アレン・ブレイン研究所がコンピューター化されたニューロンの膨大なデータベースを公開
アラン・ボイル著
シアトルのアレン脳科学研究所は、現実世界で脳がどのように機能するかを研究するための基礎として使用できるコンピューター化されたニューロンモデルの公開データベースを作成した。
2組のコンピュータモデルは、Nature Communicationsに掲載された研究で説明されており、celltypes.brain-map.orgからウェブ上で公開されています。コンピュータモデルのサポートコードは、アレン研究所のGitHubスペースからアクセスできます。
1セットは、645個のニューロンのデータに基づく「一般化リーキー積分発火」モデル（GLIFモデル）で構成されています。GLIFモデルは脳活動の抽象的な数学的構成であり、これらを組み合わせることで、マウスの脳内の数百万個のニューロンからなるネットワークをシミュレートできます。
もう1つのセットは、脳細胞の電気活動のメカニズムを正確に表現した、より詳細な生物物理学的ニューロンモデルを170個提供します。これらのモデルはより複雑であるため、ネットワークシミュレーションにはより多くのコンピュータパワーが必要です。
どちらのモデルセットも、マウスの脳と人間の脳の皮質ニューロンのリポジトリである Allen Cell Types Database を利用しています。
「神経ネットワークを構成する個々の構成要素の数理物理学的モデルの発表は、脳の理解を目指す10年にわたる私たちの探求において重要な節目です」と、アレン研究所の所長兼主任科学者であるクリストフ・コッホ氏は本日のニュースリリースで述べた。「私たちは現在、これらの要素の膨大な集合体がどのようにして行動、知覚、そして生命そのものの感覚、つまり意識を生み出すのかを理解しようと努めています。」
アレン研究所の神経科学者ステファン・ミハラス氏は、このデータベースは幅広い疑問への答えを見つけるために活用できると述べた。「これらのモデルは、より大規模なシミュレーションの構成要素としてだけでなく、ある細胞タイプが他の細胞タイプとどのように異なるかを理解するためにも使用できます。研究者はモデルのパラメータを見るだけで細胞タイプを分類できるのです」と彼は述べた。
データベースが拡大するにつれ、複数の細胞タイプの詳細なモデルを組み合わせててんかん、自閉症、アルツハイマー病などの疾患をモデル化し、さらに微調整して脳が特定の治療法にどのように反応するかを調べることができるようになる。
マイクロソフトの共同創業者であるポール・アレンは、2003年にアレン脳科学研究所を設立し、過去15年間で5億ドル以上の支援を行ってきた。
同研究所は他の資金源からも資金提供を受けている。昨年10月、国立衛生研究所は、マウスと人間の脳の細胞の種類を調査するアレン研究所の取り組みを支援するため、5年間で約1億ドルの助成金を承認した。
