İnsan Beyni Proyekti – Yeni Üfüqlər

Niyyət Bayramzadə

Elmi-kütləvi
Photo
--Sevginin və xəyanətin beyində fiziki yeri hardadı?--

Keçən ay Hollandiyada keçirilən “Human Brain Project”-in açıq qapı günündə iştirak etdim. “Human Brain Project” (HBP) və ya bizim dildə tərcüməsiylə İnsan Beyni Proyekti bəşəriyyət tarixinin ən iddialı təşəbbüslərindən biridir. Digər iri büdcəli, yüzlərlə alimin cəlb olunduğu irimiqyaslı elmi kollaborasiyaların, o cümlədən kainatın mənşəyini kəşf edən CERN, insanın genlər toplusunu çözmüş İnsan Genomu Proyekti və digər nəhəng layihələrin cərgəsindədir.

HBP-nin məqsədlərindən biri də dünyanın ən kompleks varlığı sayılan insan beynini deşifrələmək, şüur müəmmasını birdəfəlik həll etməkdir. HBP Avropa Komissiyasının “Horizon 2020” proqramı çərçivəsində “Yeni Yaranmaqda Olan Texnologiyalar” bölməsində flaqman layihələrdən biridir. 2013-cü ildən başladılmış bu layihənin 2023-cü ilə kimi 5 fazada davam etməyi planlaşdırılır və bu müddət ərzində 1 milyard avrodan çox vəsait sərf olunacağı ehtimal olunur.

Hal-hazırda HBP 3-cü fazasına keçid alıb və iştirak etdiyim 2018-ci ilin bu açıq qapı gününü təkcə ictimaiyyətdə maraq oyatmaq naminə deyil, həm də proyektin indiyə kimi tamamlanmış iki fazasının nəticələri haqqında məruzə kimi başa düşmək olardı. Panel çıxışları üçün neyroelm sahəsində ən nüfuzlu alimlər və doktorantlar dəvət olunmuşdu. “Elm Marketi” hissəsində neyroelm aləminə aid bir-birindən maraqlı sərgilər, müxtəlif demolar nümayiş olunurdu. Misal kimi virtual reallıqda insan beyninə səyahət sərgisini, beynin sinaptik quruluşu əsasında hazırlanmış neyromorfik kompüteri, HBP-nin gedişatında əldə olunan terabaytlarla datanın toplanması və emal olunmasının praktiki vizualizasiyasını və s. göstərmək olar. Aşağıdakı çəkdiyim şəkildə (sağda) isə real insan beyni nümayiş olunur. Daha doğrusu, insan beyninin çox nazik bir dilimi – 20 mikrometr qalınlığında eninə kəsilmiş beyin dilimində neokorteksi, beyinciyi və beyin kökünü aydın görmək mümkündür. İndiki texnologiya imkan verir ki, beyni 20-50 mikrometr qalınlıqda analoji hissələrə doğraya bilsinlər. Bəs bu cür naziklik və incəldilmiş beyin hissələri nə üçün vacibdir? Təbii ki, araşdırmalarda müxtəlif beyin şəkilçəkmə metodları üçün istifadə edilir. Hər dilimin müəyyən mikroskopik şəkilçəkmə metodu ilə təsviri alınır və bu, istifadə olunan metoddan asılı olaraq təxminən bir saata qədər vaxt tələb edir. Sonra o təsvirlər birləşdirilərək bütöv beynin 3D formatlı təsviri yaradılır. Bir real nümunə beyin üçün təxminən 1 il vaxt lazım gəlir. Aşağıdakı şəkildə (solda) Almaniyada Yülix araşdırma mərkəzində inkişaf etdirilmiş işığın polyarlaşmasına əsaslanan beyin şəkilçəkmə metodunun demosudur.

Şəkil 1. HBP-nin açıq qapı günündə "Elm Marketi"-dəki demolardan biri

Panel çıxışının əsas natiqlərindən biri Ceff Hokins oldu. C.Hokins neyroelm aləmində özünün tamam fərqli nəzəriyyəsini ortaya qoyub. Onun yeni nəzəriyyəsi Şüurun Min Beyin modeli adlanır. Şüurun Min Beyin nəzəriyyəsini C. Hokins və araşdırma komandası çoxdan işləyib hazırlasalar da ictimaiyyətə məhz HBP-nin açıq qapı günündə, 15 oktyabrda açıqladı. Bu o qədər gözlənilməz, eyni zamanda gözlənilən bir çıxış idi ki, bir gün əvvəl 14 oktyabrda ABŞ-da "Nyu York Tayms" qəzeti Ceff Hokinsin nəzəriyyəsini məhz Hollandiyadakı bu çıxışında açıqlayacağı haqda xəbər yayımladı. Nəzəriyyənin əsas tezisi belədir ki, beynin neokorteks hissəsi ətrafındakı dünyanın bir modelini qavramaq əvəzinə neokorteksin hər bir hissəsi obyektlərin və konseptlərin bütöv modelini qavrayır. Neokorteksin ətrafdakı dünyanı bu cür təsvir olunan formada dərk etməsi üçün hissələr arasındakı uzun məsafəli əlaqələr (long range connections) köməyinə çatır.

