Este trabajo, dirigido por un equipo de investigadores del Instituto Allen en Estados Unidos y la Universidad de Comunicaciones Electrónicas de Japón, podría ayudar a los profesionales médicos a modelar y estudiar enfermedades como el Alzheimer con más detalle.
Esta simulación muestra la corteza cerebral completa de un ratón. Aunque no es tan grande ni complejo como el cerebro humano, que contiene miles de millones de neuronas, el cerebro del ratón presenta similitudes con el humano. Por lo tanto, podría ser una herramienta de investigación muy útil.
Un cerebro de ratón real y completo contiene aproximadamente 70 millones de neuronas en un espacio del tamaño de una almendra. Este cerebro virtual, sin embargo, posee características notables: contiene 9 millones de neuronas y 26 mil millones de sinapsis. Además, posee 86 regiones cerebrales interconectadas y puede procesar billones de cálculos por segundo.
"Esto demuestra que se ha abierto la puerta", afirmó el neurocientífico Anton Arkhipov, del Instituto Allen. "Podemos ejecutar este tipo de simulaciones cerebrales de forma eficiente con suficiente potencia de cálculo".
"Este es un hito tecnológico que infunde confianza en que modelos mucho más grandes no solo son factibles, sino también alcanzables con mayor precisión y a mayor escala".
La complejidad de la simulación permite a los investigadores observar la propagación de patrones cognitivos, la consciencia y las enfermedades en el cerebro. Es un mapa tridimensional en movimiento que muestra cómo funciona y se conecta cada neurona.
Según los investigadores, algunas formas en que se podría utilizar este método incluyen probar hipótesis sobre cómo se propagan las convulsiones a través del cerebro o cómo las ondas cerebrales contribuyen a la concentración, sin requerir exploraciones cerebrales invasivas extensas.
La supercomputadora Fugaku, en Japón, proporcionó la potencia de cálculo necesaria, basada en bases de datos y diagramas celulares existentes para formar el modelo. El equipo de investigación también desarrolló un nuevo software para procesar la actividad cerebral de forma más eficiente y minimizar los cálculos innecesarios.
"Fugaku se utiliza para la investigación en muchos campos de la ciencia computacional, como la astronomía, la meteorología y el desarrollo de fármacos, contribuyendo a resolver muchos problemas sociales", dijo el científico informático Tadashi Yamazaki de la Universidad de Comunicaciones Electrónicas.
"Esta vez, utilizamos Fugaku para simular circuitos neuronales".
Por supuesto, nuestro cerebro es esencial para una buena salud física y mental, así como para un envejecimiento saludable, y la investigación sobre el mapeo cerebral virtual y las estructuras del microcerebro será crucial para aprender más sobre cómo funciona este órgano y cómo puede dañarse.
El equipo de investigación ha estado desarrollando activamente un nuevo modelo, explorando la sincronización de las ondas cerebrales y cómo interactúan los dos hemisferios del cerebro de un ratón.
Se trata de una hazaña increíblemente impresionante de modelado informático y biológico, pero los investigadores tienen planes aún más grandes y un día quieren construir un modelo completo del cerebro humano dentro de un espacio informático virtual.
"Nuestro objetivo a largo plazo es construir modelos cerebrales completos, incluso modelos cerebrales humanos, utilizando todos los detalles biológicos que nuestro Instituto está explorando", afirmó el científico Arkhipov. "Actualmente, estamos pasando del modelado de regiones cerebrales individuales a la simulación del cerebro completo del ratón".
La investigación fue presentada en la conferencia de supercomputación SC25.
Fuente: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/sieu-may-tinh-tao-ra-mot-trong-nhung-bo-nao-ao-chan-thuc-nhat-20251209023554465.htm
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