Фото: freepik.com
В этом году завершается европейский проект Human Brain Project, посвященный созданию модели человеческого мозга. Однако, он так и не достиг своей цели.Пущинские ученые предложили решить задачу методом от обратного, а именно — искать параметры, при которых модель воспроизводит экспериментальные данные. Кандидат биологических наук Иван Мысин, старший научный сотрудник лаборатории системной организации нейронов имени О. С. Виноградовой в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН рассказал о том, как этот подход работает для описания ритмов мозга.Проблема создания крупных моделей в том, что необходимо учесть много параметров, которые довольно сложно измерить. Одним из подходов является решение маленьких задач, объясняющих отдельные экспериментально обнаруженные закономерности.Гиппокамп считается самой изученной частью головного мозга и является модельным объектом для нейробиологов. По сути, это упрощенная версия коры больших полушарий и эволюционно более древняя. Гиппокамп важен для формирования внимания и памяти.Одним из самых значительных достижений в изучении гиппокампа принадлежит советскому нейробиологу Ольге Сергеевне Виноградовой, работавшей в Пущине. Она экспериментально установила, что высокочастотная стимуляция пучка волокон приводит к усилению ответов, а низкочастотная — напротив, к уменьшению.Ученые из Пущина собрали экспериментальные данные из открытой печати по тормозным нейронам поля CA1 — самой изученной зоны гиппокампа. Они выявили, что нейроны работают в определенном порядке — сначала один тип нейронов, потом следующий, а потом снова первый и далее. А также между нейронами действуют тормозные связи, которые организуют этот порядок.На сегодняшний день известно о 18 типах тормозных нейронов. Пущинские ученые выбрали всего семь и смоделировали сеть. Однако даже такая неполная модель требовала настройки 301 параметра для уравнений. Для этого разработали оригинальный математический подход, который позволил свести решение задачи к тому, что используют в ИИ — например, в ChatGPT.На данный момент, ученые намерены взяться и за более масштабные проекты, для которых необходимы настройки тысяч параметров. Это даст возможность построить большие модели нейронных сетей мозга.Недавно в Пущине прошло расширенное заседание Научно‑технического совета, касающееся Стратегии социально-экономического развития Большого наукограда Серпухов. Ранее губернатор Московской области Андрей Воробьев подписал постановление об объединении Протвина, Пущина и Серпухова в одно муниципальное образование. Пущино и Протвино при этом сохраняют статус наукоградов. Объединение округов поможет в дальнейшем значительно увеличить федеральное субсидирование науки, научных проектов и инфраструктуры.
