Разработана модель мозга

10 декабря 2007

Печать Печать

Ученые из Политехнического университета Лозанны (EPFL) и компания IBM объявили об успешном завершении первого этапа проекта по созданию компьютерной модели мозга млекопитающих. В ближайшие десять лет можно ожидать создания модели мозга человека

Ученые из Политехнического университета Лозанны (EPFL) и компания IBM объявили об успешном завершении первого этапа проекта по созданию компьютерной модели мозга млекопитающих. В ближайшие десять лет можно ожидать создания модели мозга человека.



Специалисты Института мозговой активности при EPFL решили создать полную виртуальную модель мозга млекопитающих, которая бы полностью отражала все происходящие в мозгу физиологические процессы. Для проведения вычислительных процессов к сотрудничеству был приглашен Исследовательский центр IBM, предоставивший мощности одного из суперкомпьютеров Blue Gene, и в 2005 году стартовал проект Blue Brain Project.

Исследования показали, что в головной коре, из которой состоит 80% мозга, нейроны организованы в типичные структурные единицы, так называемые пирамиды (гигантские клетки). Каждая пирамида содержит примерно 10 тыс. нейронов, соединенных между собой дендритами и аксонами, образующими сложные, но закономерные связи. Функционируют пирамиды по четким алгоритмам, которые можно выразить математически.

На первом этапе проекта ученые решили воспроизвести работу единичной пирамиды, и взяли за основу результаты экспериментов с мышами: разница между головным мозгом человека и мыши состоит главным образом в количестве пирамид. Модель строили в три этапа: сначала смоделировали нейроны, учитывая их пространственные параметры и электрические свойства, затем построили связи между отдельными нейронами (число вариантов связей составляет триллионы). Последний шаг позволил воссоздать на клеточном уровне реально функционирующую пирамиду. В итоге построили визуальную трехмерную модель: на мониторе можно видеть, как электрический импульс проходит по нейронам пирамиды, которые в этот момент подкрашиваются цветом. Визуализация оказалась отдельной проблемой: чтобы точно передать вид всех нейронов, понадобилось высветить 1 млрд. точек, каждая из которых требует 100 Гб управленческой информации.

По словам директора Института мозговой активности Генри Маркрама, по окончании второго этапа работы в модель можно будет вводить информацию о генетических и молекулярных свойствах нейронов и связях между ними. А такая детальная симуляция позволит исследовать процессы, происходящие в мозге при нарушении генетической информации или воздействии лекарств на молекулярную среду.
  • 315
  • expert.ru
комментарии

Только зарегистрированные пользователи могут добавлять комментарии. Войдите, пожалуйста.