数字版的鼠脑大脑就像真实的东西一样

数字版的鼠脑大脑就像真实的东西一样


作者:Jessica Hamzelou大脑正在变得数字化在计算机中,一小部分老鼠的大脑已经在细微的细节中重建包含31,000个神经元及其3700万个突触的大脑的数字片段像真实的东西一样发射,并且已经揭示了关于大脑如何工作的新线索该模拟是Blue Brain项目的第一项重大成就,该项目于10年前由Henry Markram在瑞士洛桑的瑞士联邦理工学院启动今天的突破代表了实现更大目标的第一步 - 创建整个人类大脑的数字模型来探索意识本身到目前为止,数字大脑重建了一块约三分之一毫米的组织它包含207种不同类型的脑细胞以及它们之间的数百万个连接该团队希望利用虚拟大脑进行在真实组织中无法实现的实验英国苏塞克斯大学的Anil Seth说:“作为十亿欧元人类大脑计划的首批具体产出之一,这必须是一项重大工作,而且确实如此” “模拟细节以及大量的实验数据给我留下了深刻的印象”Markram和他的许多同事 - 一个由12个机构的82人组成的团队 - 使用他们为最后两个收集的数据创建了他们的模型几十年 20年来,这些团队一直在拉开一个小脑区域,这个区域负责老鼠对触摸的感知这个小区域已被切片,染色,解剖和刺激每一个方向 “我们已经记录并标记了14,000个神经元,”马克拉姆说利用这些信息,他的团队开发了一种算法来预测神经元如何相互连接并一起发射在仔细创建了大约1000个记录神经元的数字重建后,该团队应用他们的算法重新创建了31,000个神经元,这些神经元都相互连接 Markram说,这些神经元组成了一个微电路,它是一个相互通信的神经元微型网络 “这是神经元社会的最小规模,”马克拉姆说由此产生的模型是迄今为止最详细的大脑重建 7月,哈佛大学的一个团队根据数千个脑切片的显微图像,建立了一张他们称之为小鼠大脑“面包屑”的3D地图新型号的尺寸大约为100,000倍马克拉姆和他的同事们已经开始将他们的数字大脑放在一边当小组仔细地刺激他们的模型,模仿生活版本如何从大脑的其他部分接收信息时,他们发现它像真实的东西一样反应 “数字组织的表现与我们在大脑中看到的非常相似,”马克拉姆说 “我们看到相同的射击模式,具有相同的延迟”数字大脑也可以采用不同的活动状态 - 代表昏昏欲睡或警觉的老鼠数字大脑也以其他方式模仿真实的大脑例如,该团队能够发现神经科学家称之为“合唱团”和“独奏者” - 神经元在群体中独自发射他们还发现了三胞胎 - 三次击打的神经元马克拉姆说:“他们像摩尔斯电码那样流行音乐流行音乐” “最终我们想要了解认知背后的机制,以及是什么让我们做我们所做的事情,”马克拉姆说,他将模型描述为“初稿”当蓝脑项目启动时,马克拉姆以数字形式重建人脑的目标遭到了一些怀疑几年前马克拉姆推出了为期10年的欧洲人脑计划以支持该项目,预计成本为12亿欧元,世界各地的神经科学家表示担心该项目注定要失败,浪费金钱 “十年前,我做出了承诺[创建大脑的数字表示],现在我已经实现了这一承诺,”马克拉姆说赛斯不太确定模拟能否回答所有神经科学的重大问题他说:“让我们为这项艰巨的努力模拟一个小脑中的一小部分而鼓掌” “只有时间才能证明它是否会在揭示已知宇宙中最复杂物体的属性方面发挥重要作用”参考文献:Cell,DOI:10.1016 / j.cell.2015.09.029图片来源:Makram et al./ Cell 2015Makram et al./Cell 2015更多关于这些主题的信息:
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