Ученые создали самую реалистичную виртуальную модель мозга мыши
Биофизически детальное моделирование всей коры головного мозга мыши нейрон за нейроном с субклеточным разрешением. Нейроны окрашены по областям коры и помечены световой вспышкой при активности. Для наглядности показано только 1% нейронов. Кредит: Barry Isralewitz.
С помощью одного из самых мощных суперкомпьютеров в мире ученые создали одну из наиболее полных и биологически реалистичных симуляций мозга животного. Эта цифровая реконструкция всей коры головного мозга мыши позволяет исследователям изучать функции мозга, воссоздавая такие состояния, как болезнь Альцгеймера или эпилепсия, в виртуальной среде.
Модель включает почти 10 миллионов нейронов, 26 миллиардов синапсов и 86 связанных областей мозга, захватывая как структуру, так и активность с высоким разрешением. Это достижение стало возможным благодаря японскому суперкомпьютеру Fugaku, способному выполнять квадриллионы вычислений в секунду.
Исследователи могут использовать эту виртуальную кору для изучения того, как формируются неврологические расстройства, как мозговые волны способствуют вниманию и как судороги распространяются по нейронным сетям. «Это показывает, что дверь открыта. Мы можем эффективно запускать такие симуляции мозга при достаточной вычислительной мощности», — заявил Антон Архипов, исследователь из Института Аллена.
Суперкомпьютер Fugaku, разработанный RIKEN и Fujitsu, может обрабатывать более 400 квадриллионов операций в секунду. Используя инструментарий Brain Modeling ToolKit от Института Аллена, команда преобразовала биологические данные в функционирующую цифровую реконструкцию коры.
«Наша долгосрочная цель — создавать модели всего мозга, в конечном счете даже человеческие модели, используя все биологические детали, которые открывает наш институт», — сказал Архипов. Полные результаты исследования будут представлены на конференции SC25 в середине ноября.
0 комментариев