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Diferencia entre revisiones de «Simulación de cerebro»

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Hay trabajo en marcha en el campo de simulación del cerebro, incluyendo simulaciones parciales y completas de algunos animales. Por ejemplo, los cerebros de lombriz C. elegans, mosca de la fruta drosophila melanogaster, ratón y rata han sido simulados en diversos grados.

C. elegans (lombriz)

Mapa cerebral de la C. elegans lombriz 302 neuronas, interconectadas por 5000 sinapsis

La conectividad del circuito neural para la sensibilidad táctil de la sencilla C. elegans nematoda (lombriz) fue mapeado en 1985,[1]​ y parcialmente simulada en 1993.[2]​ Varios modelos de simulación de software del sistema neuronal y muscular completo, y en cierta medida el entorno físico de la lombriz, han sido presentadas desde 2004, y en algunos casos se pueden descargar.[3]​ Sin embargo, todavía nos falta la comprensión de cómo las neuronas y las conexiones entre ellas generan la sorprendentemente compleja gama de comportamientos que se observan en este, relativamente, simple organismo.[4][5]

Sistema neuronal de la Drosophila

Plantilla:See El cerebro de la mosca de la fruta Drosophila también ha sido estudiado a fondo, y un modelo simplificado simulado.[6]

Simulación y mapeo del cerebro del ratón

Entre 1995 y 2005, Henry Markram mapeó los tipos de neurona y sus conexiones en tal columna.

El proyecto Blue Brain, completado en diciembre del 2006,[7]​ tenía como objetivo la simulación de la columna neocortical de una rata, la cual puede ser considerada la unidad funcional más pequeña del neocórtex (la parte del cerebro que se cree que es responsable de las funciones superiores como el pensamiento consciente), conteniendo 10,000 (y 108sinapsis). En noviembre del 2007,[8]​ el proyecto reportó el final de la primera fase, entregando un proceso impulsado por datos para crear, validar e investigar la columna neocortical.

Una red neuronal artificial descrita como "tan grande y tan compleja como la mitad de un cerebro de ratón" fue ejecutada en un supercomputador de IBM blue gene por un un equipo de investigación de la Universidad de Nevada en 2007. Un segundo simulado tomó diez segundos del tiempo de la computadora. Los investigadores dijeron que habían visto impulsos nerviosos "biológicamente compatibles" fluir a través de la corteza virtual. Sin embargo, la simulación carecía de las estructuras observadas en los cerebros de ratones reales , y tienen la intención de mejorar la precisión del modelo de neurona.[9]

Blue Brain y la rata

Blue Brain es un proyecto, lanzado en mayo del 2005 por IBM and the Instituto Federal de Tecnología de Suiza en Lausana, con el objetivo de crear una simulación por computadora de la columna cortical de un mamífero, hasta el nivel molecular.[10]​ El proyecto usa una supercomputadora basada en el diseño de IBM de Blue Gene para simular el comportamiento eléctrico de las neuronas en base a su conexión sináptica y el complemento de las corrientes intínsecas de la membrana. El proyecto busca revelar, eventualmente, aspectos de la cognición humana y varios desórdenes psiquiátricos, como el autismo, causados por el malfuncionamiento de neuronas, y entender cómo es que los agentes farmacológicos afectan el comportamiento del sistema.

Referencias

  1. Chalfie M; Sulston JE; White JG; Southgate E; Thomson JN et al. (April 1985). «The neural circuit for touch sensitivity in Caenorhabditis elegans». The Journal of Neuroscience 5 (4): 956-64. PMID 3981252. 
  2. Niebur E; Erdös P (November 1993). «Theory of the locomotion of nematodes: control of the somatic motor neurons by interneurons». Mathematical Biosciences 118 (1): 51-82. PMID 8260760. doi:10.1016/0025-5564(93)90033-7. 
  3. Bryden, J.; Cohen, N. (2004). Schaal, S.; Ijspeert, A.; Billard, A.; Vijayakumar, S. et al., eds. A simulation model of the locomotion controllers for the nematodode Caenorhabditis elegans. From Animals to Animats 8: Proceedings of the eighth international conference on the Simulation of Adaptive Behaviour. pp. 183-92. 
  4. Mark Wakabayashi, with links to MuCoW simulation software, a demo video and the doctoral thesis COMPUTATIONAL PLAUSIBILITY OF STRETCH RECEPTORS AS THE BASIS FOR MOTOR CONTROL IN C. elegans, 2006.
  5. Mailler, R.; Avery, J.; Graves, J.; Willy, N. (7–13 March 2010). «A Biologically Accurate 3D Model of the Locomotion of Caenorhabditis Elegans». 2010 International Conference on Biosciences. pp. 84-90. ISBN 978-1-4244-5929-2. doi:10.1109/BioSciencesWorld.2010.18. 
  6. Arena, P.; Patane, L.; Termini, P.S.; An insect brain computational model inspired by Drosophila melanogaster: Simulation results, The 2010 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN).
  7. «Project Milestones». Blue Brain. Consultado el 11 de agosto de 2008. 
  8. «News and Media information». Blue Brain. Consultado el 11 de agosto de 2008. 
  9. «Mouse brain simulated on computer». BBC News. 27 April 2007. 
  10. Herper, Matthew (June 6, 2005). «IBM Aims To Simulate A Brain». Forbes. Consultado el 19 de mayo de 2006.