"Голубому мозгу" без еврейского не обойтись

Чтобы понять, как именно устроен и работает человеческий мозг - самая сложная машина во Вселенной, требуется больше, чем мощность стандартного мозга.

Команда, которая в конечном итоге будет состоять из тысяч штатных сотрудников по всему миру, используя суперкомпьютер, объединяющий вычислительную мощность 10.000 ПК, как ожидается, достигнет своей цели примерно через два десятилетия.

Израильтяне во главе с профессором Еврейского университета Иданом Сегевом играют ключевую роль в этой работе, которая направлена не только на понимание структуры и работы мозга с его сотнями миллиардов нейронов, но и на будущий "ремонт" больных клеток и тканей.

Может быть всего лишь несколько лет отделяет ученых, посвятивших себя проекту Blue Brain (Голубой Мозг), запущенному в Лозанне, Швейцария, от серьезного прорыва в неврологической науке и стационарном лечении широкого спектра недугов.

Сегев, бывший глава отдела нейробиологии в Институте естественных наук Зильбермана, а также один из основателей и прежний директор Междисциплинарного центра нейронных вычислений, провел большую часть своей жизни в университете в Гиват-Рам. Там он получил степень бакалавра в области математики и биологии, магистра наук в области нейробиологии и докторскую степень в области экспериментальной и теоретической нейробиологии.

Позднее он несколько лет проводил исследования в Национальном институте здоровья (NIH) США и несколько месяцев - в Массачусетском технологическом институте. Но стремление постичь работу мозга было его призванием, и одержимость этой идеей возникла еще во время работы в студенческом городке в Иерусалиме.

Два года назад он решил отказаться от управленческой работы, чтобы сосредоточиться на деятельности "простого ученого и профессора".

С 2001 года он является одним из руководителей проекта Blue Brain и единственным участником, имеющим прямой доступ к швейцарскому суперкомпьютеру фирмы IBM, который стоит 20 млн. долларов и чья система охлаждения ежегодно обходится в один миллион долларов. Суперкомпьютер, по его словам, занимает примерно в два раза большую площадь, чем его собственный офис. Сегев не только ездит в Швейцарию несколько раз в год, но он и его 6 студентов старших курсов факультета неврологии также участвуют в еженедельных видеоконференциях, в ходе которых проводят консультации. Иерусалимский центр нейронных вычислений является крупнейшим и самым важным в своем роде в мире.

Финансирование проекта, над которым работает Сегев, осуществляется за счет израильских и международных грантов.

Новые центры проекта Blue Brain открыли в Испании и во Франции, еще один должен быть запущен на Дальнем Востоке. "Мы мечтаем о том, что в конечном итоге весь мир, презрев политические границы, сосредоточить внимание на разгадке работы мозга", - говорит Сегев.

Нейронные вычисления является новой областью исследований, основное внимание уделяется путям работы нервной системы, процессам получения и обработки сенсорной информации (зрение, слух и осязание) и созданию соответствующей поведенческой продукции.

"А как же мозг выполняет расчеты?" – задается вопросом ученый. - Как действуют физические компоненты нервной системы - ионные каналы в нервных мембранах, синапсы и нейронные передатчики, которые соединяют нейроны, электрические сигналы, которые несут нейроны и однозначно структурированные нервные клетки, а также созданные ими крупные сети – как все они выполняют задачу вычисления? Это таинство - пожалуй, наибольший интеллектуальный вызов XXI-го века. Такая область науки как нейронные вычисления сделало решение этой задачи своей целью.

"Мозг является живым доказательством того, что физические, химические и электрические компоненты могут соединяться, создавая высокоразвитый уровень интеллекта", - говорит Сегев. - Он обрабатывает и вычисляет информацию! Но как же миллиарды клеток, которые образуют человеческий мозг контролируют функции тела, движения, память, эмоции, а также выполнение творческих заданий?"

Нейронауки стали развиваться лишь в XX веке. Изобретение электронного микроскопа в 1950-е годы позволили ученым определить типы синапсов и определить их местоположение на дендритах", - поясняет Сегев.

Но теперь, говорит он, "настало время обобщить - выйти за рамки огромных достижений XX-го века в изучении нейронных механизмов на анатомических, физиологических и молекулярном уровнях - и развивать теорию или рабочую модель, которая соединит все что мы знаем на механистическом уровне с поведенческим уровнем. Мы должны синтезировать биологические детали мозга вплоть до возникновения психологических возможностей, а для этого требуются новые математические теории".

Прогресс в междисциплинарных областях "позволит нам обмениваться частями живого мозга, построить искусственный мозг и более эффективно использовать наши собственные мозги. Прорыв будет, по крайней мере, столь же важным, как некогда была промышленная революция и нынешняя - информационная. Он глобально изменит нашу жизнь и направит ее по новому увлекательному пути", - с энтузиазмом говорит ученый.

Компьютерная техника – это новая область, и она используется для создания "карты мозга". В настоящее время – это пока часть мозга мыши, чей геном невероятно похож по своим функциям на ту же часть человеческого мозга.

"Многие лекарства для людей, в том числе от депрессии, болезни Паркинсона и Альцгеймера, были разработаны на мышиных моделях", - продолжает он. - Мыши лучше, чем крысы: их геном реплицируется быстрее и он лучше для понимания". Нейрокомпьютеризация – это сочетание новых методик, позволяющих больше узнать о мозге и его работе.

Более подробно о работе профессора Сегева и его коллег читайте в статье, опубликованной газетой Jerusalem Post.