Fugaku, supercomputerul care a simulat cortexul șoarecelui

Una dintre cele mai detaliate simulări ale cortexului șoarecelui a fost dezvoltată de cercetători. În acest caz, echipa a reușit să dezvolte modelul creierului digital folosind supercomputerul japonez Fugaku.

Modelul realizat de cercetători are aproximativ 10 milioane de neuroni și 26 de miliarde de sinapse care acoperă cortexul șoarecelui.

Acest model realist recreează detalii mai fine ale structurii și activității neuronilor și deschide noi orizonturi de cercetare asupra modului în care funcționează creierul. Oamenii de știință de la Institutul Allen (SUA) și de la Universitatea de Electro-Comunicații din Japonia au fost cei mai implicați în acest proiect.

Simulare cerebrală bazată pe supercomputerul Fugaku

Potrivit Institutului Allen, cercetătorii au combinat datele biologice cu supercomputerul pentru a recrea un cortex virtual al șoarecelui.

Institutul Allen a furnizat seturi de date detaliate privind tipul de celule și conectivitatea, care au fost procesate folosind Brain Modelling Toolkit al institutului și rulate pe supercomputerul japonez Fugaku.

Fiecare dintre cele aproximativ 10 milioane de neuroni simulați este modelat ca un arbore de compartimente, surprinzând dinamica subcelulară.

Folosind capacitatea maximă a lui Fugaku, echipa a rulat simulări ale cortexului complet la aproximativ 32 de secunde de calcul per secundă de activitate cerebrală reală.

Implicații și cercetări conexe

Potrivit cercetătorilor, cortexul virtual poate dezvălui modul în care tulburările precum Alzheimer sau epilepsia se desfășoară în rețelele cerebrale și poate permite testarea unor potențiale terapii in silico.

Eforturi similare sunt deja în desfășurare: echipele de la Stanford au construit un „geamăn digital” bazat pe inteligență artificială al cortexului vizual al șoarecelui, care prezice răspunsurile mii de neuroni la noi stimuli vizuali.

La EPFL, oamenii de știință au generat hărți sintetice de cablare ale întregului creier al șoarecelui (conectori digitali) care corespund îndeaproape datelor experimentale.