Човешкият мозък е най-предизвикателната и интересна цел за научни изследвания(снимка:

Човешкият мозък е най-предизвикателната и забавна цел за научни проучвания
(снимка: CC0 Public Domain)

Финансирани от Съюза откриватели са отпред в напъните за по-задълбочено схващане на човешкия мозък и ускорение на лекуването на разнообразни неврологични болести.

От Михаела Несварова

Неотдавнашните пробиви в невронауката звучат съвсем като чудеса: техники за невростимулация, които оказват помощ на парализирани пациенти да проходят, или имплант, с чиято помощ може да се възвърне зрението на слепите.

Това са едвам два от множеството резултати от забележителния, 10-годишна научноизследователска самодейност, финансирана от Европейски Съюз, с помощта на която доста бе усъвършенствано научното схващане за човешкия мозък.

Обширна област на изследване 

Това е един от най-големите и амбициозни научноизследователски планове, финансирани в миналото от Европейски Съюз, за който неотдавна бе оповестена сложна на най-важните достижения за 10-годишния му интервал на осъществяване.

Работата по него продължава сред 2013 и 2023 г., а в екипа вземат участие 150 институции и стотици откриватели от 19 страни. Обемът и продължителността му подхождат на фокуса на научните проучвания, споделя световноизвестният невролог, професор Катрин Амунтс, която бе началник на това амбициозно съдействие.

„ Човешкият мозък е най-предизвикателната и забавна цел за научни проучвания — съпоставим с Вселената “, споделя тя. „ Не съществува нито една лаборатория, или даже страна, която да разполага с потенциала за всеобхватното проучване на сложността на мозъка “.

Ето за какво, съгласно Амунтс, „ огромно преимущество “ е, че откривателите по плана бяха облагодетелствани от толкоз огромно и дълготрайно финансиране от Съюза. „ В противоположен случай постигнатите от нас триумфи нямаше да бъдат вероятни “.

Помощ за милиони хора 

„ Мозъчните болести съставляват световен проблем “, споделя тя, „ а достиженията на екипа на HBP ще спомогнат за даването на по-добри грижи за милиони хора “.

Повече от — или над 40 % от международното население — са наранени от неврологични болести, което ги прави главната причина за влошено здраве и увреждания, които обременяват пациентите, фамилиите им и полагащите грижи за тях по целия свят.

За Амунтс отговорът се крие допълнително научни проучвания. „ За да се лекуват по-ефективно мозъчните болести, е належащо по-добро схващане по какъв начин действа мозъкът “, споделя тя.

Работейки там, където се пресичат невронауката и осведомителните технологии, откривателите от HBP хвърлят забележителна светлина върху структурата, действието и функционалните нарушавания на мозъка, което води до нови приложения в медицината и технологиите.

Това към този момент има видимо практическо влияние. Направени са значими пробиви, в разбирането на зрението да вземем за пример.

Изследователите от HBP в Кралската академия на изкуствата и науките на Нидерландия сътвориха устройство, способно да предава зрителни модели непосредствено към зрителната кора на мозъка, проправяйки пътя за предстоящ революционен способ за възобновяване на зрението.

Аналогично, незабравим прогрес в невростимулацията предлага нови очаквания на засегнатите от парализа.

В Швейцария екип на Швейцарския федерален софтуерен институт в Лозана създаде персонализирани модели за стимулиране на гръбначния мозък, като дава опция на пациенти с парализа на долната половина на тялото да се изправят и да проходят.

Атлас на мозъка 

Според Амунтс едно от основните достижения на плана е основаването на атлас на мозъка, което тя оприличава на Гугъл Карти за мозъка.

Атласът картографира над 200 обособени зони на мозъка и дава многостепенни справочни анатомични карти, стигащи до равнище микрометър.

„ Той е напълно неповторим по своите характерности и подробни данни. Дава опция на откривателите да усилват и понижават изображението, с цел да виждат метода на свързване на другите активи на мозъка “, споделя Амунтс.

