ورود ایران به فناوری های عصبی

بررسی پروژه های مطالعه مغز در جهان و ارائه چارچوب پيشنهادی برای ورود ایران به عرصه فناوری های عصبی

با درک مغز انسان می توان به درک بنیادین از ماهیت انسان دست یافت، درمان های جدیدی برای بیماری های مغزی توسعه داد و فناوری های اطلاعات و ارتباطات (ICT) انقلابی ایجاد کرد. در سال های اخیر ایالات متحده آمریکا، چین و اروپا به منظور درک بهتر عملکرد مغز و توسعه فناوری های مرتبط، پروژه هایی را با بودجه های کلان و اهداف بلندپروازانه طراحی کرده اند. رقابت بین کشورها در زمینه علوم اعصاب نه تنها به پیشرفت دانش علمی کمک می کند، بلکه می تواند تاثیرات عمیقی بر سیاستگذاری های ملی و بین المللی داشته باشد. جمهوری اسلامی ایران نیز می تواند به بهره گیری از تجارب این کشورها به این عرصه ورود کرده و در سال های آینده به یکی از کشورهای پیشرو در این زمینه تبدیل شود.

ضرورت و اهداف پژوهش

در دهه های اخیر، علوم اعصاب به عنوان یکی از رشته های پرطرفدار و حیاتی در عرصه تحقیق و توسعه علمی مورد توجه قرار گرفته است. این توجه به ویژه به دلیل پیشرفت های شگرف در فناوری های تصویربرداری و ابزارهای مطالعه مغز و همچنین نیاز به درک بهتر از عملکردهای شناختی و رفتاری انسان است. پروژه های ملی و بین المللی متعددی با هدف مطالعه عمیق تر مغز و شبیه سازی عملکردهای آن، در کشورهای مختلفی راه اندازی شده اند. در این سند، به بررسی پروژه های بزرگ بین المللی مانند ابتکار مغز ایالات متحده، پروژه مغز چین و پروژه مغز انسان اتحادیه اروپا پرداخته می شود. این پروژه ها با اهداف مشترک و در عین حال متفاوت، تلاش می کنند تا به درک عمیق تری از مغز انسان دست یابند. همچنین، بررسی سیاستگذاری های علمی و اهداف این کشورها می تواند راهگشای پژوهشگران و تصمیم سازان در حوزه علوم شناختی باشد.

پروژه های ملی مطالعه مغز

در دهه اخیر پروژه های بزرگ چند میلیارد دلاری برای مطالعه و شبیه سازی مغز در دنیا به وجود آمده اند. اتحادیه اروپا با پروژه مغز انسان از سال ۲۰۱۳ به بودجه ۱.۲میلیارد دلار پیشگام این پروژه ها بوده است. پس از آن، ایالات متحده پروژه Initiative BRAIN یا ابتکار مغز را با بودجه ۶ میلیارد دلاری برای یک دهه، راه اندازی کرد. روند پروژهش های ده ساله محدود به این کشورها نماند و تقریبا تا سال ۲۰۱۶ یک رقابت پرشتاب بر سر پروژه های مغز شکل گرفت. به طوری که کشورهای پیشرفته نظیر چین، ژاپن، کره جنوبی، کانادا، روسیه، استرالیا و رژیم صهیونیستی نیز پروژه متمرکز ده ساله ای را با اهدافی نسبتا مشابه ایجاد کردند. این پروژه ها با اهداف مشخص و نیازهای ضروری و متناسب با مسائل روز علوم و فناوری های شناختی طراحی شده اند.

ابتکار مغز

در آوریل ۲۰۱۳، پروژه «ابتکار مغز» با دستور باراک اوباما راه اندازی شد. هدف آن تسریع توسعه و استفاده از فناوری های جدید برای آشکار کردن تغییرات پویا در ساختار و عملکرد مغز بود. ابتکار مغز با الهام از پروژه ژنوم انسان به دنبال تهیه یک نقشه جامع و چند سطحی از مغز است. نقشه چند سطحی به معنی درک عملکرد مغز از سطح رفتار تا ارتباطات بخش های مختلف مغز، زیرمدارها، سطح سلولی و ژنتیکی مغز به صورت یکپارچه است. یکی از مهم ترین اهداف این پروژه، حل مسائل در حوزه های مختلف است. در حوزه های کاربردی این پروژه از قبیل بهداشت و درمان، توسعه هوش مصنوعی و شبیه سازی، توسعه سخت افزارهای شبه مغز و روباتیک، به ارتقا عملکرد مغز و درک رفتارهای انسانی پرداخته می شود.

