Χ. Μάρκραμ: Σε εξέλιξη το «CERN για τον εγκέφαλο»

Χ. Μάρκραμ: Σε εξέλιξη το «CERN για τον εγκέφαλο»

5' 34" χρόνος ανάγνωσης
Ακούστε το άρθρο

«Αν ο εγκέφαλος ήταν τόσο απλός ώστε να μπορούμε να τον κατανοήσουμε, τότε θα ήμασταν τόσο απλοί που δεν θα μπορούσαμε να τον κατανοήσουμε», είχε πει ο Νοτιοαφρικανός ζωολόγος Λάιαλ Γουάτσον. Ο νευροεπιστήμονας Χένρι Μάρκραμ δεν φαίνεται να έχει την ίδια άποψη. Τα τελευταία είκοσι χρόνια έχει θέσει ένα από τα μεγαλύτερα στοιχήματα στην ιστορία της επιστήμης, να δώσει απάντηση στο θεμελιώδες ερώτημα της ανθρώπινης φύσης «πώς δουλεύει ο ανθρώπινος εγκέφαλος;».

Σε αυτό τον αγώνα δρόμου δεν είναι μόνος. Πάνω από εκατό επιστημονικά ιδρύματα από 24 χώρες του κόσμου έχουν ενώσει τις δυνάμεις τους σε μια κοινή προσπάθεια, το Πρόγραμμα Ανθρώπινος Εγκέφαλος (Human Brain Project), προϋπολογισμού 1,2 δισ. ευρώ, που μέσα στα επόμενα δέκα χρόνια στοχεύει να δημιουργήσει την πληρέστερη προσομοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Ο εμπνευστής και διευθυντής του Human Brain Project, καθηγητής στο Πολυτεχνείο της Λωζάννης, Χένρι Μάρκραμ, βρέθηκε στην Αθήνα για να συμμετάσχει στο 2ο Διεθνές Συνέδριο για Ερευνητικές Υποδομές και μίλησε στην «Κ» για τα πρώτα βήματα στην υλοποίηση αυτού του μεγαλόπνοου σχεδίου.

– Ποιες είναι οι ερευνητικές υποδομές που θα κατασκευαστούν για το Human Brain Project στα επόμενα δέκα χρόνια;

– Μέχρι το 2016 όλες οι πλατφόρμες πληροφορικής του Human Brain Project θα είναι διαθέσιμες στην επιστημονική κοινότητα. Πλατφόρμες προσομοίωσης του εγκεφάλου, ιατρικής πληροφορικής, συλλογής δεδομένων, νευρομορφικής πληροφορικής, νευρορομποτικής και υπερυπολογιστών, θα είναι έτοιμες για να υποδεχτούν τα πρώτα δεδομένα, ενώ οι επιστήμονες θα μπορούν να κάνουν πειράματα, να τρέξουν προσομοιώσεις ή να αναπτύξουν νέα είδη πληροφοριακών και υπολογιστικών συστημάτων. Τα επόμενα δύο χρόνια βάζουμε τα θεμέλια. Θα χρειαστεί όμως να περάσουν πολλά περισσότερα μέχρι να «χτίσουμε» τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Στην πραγματικότητα ο σκοπός μας είναι να τον συνθέσουμε σε κάθε είδος, ηλικία, φύλο και ασθένεια. Αυτό δεν σημαίνει ότι σε δέκα χρόνια θα έχουμε όλες τις απαντήσεις, αλλά μια πρώτη εικόνα του πώς μοιάζει ο ανθρώπινος εγκέφαλος.

– Χρονικά, πώς είναι δυνατόν να είναι όλες οι υποδομές έτοιμες σε δύο χρόνια, αφού μόλις τον Οκτώβριο του 2013 εγκαινιάστηκε το πρόγραμμα;

– Καμία από τις έξι πλατφόρμες δεν ξεκινάει από το μηδέν. Ολες αποτελούν συνέχεια άλλων επιστημονικών προσπαθειών. Το ευρωπαϊκό πρόγραμμα-ορόσημο όμως, έδωσε τη δυνατότητα να ενώσουμε όλες αυτές τις πλατφόρμες με ένα μοναδικό τρόπο, ώστε μαζί να αποκτήσουν μεγαλύτερη δύναμη και χρησιμότητα. Θέλουμε όταν κάποιος χρησιμοποιεί την εγκατάσταση να μπαίνει σε ένα εικονικό εργαστήριο, μια παιδική χαρά.

