Heny Markram ndërton një tru në një superkompjuter

Qëllimi ynë është të ndërtojmë një realitet të detajuar, një model kompjuterik të trurit njerëzor. Ne kemi bërë, në katër vitet e kaluara, një provë koncepti, në një pjesë të vogël të trurit të miut, dhe me anën e kësaj prove koncepti ne po e rrisim projektin disa shkallë më lartë për të arritur trurin njerëzor.

Përse po e bëjmë këtë? Ekzistojnë tre arsye kryesore. Fillimisht, është shumë e nevojshme për ne të kuptojmë trurin e njeriut nëse duam që të ecim në shoqëri, dhe une mendoj që ky është çelësi për një hap përpara në zhvillimin njerëzor. Arsyeja e dytë është që, ne nuk mund të vazhdojmë duke bërë eksperimente me kafshët gjithmonë, edhe ne duhet të personifikojmë të gjithë informacionin dhe diturinë tonë, në një model pune. Eshtë e njëjta gjë si Varka e Nohas. Eshtë si një arkiv. Arsyeja e tretë është ajo që dy billion njerëz në planet që janë prekur nga çrregullime mendore dhe nga ilaçet që përdoren sot janë të një shkalle gjigande. Mendoj që ne mund të shprehim një zgjedhje konkrete për trajtimin e këtyre çrregullimeve.

Edhe në këtë shkallë, ne mund të përdorim trurin si model për të zbuluar disa pyetje themelore në lidhje me fuksionimin e trurit. Këtu, tek TED, për herë të parë, do të dëshiroja të ndaja me ju paraqitjen e një teorie -- janë shumë teori -- një teorie qe tregon se si truri fuksionon. Kjo teori tregon, se si truri krijon, ndërton, një version të universit dhe e pasqyron këtë version të universit, si një flluskë, përreth nesh.

Sigurisht, ky është një objekt diskutimi filozofik për shekuj me radhë. Për herë të parë, në të vërtetë ne mundet që ta adresojmë këtë, me anën e stimulimit të trurit dhe të bëjmë vetëm pyetje sistematike dhe të sakta, nëse kjo teori mund të jetë e vërtetë. Arsyeja përse hëna duket e madhe në horizont është thjesht sepse flluska jonë e perceptimit nuk shtrihet më shumë se 380,000 kilometra. Nuk ka më hapësirë. Ajo që ne bëjmë është krahasimi i pallatit me flluskën tonë të perceptimit, për të arritur në marrjen e një vendimi. Marrim një vendim nëse është aq e madhe, edhe pse nuk është në të vërtetë.

Ajo që dua të paraqes është që, vendimet janë gjëja kyçe që suporton flluskën tonë perceptuese. E mban gjallë. Pa vendime ju nuk mund të shikoni, nuk mund të mendoni, nuk mund të ndjeni. Ju mund të mendoni që serumi e kryen fuksionin duke ju vënë në gjum të thellë, ose duke bllokuar receptorët e trurit për mos të ndjerë dhimbje, por në të vërtetë shumica e serumeve nuk fuksionojnë në këtë lloj mënyre. Ajo që serumi bën, është depërtimi i një zhurme brenda në tru për arsyen që neuronet mos të arrijnë të kuptojnë njëri tjetrin. ato bëhen konfuze, për rrjedhojë ju nuk mund të merrni një vendim. Pra, kur ju përpiqeni të merrni një vendim, se çfarë kirurgu po bën gjatë kohës që ai po operon trupin tuaj, jeni tepë vonë! Ai është larguar prej kohësh. Ai është në shtëpi duke pirë çaj. (Të qeshura)

Kur ju ecni drejt derës dhe e hapni, ajo që ana konpulsive duhet të bëj është të marri vendime, mijëra vendime lidhur me përmasën e dhomës, murin, lartësinë, objektet në dhomë. 99 % e asaj që shikoni nuk është ajo që hyn nëpërmjet syve tuaj. Eshtë ajo çfarë ju mendoni për atë dhomë. Pra, unë mund të them me një farë sigurie: " Mendoj, për rrjedhojë ekzistoj." Por nuk mund të them, " Ti mendon, për rrjedhojë ti ekziston." sepse "Ti" je nëpërmjet flluskës time të perceptimit.

