Швейцарским учёным впервые удалось смоделировать работу целой системы мозга – новой коры, которая у человека составляет большую её часть.

Поведение виртуального органа ничем не отличается от того, что наблюдается в лаборатории. До создания полной модели мозга осталось лет десять, утверждают авторы исследования.

Амбициозный проект по созданию детальной компьютерной модели головного мозга переступил знаковую черту. Швейцарские учёные, работающие в сотрудничестве с исследовательским центром IBM, сумели показать, что их компьютерная симуляция неокортекса – одной из наиболее сложных частей головного мозга млекопитающих – ведет себя идентично своему биологическому прототипу.

Данная демонстрация позволяет учёным надеяться на развитие успеха и завершить моделирование всего мозга млекопитающих уже через 3 года, в то время как детальное построение модели мозга человека, по их оценкам, может быть завершено уже в следующем десятилетии.

По сути, учёные решают обратную инженерную задачу, имитируя поведение настоящего мозга с точностью до отдельного нейрона. Они надеются построить модель, которая сможет помочь ставить и проводить эксперименты, проверять гипотезы и анализировать последствия вмешательств, как оперативных, так и лекарственных, без необратимых последствий.

По словам Генри Маркрама, одного из директоров Института мозговой активности в Политехническом университете Лозанны, руководителя данных работ, объединенных названием The Blue Brain Project, модель неокортекса была закончена еще в прошлом году. Ученым понадобилось много времени для того, чтобы сравнить поведение модели с результатами биологических экспериментов. Удостоверившись в своей правоте на данном этапе, экспериментаторы готовы к продолжению работы и завершению модели всего мозга.

Первоначальной целью проекта было моделирование десяти тысяч нервных клеток и тридцати миллионов синоптических связей, составляющих в сумме неокортекс мозга крысы, сообщает Technology Review. Выбор неокортекса, основной части коры головного мозга у всех млекопитающих, в качестве отправной точки в построении модели был обусловлен комплексностью его структуры, состоящей из большого числа различных типов синапсов и ионных каналов.

Сама по себе модель базируется на пятнадцатилетнем опыте экспериментальной работы над морфологией нейронов, экспрессией генов, ионными каналами и электро-физиологических исследований поведения неокортекса крыс. Для того чтобы автоматически преобразовывать полученные данные в трехмерную физиологическую модель нейронов и их соединений, исследователям пришлось создать специальное программное обеспечение.

Как отмечает специалист по вычислительным методам в Массачусетском технологическом институте Томас Серре, факт завершения полной модели человеческого мозга вряд ли будет большим удивлением для общественности. Вопрос же, по его мнению, стоит перенести в другую плоскость – о применимости этой модели. Ведь для того чтобы строить какие либо суждения, необходимо в первую очередь точно знать, как та или иная функция мозга проявляет себя в его нейронной активности.

До сих пор в проекте Маркрама этого не сделано. Более того, современных знаний о мозге просто недостаточно для того, чтобы симулировать мозговую деятельность на молекулярном уровне. Удастся ли швейцарским ученым действительно создать виртуальный мозг, покажет время.

Источник : www.urainform.com

Ещё в разделе

Развитие нервной системы и иммунитета у насекомых контролируется одним и тем же белком

В ходе развития организма нейроны должны как-то отличать свои собственные отростки от чужих, чтобы образовывать межнейронные контакты (синапсы) в правильных местах. Оказалось, что у насекомых это распознавание обеспечивается белком DSCAM, другая функция к

Катастрофы оказывают влияние на человеческий мозг

Исследование Корнельского университета впервые доказало, что катастрофические события оказывают влияние на головной мозг человека.

Мозг мужчины в течение жизни уменьшается

Канадские ученые из Университета МакМастера установили, что интеллектуальные способности зависят от массы мозга, причем, чем больше масса, тем человек умнее.

Стрессы беспощадно взрывают мозг

Нервные расстройства всегда плохо сказываются на нашем самочувствии. Американские ученые пришли к выводу, что стрессы становятся причиной гибели нейронов, а это, в свою очередь, вызывает уменьшение гиппокампа (особой структуры головного мозга, которая уча

Стресс может повредить мозг ребенка

Ученые медицинского факультета Стэндфордского университета, штат Калифорния, обнаружили, что так называемое посттравматическое стрессовое расстройство (PTSD) вызывает уменьшение объема гипоталамуса – структуры мозга, связанной с памятью и эмоциями.