Şəkil 2. C.Hokinsin çıxışından bir gün əvvəl "Nyu York Tayms"da yayımlanmış xəbəri (Mənbə: www.nytimes.com)

Ceff Hokins nitqi və prezentasiyası üçün maraqlı ad seçmişdi: “Lokasiya, lokasiya, lokasiya: şüur və kortikal hesablama üçün çərçivə”. Hokins özünün inkişaf etdirdiyi sözügedən şüur nəzəriyyəsində və kortikal hesablama modelində beynin işləmə prinsipinin ətrafdakı əşyaların məhz yerini, məkanını, fəzadakı pozisiyasını təyin etməsinə əsaslandığını iddia edir. Beyində pozisiyanı təyin etmə işini qrid adlanan hüceyrələr yerinə yetirir. Qrid hüceyrələri neyron növlərindən biridi və son illərin araşdırmaları göstərir ki, onlar nəinki beynin təkamül ərzində yaranmış ilkin hissələrində (beyin kökü, orta beyin, medulla oblonqata, beyincik və s. ), həm də təkamülün sonrakı mərhələlərində yaranmış neokorteks hissəsində də mövcuddur və neokorteksin bildiyi bütün informasiyanı qrid hüceyrələri pozisiya əsaslı formatda (location-based format) saxlayır. Üstəlik neokorteksin əsas funksional əməliyyatlarından biri məhz lokasiya pozisiyalarını emal etməkdən ibarətdir. Bu yaxınlaşmanın beyindəki proseslər və ümumilikdə şüur müəmması üçün qeyri-adi nəticələri ola bilər – neçə illər ərzində fəlsəfədə, psixologiyada, psixiatriyada, neyroelmdə bəşəriyyəti məşğul etmiş, əsrlər boyu min cür məna yüklənmiş şüur probleminin hər şeyin pozisiyasını toplayaraq çalışan qrid hüceyrələri səviyyəsində sadə fiziki həlli insanda şok, təbəssüm, ikrah qarışıq təəccüb hissləri doğurur. Bununla əlaqədar başqa bir maraqlı sual da o olardı ki, əgər fiziki əşyaları qrid hüceyrələri fəzadakı yerləşmə nöqtəsinə və həmçinin bir-birinə nəzərən məsafələrinə görə yadda saxlayıb emal edirsə (məsələn, qapının dəstəyi qapının kənarlarından hansı məsafədədir və analoji olaraq qapının uzununa nisbəti nə qədərdir və s.), bəs abstrakt anlayışlara necə pozisiya verir? “Sevgi” sözünü neokorteksdə necə saxlayır? Xəyanət, nisgil kimi mücərrəd anlayışları fiziki məkanla necə assosiasiya edir və s.. Suallar tükənmir və sayları artmaqda olan araşdırma işlərindən bu kimi çox müəmmalara cavab gözlənilir.

Şəkil 3. Şüurun Min Beyin modelinə əsasən neokorteksin işləmə prinsipi. (Mənbə: Numenta)

Neyroelm sahəsinin əsas mərkəzlərindən biri olan Maastrixt Universitetinin rektoru, xanım hüquqşünas və viktimoloq Rianne Letşert çıxışında maraqlı bir məqama toxundu. Onun viktimologiya üzrə araşdırmaları göstərir ki, genosid, cinayət, müharibə, terror və s. kimi insanda psixoloji travmalar yaradan qüvvətli olaylara məruz qalmış qurbanların həmin travmalara reaksiyası çox müxtəlifdir, məsələ psixoloji durumdan daha dərinə - beyinlər arasındakı fərqə kimi gedib çıxır. Bəzi qurbanlar (viktimlər) travmadan qısa müddətdə yaxa qurtara bildiyi halda, bəzilərində bu, ömür boyu qalıcı effekt yaradır. HBP proyektinin sonda gəldiyi nəticələr bu kimi halların da aydınlaşmasında açar rolunu oynayacaq. Birbaşa köməyi olmasa da, HBP tərkibində yaradılmış müxtəlif neyroelmi alətlər və platformaların viktimoloqlara yardım edəcəyi dəqiqdi.