– Μιλήσατε για μία «εγκατάσταση». Πού θα βρίσκεται αυτή;

– Οι υποδομές του προγράμματος δεν θα βρίσκονται κάτω από την ίδια στέγη, αλλά θα συνδέονται μέσω μιας διαδικτυακής πλατφόρμας. Ακόμα και τα τέσσερα κέντρα υπερυπολογιστών βρίσκονται διασκορπισμένα σε Γερμανία, Ελβετία, Ισπανία και Ιταλία.

– Γιατί να επενδύσουμε ένα δισ. ευρώ στη χαρτογράφηση του ανθρώπινου εγκεφάλου;

– Επτά δισεκατομμύρια ευρώ τον χρόνο πηγαίνουν για έρευνα γύρω από τις νευροεπιστήμες. Επενδύονται δηλαδή στην παραγωγή νέων δεδομένων και στοιχείων, τα οποία με το πέρασμα του χρόνου «πεθαίνουν». Με τα 50 εκατομμύρια ευρώ τον χρόνο που λαμβάνουμε εμείς από την Ευρωπαϊκή Ενωση -τα άλλα 50 εκατομμύρια τα βάζουμε εμείς οι επιστήμονες- μπορούμε να δώσουμε αξία στα δεδομένα που έχουν παραχθεί, βοηθώντας να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά και μακροπρόθεσμα.

– Εκτός από την πρόοδο της επιστήμης, αυτό το πρόγραμμα, πώς θα ωφελήσει άμεσα τους ανθρώπους;

– Σήμερα, όταν πηγαίνεις στον γιατρό είσαι ένα στατιστικό στοιχείο. Το φάρμακο που λαμβάνεις εγκρίθηκε επειδή ήταν αποτελεσματικό σε ένα ποσοστό των ασθενών. Το συγκεκριμένο όμως φάρμακο δεν «γνωρίζει» τη δική σου περίπτωση. Χρησιμοποιώντας την εγκατάσταση του Human Brain Project θα μπορούν οι γιατροί να σου προτείνουν εξειδικευμένη θεραπεία, ενώ επίσης θα έχουν στα χέρια τους ένα εργαλείο που θα τους βοηθήσει να διαγνώσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την ασθένεια. Ακόμα και οι καλύτεροι νευρολόγοι στον κόσμο σήμερα παραδέχονται ότι κάνουν 30%-40% λάθος διαγνώσεις. Την ίδια στιγμή θα μας βοηθήσει να αναπτύξουμε συστήματα υπολογιστών και ρομποτικής, εμπνευσμένα από τις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου.

– Πόσο λεπτομερής θα είναι αυτή η προσομοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου;

– 89 δισεκατομμύρια νευρικά κύτταρα που συνδέονται μεταξύ τους με εκατοντάδες τρισεκατομμύρια συνάψεις. Σκοπός μας όμως δεν είναι να προσομοιώσουμε το κάθε μόριο κυττάρου. Ανάλογα με το ποιο τμήμα του εγκεφάλου ενδιαφέρει κάποιον να μελετήσει, η ανάλυση στο σημείο αυτό θα μεγαλώνει. Θα μπορεί να δει πρωτεΐνες να αλληλεπιδρούν, υποδοχείς σημάτων να ανοίγουν, χημικές ουσίες να εκλύονται.

– Κάθε εγκέφαλος όμως είναι διαφορετικός. Πώς μπορεί ένα μοντέλο να «δουλέψει» για όλους;

– Το πιο σημαντικό στοιχείο είναι ότι δεν φτιάχνουμε ένα μοντέλο, αλλά μια μέθοδο κατασκευής μοντέλων. Αν θέλω να συνθέσω, για παράδειγμα, έναν γυναικείο εγκέφαλο σε συγκεκριμένη ηλικία και με συγκεκριμένες γενετικές παραλλαγές, αυτό αποτελεί μία διάρθρωση. Η διάρθρωση αυτή μας θέτει κάποιους περιορισμούς που μας βοηθούν να αναπαραστήσουμε αυτό τον εγκέφαλο με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια.

