Godinu i pol u svom predsjedništvu, John F. Kennedy izazvao je američke znanstvenike da Amerikance dovedu na Mjesec do kraja desetljeća. U svom nedavnom obraćanju države Unije, Barack Obama nagovijestio je što bi mogla postati njegova verzija dosega za Mjesec - volio bi da naučnici razriješe misteriju mozga.
Obamina misija bila bi teža težina.
Nije detaljno navodio, osim navodeći istraživanje mozga kao zvjezdani primjer kako vlada može „uložiti u najbolje ideje“. No, prošli tjedan John Markoff je priču New York Timesa prošli tjedan ispunio u velikom dijelu praznina., Obamina velika ambicija je nešto što se zove Karta aktivnosti mozga - ona se već naziva jednostavno BAM - a zahtijevat će ogromne istraživačke napore koji uključuju suradnju neuroznanstvenika, vladinih agencija, privatnih zaklada i tehnoloških kompanija, s istinski zastrašujućim ciljem da shvate kako mozak zapravo generira misli, sjećanja i svijest.
Odgovor za Alzheimerovu bolest?
Očekuje se da će Bijela kuća službeno predstaviti svoj veliki plan već sljedećeg mjeseca kao dio prijedloga proračuna. Špekulira se da bi to moglo koštati čak tri milijarde dolara tijekom sljedećih 10 godina.
Sada se može činiti neobično vrijeme stvaranja projekata s cijenama u iznosu od 300 milijuna dolara godišnje, što će se dogoditi nakon što će sekvestracija proračuna koštati krajem ovog tjedna. Zato je, iako je Obama detaljno opisao detalje, učinio točku uspoređujući misiju mapiranja mozga s Projektom ljudskog genoma - glavnom istraživačkom inicijativom koju je savezna vlada financirala za mapiranje svih gena u ljudskoj DNK. Konačno je koštao 3, 8 milijardi dolara, ali je svoj cilj postigao dvije godine ranije, 2003., a tijekom 2010. godine, prema studiji utjecaja, gospodarstvu je vratio 800 milijardi dolara.
Nema sumnje da bi BAM mogao imati dubok utjecaj pomažući znanstvenicima da razumiju što se događa u mozgu da izazove depresiju ili šizofreniju ili autizam. I zasigurno bi farmaceutske kompanije koje su bez sreće potrošile milijarde pronašle lijek za Alzheimerovu bolest, mogle bi biti blagodat. Od 1998. godine bilo je više od 100 neuspješnih pokušaja pronalaska liječenja Alzheimerove bolesti koja bi do 2050. godine trebala utjecati na 115 milijuna ljudi širom svijeta.
Sve se odnosi na alate
Jasno je da postoji puno medicinskih razloga kojima se pokušava razbiti mozak, ali kakvi su, realno, izgledi? Svakako, skeniranje mozga pomoglo je znanstvenicima da vide koji su dijelovi mozga aktivniji tijekom različitih vrsta ponašanja, ali to je pogled veličine 30.000 stopa. To im govori osim toga o tome kako pojedine stanice mozga prenose informacije, a još manje o tome kako neuronske mreže to pretvaraju u ponašanje.
Posljednjih godina istraživači su postigli velike korake u razumijevanju načina organiziranja mozga kroz Human Connectome projekt, financiran od strane Nacionalnih instituta za zdravlje. Ali to je dizajnirano za stvaranje više statičke karte neuronskih veza.
Sljedeći je ključni korak moći vidjeti u stvarnom vremenu kako se informacije obrađuju tim vezama i koji različiti neuroni postaju dio tog procesa. Ili kako je to objasnio Harvard biolog George Church, jedan od znanstvenika koji je predložio BAM u radu prošle godine: "Ne želimo vidjeti samo žice, već i poruke koje idu preko žica."
Ključno je koliko brzo se može razviti tehnologija koja će omogućiti znanstvenicima da prate misaoni proces bilježeći svaki zavoj svakog od tisuću, a možda i milijuna uključenih neurona. Trenutna tehnologija omogućuje im snimanje aktivnosti otprilike 100 neurona odjednom, što je premali odsječak neuronske mreže koji bi pomogao objasniti mnogo toga. Ali, kao što je Greg Miller napomenuo u nedavnom djelu na web stranici Wired, u izradi je nekoliko vrhunskih bioloških ili nano-alata, uključujući i onaj koji bi mogao „spakirati stotine tisuća nanowire elektroda u fleksibilne listove koji odgovaraju površini mozak i prisluškivanje neurona s minimalnim oštećenjem tkiva. "
Je li veći stvarno bolji?
