Суперкомпьютер симулировал работу 10 миллионов нейронов мыши

Виртуальная модель позволяет изучать болезни мозга в цифровой среде — от распространения повреждений при болезни Альцгеймера до механизмов эпилептических приступов. Теперь гипотезы можно проверять виртуально, не проводя каждый раз эксперименты на живой ткани. Это открывает возможности для тестирования новых методов лечения в безопасной цифровой среде еще до появления симптомов заболеваний.

Fugaku — один из мощнейших суперкомпьютеров мира, способный выполнять более 400 квадриллионов операций в секунду. Команда использовала данные из баз Института Аллена о типах клеток и связях мозга, а японская система Fugaku с ее 158 976 вычислительными узлами «оживила» эту информацию. Симулятор нейронов Neulite превратил уравнения в клетки, которые посылают сигналы так же, как живые нейроны. Работа представлена на конференции SC25.

«Это показывает, что дверь открыта. Мы можем эффективно проводить такие симуляции мозга при достаточной вычислительной мощности», — отметил Антон Архипов из Института Аллена. Он подчеркнул, что это технический рубеж, дающий уверенность, что можно создать еще более масштабные модели с еще более высокой точностью и детализацией.

Долгосрочная цель проекта — создание моделей целого мозга, включая человеческий, с учетом всех биологических деталей. Команда уже переходит от моделирования отдельных областей к симуляции всего мозга мыши.