בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
${m.global.stripData.hideElement}
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לשבוע בלבד - מינוי לאתר ב-50% הנחה  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

המוח כמחשב ביולוגי: מיליארד אירו למדענים שייצרו רובוטים שיטיילו בגוף האדם

היום יכריז האיחוד האירופי על שני מיזמי מחקר שיזכו במימון של מיליארד אירו. בתוך כעשר שנים, מקווים החוקרים אפשר יהיה לבנות מודלים ממוחשבים של פעילות המוח ולסייע במניעת מחלות נוירולוגיות ואף לייצר רובוטים זעירים שיסתובבו בגוף האדם וישדרו נתונים בזמן אמת

20תגובות

רובוטים בעלי יכולות רגשיות שיוכלו לסעוד קשישים, מודלים ממוחשבים המתחקים אחרי פעולות האדם לאורך כל שנות חייו וחיישנים שיכולים לחזות התקפי לב או לחלופין רעידות אדמה - אלו הם חלק מהפרויקטים שהיו רחוקים שלב אחד מקבלת המימון הנכסף - בגובה כמיליארד אירו - מהאיחוד האירופי.

21 קבוצות חוקרים התמודדו על המימון, שש מתוכן העפילו לשלב הסופי, ורק שתיים זכו בסכום הנחשק שקבלתו תיפרס למשך עשר שנים. בשלב הראשון יקבל כל פרויקט מימון בהיקף של 54 מיליון אירו למשך שנתיים וחצי. בטקס שייערך היום בבריסל, בירת בלגיה, תנקוב תוכנית המסגרת למחקר ופיתוח של האיחוד האירופי (cordis) בשמם של שני פרויקטים שכל אחד מהם יקבל את המענק הנחשב לגדול ביותר שניתן כתקציב מחקר לנושא ייעודי. האחד, פרויקט שבו יתוכנת מודל מתמטי ממוחשב למוח האנושי ויפותחו "מחשבים ביולוגיים" המבוססים על הפעילות המוחית האנושית, באופן שיקדם את יצירתם של מחשבים בעלי כישורים חברתיים המסוגלים לבטא רגשות. ואילו בפרויקט השני יפותח חוט ממוזער בעובי אטום בודד של פחמן, המכונה "גרפן", הטומן בחובו את עתיד עולם המזעור.

ב"מיזם מוח האדם" (Human Brain Project), המטרה היא לתת מענה לאחד האתגרים הגדולים של המדע המודרני: הבנת מוח האדם. הפרויקט מבקש לאחד את הידע על המוח המתקבל מגישות מחקר מתקדמות שונות, ולאפשר בניית מודלים של פעילויות המוח בעזרת מחשבי-על רבי עוצמה. במסגרת הפרויקט יתוכנת מודל מתמטי ממוחשב למוח האנושי ויפותחו "מחשבים ביולוגיים" המבוססים על הפעילות המוחית האנושית, באופן שיקדם את יצירתם של מחשבים בעלי כישורים חברתיים המסוגלים לבטא רגשות.

ראשיתו של הפרויקט במיזם שהחל במאי 2005 המכונה "פרויקט המוח הכחול", שנעשה בראשות חוקר המוח הפרופ' הנרי מרקרם - מהמכון הטכנולוגי השווייצי (EPFL) שבעיר לוזאן, שביצע את עבודת הדוקטורט שלו במכון ויצמן. מרקרם עומד גם בראש הפרויקט הנוכחי, לצד חוקרים שותפים ובהם ם ישראלים ממכון ויצמן ומהאוניברסיטה העברית. אחד מהם הוא הפרופ' עידן שגב ממרכז אדמונד ולילי ספרא לחקר המוח שבאוניברסיטה העברית, המומחה לחישוביות עצבית.

במסגרת "המוח הכחול" בוצע חיקוי מתמטי לתהליכים המפעילים את המוח באמצעות הכנת הדמיה מוחית מתמטית, בתהליך של "הנדוס לאחור". "הרעיון היה להשתמש בנתונים קיימים על התנהגות תאי העצב השונים והקשרים ביניהם ולבנות מודל מתמטי מסודר של כל התהליכים, וכך ניתן יהיה לקחת את המוח ולשחזר לאחור כיצד הוא פועל", מסביר הפרופ' שגב. במסגרת זו כבר הצליחו מרקרם ושגב לתאר מקטע מרכזי ממוחו של עכבר הכולל מאות אלפי תאי עצב באמצעות מודל מתמטי, ולוודא כי הקשרים בין תאי המוח בסימולציה הממוחשבת דומים לאופן בו מתנהגים תאי העצב בקליפת המוח של עכבר.