Panel çıxışlarının əsas natiqlərindən digəri Dik Svaab idi. Dik Svaab məşhur holland neyrobioloqu və beyin araşdırmaçısıdır. Onu çoxları yazdığı “Biz beynimizdən ibarətik: ana bətnindən alzheimerə qədər” elmi-kütləvi kitabıyla tanıyır. O, 80-ci illərdə Hollandiya Beyin Bankının əsasını qoymuşdur, hansı ki, bağışlanmış beyinlər olmasaydı indiyə kimi beyin haqqında bu qədər məlumat əldə oluna bilməzdi. Məşhur alimin bu dəfəki çıxışı insan beynilə ətraf aləmin arasındakı münasibət haqqında idi. Bir neçə misal üzərində həmin interakisyanın necəliyi haqda izahatlar verdi. Məsələn, incəsənət və musiqi, uşaqlıqdan bilinqual mühitdə böyümə, təhlükəsiz, məhsuldar, stimulverici çevrədə yaşamaq beynin inkişafında əvəzsiz rol oynayır. İstedad insanın gələcək peşəsini necə təyin edir və əksi, seçdiyi peşə insan beynini necə dəyişdirir və s. tipli suallara aydınlıq gətirməyə çalışdı. 2015-ci ildə həyata keçirilmiş açıq beyin əməliyyatı göstərilən misalların içində ən maraqlısı idi. Sloveniyalı opera ifaçısı Ambroz Bajec-Lapajne beynində bədxassəli şiş – qlioblastoma multiform yaranır. Anestetik müdaxilə olmadan şişin aradan götürülməsinə razı olur. Şişin normal toxuma ilə fərqini müəyyənləşdirmək üçün əməliyyat zamanı xəstə Şubertdən bir parça oxuyur. Əməliyyat uğurla başa çatır və Ambroz indi də sağ-salamat öz peşə fəaliyyətinə davam edir. İfaçının əməliyyat videosu özünün “Youtube” kanalında mövcuddur.

Şəkil 4. Opera ifaçısı beyin əməliyyatı zamanı ifa edir.

Beləliklə, son illərin beyin araşdırmaları nəinki bizim beyin haqqındakı təsəvvürlərimizi dəyişdi, həm də sərbəst iradəni də əhatə edən və dərin sosial nəticələrə rəvac verdi, verməkdədir. Bu işdə İnsan Beyni Proyekti aparıcı mövqedədir. Sonda onu da qeyd etmək lazımdır ki, HBP tək beynin və şüurun çözülməsi deyil, eyni zamanda yeni nəsil araşdırmalar üçün də platfromaların və bazaların qurulmasıdır. Buna nail olmaq üçün ümumilikdə HBP layihəsi 12 subproyektdə icra edilir. Onlardan ilk ikisinin mövzusu siçan və insan beyninin strukturunun müəyyən edilməsi, elektrik və kimyəvi proseslərinin başa düşülməsidir. Digər iki subproyektə Beynin Simulyasiyası və Neyroinformatika platformaları daxildir. Başqa bir subproyekt isə Tibbi İnformatika platformasıdır. Bu platformada başlıca məqsəd tibbi və xəstaxanadan əldə olunmuş məlumatlarla xəstəlik klasterləri haqqında biliginin inkişaf etdirilməsidir. Xüsusilə, neyrodegenerativ xəstəliklərin, şizofreniya, epilepsiya, alzheimerin səbəbini tamamilə ortaya çıxarmaqda bu platform çox lazım gələcək. Neyromorfik kompüterlərin – beynin işləmə mexanizmi əsasında yaradılan yeni nəsil kompüterlər hazırlanması da ayrıca bir subproyekti təşkil edir. HBP-nin işinin nəticələrinin ictimai və etik təsirlərini də əlavə platforma araşdırmaqdadır.

Ona görə də təsadüfi deyil ki, Avropa Komissiyasının yuxarıda adı çəkilən “Horizon 2020” Proqramı HBP üçün hədəfini konkret olaraq belə müəyyənləşdirib: “...məqsəd ən müasir İKT əsaslı elə bir elmi araşdırma infrastrukturunun qurulmasıdır ki, neyroelmdə, hesablamada və beyin tibbində elm və sənaye araşdırmaçıları üçün yeni kəşflərə imkanlar yaratsın”.

HBP-nin ruhlandırıcı təqdimat videosunu burdan izləmək mümkündü:

https://www.youtube.com/watch?v=hm4XK02dFlU&feature=youtu.be

Buradan paylaş:

ƏLAQƏLİ MƏQALƏLƏR