Ang utak ng tao ay ang pinaka sopistikado at kumplikadong organ sa sansinukob. Sa kabila ng mga pag-unlad ng agham, sinimulan pa lamang natin na scratch ang ibabaw ng kalawakan at potensyal nito. Ayon kay Propesor Rafael Yuste, na gumugol ng higit sa dalawang dekada sa pagtatrabaho sa Estados Unidos, ang utak ng tao ay nagtataglay ng mga lihim na maaaring magbago ng medisina at neuroscience. Pinamunuan ni Yuste ang isa sa mga pinaka-ambisyosong proyekto sa panahong ito: ang komprehensibong pagmamapa ng utak ng tao, isang pagsisikap na maihahambing sa magnitude sa proyekto ng genome ng tao.
Ang layunin nito proyektoKilala bilang BRAIN Initiative, ay upang malutas ang mga biyolohikal na misteryo sa likod ng mga sakit tulad ng Alzheimer's, schizophrenia, epilepsy, at iba't ibang neurodegenerative disorder. Ayon kay Yuste, "Nasa isip namin ang mga pasyente na dumaranas ng paralisis o mga sakit na neuropsychiatric. "Ang pag-aaral na ito ay maaaring magbukas ng mga bagong therapeutic frontier."
Ang Kaakit-akit ng Utak ng Tao: Mas Kumplikado kaysa Inaakala Natin
Bagaman ang utak ng tao at ng isang langaw o uod ay may pagkakatulad sa kanilang pangunahing paggana, mayroong bangin sa mga tuntunin ng pagiging kumplikado. Ang utak ng tao ay may tungkol sa 86.000 bilyong neuron, bawat isa sa kanila ay nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng humigit-kumulang 10.000 synaptic na koneksyon. Ang sala-sala na ito ay bumubuo ng mas maraming posibleng kumbinasyon kaysa sa mga bituin sa kilalang uniberso, na ginagawa itong "enigma among enigmas."
Ipinaliwanag ni Propesor John Ngai, direktor ng BRAIN Initiative, na ang pag-unawa sa antas ng pagiging kumplikado ay mahalaga sa pagtugon sa mga neurological disorder. "Ang utak ng tao ay isang milyong beses na mas kumplikado kaysa sa isang may sapat na gulang na langaw"Ngunit kahit na ang pagmamapa sa pagiging kumplikado ng isang utak ng mouse ay mangangailangan ng napakalaking pagsisikap," sabi niya. Kasama sa diskarteng ito ang paggamit ng mga advanced na teknolohiya, tulad ng high-resolution na electron microscopy at artificial intelligence.
Ang Proyekto at ang Global Epekto nito
Ang paglikha ng mapa na ito ay nagsasangkot ng pakikipagtulungan ng higit sa 100 mga siyentipiko mula sa iba't ibang disiplina at bansa, at ang mga resulta ay inaasahang magbabago sa mga larangan tulad ng medisina, artificial intelligence at inilapat na neuroscience. Ang gobyerno ng Estados Unidos, sa ilalim ng administrasyon ni Pangulong Barack Obama, ay nagbigay ng makabuluhang suporta para sa proyektong ito, na naglalaan ng paunang badyet ng 2.300 milyun-milyong ng euro.
Ang laki ng hamon ay pinakamahusay na nauunawaan sa pamamagitan ng pag-alam na ang mga kamakailang maagang pagsulong, tulad ng pagmamapa ng utak ng isang cubic millimeter ng tissue ng tao, ay nakabuo ng higit sa 1,4 petabytes ng data. Ang "microscopic fragment" na ito ay naglalaman ng 57.000 cell, 150 milyong synapses at 230 millimeters ng mga daluyan ng dugo.
Isang Landas ng Pag-asa para sa Milyun-milyon
Ang mga praktikal na aplikasyon ng proyektong ito ay maaasahan. Ayon sa neuroscientist na si Gregory Jefferis, ang detalyadong mapa ay maihahambing sa isang "Google Maps" ng utak, na nagbibigay ng antas ng detalye na kinabibilangan ng lahat mula sa neuronal na koneksyon hanggang sa synaptic function. Ang detalyadong pagsusuri na ito ay nag-aalok ng mga paraan upang maunawaan kung paano nakakaapekto ang mga sakit tulad ng schizophrenia at Alzheimer sa mga circuit ng utak.
Halimbawa, inilalapat na ng mga mananaliksik ng proyekto ang mga pamamaraang ito upang matugunan ang mga bihirang sakit sa neurological at maunawaan ang relasyon sa pagitan ng utak at mga karanasan ng tao. Ginagamit din ang mga ito upang tumuklas ng mga pattern sa pagbuo ng memorya, pag-uugali y malikhaing pag-iisip.
Ang Pamana ng mga Pioneer: Ramón y Cajal bilang Inspirasyon
Ang proyekto ay nag-ugat sa gawain ng Spanish Nobel Prize winner na si Santiago Ramón y Cajal, na noong ika-19 na siglo ay nagbago ng modernong neuroscience. Ngayon, ang mga mananaliksik ay may mas advanced na mga tool, tulad ng mga organoid sa utak, na tumutulong sa pagmomodelo at pag-unawa sa pag-unlad at sakit sa dati nang hindi maiisip na mga antas.
Ang Hinaharap: Mga Paggalugad at Pagtuklas
Ang susunod na hakbang patungo sa ganap na pag-unawa sa utak ng tao ay ang paggamit ng artificial intelligence na sinamahan ng genetic engineering upang pag-aralan ang mga pattern ng pag-uugali sa mga advanced na modelo ng hayop. Inaasahan na ito ay magbibigay-daan sa pagbuo ng mga therapies na idinisenyo para sa mga karamdaman tulad ng autism at schizophrenia, sa pamamagitan ng pagtukoy ng mga mahina na selula sa mga unang yugto ng pag-unlad ng utak.
Bilang karagdagan, ang gawain ay nagbigay inspirasyon sa mga bagong disiplina, tulad ng "pathoconnectomics," na nag-aaral ng mga pagkakaiba sa pagitan ng normal at pathological na mga circuit ng utak. Ang pagsisikap na ito ay magsisikap na maunawaan ang mga mekanismo na bumubuo ng mga natatanging karanasan ng tao at lutasin kung paano talaga gumagana ang "master organ" na ito.
Ang proyekto ay nagpapakita ng isang pag-asa na pananaw para sa higit sa isang bilyong mga pasyente sa mundo na dumaranas ng mga sakit na neurological. Ito ay isang siyentipikong rebolusyon na hindi lamang naglalayong maunawaan ang utak ng tao bilang isang obra maestra, ngunit bilang isang detalyadong mapa na gumagabay sa sangkatauhan tungo sa mga inobasyon sa hinaharap.