Sot, ne mund të spekulojmë dhe filozofojmë pë këtë gjë, por në të vërtetë nuk do të bëhet në 100 vitet e ardhshme. Ne mund të bëjmë një pyetje konkrete. " A mundet që truri të ndërtojë një perceptim të tillë?" Eshtë i aftë për ta bërë këtë gjë? E ka substancën për ta bërë? Pra, ja çfarë do t'ju përshkruaj sot këtu.

Universit ju desh 11 bilion vite që të ndërtoj trurin. I është dashur të përmirësohet pakëz. I është dashur të shtoj lobin ballor, që ju mund të keni instikte, sepse ju është dashur që të bashkëjetojnë në tokë. Por gjëja kryesore ishte neorkorteksi. Eshtë një tru i rinovuar.Ju nevojitet. Vertebrorët e kishin të nevojshëm sepse do tju duhej të bashkëjetonin me familjarë, efekt të dyanshëm social, fuksione të komplikuara vetëdijëse.

Pra, ju mund të mendoni për neokorteksin si një zgjidhje e fundme për të sotshmen, në lidhje me universin, ashtu si e perceptojmë ne. është kyçi i gjërave, është produkti final që universi ka prodhuar. Ka qenë kaq i suksesshëm në evolucion saqë nga miu në njeri truri u zgjerua përafërsisht njëmijë rrudhje në lidhje me numrin e neuroneve, për të prodhuar këtë strukturë organi gati frikësuese. Ky hap i zhvillimit nuk ka ndaluar aspak. Në fakt, neokortekset e trurit njerëzor po zhvillohen me një shpejtësi marramendëse.

Në qoftë se zmadhojmë në sipërfaqen e neokorteksit, do zbulojmë se është e përbërë me module të vegjël, G5 proçesorë, si në një kompjuter, por këtu ndodhen afërsisht një milion prej tyre. Evolucioni ishte kaq i suksesshëm saqë ajo që bëmë ne, ishte ti dyfishonim ato shumë dhe më shumë dhe ti shtonim më shumë trurit derisa na mbaroi hapësira në kafkë. Atëherë truri filloi të rrudhosej në vetvete, dhe kjo është arsyeja përse neokorteksi është kaq shumë i përdredhur. Ne vetëm po paketojmë në radhë, që mund të kemi më shumë radhë neokorteksesh për të kryer fuksione më të komplikuara.

Mendoni për një neokorteks si një piano gjigande, me një milion tastiera. Secila nga këto radhë neokorteksesh prodhon një notë, në qoftë se e stimuloni; prodhon një simfoni. Por nuk është vetëm një simfoni perceptimi. Eshtë një simfoni e universit tuaj, e realitetit tuaj. Sigurisht, do duhen vite për të mësuar në mënyrë perfekte një piano gjigande me një milion tastiera. Kjo është arsyeja përse ju duhet ti regjistroni fëmijët tuaj ne shkolla te mira, nëse keni fat, mbase në Oksfort. Por nuk është vetëm edukacioni. Eshtë edhe ana gjenetike. Ju mund të jeni i lindur me fat, ose e dini se si të perfeksiononi radhët tuaja neokortike dhe ju mund të luani një simfoni fantastike.

në fakt, ekziston një teori autizmi e quajtur " botë e dendur", e cila sugjeron që radhët neokortike janë super të radhitura. Ato janë shumë reaguese dhe super plastike, për rrjedhojë autistët janë mbase në gjendje që të ndërtojnë dhe të mësojnë një simfoni e cila është e pamenduar prej nesh. Gjithashtu ju duhet të kuptoni nëqoftëse keni një sëmundje në njërën prej këtyre kolonave, nota do të stonojë. Perceptimi, simfonia që ju krijuat do të jetë e korruptuar, për pasojë ju do të keni siptoma sëmundjeje.

