otak manusia telah digambarkan sebagai sistem yang kompleks yang paling ada, tapi itu tidak mencegah ahli saraf dan insinyur dari memimpikan sepenuhnya memahami cara kerjanya. Bahkan, beberapa dari mereka bahkan telah mengusulkan untuk membuat reproduksi digital dari otak manusia untuk dapat melakukan penelitian dengannya yang tidak mungkin dilakukan dari pengamatan dan eksperimen dengan sistem saraf yang berfungsi secara nyata.
Inilah tujuan Proyek Otak Biru, sebuah inisiatif yang sangat ambisius yang diluncurkan pada tahun 2005, dipromosikan oleh IBM dan universitas Swiss (École Polytecnique Fédérale de Lausanne, atau EPFL ).
Apa yang telah dilakukan sejauh ini di IBM
Selama lebih dari sepuluh tahun, Proyek Otak Biru telah membangun caral komputer yang berisi informasi tentang struktur dan fungsi sebagian kecil otak tikus. Rekonstruksi digital ini, yang saat ini sesuai dengan sedikit lebih dari sepertiga milimeter kubik jaringan, bertujuan untuk mereproduksi dengan tepat cara sel-sel saraf terhubung dan mengaktifkan satu sama lain dan bahkan cara mereka bahwa pola aktivasi ini menyebabkan otak berubah secara fisik dari waktu ke waktu karena plastisitas otak.
Selain mencakup banyak area otak lainnya, Proyek Otak Biru harus membuat lompatan kualitatif yang meliputi merekonstruksi otak tikus secara digital hingga melakukan hal yang sama dengan otak manusia, yang jauh lebih besar dan lebih kompleks.
Apa yang bisa dilakukan otak digital ini?
Pada akhirnya, tujuan dari Proyek Otak Biru adalah untuk membuat caral komputer yang dapat memprediksi sampai tingkat tertentu bagaimana suatu area jaringan saraf akan diaktifkan jika dirangsang dengan cara tertentu. Dengan kata lain, yang dimaksudkan adalah menciptakan suatu alat yang memungkinkan hipotesis diuji dan mencoba untuk mengulang berkali-kali segala macam eksperimen yang dilakukan dengan otak nyata untuk melihat apakah hasil yang diperoleh itu solid dan bukan hasil kebetulan.
Potensi proyek ini bisa sangat besar, menurut promotornya, karena keberadaan rekonstruksi digital dari ekstensi besar neuron akan memungkinkan diperolehnya “boneka uji” untuk bereksperimen dengan semua jenis situasi dan variabel berbeda yang akan mempengaruhi cara di mana sel-sel saraf otak manusia diaktifkan.
Dengan caral ini, akan mungkin, misalnya, untuk mempelajari bagaimana semua jenis proses kognitif bekerja, seperti cara kita membangkitkan ingatan atau membayangkan rencana tindakan, dan juga memungkinkan untuk memprediksi jenis gejala apa yang akan menyebabkan cedera. di area otak tertentu, korteks serebral. Tetapi, di samping itu, ia dapat berfungsi untuk memecahkan salah satu misteri besar otak manusia: bagaimana kesadaran muncul, pengalaman subjektif dari apa yang kita jalani.
Mempelajari kesadaran
Gagasan bahwa kesadaran muncul dari kerja terkoordinasi dari jaringan besar neuron yang didistribusikan ke seluruh otak, alih-alih bergantung pada struktur yang terdefinisi dengan baik yang disembunyikan oleh beberapa bagian sistem saraf pusat, sangat sehat. Hal ini membuat banyak ahli saraf percaya bahwa untuk memahami sifat kesadaran, yang penting adalah melihat pola aktivasi yang disinkronkan dari ribuan neuron pada saat yang sama, dan tidak terlalu banyak mempelajari struktur anatomi otak secara terpisah.
Proyek Otak Biru secara tepat memungkinkan kita untuk mengamati dan mengintervensi secara real time pada pola aktivasi banyak jaringan saraf, sesuatu yang hanya dapat dilakukan dengan cara yang sangat terbatas dengan otak nyata, dan melihat, misalnya, perubahan apa yang dihasilkan ketika seseorang berubah dari terjaga menjadi tidur tanpa benar-benar bermimpi, dan apa yang terjadi ketika kesadaran kembali dalam bentuk mimpi selama REM.
Kelemahan dari Proyek Otak Biru
Diperkirakan otak manusia mengandung sekitar 100 miliar neuron. Untuk ini kita harus menambahkan bahwa fungsi sistem saraf lebih dijelaskan oleh bagaimana neuron berinteraksi satu sama lain daripada kuantitasnya, yang dapat sangat bervariasi tanpa mempengaruhi keseluruhan fungsi otak, dan oleh karena itu yang relevan adalah ribuan koneksi sinaptik yang setiap neuron dapat membangun dengan yang lain. Dalam setiap hubungan sinaptik antara dua neuron, selain itu, ada jutaan neurotransmiter yang dilepaskan terus menerus. Ini berarti bahwa dengan setia menciptakan kembali otak manusia adalah tugas yang mustahil, terlepas dari berapa tahun usaha ini dicurahkan.
Para pencipta Blue Brain Project harus menutupi kekurangan ini dengan menyederhanakan fungsi otak digital mereka. Apa yang mereka lakukan, pada dasarnya, adalah mempelajari fungsi bagian kecil dari otak berbagai tikus (informasi yang dikumpulkan selama dua puluh tahun) dan “memadat” informasi ini untuk mengembangkan algoritma yang dibuat untuk memprediksi pola aktivasi sel-sel saraf ini. Setelah melakukan ini dengan sekelompok 1.000 neuron, para peneliti kembali menggunakan algoritma ini untuk membuat ulang 31.000 neuron yang ditembakkan dengan cara yang sama.
Fakta bahwa konstruksi caral sementara ini telah disederhanakan sedemikian rupa dan bahwa hal yang sama akan dilakukan dengan otak manusia yang akan diciptakan kembali telah menyebabkan banyak suara yang menentang proyek yang mahal dan berkembang lambat ini. Beberapa ahli saraf percaya bahwa gagasan untuk membuat ulang otak secara digital tidak masuk akal, karena sistem saraf tidak bekerja dengan bahasa biner atau dengan bahasa pemrograman yang telah ditentukan. Yang lain hanya mengatakan bahwa biayanya terlalu tinggi untuk kinerja yang dapat diperoleh dari proyek tersebut. Waktu akan membuktikan apakah inisiatif Blue Brain Project memberikan hasil yang diharapkan.