پروژه «الهام از مغز – هوش مصنوعی» چین

پروژه مغز چین یک طرح تحقیقاتی ۱۵ساله است که در سال ۲۰۱۶راه اندازی شد. پروژه مغز یکی از چهار برنامه نوآوری علم و فناوری پیشرو ۲۰۳۰ است که با هدف تحقیق در مورد اساس عصبی عملکرد شناختی انجام می شود. هدف این پروژه تامین نیازهای حوزه سلامت و ارتقا هوش مصنوعی چین با استفاده از یافته های علوم اعصاب شناختی است. در برخی اسناد شواهدی وجود دارد که هدف چین از مطالعه مغز دستیابی به هوش مصنوعی عمومی است.

این پروژه از سال ۲۰۱۶ با الگوی یک هواپیما و دو بال طراحی شده است. بخش بدنه هواپیما همان بخش پرهزینه پروژه است که شامل توسعه ابزارهای مطالعه مغز و زیرساخت ها در کنار هزینه مطالعات شناختی – عصبی است. دو بال هواپیما نیز تامین کننده مالی پروژه است که شامل «توسعه هوش مصنوعی چین با الهام از مغز» و «ارائه درمان و راه های تشخیصی برای ۷ مورد از شایع ترین بیماری های عصبی» در چین است. در واقع، الگوی چینی توسعه علوم اعصاب بر نقطه قوت مالی چین در هوش مصنوعی و بازار بزرگ بیماران عصبی چینی تاکید کرده است. بخش اعظم تامین مالی این پروژه با بودجه دولتی انجام شده است.

پروژه مغز انسان اتحادیه اروپا

پروژه مغز انسان (HBP) یک پروژه تحقیقاتی علمی اتحادیه اروپا به ارزش ۱میلیارد یورو بود که به مدت ده سال از سال ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۳ اجرا شد. هدف این پروژه ارتقای دانش در زمینه های علوم اعصاب، محاسبات و پزشکی مرتبط با مغز با استفاده از ابررایانه های بزرگ مقیاس با کارایی بالا بود. رویکرد کلی این پروژه ادغام سه حوزه سلامت و درمان، فناوری اطلاعات و ارتباطات و علوم اعصاب شناختی و تحول این سه حوزه بود. ادعا این بود که حوزه درمان و دارو سازی و همچنین فناوری اطلاعات به نقطه ای رسیده اند که دانش مغز می تواند بازار و پیشرفت ویژه ای را برای آن ها فراهم کند، زیرا بیماری های عصبی نظیر آلزایمر و اختلالات رشدی به ویژه برای اروپای پیر مسئله مهمی است و همچنین فناوری اطلاعات نیز با الهام گیری از شیوه پردازش و محاسبه در مغز می تواند یک انقلاب را رقم بزند.

هدف اولیه این پروژه بسیار بلندپروازانه بود. ابتدا شبیه سازی کل مغز در یک ابررایانه وعده داده شده بود اما با اعتراضات جامعه علمی اروپا مدیر پروژه برکنار شده و اهداف کلی دستخوش تغییر شد. برخی از اهداف این پروژه عبارتند از:

• هوشیاری و شناخت: این پروژه به دنبال ایجاد درک چند مقیاسی از حالات فیزیولوژیکی ناشی از دارو و آسیب شناسی مغز و چگونگی حمایت از آگاهی و شناخت بود. درواقع سوال این است که انسان ها چه زمانی آگاه هستند و دقیقا سازوکار زیربنایی تفاوت آن با حالت عدم هوشیاری چیست؟
• معماری های شناختی الهام گرفته از مغز: هدف HBP توسعه معماری های شناختی الهام گرفته از مغز برای بهبود درک افراد از مغز انسان برای شبیه سازی در فناوری بود. درک معماری ها در توسعه نرم افزاری و سخت افزاری فناوری های شبه مغز کاربرد دارد. برای مثال روبات هایی که مانند مغز زنبور عمل کرده و بتواند مسیریابی کند؛
• پلتفرم نورروباتیک: سرویس شبیه سازی بدنمند که برای توسعه سیستم های کنترل و ناوبری روبات ها استفاده می شود. این محیط مجازی به نوعی شبیه به یک محیط اولیه برای تربیت سیستم های کنترل شبه مغز طراحی شده اند.

چارچوب های پیشنهادی برای ایران

با بررسی موارد فوق در زمینه اهداف، برنامه ریزی، سرمایه گذاری و وضعیت سیاسی-اقتصادی لازم است چارچوب هایی را برای تدوین برنامه پیشرفت ایران در زمینه فناوری های عصبی در نظر گرفته شود و در این چارچوب گام برداشته شود؛ اما این روند چه نکاتی برای جامعه علوم شناختی در ایران دارد؟