Pra, gjetja e shenjtë për shkencën e neuroneve është të kuptojë skemën e radhëve (kolonave) neorkotekse -- dhe nuk është vetëm për shkencën e neuroneve; është për të kuptuar ndoshta perceptimin, të kuptojmë realitetin, ndoshta gjithashtu të kuptojmë realitetin fizik. Ajo që bëmë ne në 15 vitet e kaluara, ishte që të ndanim neokortekset sistematikisht. Eshtë njësoj sikur të shkosh dhe katalogosh një pjesë të pyllit. Sa pemë mund të ketë? Si mund të jetë forma e tyre? Sa llojëshe janë? Ku janë pozicionuar?

Në fakt është pak më shumë se sa e kataloguar sepse në të vërtetë ju përshkruani dhe zbuloni të gjitha rregullat e komunikimit, rregullat e lidhjes, sepse neuronet nuk pëlqejnë të lidhen me çdo neuron. Neuronet zgjedhin me shumë kujdes se me cilin të lidhen. Eshtë më shumë se të ndërtosh një katalog, sepse aktualisht ju duhet të ndërtoni modele dixhitale 3 dimensionale të tyre. Ne e kryem këtë për dhjetra dhe mijëra neurone, ndërtuam modele dixhitale të shumë llojeve të ndryshme neuronesh Vetëm atëherë kur ju mund ta keni atë gje, mund të filloni së ndërtuari kolonën e neuroneve.

Ja ku po i perzjejmë së bashku. Duke bërë këtë gjë, ajo që shikoni janë degët që kryqëzohen aktualisht në një milion vende të ndryshme. Në secilën prej këtyre kryqëzimeve ato mund të formojnë një sinaps. Sinapsi është një zonë kimike në të cilën ato komunikojnë me njëra tjetrën. Së bashku sinapset formojnë rrjetin ose qarkun e trurit. Qarkun mund ta mendoni ndryshe si një shtresë rrobe për trurin. Kur ju mendoni për shtresën e rrobës së trurit, për strukturën, se si është ndërtuar? Cilat janë gjurmët e shtresës? Realizoni që kjo paraqet një sfidë rrënjësore të çdo teorie për trurin, në veçanti një teori e cila thotë që aty është një lloj realiteti që lind prej kësaj shtrese, kësaj shtrese në veçanti me një gjurmë të veçantë.

Arsyeja është sepse skica më e rëndësishme sekrete për trurin është jo njëllojshmëria. Secili neuron është i ndryshëm. E njëjta gjë është edhe me pemët e pyllit. Cdo pishë është jo e njëjtë. Ju mund të keni shumë lloje të ndryshme pemësh, por secila pemë pishe është jo e njëjtë. Në trurin tonë është e njëjta gjë. Pra, në trurin tim nuk ka asnjë neuron të ngjashëm me njëri tjetrin, gjithashtu, nuk ka asnjë neuron në trurin tim që është i ngjashëm me tuajin. Neuronet tuaj nuk do të jenë të orientuar dhe pozicionuar ekzakt në të njëjtën mënyrë. Ju mund të keni më shumë ose më pak neurone. Pra, ka të ngjarë që ju keni të njëjtën sipërfaqe, të njëjtin qark.

Pra, si mundet që ne mundësisht të krijojmë një realitet në të cilin do të mund të kuptojmë njëri tjetrin? Ne nuk duhet të spekullojmë me këtë gjë. Ne tani mund të shikojmë 10 milion sinapse. Mund të shikojmë në sipërfaqen e rrobës dhe mund të ndërrojmë neuronet. Mund të kombinojmë neurone të ndryshme në variacione të ndryshme. Mund ti pozicionojmë ato në vende të ndryshme, ti orientojmë ato në vende të ndryshme. Ne mund të përdorim më pak ose më shumë prej tyre dhe pasi e bejmë këtë gjë ajo që zbulojmë është që qarku ndryshon gjithashtu, por gjurmët në të cilat qarku është formuar nuk ndryshon. Pra, shtresa e trurit, edhe pse truri juaj mund të jetë më i vogël ose më i madh, mund të ketë lloje të ndryshme neuronesh, lloje të ndryshme morfologjike neuronesh, gjithashtu ne ndajmë të njëjtën shtresë. Për këtë arsye ne mendojmë që kjo është specifike për specie të ndryshme, gjë e cila jep arsyen përse ne nuk mund të komunikojmë me specie të tjera.

