הדמיית מחשב חדשה של האופן שבו המוח שלנו מפתח ומצמיח נוירונים נבנתה על ידי מדענים מאוניברסיטת סארי. יחד עם שיפור ההבנה שלנו לגבי אופן פעולת המוח, החוקרים מקווים שהמודלים יתרמו לחקר מחלות נוירודגנרטיביות, ויום אחד לחקר תאי גזע המסייע בחידוש רקמת המוח.
קרדיט תמונה: אוניברסיטת סארי
צוות המחקר השתמש בטכניקה הנקראת Approximate Bayesian Computation (ABC), המסייעת לכוונן את המודל על ידי השוואת הסימולציה עם צמיחת נוירונים אמיתית. תהליך זה מבטיח שהמוח המלאכותי משקף במדויק את האופן שבו נוירונים גדלים ויוצרים קשרים בחיים האמיתיים.
ההדמיה נבדקה באמצעות נוירונים מההיפוקמפוס – אזור קריטי במוח המעורב בשימור זיכרון. הצוות מצא שהמערכת שלהם חיקה בהצלחה את דפוסי הגדילה של נוירונים אמיתיים בהיפוקמפוס, והראתה את הפוטנציאל של טכנולוגיה זו לדמות התפתחות מוחית בפרטי פרטים.
איך המוח שלנו עובד היא עדיין אחת התעלומות הגדולות במדע. עם הסימולציה הזו, וההתקדמות המהירה בבינה מלאכותית, אנו מתקרבים להבנה כיצד נוירונים גדלים ומתקשרים. אנו מקווים שיום אחד העבודה הזו תוכל להוביל לטיפולים טובים יותר למחלות הרסניות כמו אלצהיימר או פרקינסון – לשנות חיים עבור מיליונים".
ד"ר רומן באואר, בית הספר למדעי המחשב והנדסת אלקטרוניקה, אוניברסיטת סארי
הדיוק של המודל קשור קשר הדוק לאיכות הנתונים המשמשים לכייל אותו. אם נתוני הנוירון מהחיים האמיתיים מוגבלים או לא שלמים, הדיוק של הסימולציה עשוי לרדת. בעוד שהמודל הנוכחי הראה תוצאות מרשימות בשכפול צמיחה של נוירונים ספציפיים, כגון תאי פירמידה בהיפוקמפוס, ייתכן שיהיה צורך בהתאמות נוספות כדי לדמות במדויק סוגים אחרים של נוירונים או אזורים במוח.
הדמיית המחשב בנויה מתוכנת BioDynaMo, שד"ר באואר פיתח יחד. התוכנה תומכת במדענים ליצור, להפעיל ולהמחיש בקלות סימולציות מבוססות סוכנים רב-ממדיים, בין אם הן ביולוגיות, סוציולוגיות, אקולוגיות או פיננסיות.
המחקר פורסם ב- כתב עת לביולוגיה מתמטית.
