Tato práce, vedená týmem výzkumníků z Allen Institute v USA a University of Electronic Communications v Japonsku, by mohla pomoci lékařům podrobněji modelovat a studovat nemoci, jako je Alzheimerova choroba.
Tato simulace zobrazuje celou mozkovou kůru myši. Ačkoli není tak velký a složitý jako lidský mozek, který obsahuje miliardy neuronů, má myší mozek s lidským mozkem podobnosti. Proto by se mohlo jednat o velmi užitečný výzkumný nástroj.
Skutečný, kompletní myší mozek obsahuje přibližně 70 milionů neuronů v prostoru o velikosti mandle. Tento virtuální mozek se však pyšní pozoruhodnými vlastnostmi: obsahuje 9 milionů neuronů a 26 miliard synapsí. Navíc má 86 propojených mozkových oblastí a dokáže zpracovat biliony výpočtů za sekundu.
„To ukazuje, že se dveře otevřely,“ řekl neurovědec Anton Archipov z Allen Institute. „S dostatečným výpočetním výkonem můžeme tyto druhy mozkových simulací efektivně provozovat.“
„Toto je technologický milník, který vzbuzuje důvěru v to, že mnohem větší modely jsou nejen proveditelné, ale také dosažitelné s větší přesností a ve větším měřítku.“
Složitost simulace umožňuje vědcům pozorovat šíření kognitivních vzorců, vědomí a onemocnění v mozku. Jedná se o pohyblivou trojrozměrnou mapu, která ukazuje, jak každý jednotlivý neuron funguje a jak se propojuje.
Podle výzkumníků by se tato metoda dala využít například k testování hypotéz o tom, jak se záchvaty šíří mozkem nebo jak mozkové vlny přispívají ke koncentraci, a to bez nutnosti rozsáhlého invazivního skenování mozku.
Potřebný výpočetní výkon poskytl japonský superpočítač Fugaku, který model vytvořil na základě stávajících databází a buněčných diagramů. Výzkumný tým také vyvinul nový software pro efektivnější zpracování mozkové aktivity a minimalizaci zbytečných výpočtů.
„Fugaku se používá pro výzkum v mnoha oblastech výpočetní vědy, jako je astronomie, meteorologie a vývoj léčiv, a přispívá k řešení mnoha společenských problémů,“ řekl počítačový vědec Tadashi Yamazaki z Univerzity elektronických komunikací.
„Tentokrát jsme k simulaci neuronových obvodů použili Fugaku.“
Náš mozek je samozřejmě nezbytný pro dobré fyzické i duševní zdraví, stejně jako pro zdravé stárnutí, a výzkum virtuálního mapování mozku a struktur mikromozku bude klíčový pro poznání více o tom, jak tento orgán funguje a jak může být poškozen.
Výzkumný tým aktivně vyvíjí nový model, zkoumá synchronizaci mozkových vln a to, jak obě hemisféry mozku myši interagují.
Jedná se o neuvěřitelně působivý výkon v oblasti výpočetní techniky a biologického modelování, ale vědci mají ještě větší plány a jednoho dne chtějí ve virtuálním výpočetním prostoru vytvořit kompletní model lidského mozku.
„Naším dlouhodobým cílem je vytvářet komplexní modely mozku, a to i modely lidského mozku, s využitím všech biologických detailů, které náš ústav zkoumá,“ řekl vědec Archipov. „V současné době přecházíme od modelování jednotlivých oblastí mozku k simulaci celého mozku myši.“
Výzkum byl prezentován na konferenci o superpočítačích SC25.
Zdroj: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/sieu-may-tinh-tao-ra-mot-trong-nhung-bo-nao-ao-chan-thuc-nhat-20251209023554465.htm
Komentář (0)