Puno neuroznanstvenika bit će oduševljeno ako BAM dobije sredstva. Ali ne sve. Neki su već istaknuli da to zapravo ne možete usporediti s Projektom ljudskog genoma niti sa misijom na Mjesec. Oba su ta nastojanja, iako vrlo zahtjevna, imala jasno definirane ciljeve. Ali kako prepoznati uspjeh za BAM? Bi li u stanju zabilježiti aktivnosti stotina tisuća neurona zaista objasniti kako se razmišljanje događa? Nitko zapravo ne zna.
Drugi su znanstvenici zabrinuti kako bi BAM, zahvaljujući svom značajnom profilu, mogao izvući dolare iz drugih neuroznanstvenih istraživanja. Neki pisci su čak podigli spektar nadzora uma, posebno zato što je jedna od vladinih agencija koja bi bila uključena u njega DARPA, agencija Ministarstva obrane koja financira eksperimentalnu tehnologiju.
Gary Marcus, pišući u časopisu The New Yorker, čini da bi projekt poput BAM-a mogao biti učinkovitiji da nije tako monolitan. Tvrdi da bi to trebalo podijeliti na pet manjih projekata, a svaki od njih bio je usmjeren na različit aspekt moždane funkcije.
Ali također upozorava da, ukoliko Kongres izbori novac kako bi uložio novac za veliki neuroznanstveni projekt, postoji rizik od iskrenja, ironično, odljeva mozgova. U siječnju je skupina europskih zemalja uložila više od milijardu dolara u svoje ogromno neuroznanstveno nastojanje pod nazivom Human Brain Project, koji će pokušati simulirati sve procese mozga unutar računala.
Piše Marcus:
„Bilo da ispunjava svoj glavni cilj ili ne, europski će projekt sigurno dovesti do značajnog broja manjih znanstvenih dostignuća. Ako SAD ne slijede to, izgubit ćemo prednost u neuroznanosti i vjerovatno ćemo ostati suočeni s nekim od najvećih industrija koje se mijenjaju igru na horizontu, poput umjetne inteligencije na razini čovjeka i izravnog računalnog mozga sučelja - iako su oba polja podrijetlom iz Sjedinjenih Država. "
Mozgalice
Evo još nekih nedavnih otkrića istraživanja mozga:
- Od miševa i muškaraca koji gledaju miševe: Istraživači na Stanfordu bili su u stanju pratiti moždane aktivnosti miševa u stvarnom vremenu nakon što su im mozak namočili fluorescentnim proteinima. Bili su u stanju promatrati koji su dijelovi njihovog mozga blistali dok su trčali oko kaveza.
- Znači li to da ptica može dobiti pjesmu zaglavljenu u glavi?: I tim znanstvenika sa Sveučilišta Duke otkrio je da ptice koje mogu pjevati i oponašati zvukove imaju gene u svom mozgu koji se mogu uključivati i isključivati na načine slične ljudskim mozgovima.
- Ona zapali utrobu: prvi put su MRI-i razvoja ljudskih plodova pokazali komunikacijske signale između različitih dijelova njihovog mozga. Znanstvenici sa Sveučilišta Wayne State u Michiganu nadaju se da će njihova istraživanja dovesti do ranog liječenja autizma i ADHD-a.
- No još ništa, o tome kako stopalo ulazi u usta: Istraživači sa Kalifornijskog sveučilišta u San Franciscu mapirali su proces govora, položivši neuronsku mrežu zbog koje se to događa, od živaca koji kontroliraju čeljusti, usne i jezik onima koji manipuliraju larinksom.
- Razgovarajte o povećanju proteina: Postoji biološko objašnjenje zašto žene govore više od muškaraca. Studije su pokazale da žene u prosjeku govore 20.000 riječi dnevno, dok muškarci prosječno oko 7.000. Prema studiji objavljenoj u časopisu Journal of Neuroscience prošlog tjedna, možda je to zato što oni imaju veću razinu proteina u svom mozgu koji je povezan s verbalnom komunikacijom.
Video bonus: Novinar BBC-a dobiva obilazak ožičenja na vlastitom mozgu.
Više sa Smithsonian.com
Više ljudski umjetni mozak
Znanost o mozgu: 10 studija koje vam se udubljuju u glavu
