ابررایانه ژاپنی واقعـیترین مغز مجازی دنیا را ساخت
دانشمندان با شبیهسازی سهبعدی قشر کامل مغز یک موش با ۹ میلیون نورون و ۲۶ میلیارد سیناپس یکی از پیشرفتهترین مدلهای مغزی جهان را ایجاد کردند.
پژوهشگران با استفاده از توان پردازشی یکی از قدرتمندترین ابررایانههای جهان، موفق به ساخت یکی از کاملترین و واقعیترین شبیهسازیهای مغز در تاریخ علم شدهاند؛ مدلی مجازی از کل قشر مغزی یک موش که میتواند درک محققان از کارکرد مغز، شناخت، آگاهی و بیماریهای عصبی را متحول کند.
به گزارش Science Alert، این پروژه حاصل همکاری مؤسسه آلن در آمریکا و دانشگاه ارتباطات الکترونیکی ژاپن است و امکان مدلسازی دقیقتر اختلالاتی مانند آلزایمر را فراهم میکند.
شبیهسازی با ۹ میلیون نورون
در این مدل رایانهای ۹ میلیون نورون و ۲۶ میلیارد سیناپس بهصورت سهبعدی بازسازی شدهاند. مغز مجازی شامل ۸۶ ناحیه بههمپیوسته است و میتواند در هر ثانیه میلیاردها میلیارد محاسبه انجام دهد. برای مقایسه کل مغز یک موش واقعی حدود ۷۰ میلیون نورون در فضایی به اندازه یک بادام دارد.
آنتون آرخیپوف، عصبپژوه محاسباتی موسسه آلن میگوید: این دستاورد نشان میدهد که راه برای ساخت مدلهای بزرگتر و دقیقتر باز شده است؛ اکنون مطمئنیم که با توان پردازشی کافی شبیهسازیهای عظیم مغزی نهتنها ممکن بلکه قابل دستیابی هستند.
نقشهای زنده از فعالیت مغز
پیچیدگی این شبیهسازی به محققان اجازه میدهد انتشار امواج مغزی، نحوه شکلگیری شناخت، بروز تشنج یا نحوه گسترش بیماریها را در مغز ردیابی کنند؛ بدون نیاز به آزمایشهای تهاجمی و تصویربرداریهای تکراری.
در این مدل فعالیت تکتک نورونها و نحوه برقراری ارتباط آنها در لحظه قابل مشاهده است.
ابررایانه فوگاکو؛ ستون پردازشی پروژه
قدرت محاسباتی مدل توسط ابررایانه فوگاکو در ژاپن تامین شده است؛ سیستمی که معمولا در حوزههایی مانند اخترشناسی، هواشناسی و کشف دارو استفاده میشود. تیم تحقیقاتی همچنین نرمافزارهای جدیدی توسعه داده تا پردازش دادههای گسترده مغزی با کمترین محاسبات اضافی انجام شود.
تاداشی یامازاکی، دانشمند رایانه از دانشگاه UEC میگوید: این بار فوگاکو را برای شبیهسازی مدارهای عصبی به کار گرفتیم، تا بتوانیم الگوهای پیچیده فعالیت مغز را بازسازی کنیم.
گامی در مسیر ساخت مغز کامل انسان
این مدل پیشرفته تاکنون به کشفهای جدیدی درباره همگامسازی امواج مغزی و تعامل دو نیمکره مغز موش منجر شده است.
به نقل از برنا،هدف بلندمدت پژوهشگران ساخت مدل کامل و دقیقی از مغز انسان در فضای محاسباتی است؛ پروژهای که میتواند انقلابی در علوم اعصاب و پزشکی ایجاد کند.
این پژوهش در کنفرانس SC۲۵ ارائه شده و نسخه کامل آن بهصورت آنلاین در دسترس قرار دارد.
