Giả lập một bộ não: Để làm gì?

Với 86 tỉ tế bào thần kinh, não người là một trong những cơ quan phức tạp nhất so với kích thước của nó trong vũ trụ đã được biết tới của con người. Ảnh: Fossbytes

Ngày 22-7-2009, chuyên gia thần kinh Henry Markram tuyên bố trong hội thảo TEDGlobal ở Oxford, Anh, rằng ông sẽ giả lập thành công não người, toàn bộ sự phức tạp choáng ngợp của nó, trên một chiếc máy tính. 

Những mục tiêu của ông là rất cao xa: “Có thể là để hiểu những cảm nhận giác quan, hiểu được thực tại, thậm chí là hiểu được bản chất vật lý của thực tại”. Khung thời gian cũng đầy tham vọng: “Chúng tôi có thể làm được trong vòng 10 năm”. Cho tới giờ, mục tiêu đó đã không hoàn thành.

Những tuyên bố kiểu đó không phải là hiếm, ngay cả trong cộng đồng khoa học nghiêm túc, nhưng Markram đặc biệt đáng chú ý vì hai lý do.

Thứ nhất, được mất là rất lớn. Năm 2013, Ủy ban châu Âu (EC) đã trao cho Dự án não người (Human Brain Project - HBP) của ông khoản tài trợ cực lớn 1 tỉ euro (1,42 tỉ USD lúc bấy giờ).

Thứ hai, những nỗ lực của HBP, và cả sự chống đối dữ dội với dự án này, đã làm lộ rõ sự chia rẽ trong cộng đồng khoa học về việc nghiên cứu não bộ.

Mục tiêu của Markram không phải là tạo ra một phiên bản não bộ giả lập đơn giản, mà là một phiên bản phóng tác phức tạp nhất có thể, tới từng tế bào thần kinh, các hoạt động điện, và thậm chí cả hoạt động của các gen.

Ngay từ đầu, sự chỉ trích đã là rất lớn, bao gồm từ chính cộng đồng khoa học thần kinh. Những chức năng cơ bản của não bộ - cách các tế bào thần kinh kết nối và hợp tác, sự hình thành và biến mất của ký ức, cách thức não bộ ra quyết định... - là những địa hạt còn rất mù mờ với giới khoa học, và khó lòng xử lý được tất cả trong một thập kỷ.

Lấy ví dụ, chỉ cần lập bản đồ và định vị mô hình của 302 tế bào thần kinh của loài giun tròn C. elegans thôi đã đủ gian khó rồi, chứ đừng nói tới 86 tỉ tế bào thần kinh trong não người. “Nhiều người nghĩ đó là một mục tiêu không thực tế, thậm chí là phi lý” - khoa học gia về thần kinh Grace Lindsay nói với tạp chí The Atlantic.

Thêm nữa, HBP bị chỉ trích là không nhắm tới một câu hỏi nghiên cứu cụ thể nào. Việc giả lập được não bộ có vẻ chính là mục tiêu - một câu trả lời quá phức tạp cho một câu hỏi không hề tồn tại.

Khi Dự án não xanh (Blue Brain Project - BBP), một dự án liên quan do Markram thành lập, công bố giả lập 30.000 tế bào não ở chuột vào năm 2015, mới là 0,15% số tế bào não của loài gặm nhấm nhỏ xíu này, giới chuyên gia chỉ trích rằng đó là một công trình tốn quá nhiều công sức nguồn lực mà chẳng mang lại gì mới mẻ.

Ngay cả nếu điều đó diễn ra với não người, thì câu hỏi là để làm gì. “Như thế ta sẽ có một bộ não người trên máy tính, và trước đó ta có một bộ não trong sọ - Lindsay phân tích - Có gì khác nhau chứ?”.

Markram thì giải thích bộ não giả lập có thể là nơi để giới khoa học nghiên cứu và thử nghiệm giả thuyết với não bộ dễ dàng hơn. Tuy nhiên, trong khi phần lớn giới khoa học thần kinh nhất trí rằng việc giả lập từng phần của não bộ để nghiên cứu là cần thiết, những nỗ lực đó cần nhắm vào các câu hỏi nghiên cứu cụ thể.

Chẳng hạn, Wang Xiao-Jing của Đại học New York gần đây đã xây dựng các mô hình cho thấy cách những tế bào thần kinh, nếu kết nối đúng cách, có thể duy trì các hoạt động điện ngay cả khi không bị kích thích - có thể là bản chất của điều mà chúng ta vẫn gọi là “trí nhớ”.

Trong khi đó, Chris Eliasmith của Đại học Waterloo xây dựng mô hình sử dụng một bộ 2,5 triệu tế bào não ảo đã đơn giản hóa để làm các phép tính số học đơn giản nhằm giải các bài toán tư duy cơ bản. Vô số các dự án như thế lẽ ra đã có thể được thực hiện với số tiền bỏ ra cho HBP.

Cũng vì vậy, năm 2014, gần 800 nhà khoa học thần kinh đã ký vào một lá thư gửi EC nói HBP đó là “một dự án tồi để trở thành trọng tâm cho khoa học thần kinh của châu Âu”.

Đằng nào đi nữa, khoản tiền tài trợ dự kiến sẽ hết vào năm 2023 và một nghiên cứu công bố gần đây của nhóm HBP nghe như một đơn xin tài trợ: “Sự phát triển những bộ não giả lập chất lượng cao đòi hỏi sự cam kết về nguồn lực”.

Nhưng ngay cả Elon Musk có lẽ cũng sẽ phải suy nghĩ rất nhiều trước một đòi hỏi như thế.■