„ Този общ обзор е извънредно значим, с цел да се разбере кои функционалности в кои зони на мозъка вземат участие “, споделя тя. Когато пациентът е получил удар да вземем за пример, атласът дава опция за шерване на по-подробна информация и разрешава по-персонализирана реакция на неговите потребности.

Разделът BigBrain на атласа към този момент е употребен в огромно клинично изпитване — проучването във Франция, при което учените употребяват персонализирани модели на мозъка, с цел да дефинират най-хубавите целеви зони за интервенции при епилепсия. Това може да усъвършенства живота на милиони пациенти с епилепсия, за които са нужни интервенции за облекчение на признаците.

Технологията за персонализиране на тези модели също е създадена в границите на HBP от откриватели към университета в Марсилия.

Комуникация сред мозъка и компютър

Извън здравето откривателите от HBP оставят своя отпечатък и в изкуствения разсъдък (ИИ), където напредъкът се прави паралелно с развиването на невронауката. Работата на екипа на Амунтс служи като ефикасен мост сред двете области.

Така новите способи на пресмятане стават принадлежности за проучване на мозъка, до момента в който по-доброто ни схващане на мозъка спомага и за напредъка на технологиите в региона на изкуствения разсъдък — от невроморфните изчислителни технологии, моделирани съгласно човешкия мозък, до когнитивната роботика.

„ Научните проучвания в региона на ИИ, изкуствените невронни мрежи и невроморфните изчислителни технологии имат директна връзка с проучванията на мозъка “, споделя Амунтс. „ Ако разберем по-добре по какъв начин мозъкът се учи и по какъв начин действа, можем да се научим да построяваме по-ефикасни изкуствени невронни мрежи “.

Свободен достъп

За професор Филип Верние, шеф на института по неврология „ Париж—Сакле “ във Франция, „ HBP съставлява безспорен триумф “.

Верние, който също по този начин е шеф на научните проучвания във френския Национален център за научни проучвания, дружно с Амунтс управлява следваща научноизследователска самодейност, финансирана от Европейски Съюз, наречена.

Новата самодейност е отворена платформа, която предлага достъп до всички цифрови принадлежности, услуги и набори от данни, създадени в границите на HBP, в това число и до атласите на мозъка.

С напредването на десетгодишната работа на откривателите от HBP Амунтс осъзнала, „ че е трябвало да основат и взаимна цифрова платформа “. За Верние последващият проучвателен план, финансиран от Европейски Съюз, е от значително значение, в случай че научната общественост би трябвало да се възползва от проучванията на HBP.

„ Важно е да се покаже какво HBP съумя да създаде и да даде на по-широката научна общественост “, споделя той. „ EBRAINS е наличен за всички “.

В платформата невролозите могат да вкарват и споделят данни и да си сътрудничат в проучванията на мозъка.

„ Това в действителност може да докара до коренна смяна “, споделя Верние. „ Основното предизвикателство пред проучванията на мозъка е неговата трудност. За да се оправим с него, би трябвало да работим старателно, да събираме данни и да го оформяме в нещо потребно “.

Промяна на живота

Такова групово изпитание е належащо за по-доброто схващане на мозъка, а също и за лекуването на доста мозъчни болести, като да вземем за пример заболяването на Алцхаймер, заболяването на Паркинсон и шизофренията.

„ С новите принадлежности проправяме пътя за по-добри и по-персонализирани лекувания на тези заболявания “, споделя Верние.

Накратко, задачата на научноизследователските инфраструктури на плана EBRAINS е да се защищити наследството на HBP и най-новите научни достижения да стигнат до клиничните изпитвания и лечебните заведения.

„ Мозъкът е удивителен и ние желаеме да разберем архитектурата и функционалностите му, само че считаме, че сме длъжни да предоставяме получените от нас данни в клиничната активност и да вършим живота на пациентите по-добър “, споделя Амунтс.

Изследванията в тази публикация са финансирани от стратегия „ Хоризонт “ на Европейски Съюз. Възгледите на интервюираните лица не отразяват безусловно позицията на Европейската комисия. Статията е оповестена за пръв път в, списанието на Европейски Съюз за проучвания и нововъведения.