Отсутствие сна мешает размножаться нервным клеткам

Длительное лишение сна препятствует размножению нервных клеток в головном мозге, полагают американские ученые. Проведенный ими эксперимент на крысах показал, что подавление процесса деления нервных клеток связано с повышением уровня одного из так называем

Ученые открыли механизм внутреннего ощущения времени

Американские ученые из Калифорнийского университета изучили способность мозга ориентироваться во времени и пришли к выводу, что ряд физических изменений клеток головного мозга помогает органам человека ориентироваться в течении времени.

Ученые нашли шизофрению за пределами мозга

Биохимические изменения, происходящие при заболевании шизофренией, происходят не только в нервной системе, но и за её пределами - в остальных частях организма.

Хотите прожить долгую жизнь с ясным разумом?

Ученые заметили что, чем выше уровень развития общества, тем выше риск развития болезни Альцгеймера, то есть слабоумия. В развитых (или как принято говорить – в цивилизованных) странах - болезнью Альцгеймера заболевают от 21 до 27% людей старше 60 лет

Ученые разгадали СЕКРЕТ смеха

И человек тут же начинает хохотать или как минимум улыбаться в ответ. Об этом говорится в новом исследовании, проведенном неврологами из лондонского University College.В ходе эксперимента ученые предложили группе волонтеров прослушать разные звуки, как пр

Длительная память имеет белковую природу

Длительная память имеет белковую природу

Современная наука утверждает, что отдельных «молекул памяти», способных хранить воспоминания, не существует. Как известно, воспоминания организованы целыми сетями, паттернами клеток нервной системы, которые связываются соединениями синапсов. Уникальную роль, в данном случае, играют белково-сахаридные молекулы пептидогликанов. Именно последние покрывают отдельные части нейронов, благодаря своей концентрации вокруг синапсов.

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Биологи из Университета Южной Калифорнии разработали уникальный имплантат. Уникальность разработки состоит в том, что с ее помощью улучшается память человека. Устройство создавалось для людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Можно ли улучшить показатели учения

Можно ли улучшить показатели учения

Американские ученые из Бостонского университета выяснили, что искусственная синхронизация различных областей мозга, которую проделали при посредстве транскраниальной стимуляции, дает возможность значительно повысить успешность обучения и выполнения ряда задач.

Установлена причина нервного тика

Установлена причина нервного тика

Группе американских ученых удалось провести идентификацию генов, мутации в которых могут являться причиной синдрома Туретта. Именно так по научному называется расстройство центральной нервной системы, которое сопровождается различными тиками, включая выкрикивание нецензурных слов. Как известно, вышеупомянутое расстройство передается по наследству.

Пуповинная кровь замедляет старение

Пуповинная кровь замедляет старение

Американским нейробиологам удалось выяснить, что белки, входящие в состав пуповинной человеческой крови, являются средством омоложения для старых мышей.

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Американские ученые из Калифорнийского университета смогли определить клетки мозга, принимающие участие в создании условных рефлексов, которые были изучены Павловым на собаках. Исследования подтвердили, что те же нейроны являются главными мишенями при болезнях Гентингтона и Паркинсона, а также синдроме Туретта.

И после смерти мозг не всегда умирает

И после смерти мозг не всегда умирает

Канадским медикам удалось зафиксировать одну невероятную закономерность. В частности речь идет о мозговой активности мертвого человека. После остановки сердца специалисты зарегистрировали продолжительные дельта-волны. Как правило, такие волны могут наблюдаться только при глубоком сне.

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Американским психологам из Университета штата Нью-Йорк удалось обнаружить удивительный факт. Оказывается, что продолжительность зевания у млекопитающих имеет прямое отношение к размеру головного мозга.

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Британские ученые, в результате нового исследования, обнаружили микроскопические магнитные частицы в человеческом мозге. По мнению биологов, частицы могли попасть в нервные ткани из загрязненного воздуха. Более того, есть основания полагать, что именно эти частицы могут стать причиной болезни Альцгеймера.

Рептилии могут видеть сны

Рептилии могут видеть сны

На основе результатов последнего исследования биологам удалось выяснить, что австралийские ящерицы могут видеть сны. Все дело в том, что ящерицы в состоянии входить в фазу быстрого сна, который, как известно, сопровождается сновидениями. При помощи этого эксперимента ученые смогли доказать наличие у рептилий такого же сна, как млекопитающих и птиц.

Оценка:

Пока комментариев нет