Богдан Драгански: Мозъкът и неговото бъдеще — Quotes Magazine
Богдан Драгански

Мозъкът и
неговото бъдеще

Богдан Драгански е невроучен, работещ в Лозана, Швейцария. Като част от Human Brain Project той ще ни разкаже повече за него.

Как бихте обяснили Тhe Human Brain Project (HBP) и Вашата роля в него на незапознатите?

The Human Brain Project е един от двата победителя в конкурса, обявен от Европейската комисия като част от тяхната инициатива Future and Еmerging Technologies (FET). Целта му е да провокира важни открития в информационните технологии, базирани на разбирането на основните организационни принципи на човешкия мозък. По време на този десетгодишен проект, неговите изследователи ще симулират структурата и функциите на мозъка — от най-обикновената нервна клетка до комплексното социално поведение, ще развиват вдъхновени от мозъка изчислителни технологии и ще създават модели на мозъчни заболявания, oсноваващи се на невробиологията.

Международният ни екип от клинични работници изчислителни учени и статистици, е част от Медицинската информационна платформа на HBP. Изграждаме технологична инфраструктура, която ще позволи да бъдат синтезирани данни, засягащи мозъка и намиращи се заключени в болници и архивирани проучвания, без да престъпваме етични принципи или закони за защита на информацията. Вместо да хакваме информационната система на болницата, ние работим върху прецизен метод който осигурява достъп само до локални защитени болнични данни. Kaзано просто, здравните данни на дадено лице биват обработвани и осреднени в рамките на болничната система по начин, по който нивото на абстракция не позволява волно или неволно да се издаде идентичността на конкретен човек. Също така разработваме статистически програми, които проправят пътя на истинска революция в диагностицирането и лечението на мозъчни заболявания.

Bogdan

Разкажете ни как възниква идеята за HBP: обединяването на 256 лаборатории от 24 държави звучи доста трудоемко. Колко време отне идеята да влезе в реализация?

Това, което си спомням, е дългият подготвителен период, който отне повече от година. За всички ни това беше ново поле, дори само от гледна точка на мениджмънт и комуникация. Предизвикателството пред това да проумееш човешкия мозък е гигантско — следователно са нужни огромно количество изследователи от всякакви дисциплини, които могат да овладеят всички възможни методологични, технологични, етични и дори философски проблеми. Понякога изглежда като голям социологически експеримент: ежеседмични виртуални срещи oт цяла Европа — от Лондон, през Лозана, до Тел Авив, истински уъркшопи, където за пръв път срещаш на живо колегите, с които иначе работиш. Доста голямо предизвикателство за дете на 70-те, каквото съм аз.

В момента HBP е в своята ранна фаза, в която развиваме шест Information and Communications Technology платформи, които са създадени за употреба и извън консорциума HBP. Те са посветени на неврофинформатиката, мозъчната симулация, т. нар. високопроизводителни изчислителни решения, медицинската информатика, невроморфните изчисления и невророботиката. Идеята е да бъде осигурен свободен достъп до създадените познания през общ уеб портал. По този начин дори потребители с ограничени технологични умения биха могли не само да достигат до големи количества данни чрез прости запитвания, но и да се възползват от предоставените аналитични програми и да предлагат подобрения.

Вярвате ли, че мистерията на човешкия мозък може да бъде разрешена скоро, както казва Хенри Маркам?

Главната цел на HBP e да революционизира информационните технологии и клиничната невронаука, не толкова да създаде абсолютния изкуствен интелект. Няма мистерии за разгадаване – истинското предизвикателство е да се интегрира съществуващото из невронаучните дисциплини знание в един гъвкав модел, който съдържа всяка една частичка нови данни, независимо от тяхната гранулярност. Превеждането на физиологичните процеси и архитектурните принципи на мозъка в математически и статистически структури е по-скоро начин да формуляризираме знанието, което вече притежаваме, а не да опростим “необяснимото.” То може да бъде възприето и като общ език, който да прокара мост между дисциплините — философите да могат да говорят с физиците, клиничните работници — с компютърните инженери, и т.н.

Дебатът за разделението между дух и материя е безкраен, но сега HBP отново връща фокуса върху него. Срещали ли сте необяснимото?

Това ми напомня на въпроса дали мозъкът ще се окаже женски или мъжки, или спекулациите относно това на какъв език ще започне да говори. Моята позиция като учен е ясна —

не съществува разлика между мозъка и това, което смятаме за ум или дух.

С напредването на историята и съвременните изследвания имаме достатъчно натрупани доказателства за човешкото поведение и когнитивността като свойства на мозъка.

Любопитството ми към неизвестното е това, което ме мотивира да участвам в проекта. Лично за мен, “необяснимото” е оскъдното знание за нивото на сложност, с което си имаме работа. Съответно се опитваме да организираме работата си спрямо принципите на мозъчната дейност — малки групи, които се занимават с по-леки задачи, комуникират в мрежа, за да извлекат същността на информация, която е натрупана на високо ниво, за да ни позволи да се движим напред. И това работи!

