Geçen hafta sizlere İnsan Konnektomu Projesi ile İnsan Beyni Projelerinden bahsetmiştim. İBP’nin kaydettiği aşamaları görmeniz için İBP yönetim kurulunun yakın zamanda yayınladığı bildirgeyi sizlerle aşağıda paylaşıyorum:
(İnsan Beyni Projesi (İBP) (Human Brain Project, HBP) başarıyla üçüncü aşamaya geldi; 6 Haziran, 2018
“Bu çok büyük bir adım; Avrupa’nın her yerindeki üyelerimiz ve ortaklarımızın ciddi ve olağanüstü çalışmalarının bir sonucu,” diyor HBP Bilimsel Direktörü, (Forschungszentrum Jülich’de hekim ve sinirbilimci, Almanya Düseldorf’daki Heinrich Heine Üniversitesi’nde ise Beyin Araştırmaları profesörü) Katrin Amunts.
İnsan Beyni Projesi, 19 üye Avrupa ülkesinden 500’ün üzerinde araştırmacının çalışmasını birbirine bağlayan bir Avrupa Amiral-Gemisi Projesidir. Multidisipliner ekipler halinde yenilikçi bilgi işleme yöntemleri kullanarak beynin karmaşık organizasyonu ve dinamiklerini araştırmaktadır. Bu süreçte proje, sinirbilim için bir Araştırma Altyapısı oluşturmaktadır. Projenin önemli unsurları, büyük ölçekli veri analizine yönelik dijital araçlar içeren bir Nöroinformatik Platformu, Avrupa’nın her yerinde süper bilgisayar merkezleri ağından oluşan bir Simülasyon Platformu ve yeni nöromorfik bilgisayar ile nörorobotik sistemleridir. Bu yıl Mart ayında projenin başarılı bir şekilde tamamlanan ikinci aşamasında toplamda altı platformda önemli derecede gelişme kaydedildi.
İBP, 2013 yılında Avrupa Komisyonu’nun Yeni ve Gelişen Teknolojiler (Future & Emerging Technologies-FET) programının iki Flagship projesi olarak başlatıldı. Hızlandırma aşaması (Ekim 2013Mart 2016) sonrasında proje yeniden yapılandırıldı ve beyin bilimi için bilgisayarlı altyapı geliştirilmesi yeni hedef olarak belirlendi.
Yönetim ve araştırmada yapılan değişiklikler ile bilim insanları ve mühendislerin birlikte yakın ilişki içerisinde çalıştıkları CoDesign prensibi gibi yaklaşımlar başarılı bir şekilde uygulandı. “Sistematik uzun vadeli bir şekilde sinirbilimciler ile bilgisayar uzmanlarını bir araya getirmek üretkenliğe son derece olumlu etki yaptı” diyen Amunts, “beynin çok seviyeli organizasyonunu daha iyi anlamamıza yardımcı olacak fevkalade bilimsel sonuçlar ortaya konurken bir yandan da dünya bilimsel ve tıp çevrelerine kalıcı katkı sağlayacak bir altyapının da geliştirilmesi sağlandı” dedi.
Böylelikle proje bugün beyin bilimindeki en büyük sorunlardan birine çözüm arıyor: Beynin karmaşıklığı sinirbilim alanında zaman zaman çok dar uzmanlık alanlarına ve parçalanmaya sebep olabilmektedir. Çok büyük miktarlarda veri üretilmekte ancak beynin tutarlı ve entegre bir resmini oluşturma konusunda eksiklikler sürmektedir. İBP altyapısının amacı, bu sorunu aşmaya yönelik bir araç sunmaktır.
Proje, devasa ve birbirinden çok farklı verileri bir araya getirip entegre ederek, tutarlı çok katmanlı modeller geliştirip, simülasyonlarla bunları test edip, işbirliğine dayalı bir platformda sonuçları tekrar deneysel araştırmaya geri bildirmektedir. Sinirbilim, tıp ve bilgi işlem arayüzü olan bir proje olarak İBP, beynin karmaşıklığının altından kalkabilecek teknolojik altyapıyı sunarken beyin organizasyonunu farklı ölçeklerinden edinilmiş veriler arasında bağlantılar kurarak hem beyin hastalıkları ile mücadele hem de Yapay Zeka ve Yüksek Performanslı Bilgi İşlem gibi alanlarda teknolojik gelişme kaydedilmesine katkıda bulunmaktadır.
