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虚拟大脑接近成功 最新模型可像人一样做白日梦

http://www.kexue.com 2013-07-17 10:09:58 腾讯科学  发表评论


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网络。

  科学家最早是在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”的大脑网络,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网络损伤,与记忆、注意力、运动和速度等认知问题联系到一起。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:“我们最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)

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