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虚拟大脑接近成功模型可像人一样做白日

2019-03-01 15:07:09

这个虚拟计算机模型能够帮助科学家们对许多假设进行验证

研究人员根据大脑细胞的动力学、临近细胞间连接以及细胞与其它大脑区域细胞间的连接,创建了计算机模型。这个模型的开发和测试是由盛顿大学医学院、西班牙庞培法布拉大学和其它多所欧洲大学的科学家共同完成的。开发这个新模型是为了帮助科学家们了解,大脑解剖学构造如何帮助产生和维护休息状态的大脑络。

科学家早是在20世纪90年代末期和21世纪早期意识到,大脑即使在不从事思考工作的时候也在忙碌着。研究人员已经鉴定出几种“休眠状态”的大脑络,当大脑处于休息状态时,这些大脑区域的活动会同步上升或者下降。他们也将大脑伤害和疾病导致的大脑络损伤,与记忆、注意力、运动和速度等认知问题联系到一起。

虚拟大脑接近成功模型可像人一样做白日

华盛顿大学医学院的教授 Maurizio Corbetta说道:“我们将中风或者大脑癌症的类似伤害添加到模型中,使部分虚拟细胞致残来观察大脑功能受到怎样的影响。”

研究人员根据大脑扫描数据,在每个半球都安装了66个认知单元,而且以类似于大脑中连接的形式将它们连接到一起。接下来,研究人员让模型运行,在一个特定的耦合度上,单元之间的相互连接很快就产生了协调的活动模式。Deco说道:“我们终观察到的同步模式非常类似于人类休息时大脑中存在的模式。”

使用这个模型模拟人类大脑活动20分钟,需要一组功率强大的计算机连续工作26小时。计算机神经系统科学系教授Gustavo Deco说道:“这种较简单的完整大脑模型,使我们能够对许多不同的假设进行验证,比如在大脑休息和工作期间这些结构连接如何产生大脑功能动力学,以及大脑损伤会对大脑动力学和认知功能产生怎样的影响。”(过客 腾讯科学)

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