Mokslo ir technologijų pasaulis

Jei pavyktų išsiaiškinti, kaip žmogaus smegenys veikia žemiausiu neuronų tinklo lygiu, būtų atrasta naujų smegenų ligų gydymo būdų. Taip teigia Žmogaus smegenų projekto vadovas Vitalis Karasenka.

„Jei mokslininkai supras, kaip Alzheimerio liga veikia neuronų lygiu, turėsime naudingos informacijos, kurią medikai panaudos, kad dar labiau padėtų žmonėms. Visa tai padės tirti ir kitas psichologines bei fiziologines smegenų ligas“, – sako V. Karasenka.

Mokslininkų idėja – sukurti kompiuterines sistemas, kurios elgtųsi kaip tikros smegenys. „Vienas mūsų tikslų – kad kompiuteris ne tik vykdytų žmogaus nurodomas programas, bet ir galėtų mąstyti bei priimti sprendimus pats“, – kalba mokslininkas.

– Pone Karasenka, koks yra Jūsų vykdomas projektas?

– Sveiki, aš Vitalis Karasenka iš Heidelbergo universiteto Vokietijoje ir pristatau žmogaus smegenų projektą. Koks šis projektas? Mūsų didžiausias tikslas – geriau suprasti, kaip dirba smegenys ir, jei įmanoma, netgi imituoti tai kompiuteryje – sukurti dirbtinę žmogaus smegenų sistemą. Tam mums reikia daugybės žmonių iš daugybės įvairių sričių. Turime biologų, kurie stebi žmones ir gyvūnus ir bando suprasti, kaip jie, pavyzdžiui, mato. Taip pat komandoje yra neuronus tiriančių mokslininkų, kurie labiau matematiškai bando suprasti, kaip neuronai gali būti susiję vykdant įvairias programas, pavyzdžiui, regėjimą. Mokslininkai, tokie kaip iš Heidelbergo universiteto, kurį pristatau, bando kurti sparčias mašinas, kurios pamėgdžiotų šiuos neuronų tinklus.

– Už ką šiame projekte atsakinga Jūsų komanda?

– Mes supratome, kad imituoti neuronų tinklą su dabartine kompiuterine įranga labai sunku – net norint atlikti nedidelę imitaciją duomenys perkeliami labai lėtai, energija visiškai netaupoma. Tad mūsų idėja – sukurti įrangą, kuri gebėtų mėgdžioti neuronus greičiau, negu tai vyksta dabar. Šiuo metu kuriame sistemas, schemas, kurios elgiasi kaip tikri neuronai.

– Koks šių tyrimų tikslas?

– Šiuo metu su savąja projekto dalimi bandome pasiūlyti visiškai užbaigtą sparčios neuronų imitacijos programą, kad neuronus tiriantys mokslininkai, kurie neišmano technikos, galėtų lengvai ją valdyti ir pradėti eksperimentus su nervų sistema. Stengiamės išimti kiek įmanoma daugiau smulkių ir sudėtingų valdymo detalių, kad jiems užtektų paprasčiausiai spustelėti mygtuką ir pradėti eksperimentą. Tai vyks greičiau, negu jie gali tai daryti dabar.

– Žmogaus smegenys – sudėtinga tema. Mokslininkai dar visko neištyrinėjo, pavyzdžiui, iki šiol tiksliai nežinome, kaip ir kodėl miegame, sapnuojame ir t. t. Tad ar galėtumėte papasakoti, kaip vyksta šis darbas? Ką konkrečiai mokslininkai daro?

– Manau, kad tai skirtinga ir priklauso nuo to, kurioje konkrečiai sferoje dirbi. Kaip biologas, turite atlikti daugybę sudėtingų eksperimentų. Pavyzdžiui, duodate pelei užduotį ir ją tyrinėjate. Tada turite atvaizduoti pelės reakcijas ir suprasti, ką daro pelės smegenų neuronai. Neuronus tiriantys mokslininkai daug mąsto. Jie gauna duomenis iš biologų ir turi juos perprasti. Jie turi braižybos lentas, kuriose paišo visokius atvejus. Tada bando paleisti kompiuterines programas ir suprasti, ar tai, ką jie daro, prasminga, ar būtent tai rado ir biologai. O žmonės, kaip aš, projektuoja techniką. Mes turime planą, ką reikia daryti, modelį ir idėją, kurią reikia įgyvendinti, ir geriname techninę įrangą. Panašiai kaip ir jūs kompiuteryje atnaujinate programinę įrangą. Mes įrašome tam tikrą programą ir ją testuojame tol, kol ji visiškai nebedaro klaidų. Tada šis darbas būna baigtas, ir imamės kitų projekto darbų.

