Υπολογιστικό μοντέλο προσομοιώνει το σχηματισμό συνάψεων στον εγκέφαλο
Ερευνητές του Προγράμματος Blue Brain, το οποίο έχει απώτερο στόχο τη δημιουργία ενός εικονικού ανθρώπινου εγκεφάλου, ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να προβλέψουν τη δημιουργία συνδέσεων ανάμεσα σε χιλιάδες νευρώνες -ένα επίτευγμα που αναμένεται να βοηθήσει στη διαλεύκανση ενός μεγάλου μυστηρίου των νευροεπιστημών.
Ερευνητές του Προγράμματος Blue Brain, το οποίο έχει απώτερο στόχο τη δημιουργία ενός εικονικού ανθρώπινου εγκεφάλου, ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να προβλέψουν τη δημιουργία συνδέσεων ανάμεσα σε χιλιάδες νευρώνες -ένα επίτευγμα που αναμένεται να βοηθήσει στη διαλεύκανση ενός μεγάλου μυστηρίου των νευροεπιστημών.
Ανατομικές μελέτες έχουν δείξει εδώ και δεκαετίες ότι τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου σχηματίζουν απολήξεις με τις οποίες συνδέονται με εκατοντάδες ή και χιλιάδες άλλους νευρώνες ταυτόχρονα. Οι συνδέσεις αυτές, γνωστές ως συνάψεις, είναι δομές μέσω των οποίων ένα χημικό ή ηλεκτρικό σήμα περνά από το ένα κύτταρο στο άλλο.
Μέχρι σήμερα, όμως, οι νευροεπιστήμονες δεν γνωρίζουν με βεβαιότητα πώς σχηματίζεται αυτό το περίπλοκο δίκτυο συνδέσεων. Μια θεωρία είναι ότι οι νευρώνες αναπτύσσουν προεκβολές (άξονες και δενδρίτες) προς τυχαίες κατευθύνσεις, και οι συνάψεις σχηματίζονται στα σημεία όπου οι προεκβολές αυτές διασταυρώνονται. Μια άλλη πιθανότητα, όμως, είναι ότι οι απολήξεις δεν αναπτύσσονται σε τυχαίες κατευθύνσεις αλλά αντίθετα ακολουθούν χημικά σήματα που τα καθοδηγούν να δημιουργήσουν συνάψεις με συγκεκριμένους νευρώνες.
Τα τελευταία αποτελέσματα του προγράμματος Blue Brain, τα οποία δημοσιεύονται στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS, δείχνουν να συνηγορούν στην πρώτη από τις δύο θεωρίες.
Αξιοποιώντας λεπτομέρειες που έχουν συγκεντρωθεί τα τελευταία 20 χρόνια για την τρισδιάστατη μορφολογία και τις ηλεκτροχημικές ιδιότητες των νευρώνων, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα σύνολο από 10.000 εικονικούς νευρώνες τοποθετημένους στην ίδια τυχαία διάταξη που απαντάται και στον αντίστοιχο ζωντανό ιστό του εγκεφάλου.
Οι ερευνητές προσομοίωσαν τη συμπεριφορά αυτού του εικονικού νευρικού δικτύου σε έναν υπερυπολογιστή Blue Gene της IBM. Όπως διαπίστωσαν, τα σημεία όπου διασταυρώνονταν οι απολήξεις των νευρώνων ταίριαζαν με τις τοποθεσίες των συνάψεων στον αντίστοιχο ζωντανό ιστό.
Το υπολογιστικό μοντέλο βρέθηκε τελικά ότι μπορεί να προβλέπει και να χαρτογραφεί το δίκτυο των συνάψεων με ακρίβεια από 75 έως 95 τοις εκατό.
«Πρόκειται για ιδιαίτερα σημαντικό επίτευγμα, αφού θα χρειάζονταν δεκαετίες, αν όχι αιώνες, προκειμένου να χαρτογραφηθεί η θέση καθεμίας σύναψης στον εγκέφαλο. Καθιστά επίσης ευκολότερη την ανάπτυξη ακριβών μοντέλων» σχολιάζει ο Χένρι Μάρκαμ, επικεφαλής του προγράμματος Blue Brain στην Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάννης.
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, επισημαίνει η ερευνητική ομάδα, υποδεικνύουν ότι οι θέσεις των συνάψεων είναι παρόμοιες σε όλα τα άτομα του ίδιου είδους -είτε πρόκειται για αρουραίους, είτε για ανθρώπους.
Μάλιστα η πυκνότητα, η θέση και ο προσανατολισμός των νευρώνων βρέθηκαν να μην επηρεάζουν την κατανομή των θέσεων των συνάψεων.
Καθοριστικός παράγοντας για τη δημιουργία του δικτύου που απαντάται στον ζωντανό ιστό ήταν οι μικρές μορφολογικές διαφορές ανάμεσα στους νευρώνες: «Η ποικιλία στη μορφολογία των νευρώνων είναι αυτό που καθιστά ίδια τα νευρικά δίκτυα στα άτομα ενός συγκεκριμένου είδους» επισημαίνει ο Δρ Μάρκαμ.
Το πρόγραμμα Blue Gene συνεχίζεται τώρα με στόχο να προσδιοριστούν όλες οι βασικές αρχές της δομικής οργάνωσης του εγκεφάλου, και επομένως της λειτουργίας του.
Το πρόγραμμα αποσκοπεί στη δημιουργία του πρώτου εικονικού εγκεφάλου θηλαστικού έως το 2018.
Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ
- Λίβανος: Χριστιανικά χωριά διαψεύδουν τους ισχυρισμούς Νετανιάχου ότι ζήτησαν να προσαρτηθούν στο Ισραήλ
- Οι δηλώσεις του Ρονάλντο μετά τον αποκλεισμό: «Η Πορτογαλία πριν από μένα δεν είχε τίτλο – Το Euro αξίζει όσο ένα Μουντιάλ»
- Αυστραλία και Νέα Ζηλανδία: Ανησυχία για την εκτόξευση βαλλιστικού πυραύλου στον Ειρηνικό από την Κίνα
- Ρόδος: Συνελήφθη 47χρονος για ενδοοικογενειακή βία – Ξυλοκόπησε την εν διαστάσει σύζυγό του σε βενζινάδικο
- Τι έκανε ο Μοντέρο με τη Δομινικανή Δημοκρατία λίγο πριν τον Ολυμπιακό (vids)
- Όμιλος ΕΛΛΑΚΤΩΡ: Επενδύοντας στη νέα εικόνα της πρωτεύουσας και στο μέλλον της αστικής διαμονής
- Πυροπροστασία περιοχών με βιομηχανικούς χώρους: Απουσία ολοκληρωμένου σχεδίου και ελάχιστος έλεγχος
- «Θα είναι η πιο αιματηρή ταινία μου» – Στο επόμενο έργο του Ντάριο Αρτζέντο πρωταγωνιστεί η Ιζαμπέλ Ιπέρ
Ακολουθήστε το in.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
![Άκρως Ζωδιακό: Τα Do’s και Don’ts στα ζώδια σήμερα [Τρίτη 07.07.2026]](https://www.in.gr/wp-content/uploads/2026/07/benjamin-davies-9b5dvrjb05g-unsplash-315x220.jpg)
