Penelitian ini, yang dipimpin oleh tim peneliti dari Allen Institute di AS dan University of Electronic Communications di Jepang, dapat membantu para profesional medis untuk memodelkan dan mempelajari penyakit seperti Alzheimer secara lebih detail.
Simulasi ini menampilkan seluruh korteks serebral tikus. Meskipun tidak sebesar dan sekompleks otak manusia yang mengandung miliaran neuron, otak tikus memiliki kemiripan dengan otak manusia. Oleh karena itu, ini bisa menjadi alat penelitian yang sangat berguna.
Otak tikus asli yang lengkap mengandung sekitar 70 juta neuron dalam ruang seukuran almond. Namun, otak virtual ini memiliki fitur luar biasa: ia mengandung 9 juta neuron dan 26 miliar sinapsis. Lebih jauh lagi, ia memiliki 86 wilayah otak yang saling terhubung dan dapat memproses triliunan perhitungan per detik.
"Ini menunjukkan bahwa pintu telah terbuka," kata ahli saraf Anton Arkhipov dari Allen Institute. "Kita dapat menjalankan simulasi otak semacam ini secara efisien dengan daya komputasi yang memadai."
"Ini adalah tonggak teknologi yang menanamkan keyakinan bahwa model yang jauh lebih besar tidak hanya layak tetapi juga dapat dicapai dengan akurasi yang lebih tinggi dan dalam skala yang lebih besar."
Kompleksitas simulasi ini memungkinkan para peneliti untuk mengamati penyebaran pola kognitif, kesadaran, dan penyakit di dalam otak. Ini adalah peta tiga dimensi yang bergerak, menunjukkan bagaimana setiap neuron individu berfungsi dan terhubung.
Menurut para peneliti, beberapa cara metode ini dapat digunakan termasuk menguji hipotesis tentang bagaimana kejang menyebar melalui otak, atau bagaimana gelombang otak berkontribusi pada konsentrasi, tanpa memerlukan pemindaian otak invasif yang ekstensif.
Daya komputasi yang dibutuhkan disediakan oleh superkomputer Fugaku di Jepang, yang dibangun berdasarkan basis data dan diagram sel yang sudah ada untuk membentuk model tersebut. Tim peneliti juga mengembangkan perangkat lunak baru untuk memproses aktivitas otak secara lebih efisien dan meminimalkan perhitungan yang tidak perlu.
"Fugaku digunakan untuk penelitian di banyak bidang ilmu komputasi, seperti astronomi, meteorologi, dan pengembangan obat, yang berkontribusi dalam memecahkan banyak masalah sosial," kata ilmuwan komputer Tadashi Yamazaki dari Universitas Komunikasi Elektronik.
"Kali ini, kami menggunakan Fugaku untuk mensimulasikan sirkuit saraf."
Tentu saja, otak kita sangat penting untuk kesehatan fisik dan mental yang baik, serta penuaan yang sehat, dan penelitian tentang pemetaan otak virtual dan struktur mikro otak akan sangat penting untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana organ ini bekerja dan bagaimana organ ini dapat rusak.
Tim peneliti telah aktif mengembangkan model baru, mengeksplorasi sinkronisasi gelombang otak dan bagaimana kedua belahan otak tikus berinteraksi.
Ini adalah pencapaian luar biasa dalam bidang komputasi dan pemodelan biologis, tetapi para peneliti memiliki rencana yang lebih besar lagi, dan suatu hari nanti mereka ingin membangun model otak manusia lengkap di dalam ruang komputasi virtual.
"Tujuan jangka panjang kami adalah membangun model otak yang komprehensif, bahkan model otak manusia, menggunakan semua detail biologis yang sedang dieksplorasi oleh Institut kami," kata ilmuwan Arkhipov. "Saat ini, kami sedang beralih dari pemodelan wilayah otak individual ke simulasi seluruh otak tikus."
Penelitian tersebut dipresentasikan pada konferensi superkomputer SC25.
Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/sieu-may-tinh-tao-ra-mot-trong-nhung-bo-nao-ao-chan-thuc-nhat-20251209023554465.htm
Komentar (0)