Sıçan Beyin Bilgisayarda Yeniden Inşa Edildi

{h1}

Yeni bir bilgisayar simülasyonu, yavru sıçan beyninin neokorteksinin küçük bir şeridinin beyin hücresi ateşlemesini yeniden yapılandırdı.

Bilim adamları, 37 milyon bağlantıyla, 207 farklı türden 31.000 beyin hücresi de dahil olmak üzere, bir çocuk sıçan beyninin bir bölümünü dijital olarak yeniden yarattılar.

Bilgisayar simülasyonlu beyin başarısı, amacı bir beyin ve bir bilgisayar içinde bir insan beyni yaratmak olan Mavi Beyin Projesi'nin bir parçasıdır.

Yeni simülasyon, farenin beyninin küçük bir şeridini yeniden yaratmasına rağmen, sonuç nöronların bazı temel davranışlarını yakalamış gibi görünüyor ve araştırmacılar daha önce bulunmamış olan beyin davranışlarını bile tahmin ediyorlardı, araştırmacılar Perşembe (8 Ekim) dergisinde. [Dijital Sıçan Beyninin Görüntüleri]

Veri toplama

Ekip ilk olarak, canlı genç sıçanlarda, binlerce nöron ve sinaps tipini veya beyin hücresi bağlantılarını kataloglayarak on binlerce deney gerçekleştirdi. Sıçan beyin hücrelerini ateşledikten sonra, araştırmacılar beyin hücrelerinin nasıl düzenlendiğini yöneten ilkeleri türetmişlerdir.

Ancak bu deneyler, neokorteks olarak adlandırılan bu beyin bölgesindeki bağlantıların sadece küçük bir kısmını kapladı. Resmin kalan kısmını doldurmak için, ekip neokorteks fonksiyonundaki nöronların nasıl olduğuna dair diğer veriler için mevcut literatürü araştırmak üzere bir bilgisayar programı kullandı.

İsviçre'de École Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) Mavi Beyin Projesi'nin yöneticisi Henry Markram, "Her şeyi ölçemeyiz - ve yapmayız -" dedi. "Beyin iyi düzenlenmiş bir yapıdır, bu yüzden siparişi mikroskobik seviyede anlamaya başladığınızda, eksik verilerin çoğunu tahmin etmeye başlayabilirsiniz."

Budama bağlantıları

Oradan, ekip, sanal bir hacimde, nöronların bir 3D bilgisayar modelini, farklı nöronların yerleşimlerine rehberlik etmesi için nasıl dağıtıldığı hakkında kurallar kullanarak oluşturdu. EPFL'de nöroinformatik bir araştırmacı olan eş-yazar Michael Reimann, bu nöronların “dokundukları” her yerde, nöronlar arasında yaklaşık 600 milyon bağlantıya yol açan bağlantılar ya da sinapslar yarattılar. Oradan, bağlantıların bu bağlantıları kurması için 37 milyon bağlantı bırakarak beş temel biyolojik kural kullandılar.

Ardından, araştırmacılar bu bağlantıların nasıl çalıştığını yeniden yapılandırmak için deneylerini ve diğer araştırma ekiplerinden bulgularını bütünleştirdi. Yeni beyin, elektron mikroskopları altında incelenen gerçek dokuda bulunan bağlantıyı yakından eşleştiriyor gibi görünüyor.

Nöronlar ateşleme simüle

Bütün bunlardan sonra, takım sanal beyin atışını izlemek için hazırdı. Bilgisayar simülasyonu, her 25 mikrosaniyede nöronal aktivite için milyarlarca denklemi çözdü.

Ekip, gerçek sıçanlar üzerinde yapılan deneyleri taklit eden sanal fare beyninde "deneyler" gerçekleştirdi.

Dijital nöronlar tıpkı fiziksel nöronların laboratuarda yaptığı gibi davrandı. Örneğin, her ikisi de Silico'da ve biyolojik beyin dokusu, "üçlü" ateşleme modellerini gösterdi; burada üç nöron, tam olarak zamanlanmış bir dizide birlikte ateş etti. Beyin simülasyonu bu üçlülerin sadece belirli zamanlarda meydana geldiğini buldu.

Dijital beyin dokusu da, "komşu" nöronları veya aktiviteleri komşu hücrelerine sıkıca senkronize olan beyin hücrelerini açığa çıkardı. "Solistler" olarak adlandırılan diğer hücreler, komşu nöronlarından bağımsız olarak ateş gibi görünmektedir. [Beyin Hakkında Bilmediğiniz 10 Şey]

Yeni bilgiler

Dijital sıçan-beyin dokusu da biyolojik sistemlere uygulanabilecek yeni bulguları ortaya çıkardı. Örneğin, daha yüksek kalsiyum seviyeleri, sanal beyin dokusunu uyku benzeri bir forma kaydırırken, daha düşük seviyeler dijital beyin dokusunu uyandırıyor gibiydi.

EPFL'de bir fizikçi olan Eilif Muller, “Uyanık hayvanlarda bulunanlara uymak için kalsiyum seviyelerini azalttığımızda ve bunun sinapslar üzerindeki etkisini ortaya koyduğumuzda, devre uyanık hayvanlarda nöral devreler gibi asenkron olarak davrandı,” diyor. ifadesinde.

Yine de, yeni beyin simülasyonu sadece ilk taslaktır, Markram dedi. Beynin daha kapsamlı bir temsilini elde etmek için simülasyonun, glia gibi diğer beyin hücresi tiplerini ve ayrıca kan damarlarını içermesi gerekir. Araştırmacılar, sanal beynin yalnızca bireysel beyin hücreleri arasında doğrudan iletişimi de içerdiğini, ancak daha gerçekçi bir simülasyonun, serbest dolaşan beyin kimyasallarının tek seferde büyük nöronların davranışlarını ayarladığı nöromodülasyonu açıklayacağını söyledi.

Tia Ghose'i takip et heyecanve Google+. Takip et Canlı Bilim @wordssidekick, Facebook & Google+. Hakkında orijinal makale Canlı Bilim.


Video Takviyesi: ÖĞLE YEMEĞİNDE UZAYLI YİYEN ADAM ?!.




Araştırma


Abd, En Hızlı Süper Bilgisayar Ile Çin'I Aşmak Için
Abd, En Hızlı Süper Bilgisayar Ile Çin'I Aşmak Için

5 Yolculuğunuz 2015'Te Yeşil Gidecek
5 Yolculuğunuz 2015'Te Yeşil Gidecek

Bilim Haberleri


Düz Co2 Emisyonları Iklim Değişikliğinin Kaldırılmasında Yeterli Değil, Uzmanlar Say
Düz Co2 Emisyonları Iklim Değişikliğinin Kaldırılmasında Yeterli Değil, Uzmanlar Say

Gelecek Nesiller Ulusal Parkları Koruyacak Mı? (Op-Editör)
Gelecek Nesiller Ulusal Parkları Koruyacak Mı? (Op-Editör)

Nostradamus 2012 Ile Ilgili Tahminlerde Bulundu Mu?
Nostradamus 2012 Ile Ilgili Tahminlerde Bulundu Mu?

Bukalemun Gerçekler
Bukalemun Gerçekler

'Freak Weather Event' Antarktika Isı Kayıtlarını Ayarlıyor
'Freak Weather Event' Antarktika Isı Kayıtlarını Ayarlıyor


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com