Vědci postavili digitální mozek. To, co se děje uvnitř, je znepokojivé

Na umělém ostrově u japonského města Kóbe stojí superpočítač, který nemá obdoby. Fugaku není jen další výpočetní monstrum určené k simulaci klimatu nebo jaderné fyziky. Uvnitř jeho chladných černých skříní se odehrává něco mnohem podivnějšího a fascinujícího. Digitální neurony zde začínají pracovat podobně jako ty skutečné. Signály se šíří, sítě se stabilizují a vzniká aktivita, která až znepokojivě připomíná živý mozek.

Nejde o efektní animaci ani o zjednodušený model. Vědcům se podařilo vytvořit dosud nejvěrnější digitální rekonstrukci myší mozkové kůry, spuštěnou na jednom z nejvýkonnějších počítačů planety. Na základě detailních biologických dat byla mozková kůra znovu sestavena vrstvu po vrstvě, neuron po neuronu, a uvedena do chodu na systému schopném provádět přibližně 400 kvadrilionů výpočtů za sekundu. Výsledkem je simulace, která se chová jako skutečný mozek ne proto, že tak byla naprogramována, ale proto, že respektuje stejné fyzikální a elektrické zákony jako živá tkáň.

Mozek, který lze zastavit a rozebrat

Skutečný průlom nespočívá jen v ohromném měřítku, ale v biologické věrnosti. Mnohé menší modely dokážou napodobit mozku podobné vzorce aktivity, často však vznikají ze zcela odlišných fyzikálních příčin. Zde je zachováno reálné propojení neuronů, jejich interakce i vliv na celé funkční okruhy mozkové kůry. Když simulace běží, neupadá do ticha ani neexploduje v chaosu. Naopak se ustálí do stabilních rytmů, které odpovídají tomu, co neurovědci pozorují u živých myší.

Nejsilnější stránkou tohoto digitálního mozku je jeho průhlednost. Výzkumníci mohou simulaci kdykoli zastavit, vrátit v čase, změnit zapojení neuronů a znovu ji spustit. Mohou sledovat jednotlivé synapse i koordinovanou aktivitu napříč desítkami oblastí mozku. To vše bez invazivních zásahů a bez omezení, která u živých organismů vždy existují. Mozek se tak poprvé stává systémem, do kterého lze nahlížet v plné šíři a hloubce.

Superpočítač Fugaku zdroj: Profimedia.cz

Tato schopnost má okamžitý dopad na medicínu. U nemocí, jako je Alzheimerova choroba, epilepsie nebo autismus, se rané změny často odehrávají skrytě a nenápadně. V digitálním mozku lze tyto drobné posuny zesílit, analyzovat a sledovat jejich skutečný vliv na fungování celé sítě. To umožňuje rozlišit změny klíčové od těch nepodstatných a může otevřít cestu k dřívějším a přesnějším zásahům.

Otázka, kterou nelze ignorovat

Jakmile však mozek běží podle stejných biofyzikálních pravidel jako ten živý, nelze se vyhnout hlubším otázkám. Pokud neurony pálí, signály se šíří a sítě se samy stabilizují, může někdy vzniknout i vědomí. Někteří vědci připouštějí, že neexistuje známý přírodní zákon, který by vědomí vázal výhradně na biologickou hmotu. Jiní upozorňují, že samotná aktivita nestačí a rozhodující je fyzická architektura, která ji vytváří. Dva systémy mohou vypadat stejně, chovat se stejně a přesto se zásadně lišit v tom, zda mohou něco skutečně prožívat.

Skeptické hlasy navíc připomínají, že současný model stále postrádá důležité prvky biologické reality. Chybí mu plasticita, tedy schopnost měnit se vlivem zkušenosti, i neuromodulace, jemný chemický systém ladění mozkové aktivity. Neobsahuje ani podkorové struktury a tělo, které mohou být pro vznik vědomí zásadní. Digitální mozek tak může působit přesvědčivě a přesto postrádat to nejdůležitější.

Autoři projektu tyto výhrady neberou na lehkou váhu. Vnímají simulaci jako mezikrok, výkonný nástroj pro testování teorií o fungování mozku a možná jednou i o původu uvědomění. Prozatím zůstává digitální myší mozek pevně zakotven v praktickém výzkumu nemocí, testování léčebných postupů a odhalování skrytých mechanismů neuronálního života.

A právě v tom spočívá jeho skutečná síla. I kdyby se nikdy nestal vědomým, už dnes mění způsob, jakým se na mozek díváme. Poprvé v historii máme jeho funkční podobu, kterou lze zastavit, přetočit a znovu spustit. Most mezi biologií a výpočetní technikou byl postaven a otázkou už není, zda nás zavede někam dál, ale kam až budeme ochotni po něm dojít.