– Ar lieka užtektinai laiko miegoti, pavalgyti ir kitiems dalykams?

– Būdamas tyrėju tu keistu būdu tiesiog gyveni mokslu. Tiesą sakant, neturiu konkretaus darbo laiko, kažką dirbu nuolatos. Jei nesu biure, valgau ar esu duše, vis tiek galvoju apie techninę įrangą. Kartais geriausios idėjos aplanko antrą valandą nakties. Tada imu koduoti, šifruoti, rašyti elektroninius laiškus su žinia – pažiūrėkite, kas man šovė į galvą. Manau, tai skiriasi nuo įprastos normalios darbo dienos biure, kai dirbi nuo aštuonių ryto iki penkių vakaro. Vienas pagrindinių šio projekto tikslų – kad kompiuteris ne tik vykdytų žmogaus nurodomas programas, bet ir galėtų mąstyti bei priimti sprendimus pats.

– Ar tai netolimoje ateityje įmanoma ir kaip tai gali būti įgyvendinta?

– Neuronus tiriantys mokslininkai atliko eksperimentus, per kuriuos, panašu, mašinos priėmė tam tikrus sprendimus. Pavyzdžiui, šablono paveikslėlių atpažinimas. Turite kompiuterinį tinklą, kuris išmokytas ką nors atpažinti, ir jam pristatote duomenis, tarkim, skaičius. Tinklas mokosi juos atpažinti. Tada parodote paveikslėlį su kokiu nors skaičiumi, ir kompiuteris jį ištaria. Vis dėlto kartais, jei parodysite iškraipytą ar neaiškų paveikslėlį, kompiuterinis tinklas turės nuspręsti, koks čia skaičius. Taip darote ir jūs matydami neaiškiai parašytą skaičių. Visa tai galima stebėti, tyrinėti, tai natūraliai galės daryti ir mūsų kompiuterinė technika.

– Ar dirbant neiškyla etinių klausimų?

– Viena projekto sritis atsakinga už etiką. Ji taip ir vadinasi. Šiuo metu jos pagrindinis tikslas – nuspręsti ir sudaryti konkrečias gaires, kaip biologams surinkti duomenis. Mums būtina atlikti keletą eksperimentų su gyvūnais. Būtent biologai atlieka parengiamuosius darbus ir nustato taisykles, kokiu keliu turime eiti. Tai etinė projekto dalis. Taip pat mes naudojame daug medicinos tyrimų su žmonėmis duomenų, o etika susijusi su tinkamu duomenų pateikimu. Jei naudojame pacientų duomenis, jie tampa matomi: žinome, kas buvo pacientas, kuo jis vardu ir pan.

Tai labai įdomi tema. Esu tikras, kad apie etiką mąstantys žmonės svarsto galimas pasekmes pasibaigus projektui, todėl klausia, kas bus, jei mes iš tiesų kompiuteryje įdiegsime pelės smegenis. Ar tai reiškia, kad, išjungus kompiuterinę programą, smegenys žus? Mes nežinome. Daugybė žmonių turi daugybę skirtingų atsakymų. Iki to dar nepriėjome, bet tikiu, kad vieną dieną tai įvyks ir žmonės turės priimti sprendimus, kaip elgtis vienoje ar kitoje situacijoje. Galbūt galima rasi išeitį, pavyzdžiui, įdiegti ne visas pelės smegenis, o tik dalį. Nežinau.

– Kaip pasikeis ateities medicina vykdant žmogaus smegenų projektą? Jūs skelbiate, kad tai padės daugybei žmonių, sergančių smegenų ligomis ir panašiais negalavimais.

– Pagrindinės problemos, su kuriomis susiduriame nagrinėdami, pavyzdžiui, psichologines ligas, yra tos, kad gerai nežinome, kaip smegenys veikia žemiausiu neuronų tinklo lygiu. Tiksliai nežinome, kaip neuronai susiję, kas, pavyzdžiui, sukelia Alzheimerio ligą. Tad mūsų biologai dirba su žmonėmis, kurie serga šia liga, ir mėgina sudaryti smegenų ar su jomis susijusių dalių schemą stengdamiesi ištirti, kuo skiriasi ligonių ir sveikų žmonių smegenys. Tada neuronus tiriantys mokslininkai bando suprasti, kas ten dedasi. Vis tai, žinoma, grįš su kaupu medicinoje. Jei mokslininkai supras, kaip Alzheimerio liga veikia neuronų lygiu, turėsime naudingos informacijos, kurią medikai panaudos, kad dar labiau padėtų žmonėms. Visa tai padės tirti ir kitas psichologines bei fiziologines smegenų ligas.

Simonas Bendžius, LRT radijo laida „Ryto garsai“