شتاب علوم اعصاب باید جدی گرفته شود

سرمایه گذاری های سنگین، متمرکز، بین رشته ای و مسئله محور نشان دهنده نوعی ضریب دهی ویژه به این دانش است. هرچند مغز همیشه مورد توجه انسان بوده است و در دانشگاه ها نیز در قرن اخیر مورد مطالعه بوده است، اما مانند فضا یا ژنتیک به تازگی دسترسی پذیری ویژه ای پیدا کرده است. علی رغم توسعه علوم طبیعی در چند قرن اخیر، به دلیل پیچیدگی نظری-آماری و ضعف در ابزار مطالعه، مغز نسبتا ناشناخته باقی مانده و همچنان شناخت بشر از آن بسیار محدود است؛ لذا این فرصت ویژه و ظرفیت دانش مغز به یک رقابت جهانی دامن زده است. ابرپروژه های ملی مغز وضعیتی مشابه دوران رقابت بر سر صنعت فضایی یا هسته ای را تداعی می کند که طی چند دهه برخی کشورها فاصله ای قابل توجه با دیگران ایجاد کردند؛ فاصله ای که در صحنه قدرت و اقتصاد جهانی اهمیت خودش را نشان داده است. در حال حاضر چندین سال است که رقابت آغاز شده، اما سیاستگذاری علم در ایران نیز این رقابت را به درستی درک کرده است؟

مغز تا بازار فاصله دارد؛ نباید عجله کرد

گزارش فوق از منابع در دسترس و غیر محرمانه ارائه شدند که بودجه های دولتی و نظامی بدنه اصلی سرمایه گذاری آن را شکل می دهند. به ویژه در ایالات متحده و چین سهم دستگاه های حکومتی و نظامی قابل توجه است. حرکت به سمت خصوصی سازی حمایت های مالی علوم شناختی احتمالا چندان شدنی نیست یا حداقل نمی تواند محور برنامه ریزی باشد، زیرا بسیاری از جنبه های این دانش تا رسیدن به بازار فاصله زیادی دارد و باید برای بسیاری از برنامه ها به این دانش به چشم علوم پایه نگاه کرد. هرچند با برنامه ریزی مناسب می تواند در آینده بازار بسیار بزرگی داشته باشد.

چالش معرفت شناسانه جدی گرفته شود اما سیاسی نشود

مشخص شدن مرزهای علوم اعصاب سبب رفع موانع فرهنگی توسعه دانش مغز در ایران خواهد شد. برخلاف هیاهوی رسانه ای زیادی که حول دانش مغز و مسئله روح آگاهی مطرح است؛ به نظر می رسد ابرپروژه های مغز خود را معطل چالش های ایدئولوژیک نکرده و این مسئله را به فلسفه ذهن، الهیات، فلسفه علم و فلسفه علوم اعصاب سپرده است. در این پروژه ها سهم مطالعات درباره ماهیت آگاهی و روح و… آن هم با دغدغه هستی شناسانه و نه فناورانه-کاربردی تقریبا هیچ است. به بیان دیگر هرچند نسبت جهان بینی اسلامی و مغز مهم است و باید مورد مطالعه و پژوهش جدی در محیط های علمی قرار گرفته و تدریس شود، اما طرح مسائل حساس فرهنگی بدون در نظر گرفتن شرایط بحث های علمی، بدون مرزبندی معرفت شناسانه، به علوم اعصاب و فرهنگ ایرانی آسیب می زند و سبب اتلاف انرژی، عوامانه شدن مباحث تخصصی و درنهایت ایجاد نگرش منفی نسبت به یک دانش کلیدی در کشور می شود. بیم آن می رود که با سرگرم شدن به حاشیه های علوم اعصاب از سیاستگذاری همدلانه برای این علم غفلت ورزیم و ایران عزیز در این حوزه از علم دچار عقب ماندگی شود.

جمع بندی

این مطالعه به بررسی پروژه های بزرگ بین المللی در زمینه علوم اعصاب پرداخت که شامل ابتکار مغز ایالات متحده، پروژه مغز چین و پروژه مغز انسان اتحادیه اروپا است. پروژه ابتکار مغز ایالات متحده با هدف تهیه نقشه ای جامع از ساختار و عملکرد مغز آغاز شده است و بر توسعه فناوری های جدید تمرکز دارد. پروژه مغز چین نیز با هدف ارتقای هوش مصنوعی و ارائه درمان برای بیماری های عصبی طراحی شده است. درنهایت، پروژه مغز انسان اتحادیه اروپا به ادغام دانش علوم اعصاب، فناوری اطلاعات و پزشکی پرداخته و زیرساخت هایی برای تحقیقات علمی فراهم کرده است. با بررسی این موارد در زمینه اهداف، برنامه ریزی، سرمایه گذاری و وضعیت سیاسی-اقتصادی لازم است چارچوب هایی را برای تدوین برنامه پیشرفت ایران در زمینه فناوری های عصبی در نظر گرفته شود و در این چارچوب گام برداشته شود. از مهم ترین نکاتی که بررسی این موارد برای ایران به همراه دارد این است که «شتاب علوم اعصاب باید جدی گرفته شود».