 

בפרויקט הנוכחי מבקשים החוקרים לתכנת מודל מתמטי המדמה את המוח האנושי, במטרה להבין את פעילותו של המוח ואת המנגנונים הקשורים במחלות המבטאות הולכה פתולוגית של תאי העצב. בנוסף, במסגרת הפרויקט מתכננים החוקרים לפתח מחשבים ביולוגיים המבוססים על הפעילות המוחית, שידמו את פעילות המוח האנושי ויהיו חסכוניים בחשמל. "המוח שלנו צורך 12 ואט ליום, וזו אנרגיה מאוד נמוכה שמבצעת מיליארדי חישובים. אם נבין את פעילות המוח במלואה, נוכל לפתח צ'יפים ממוחשבים המייצרים חישובים בעלות אנרגטית זולה, ואנו מאמינים שנוכל לפתח דור חדש של מחשבים חסכוניים באנרגיה המחקים את פעילות תאי העצב", מסביר שגב.

בזרוע נוספת של הפרויקט מתוכנן מסד נתונים הנגיש לרופאים וחוקרים שיאגד נתונים אודות כלל המחלות הנוירולוגיות - 560 המחלות המוכרות הקשורות בפגיעות במבנה או בפעילות המוח, הכוללות, בין השאר, אלצהיימר, פרקינסון ואפילפסיה וכן מחלות פסיכיאטריות כגון סכיזופרניה, דיכאון והפרעות שינה. "מטרתנו לתעד בצורה מסודרת את כל המחלות והבסיס הגנטי והעצבי שלהם ולבנות מסד נתונים שיאפשר למצוא הקשרים בין המחלות וישפר את הטיפול הרפואי", אומר שגב. כמו כן מתכננים החוקרים להשתמש ברשת של מוזיאוני מדע באירופה, וכן מוזיאון המדע בירושלים, כדי לעדכן את הציבור בדבר הגילויים החדשים בעת הפרויקט.

לצורך ההדמיה המתמטית של המוח האנושי נדרשים החוקרים לבחון את פעילותם החשמלית של תאים בודדים במוח החי, ולשם כך ישתמשו ברקמות שהוצאו מאנשים הסובלים מגידולים שפירים וסרטניים במוח וחולים העוברים ניתוחים בעומק המוח. "במטופלים העוברים ניתוחים להסרת גידולים או לטיפול במוקדים אפילפטיים מוסרות לעתים במהלך הניתוח רקמות מוחיות שברוב המקרים מושלכות לפח. הצלחנו להראות כי בתנאים מסוימים בתוך תמיסה פיזיולוגית המדמה סביבה מוחית, ניתן במשך יום שלם לאחר הניתוח לאפיין את פעילותם החשמלית של התאים ולהשתמש במידע לצורך הכנת המודל המתמטי", מסביר שגב.

בפרויקט שותפים גם הפרופ' ידין דודאי ממכון ויצמן למדע והד"ר מירה מרקוס-קליש מאוניברסיטת תל-אביב וכן חוקרים נוספים מיותר מ-80 אוניברסיטאות ומכוני מחקר באירופה ומחוצה לה, ותקציבו הכולל מוערך ב-1.19 מיליארד אירו.

הפרויקט השני שזכה במענק, כפי שדיווח בסוף השבוע כתב העת Nature, מכונה "גרפן" וגם בו שותפים חוקרים ישראלים מתחום הננוטכנולוגיה. פרויקט זה, שמרכז הפיזיקאי יארי קינרט מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה בשוודיה, מבוסס על פיתוח של חוט ממוזער בעובי אטום בודד של פחמן, המכונה "גרפן", הטומן בחובו את עתיד עולם המזעור. באמצעות הגרפן המשמש כמוליך חשמלי ומוליך חום, הנחשב לקל משקל וגמיש, אולם חזק במבנהו מיהלום, מבקשים החוקרים לפתח מכשירים מזעריים שיהיו לדור המזעור העתידי, דור שיאפשר פיתוח רובוטים מזעריים שיוכלו בין השאר לשמש להפקת אנרגיה ולשידור נתונים מתוך גוף האדם.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו