Виртуальная модель коры мозга мыши: 10 млн нейронов с субклеточным разрешением

Сложность и объём человеческого мозга пока остаются за пределами возможностей современных технологий для создания его полноценной модели. Тем не менее исследователи из Института Аллена совместно с доктором философии Тадаси Ямазаки из Университета электротехнической связи Японии и тремя другими японскими организациями разработали виртуальную копию всей коры головного мозга мыши.

Ключевую роль в достижении этого результата сыграл суперкомпьютер Fugaku — один из самых мощных в мире среди систем классических вычислений, занимающий седьмое место в рейтинге.

Речь идёт о модели, воспроизводящей всю кору головного мозга мыши с учётом не только анатомической структуры, но и функциональных характеристик. В её состав входят почти 10 миллионов нейронов, 26 миллиардов синапсов и 86 взаимосвязанных областей. Симуляция ведётся с субклеточным разрешением: каждый нейрон просчитан в деталях, отслеживаются потоки ионов и флуктуации мембранного потенциала в различных компартментах.

Благодаря этой модели учёные могут по-новому исследовать работу мозга, воспроизводя в виртуальной среде заболевания, такие как болезнь Альцгеймера или эпилепсия, чтобы подробно изучать распространение повреждений в нейронных сетях и глубже понимать механизмы когниции и сознания.

Хотя это серьёзный шаг вперёд, до создания модели человеческого мозга ещё очень далеко: только в коре человека насчитывается примерно на три порядка больше нейронов, чем в коре мыши.

Источник: iXBT