Смята се, че симулацията на мозъчни функции ще улесни прогнозирането на резултатите и ще намали ненужните разходи и времето за лечение. Ще могат ли след време смятаните за нелечими болести да бъдат лекувани?

Нека да погледнем реално на нещата. Въпреки че сме свидетели на невероятен прогрес в науката и информационните технологии, подходът ни към диагностицирането и третирането на мозъчните заболявания не се е променил особено. Защо? Едното предположение е, че за да имаме значителен прогрес, се нуждаем от обединените усилия на цялата научна общност — от изследовател, който има гениална идея, но не и достъп до данни или оборудване, до клиничен работник, който е изправен пред диагностична дилема и иска да се възползва от напредъка на науката. Aко съчетаем тези проблеми, практичното решение би било осигуряването на интуитивна платформа, в която се съдържат съществуващите познания и технологичните ограничения не представляват проблем. Именно това е нашата задача в Медицинската информационна платформа на HBP.

Създаването на точен модел на дадена мозъчна болест в различните ѝ етапи предполага разбиране на oсновните процеси и способността за симулиране и предсказване на индивидуалното развитие. Все още сме в процес на определяне на биологичните особености на болестта, базирайки се на обективни измервания от патологията, а не толкова на субективните впечатления на специалисти, уповаващи се на информацията, която пациентът сам дава за себе си. Засега подобен подход не ни е позволил кой знае какъв напредък. Все още се чудим защо новите лекарства не успяват да дадат очакваните резултати в лечението на болести като Алцхаймер и можем само да свием рамене, когато резултатите от аутопсията или генетичните изследвания покажат висок процент на грешна диагноза, а вече е твърде късно.

Силно се надявам, че HBP ще промени из основи областта и невронаучната общност ще последва добрия пример на Human Genome Project, за да постигнем привидно недостижимото в следващите десет години. Със сигурност това ще има голямо отражение върху медицината, за доброто на пациентите с мозъчния заболявания и техните близки.

Brain

Photo: Guliver Photos/Getty Images

Възможно ли e чрез проекта да бъдат получени знания, които да доведат до методи за манипулиране на хората?

Зависи какво възприемаме като “манипулация”. Конвенционалното медикаментозно лечение, както и дълбоката стимулация на мозъка чрез пейсмейкър също са манипулация, която цели да излекува болест и да облекчи клинични симптоми.

Колкото до манипулирането и четенето на човешките мисли — това е по-скоро в сферата на научно-фантастичните филми.

Какви са доводите на хората, критикуващи проекта?

Най-съществените критики идват от самата общност и са насочени към управлението на проекта. Начинът, по който хората възприемат иновативни (т.нар. подривни) бизнес модели от рода на Airbnb и Uber, e подобен на страховете на някои невроучени, че този иновативен модел наука, целящ да наруши табутата, ще попречи на техните собствени изследователски планове и финансиране. Човешка природа.

Много млади хора нямат мотивация да учат медицина, защото смятат, че поради механизирането на дисциплината, след 20 години за лекарите няма да има бъдеще. Има ли резон в това?

Самият аз, като клиничен работник, ще използвам правото си да кажа, че

схващането за медика като “Гoспод в бяла престилка” е грешно и принадлежи на миналото. Винаги ще съществува нуждата от поемане на отговорност и съобразяване с основните етични и хуманни принципи.

Машините не могат да взимат подобни решения, въпреки че съдейки по скорошния трагичен инцидент със самолета на Germanwings, хората правят грешки и действията им могат да бъдат също толкова непредсказуеми и опасни, колкото тези на създанията с изкуствен интелект (според някои мрачни сценарии за бъдещето).

Kaк влияят интернет и смарт устройствата на човешкия мозък?

Това е отвъд моята клинична или научна експертиза, особено във връзка с предполагаемите ефекти на интернет употребата върху мозъчното развитие и съответните болести. Бях смаян, когато наскоро научих количеството човешки години, прекарвани в компютърни игри. T. нар. smart approaches започват да използват огромен творчески потенциал, за да натрупат знания и да тестват хипотези. Ще илюстрирам това чрез някои скорошни събития с голям потенциал коренно да променят изследванията с помощта на информационни и комуникационни технологии.

Британска организация, занимаваща се с изследване на рака, пусна приложение, в което big data, генерирана от потребители в oбстановка, подобна на игра, бива анализирана с цел тестване на случайни модели, помагащи да разберем голямо количество генетични данни, свързвани с рака.

Наскоро Facebook бяха обвинени, че позволяват на изследователи да манипулират лични данни, за да изучават специфичните ефекти на комуникацията в социалните мрежи върху човешкото поведение. Въпреки че този подход е етически спорен, публикуваните данни и тяхната интерпретация представляват значителен принос към изследванията в тази област.

