Ученые из Института Аллена в США и Университета электро-коммуникаций в Японии смоделировали целую кору головного мозга мыши, объединив 9 миллионов нейронов и 26 миллиардов синапсов в единую работающую систему. Об этом исследователи сообщили на конференции SC25 supercomputing conference. "Это технический прорыв. Мы впервые видим, что подобные симуляции можно эффективно запускать, если под рукой достаточно мощности", — отметил Антон Архипов, руководитель вычислительной группы Института Аллена. По его словам, сейчас стало ясно, что переход к моделям мозга намного большего масштаба — в том числе человеческого — не только возможен, но и достижим в обозримом будущем. Модель включает 86 взаимосвязанных областей. Она работает на суперкомпьютере Fugaku, одном из самых мощных в мире. Его ресурсы позволили выполнять квадриллионы вычислений в секунду и синхронизировать работу миллиардов виртуальных связей между нейронами. Ученые отметили, что реальный мозг мыши содержит около 70 миллионов нейронов — примерно в восемь раз больше, чем в модели. Но и созданный объем данных уже позволяет исследователям видеть в реальном времени, как "зажигаются" отдельные нейроны, как по мозгу распространяются волны возбуждения и как нарушения в одной области переходят в другую. Команда уже использовала симуляцию, чтобы изучить синхронизацию мозговых волн и взаимодействие между двумя полушариями. Модель помогает прослеживать, как формируется активность, связанная с вниманием и когнитивными процессами, — то, что невозможно наблюдать напрямую в живом мозге без инвазивных процедур. Исследователи уверены, что такая виртуальная карта позволит тестировать механизмы развития судорог, нарушений сознания и других нейрологических состояний, не прибегая к повторным экспериментам на животных. Следующий шаг — построение еще более крупных моделей. В идеале ученые хотели бы перейти от симуляции отдельных областей к полноценному виртуальному мозгу мыши, а затем — человека.
