Ved hjelp av superdatamaskinen Fugaku har forskere skapt en av de mest detaljerte og biologisk realistiske simuleringene av en dyrehjerne noensinne. Hele musehjernebarken (cortex) er modellert digitalt. Resultatet oppfører seg som et levende system, med elektriske signaler og cellulær aktivitet som speiler en ekte musehjerne.
Den digitale hjernen – hva er nytt?
Forskerteamet har bygd en komplett modell av hele musens cortex. Simuleringen er stor, detaljert og kobler sammen mange områder i hjernen.
- Nesten 10 millioner nevroner
- 26 milliarder synapser
- 86 sammenkoblede hjerneregioner
- 1 sekund faktisk hjerneaktivitet krevde 32 sekunder på Fugaku
Den virtuelle cortexen oppfører seg som et dynamisk biologisk system, der signaler og celleaktivitet følger mønstre som er målt i virkelige musehjerner.
Fakta: Fugaku
Utviklet av RIKEN og Fujitsu. En av verdens raskeste superdatamaskiner, og kan utføre over 400 kvadrillioner operasjoner per sekund. For perspektiv: Å telle til dette tallet med ett tall per sekund ville tatt over 12,7 milliarder år.
Hvem står bak – og hvor ble det presentert?
Prosjektet er et samarbeid mellom Allen Institute i USA og Tadashi Yamazaki ved Japans University of Electro-Communications, sammen med tre andre japanske organisasjoner. Resultatene ble presentert på SC25-konferansen i St. Louis i midten av november 2025.
Hva betyr dette for sykdomsforståelsen?
Den virtuelle hjernen gir forskerne et nytt verktøy for å studere nevrologiske sykdommer som Alzheimer og epilepsi. I stedet for å være avhengig av dyreforsøk kan de følge sykdomsutvikling trinn for trinn i den digitale modellen, se hvordan skader sprer seg gjennom nevrale nettverk og teste hypoteser som tidligere ville krevd utallige eksperimenter.
«Dette viser at døren er åpen. Vi kan kjøre denne typen hjernesimuleringer effektivt med nok datakraft,» sier Anton Arkhipov, forsker ved Allen Institute.
«Det er en teknisk milepæl som gir oss tillit til at mye større modeller ikke bare er mulige, men oppnåelige med presisjon og skala.»
Slik ble modellen bygget
Simuleringen er basert på omfattende biologiske data fra Allen Cell Types Database og Allen Connectivity Atlas. Disse databasene gir detaljert informasjon om nevroners struktur, synapseaktivitet og elektrisk signalering over cellemembraner. Slike presise input-data gjør at den digitale cortexen oppfører seg med høy biologisk realisme.
Regnekraften som flytter grenser
Fugakus ytelse gjorde det mulig å «skru opp» både presisjon og skala samtidig. At ett sekund hjerneaktivitet kunne simuleres på 32 sekunder, viser at realistiske modeller i stor skala kan kjøres effektivt med dagens toppmaskiner.
Nøkkeltall
- Hele musecortex simulert
- 10 millioner nevroner, 26 milliarder synapser
- 86 hjerneregioner koblet sammen
- Fugaku: >400 kvadrillioner operasjoner/sekund
- 1 sekund aktivitet = 32 sekunder beregning
Veien videre: fra områder til hele hjerner
Det langsiktige målet er mer ambisiøst: komplette hjernemodeller av hele mus, og på sikt menneskehjernen.
«Vi beveger oss nå fra å modellere enkelt hjerneområder til å simulere hele musehjernen,» forklarer Arkhipov.
Med dagens datakraft nærmer muligheten for en komplett og biologisk nøyaktig hjernemodell seg fra konsept til realitet.
Kilder
- ScienceDaily
- Allen Institute
- Medical Xpress
- GeekWire
- EurekAlert
- Neuroscience News
Konklusjon: Med Fugaku har forskere demonstrert at presise og storskala hjernesimuleringer er praktisk gjennomførbare. Det åpner for raskere innsikt i hvordan sykdommer oppstår og sprer seg i hjernen – og bringer drømmen om fullstendige, biologisk nøyaktige hjernemodeller et stort steg nærmere.
Kommentarer
0 kommentarer
Vi godtar kun kommentarer fra registrerte brukere. Dette gjør vi for å opprettholde en trygg og respektfull debatt, samt for å unngå spam og misbruk. Registrering er gratis og tar bare noen sekunder.
Du må være innlogget for å kommentere. Logg inn eller registrer deg for å delta i diskusjonen.