Pra, le të fillojmë punën. Por për të bërë këtë gjë, ajo që ju duhet të bëni është kthimi i kesaj ideje në reaitet. Ne e kthejmë në realitet me ekuacione, me shumë matematikë. Në fakt, ekuacionet që kthejnë neuronet në gjenerator elektrik janë zbuluar nga dy titullar të Kenbridxh Nobel. Pra, ne kemi matematikën që të sjellim neuronet në jetë. Gjithashtu kemi matematikën për të përshkruar se si neuronet mbledhin informacion dhe se si ato krijojnë një shkëndijë drite të vogël për të komunikuar me njëri tjetrin. Kur shkëndijat arrijnë tek kryqëzimet (sinapset), ajo që ndodh është se efektivisht, trondit sinapset. Eshtë si një dridhje korenti dridhje e cila lëshon përbërje kimike nga këto sinapse.

Për këtë gjë ne kemi matematikën, për ta përshkruar këtë proçes. Pra, ne mund të shpjegojmë komunikimin midis neuroneve. Faktikisht janë vetëm disa ekuacione që duhen për të stimuluar aktivitetin e neokortekseve. Ajo që duhet në të vërtetë është një kompjuter gjigand. Në fakt ju duhet një laptop për të bërë të gjitha llogaritjet vetëm për një neuron. Pra ju duhen 10, 000 laptop. Ku duhet shkuar për këtë gjë? Shkojmë tek IBM, dhe atje marrim një superkompjuter, sepse ata e dinë se si të marrin 10,000 laptops dhe ti fusin në një sipërfaqe frigoriferi. Tani kemi këtë Blue Gene superkompjuter. Mund të ngarkojmë të gjitha neuronet, secilin prej tyre brenda këtij proçesori, pastaj e ndezim dhe shikojmë se çfarë ndodh. Merrni tapetin magjik për një xhiro.

Ja ku po e aktivizojmë. Kjo na jep gjurmën e parë për të parë se çfarë po ndodh në trurin tuaj kur aty gjendet një stimulator. Eshtë pamja fillestare. Kur ju e shikoni për herë të parë, mendoni, "Zot i madh. Si mundet që një realitet të dali prej kësaj gjeje?" Por në fakt, ju mund të filloni, edhe pse nuk e kemi trajnuar këtë kolonë me neurone për të krijuar një realitet specifik. Por ne mund të pyesim, "Ku është trëndafili?" Ne mund te pyesim, "Ku ndodhet brenda nese e stimulojmë me një fotografi?" Ku ndodhet brenda neokorteksit? Në fund të fundit duhet të jetë aty nëse e stimulojmë.

Pra, mënyra që ne mund ta shikojmë atë gjë është të injorojmë neuronet, injorojmë sinapset, dhe të shikojmë radhën e aktivitetit elektrik. Sepse ajo është çfarë po krijohet. Krijohen gjurmë elektrike. Kur e bëmë këtë gjë, për herë të parë, vështruam këto struktura fantazmë: objekte elektrike të shfaqura ne kolonën e neuroneve. Janë këto objekte elektrike që e mbajnë informacionin në lidhje me atë që i stimuloi. Kur ne zmadhuam në brendësinë e saj u perballëm me një univers variacionesh.

Hapi tjetër është thjesht për të marrë këto koordinata të trurit dhe ti projektojmë nëpër një hapësirë perceptimi. Nëse e bëni këtë gjë, do të jeni në gjendje të hyni brenda këtij realiteti që është krijuar nga kjo makinë, nga kjo pjesë e trurit. Pra, në përgjithësi, mendoj që universi mund të ketë -- mundësisht -- evoluar një tru që të shikoj vetveten, i cili mund të jetë hapi i parë për tu bërë i vetëdijshëm për vetveten. Eshtë për tu bërë akoma shumë punë për të vërtetuar këto teori, dhe çfardo teorie tjetër. Shpresoj që ju të paktën jeni pak a shumë të bindur që nuk është e pamundur për të ndërtuar një tru. Ne mund ta bëjmë brenda 10 viteve dhe nëse arrijmë në sukses, do ti dërgojmë TED, mbas 10 vitesh, një hologram për të biseduar me ju. Faleminderit. (Duartrokitje)