Виртуальная модель мозга перестала быть мифом

Научная команда из Швейцарии последние 10 лет занимается созданием цифровой копии мозга крысы. Проект получил название Blue Brain. Исследования проводятся на базе Федеральной политехнической школы Лозанны – одного из престижнейших высших учебных заведений Европы. Ввиду сложности поставленной задачи работа еще далека от завершения, но ученые из EPFL довольны первыми результатами и с нескрываемой гордостью представляют свои достижения.

Объектом воссоздания стал отдел неокортекса – части коры полушарий головного мозга, отвечающей за распознавание и принятие информации, формирование поведения, сенсорное восприятие, координацию работы мозга, т. е. высшие нервные функции. Сложное многослойное строение неокортекс приобрел в ходе эволюции только у млекопитающих.

Исследователи планируют перенести в виртуальность каждый из миллиардов нейронов. На сегодняшний день цифровая модель содержит примерно 40 миллионов синапсов, 2 тысячи межклеточных связей, 31 тысячу нервных клеток более 200 различных типов, размещенных на 55 слоях неокортекса лабораторного грызуна. Нейроны модели при получении и передачи сигналов реагируют аналогично живому образцу, но пока виртуальная копия не может служить полноценной репликой. В реальности крысиный мозг по сложности устройства существенно превосходит цифровую модель.

Особые трудности вызывает определение множества типов нейронов, их связей и измерение электрических свойств. Виртуальная модель уже позволяет вычислить местоположение, количество и объем ионных разрядов, проходящих сквозь миллионы реконструированных синапсов. Для полного понимания структуры и логики работы мозговых цепей предстоят еще годы титанической работы.

Ученые убеждены, что такие виртуальные модели не только значительно облегчат изучение физиологии и внутреннего строения живых организмов, но и позволят анализировать влияние эффектов от применения вновь разработанных лекарственных средств.