2017 yılında, projenin geleceğini yönlendirmek açısından, uluslararası uzmanlardan oluşan Klinik ve Bilimsel olmak üzere iki Danışma Kurulu oluşturuldu. “Bizler İBP ile çalışmaktan ve projenin odağını korumasına ve bilimsel alanlar ve ulusal sınırlar ötesi şekilde entegre olarak sürmesini sağlamaktan heyecan duyuyoruz.” diyen Gitte Knudsen, Rigshospitalet Hastanesinde ve Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’nde nöroloji profesörlüğü yapmanın yanı sıra İBP Bilimsel Danışma Kurulu’nda başkanlık görevini yapıyor.
Projenin üçüncü aşamasında amaç, altı platformu bir İBP platformu çatısı altında bir araya getirmek ve kullanıcılar için bir İBP Üst Düzey Destek Ekibi kurmak. Böylelikle proje giderek İBP dışından da katılım alarak mühendislerin geliştireceği teknolojiyi araştırmacıların ihtiyaçlarının belirlemesini sağlayacak.
“Kaydedilen önemli gelişmeler sayesinde bir sonraki aşamaya sağlam bir temel ile heyecan ve umutla geçiyoruz”, diyor Katrin Amunts. “Projemiz büyürken bize katılmanın pek çok yolu var, açık çağrılar, ortak projeler yaparak veya bazı durumlarda şimdiden dışarıdan kullanıcı olarak. Bilimsel ve klinik meslektaşlarımızı bizimle diyaloğa girmeye, proje planlamaya, platformları test etmeye ve geri bildirim vermeye davet ediyoruz.”)
Nörozihin (=Connectome) Kavramı
Bu serinin ilk yazısında da belirttiğim gibi bağlantısal bütünsellik içerisinde çalışır. Biz eskiden beyni yüz milyar nörondan oluşan ve vücudun homeostazını sağlayan bir organ olarak, 1400 gramlık biyolojik bir yapı olarak düşünüyorduk. Halbuki şu dönemdeki anlayışımıza göre artık beynin işlevi sadece vücudun fizyolojik dengesini sağlamak değil. Beyin, yeni bilim anlayışımızda artık zihin yaratan bir organ. İnsanın varoluş alanının öncelikle zihin varlığı içinde oluştuğu düşünülürse, bir bakış açısı ile ‘beyin yaşam yaratan bilgi işleme sistemi’dir.
Bu yeni kuramla beyin, yaşamın “dilini” anlayıp, ona yaşantılar oluşturarak, seçimler yaparak yanıt veren, bilinci ve zihni oluşturan enformasyon işleme ve üretme organıdır. Bilgi beyinde elektrokimyasal biyolojik ‘ırmaklar’ şeklinde oluşur ve ‘akar’. Bu enformasyon ırmakları, beyinde var olan 2 üzeri 100 milyar alternatif içeren matematiksel bir olasılıklar ağı içinde sürekli bir yeniden varoluş halindedir. Bu bilgi ağları bağlantısal birlik, bütünlük halindedir. Zihin yaratan connectome=- nörozihin bu bağlantısal bütünlüğün adıdır.
Beyin-zihin ilişkisinden bahsedince bilinçten de söz etmek gerekiyor. Bilinç, zor bir kavram, bir beyin cerrahı olarak çok hakim değilim. Bilinç esas olarak beyne ait değil yaşama ait bir özellik de olabilir. Bilinç olarak kastettiğimiz esasında bilgiyi işleyebilir olmak. Bilgiyi algılayıp, onu işleyip- anlayıp, olasılıklar arasından bir seçim yapıp, bilgi üretip bir ‘yaşantı’ oluşturmaya ben bilinçlilik diyorum.
Nasıl ki nöronlar bir araya gelerek, bir nörozihin oluşturuyorlarsa, zihinler de bir araya gelerek bir bilinçlilik hali oluşturuyor olabilirler. Yani, bilincin tanımlanabilmesi için iki bilgi işleyen varlığın olması lazım. Aynen bir fotonun dalga ya da parçacık davranışının olabilmesi için, o elektronun bir gözlemcisi olması gerekliliği gibi (Wheeler Deneyi).
Ama zihni anlatmak bilince göre biraz daha kolay bir şey. Çünkü zihin de bu iki üzeri yüz milyarlık seçim yapabilme bütünlüğü içinde seçim yapabildiği sürece bilinçli. Benim için çalışan bilinç tarifi şu: Eğer biz seçim yapabiliyorsak bilinçliyiz.
Bağlantısallığın matematik modelini sizlerle serinin bir sonraki yazısında paylaşacağım.
Prof. Dr. Türker Kılıç
Bahçeşehir Üniversitesi, Tıp Fakültesi Dekanı
Bu yazı HBT'nin 124. sayısında yayınlanmıştır.
