Долгие годы ученым приходилось прибегать к вскрытию, чтобы изучить анатомию того или иного живого организма. Даже сегодня докторам нередко приходится препарировать органы и другие части тел, чтобы понять, как они устроены. Однако благодаря развитию технологий такие эксперименты вскоре могут переместиться в виртуальную реальность.

В научном журнале Cell 8 октября была опубликована статья, рассказывающая о том, как команда исследователей из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны работает над проектом Blue Brain, ключевой задачей которого является создание виртуальной копии части мозга крысы. Цифровая версия мозга грызуна еще далека от завершения, однако после 10 лет работы над этим проектом ученые с уверенностью говорят, что готовы предоставить первые результаты.

В качестве части, которую ученые воссоздали в виртуальной реальности, был выбран целый отдел неокортекса. Исследователи хотят реконструировать каждый отдельно взятый нейрон и нейронную связь, поэтому на создание только одного макета у них ушло почти целых десять лет. Тем не менее работа все же продвинулась, и исследователи показали на этой неделе некоторые результаты. Виртуальная копия содержит 31 000 нейронов 207 различных типов, расположенных на 55 слоях отдела виртуальной части мозга грызуна. Кроме того, он содержит около 40 миллионов синапсов и 2000 связей между клетками. И, как отмечает Science Daily, нейроны ведут себя здесь себя по-разному, получая и отдавая сигналы в зависимости от своего типа, как если бы это была часть реального отдела мозга.

Следует учесть, что эта комплексная виртуальная система является только реконструкцией мозга. Более того, это неполноценная реплика. Настоящий мозг гораздо сложнее этой модели, что в свою очередь могло бы объяснить, почему ученые до сих пор выясняют, как же на самом деле работает этот орган.

«Реконструкция требует проведения бесчисленного числа экспериментов», — объясняют ученые.

Так в настоящий момент выглядит виртуальная реконструкция неокортекса мозга крысы

«Однако она позволяет определять место, число и даже объем ионного разряда, проходящего через все 40 миллионов воссозданных синапсов».

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны считают, что виртуальные копии мозга смогут упростить изучение анатомии и физиологии этого очень сложного органа. Кроме того, ученые заявляют, что виртуальные модели можно будет даже использовать для выявления потенциальных эффектов, возникающих после применения новых разработанных лекарств.

«Титанические усилия в настоящий момент предпринимаются для определения всех различных типов нейронов в мозге и измерения их электрических свойств, а также определения цепей, которые связывают их друг с другом. Эти усилия позволяют нам взглянуть на структуру и логику мозговой «проводки»», — объясняют ученые важность своей работы.