Создан самый детализированный в мире виртуальный мозг

Ученые из Института Аллена в США и Университета электро-коммуникаций в Японии смоделировали целую кору головного мозга мыши, объединив 9 миллионов нейронов и 26 миллиардов синапсов в единую работающую систему.

Как передает Day.Az, об этом исследователи сообщили на конференции SC25 supercomputing conference.

"Это технический прорыв. Мы впервые видим, что подобные симуляции можно эффективно запускать, если под рукой достаточно мощности", - отметил Антон Архипов, руководитель вычислительной группы Института Аллена.

По его словам, сейчас стало ясно, что переход к моделям мозга намного большего масштаба - в том числе человеческого - не только возможен, но и достижим в обозримом будущем.

Модель включает 86 взаимосвязанных областей. Она работает на суперкомпьютере Fugaku, одном из самых мощных в мире. Его ресурсы позволили выполнять квадриллионы вычислений в секунду и синхронизировать работу миллиардов виртуальных связей между нейронами.

Ученые отметили, что реальный мозг мыши содержит около 70 миллионов нейронов - примерно в восемь раз больше, чем в модели. Но и созданный объем данных уже позволяет исследователям видеть в реальном времени, как "зажигаются" отдельные нейроны, как по мозгу распространяются волны возбуждения и как нарушения в одной области переходят в другую.

Команда уже использовала симуляцию, чтобы изучить синхронизацию мозговых волн и взаимодействие между двумя полушариями. Модель помогает прослеживать, как формируется активность, связанная с вниманием и когнитивными процессами, - то, что невозможно наблюдать напрямую в живом мозге без инвазивных процедур.

Исследователи уверены, что такая виртуальная карта позволит тестировать механизмы развития судорог, нарушений сознания и других нейрологических состояний, не прибегая к повторным экспериментам на животных.

Следующий шаг - построение еще более крупных моделей. В идеале ученые хотели бы перейти от симуляции отдельных областей к полноценному виртуальному мозгу мыши, а затем - человека.