科學(xué)家計(jì)劃在分子水平上模擬人腦

據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》6月22日（北京時(shí)間）報(bào)道，近由瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)“人腦項(xiàng)目”，計(jì)劃到2023年左右，在分子水平上完成人腦模擬，用軟件而不是血肉來支持其運(yùn)行。該研究將在歐盟13個(gè)研究院的協(xié)助下進(jìn)行。

　　人腦具有的能力是任何機(jī)器無法比擬的，其耗能只相當(dāng)于一只30瓦的燈泡，卻能學(xué)習(xí)、思考、預(yù)測(cè)行為結(jié)果、自我表達(dá)并理解他人的話。本次項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、以色列籍南非教授亨利·馬克拉姆指出，全世界有1/4的人口受到各種腦疾病的影響，而由于大腦過于復(fù)雜，導(dǎo)致藥物研發(fā)成本居高不下。且全球約有20萬名科學(xué)家在分別研究大腦的不同部分，產(chǎn)生了大量支離破碎的信息。

　　“人腦項(xiàng)目”的目標(biāo)是要建造一個(gè)工具，把這些研究項(xiàng)目都轉(zhuǎn)到一個(gè)和人腦一樣的模型中，用真實(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高度仿真模擬用以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。

　　過去6年來，馬克拉姆都在對(duì)其提出的名為“藍(lán)腦”概念進(jìn)行論證。他的研究小組2008年時(shí)造出了個(gè)微電路，可模擬1萬個(gè)大腦皮層上的腦細(xì)胞單元。目前，“藍(lán)腦”已能模擬約36萬個(gè)神經(jīng)元，這相當(dāng)于小鼠腦中一個(gè)腦功能區(qū)的大小。然而要模擬人腦，還需要制造約1000億個(gè)神經(jīng)元。

　　雖然數(shù)字龐大，但研究小組已掌握了建造大腦的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是確定大腦結(jié)構(gòu)的規(guī)則，這依賴于多種類型的神經(jīng)元；二是神經(jīng)元相互作用的功能規(guī)則，神經(jīng)元通過腦電路的方式相互作用，這一規(guī)則并不隨細(xì)胞數(shù)量的增加或小部分損壞而改變。這兩個(gè)規(guī)則也解釋了為什么人們即使每天失去1萬個(gè)神經(jīng)元，仍然變得越來越聰明。

　　另外一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是，每個(gè)微電路都能自發(fā)形成一個(gè)活動(dòng)節(jié)奏，稱為伽馬震蕩波。科學(xué)家認(rèn)為這是整個(gè)大腦相互作用的特有特性，能產(chǎn)生統(tǒng)一的認(rèn)知甚至意識(shí)。

　　馬克拉姆說：“雖然這并不意味著微電路就是意識(shí)，但它的確能自發(fā)產(chǎn)生這種浮現(xiàn)的性質(zhì)。利用‘藍(lán)腦’模型，我們能系統(tǒng)地研究這些震蕩波背后的機(jī)制，并進(jìn)行虛擬預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出現(xiàn)實(shí)中執(zhí)行哪種方案優(yōu)。”