スーパーコンピューターは、最もリアルな仮想脳の 1 つを作成します。

米国のアレン研究所と日本の電子通信大学の研究者チームが主導したこの研究は、医療専門家がアルツハイマー病などの病気をより詳細にモデル化し研究するのに役立つ可能性がある。

このシミュレーションは、マウスの大脳皮質全体を示しています。数十億個のニューロンを含む人間の脳ほど大きく複雑ではありませんが、マウスの脳は人間の脳と類似点を持っています。そのため、これは非常に有用な研究ツールとなる可能性があります。

実際のマウスの脳は、アーモンド大の空間に約7000万個のニューロンを収容しています。しかし、この仮想脳は驚くべき機能を誇ります。900万個のニューロンと260億個のシナプスを収容し、さらに86個の脳領域が相互に接続され、毎秒数兆回の計算処理が可能です。

「これは扉が開かれたことを示しています」と、アレン研究所の神経科学者アントン・アルキポフ氏は述べた。「十分な計算能力があれば、この種の脳シミュレーションを効率的に実行できるのです。」

「これは、はるかに大きなモデルが実現可能であるだけでなく、より高い精度とより大きな規模で実現可能であるという自信を与える技術的なマイルストーンです。」

このシミュレーションの複雑さにより、研究者は脳内の認知パターン、意識、そして疾患の伝播を観察することができます。これは、個々のニューロンがどのように機能し、どのように接続するかを示す、動く3次元マップです。

研究者らによると、この方法は、大規模な侵襲的な脳スキャンを必要とせずに、発作が脳内でどのように伝播するか、または脳波が集中力にどのように寄与するかについての仮説を検証するなど、さまざまな用途に使用できる可能性があるという。

必要な計算能力は、日本のスーパーコンピュータ「富岳」によって提供され、既存のデータベースと細胞図に基づいてモデルが構築されました。研究チームはまた、脳活動をより効率的に処理し、不要な計算を最小限に抑えるための新しいソフトウェアも開発しました。

「富岳は天文学、気象学、医薬品開発など計算科学の多くの分野の研究に利用されており、多くの社会問題の解決に貢献しています」と電子通信大学のコンピューター科学者、山崎正氏は語った。

「今回は富岳を使って神経回路のシミュレーションをしました。」

もちろん、私たちの脳は心身の健康、そして健康的な老化に不可欠であり、仮想脳マッピングと微小脳構造の研究は、この器官がどのように機能し、どのように損傷を受ける可能性があるかをより深く理解する上で極めて重要になります。

研究チームは、脳波の同期とマウスの脳の両半球がどのように相互作用するかを研究しながら、新しいモデルの開発を積極的に進めている。

これはコンピューティングと生物学的モデリングの驚くべき偉業だが、研究者たちはさらに大きな計画を描いており、いつの日か仮想コンピューティング空間内に完全な人間の脳モデルを構築したいと考えている。

「私たちの長期的な目標は、研究所が研究しているあらゆる生物学的詳細を用いて、包括的な脳モデル、さらには人間の脳モデルを構築することです」とアルキポフ氏は述べた。「現在、個々の脳領域のモデル化から、マウスの脳全体のシミュレーションへと移行しています。」

この研究はSC25スーパーコンピューティング会議で発表されました。

出典: 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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