Представьте карту, где вместо улиц — нейроны, а вместо перекрёстков — триллионы контактов. Именно такую карту коры головного мозга мыши создала международная команда учёных, задействовав японский суперкомпьютер Fugaku.
В эту виртуальную модель вошли почти 10 миллионов нервных клеток, 26 миллиардов синапсов и 86 связанных между собой областей мозга. Яркие цветные зоны на изображении показывают участки, отвечающие за зрение, движения, принятие решений и другие функции.
Каждый участок — это густой «лес» нейронов, которые посылают электрические импульсы по длинным отросткам и обмениваются химическими сигналами. На картинке белые «веточки» — активные клетки, которые в данный момент «болтают» друг с другом.
Раньше, чтобы понять, как распространяется судорожный приступ или как мозговые волны влияют на внимание, приходилось по сути мучительно разбирать реальную ткань мозга — один опыт за другим. Теперь учёные получают цифровой полигон, где можно безопасно проигрывать десятки сценариев.
Исследователи подчеркивают: без моделирования разобраться в таком хаосе сигналов невозможно — слишком много типов нейронов и вариантов их взаимодействия. Суперкомпьютер Fugaku, способный выполнять более 400 квадриллионов операций в секунду, стал «движком» этой гигантской симуляции.
Долгосрочная цель — выйти за пределы только коры мыши и создать полную модель всего её мозга, а затем перейти к более детальным моделям человеческого. Структурное сходство позволяет уже сейчас использовать эту виртуальную мышь как надёжный прототип для понимания развития и болезней нашего собственного мозга.