– Πώς ήρθε η έμπνευση για μια τέτοια ιδέα;

– Ξεκίνησα χαρτογραφώντας μικρά τμήματα του εγκεφάλου, και για πολλά χρόνια, έκανα σημαντικές επιστημονικές δημοσιεύσεις, πήρα προαγωγές, κέρδισα βραβεία. Αλλά ποιο το αποτέλεσμα; Αντιλήφθηκα ότι μπορεί να περάσουν χίλια χρόνια κάνοντας πειράματα και να μην φτάσουμε ποτέ να συνεισφέρουμε πραγματικά στην κατανόηση του εγκεφάλου.

Ηταν πριν από περίπου 20 χρόνια, όταν κατάλαβα ότι θα χρειαστεί ένα καινούργιο, επαναστατικό σχέδιο. Μου πήρε πάνω από 15 χρόνια για να συγκεντρώσω τα δεδομένα που χρειαζόμουν για να τεκμηριώσω την ιδέα μου. Το 2005 πήγα στην Ελβετία με σκοπό να ξεκινήσω αυτό το πρόγραμμα, αλλά γρήγορα κατάλαβα ότι μία χώρα από μόνη της δεν μπορεί να φέρει εις πέρας ένα τέτοιο σχέδιο. Οταν λοιπόν η Ε.Ε. ανακοίνωσε ότι θα πραγματοποιήσει αυτά τα μεγάλα προγράμματα-ορόσημο, γεννήθηκε η ιδέα του Human Brain Project, στο οποίο ενώθηκαν μετά πολλοί επιστήμονες. Εξελίχθηκε η ιδέα, υποβλήθηκε η πρόταση και πετύχαμε!

Τα μεγάλα ερωτήματα

– Χαρακτηρίσατε το πρόγραμμα ως «CERN για τον εγκέφαλο». Ποια είναι τα μεγάλα ερωτήματα στα οποία θα αναζητήσετε απάντηση;

– Για εμάς η αναζήτηση του μποζονίου του Χιγκς, είναι η απάντηση στο ερώτημα «πώς ο εγκέφαλος δημιουργεί την πραγματικότητα;». Κοιτάζοντας μέσα στον εγκέφαλό σου βλέπω ηλεκτρικές διατάξεις, βιοχημικές αντιδράσεις, και άλλες εκπληκτικές διεργασίες. Πώς όμως όλα αυτά μεταφράζονται σε αυτό που βλέπεις γύρω σου; Το 99% αυτών που βλέπεις δεν είναι αυτό που φτάνει στα μάτια σου. Τα μάτια δεν είναι κάμερες, αλλά φίλτρα, τα οποία παρέχουν πληροφορίες στον εγκέφαλο σχετικά με το πώς να συνθέσει τον κόσμο. Για να καταλάβω με ποιο τρόπο το κάνει αυτό, χρειάζεται να μπω μέσα στον εγκέφαλό σου για να δω αυτό που βλέπεις και αφού δεν μπορώ, χρησιμοποιώ ένα μοντέλο σαν «παράθυρο» του εγκεφάλου.

– Ο ζωολόγος Λάιαλ Γουάτσον είχε πει ότι «αν ο εγκέφαλος ήταν τόσο απλός ώστε να μπορούμε να τον κατανοήσουμε, τότε θα ήμασταν τόσο απλοί που δεν θα μπορούσαμε να τον κατανοήσουμε». Είχε άδικο;

– Δεν νομίζω ότι η γνώση έρχεται από μεμονωμένα άτομα, έρχεται από αλληλεπιδράσεις. Αυτό που είπε ο Γουάτσον αληθεύει επειδή σκέφτηκε ως άτομο. Στην πραγματικότητα, θα χρειαστούν πολλοί εγκέφαλοι για να κατανοήσουν τον έναν.

Λάβετε μέρος στη συζήτηση 0 Εγγραφείτε για να διαβάσετε τα σχόλια ή
βρείτε τη συνδρομή που σας ταιριάζει για να σχολιάσετε.
Για να σχολιάσετε, επιλέξτε τη συνδρομή που σας ταιριάζει. Παρακαλούμε σχολιάστε με σεβασμό προς την δημοσιογραφική ομάδα και την κοινότητα της «Κ».
Σχολιάζοντας συμφωνείτε με τους όρους χρήσης.
Εγγραφή Συνδρομή