И последно: невроучените твърдят, че компютърните игри принципно помагат да бъде възстановено триизмерното виждане в случаи на амблиопия (синдром на “мързеливото” око) и имат дългосрочен позитивен ефект върху уменията за решаване на проблеми и вниманието. Темата остава противоречива, но пък разклаща догматизирането на компютрите като вредни за нашето (мозъчно) здраве.

Но досега не съм срещал щателни проучвания с фокус ефектът на компютрите върху социалните умения и поведение. Да не забравяме, че т.нар. multi-player онлайн компютърни игри са все по-популярни и също са начин на социализиране – макар и виртуален – в който слабото момче се превръща в Кинг Конг. Но пък това е отвъд темата, която разискваме.

Казвате, че учените в момента са години напред в това, което знаят, спрямо това, което могат практически да направят, както и че това може да се промени за десетилетие. Какво да очакваме?

Oсновният проблем е във факта, че по някаква неясна причина университетите и болниците по целия свят не инвестират в истински качествени транслационни изследвания.* Това засяга всички дисциплини, не само клиничната невронаука. Разбира се, съчетанието от добре оборудвана лаборатория, напълно контролирани условия и обучен персонал са огромна инвестиция, но правилното им използване създава знание и невероятен прогрес в различни сфери.

Aко говорим за бъдещето: настроен съм много оптимистично, че в следващите години ще станем свидетели на промени в културата на болниците спрямо транслационните изследвания. Имайки предвид високите очаквания на обществото към политиците и финансиращите власти, съчетаването на клиничното с научното е във фокуса на вниманието и съм убеден, че ще има огромен напредък в тази посока.

Настоящият прогрес в персонализираната медицина — лечение, насочено към определена болест, взимащо под внимание генетичните, метаболитични и др. особености на индивида — е предимно запазено за малка група пациенти. Това се случва най-вече поради икономически oграничения, което пък поставя етични и морални въпроси пред нас като общество.

Ще бъдем способни да лекуваме ефективно все повече и повече болести, но това трябва да е достъпно за всеки.

* трансфер на предклинични резултати в клинични приложения

Какво да правим, за да е мозъкът ни винаги в добра форма?

Избягвайте стреса! До скоро не приемах сериозно възможните негативни страни на психическия стрес върху мозъка. Все пак, в последните години се увеличават доказателствата за това, че стресът със сигурност е вреден и трябва да го избягваме, доколкото можем.

Разбира се, мога да сложа лекарската си престилка и да започна да обяснявам колко вредни са цигарите, прекаляването с алкохол и т.н. Много от скорошните изследвания се опитват да ни убедят, че наднорменото тегло ни предпазва от деменция, но аз не съм съвсем убеден. Това може да е просто едно от онези митични заключения, направено от преувеличени изследвания със съмнителен резултат.

Опишете ни как протича един обикновен Ваш ден.

Денят обикновено започва в 8 и не завършва преди 8 вечерта. Въпреки че се опитвам да организирам програмата си по начин, кoйто позволява поне малко творческа работа, истински продуктивните часове са вечер, когато всички са напуснали сградата. Количеството мейли, срещи и ръководни задачи е поразително. Щастлив съм, че имам страхотни колеги и приятели, които правят ежедневната ми работа също толкова вълнуваща и стимулираща, сякаш е първият ми ден на нея.

Лабораторията ни е организирана по бизнес модел, постоянно имаме кратки срещи, на които предизвикваме стипендиантите и те предизвикват нас.

Това е истинското удовлетворение от работата ми като учен — да видиш как по-младите стават по-добри пред очите ти.

Как се разтоварвате?

Страстен плувец съм, затова и не успях да устоя на изкушението да се присъединя към местния отбор. Колегите ми плувци са страхотна група млади, забавни и интересни хора, който споделят страстта ми. Треньорът ни е също толкова строг, колкото този, който имах в София едно време. Въпреки че времената на “работим здраво и се забавляваме здраво” останаха в миналото, клубният живот в Лозана е добър и помага да се изчистят негативните емоции, натрупани през седмицата.

Ските и сноубордът винаги са забавни, но новата ми любов е ски-алпинизмът: катерене с часове далече от пистите, само за да получиш продължаващото няколко минути удоволствие да се спуснеш надолу. Доста медитативен спорт, препоръчвам го на всеки.

Какво следва?

Любопитството ни поставя въпроси: защо човешкият мозък — едно толкова сложно изчислително устройство с реално неограничен познавателен капацитет и способност за самовъзстановяване — се нуждае от един банан на ден, докато един суперкомпютър, който дори малко не се приближава до функциите на мозъка, се нуждае oт малък ветрогенераторен парк?

Да предположим, че вече сме отговорили на този въпрос, как може полученото знание да бъде използвано за по-доброто диагностициране и лечение на пациенти с мозъчни заболявания? И най-накрая, как можем да направим света по-добро място за живеене?

Публикувано 28.05.2015