تمكن فريق من علماء من جامعة ساري، من بناء محاكاة حاسوبية جديدة، لكيفية تطور أدمغتنا ونمو الخلايا العصبية.

وإلى جانب تحسين فهمنا لكيفية عمل الدماغ، يأمل الباحثون أن تسهم هذه النماذج في أبحاث الأمراض العصبية التنكسية، وفي يوم من الأيام، أبحاث الخلايا الجذعية التي تساعد على تجديد أنسجة المخ.

تم نشر البحث في مجلة علم الأحياء الرياضي.

الحساب البايزي التقريبي

استخدم فريق البحث تقنية تسمى الحساب البايزي التقريبي (ABC)، والتي تساعد في ضبط النموذج عن طريق مقارنة المحاكاة بنمو الخلايا العصبية الحقيقية.

تضمن هذه العملية أن يعكس الدماغ الاصطناعي بدقة كيفية نمو الخلايا العصبية وتكوين الاتصالات في الحياة الواقعية.

تم اختبار المحاكاة باستخدام الخلايا العصبية من الحُصين - وهي منطقة مهمة في الدماغ تشارك في الاحتفاظ بالذاكرة.

ووجد الفريق أن نظامهم نجح في محاكاة أنماط نمو الخلايا العصبية الحقيقية في الحُصين، مما يُظهر إمكانات هذه التكنولوجيا في محاكاة نمو الدماغ بتفاصيل دقيقة.

أمل جديد في علاج الأمراض

قال الدكتور رومان باور من كلية علوم الكمبيوتر والهندسة الإلكترونية بجامعة سري: "لا تزال طريقة عمل أدمغتنا واحدة من أعظم الألغاز في العلوم، ومع هذه المحاكاة، والتقدم السريع في مجال الذكاء الاصطناعي، نقترب من فهم كيفية نمو الخلايا العصبية وتواصلها، ونأمل أن يؤدي هذا العمل يومًا ما إلى علاجات أفضل لأمراض مدمرة مثل الزهايمر أو باركنسون - وتغيير حياة الملايين".

ترتبط دقة النموذج ارتباطًا وثيقًا بجودة البيانات المستخدمة لمعايرته.

إذا كانت بيانات الخلايا العصبية في الحياة الواقعية محدودة أو غير كاملة، فقد تنخفض دقة المحاكاة.

في حين أظهر النموذج الحالي نتائج مبهرة في تكرار نمو خلايا عصبية معينة، مثل خلايا الهرم الحُصيني، فقد تكون هناك حاجة إلى مزيد من التعديلات لمحاكاة أنواع أخرى من الخلايا العصبية أو مناطق الدماغ بدقة.

تم بناء المحاكاة الحاسوبية من خلال برنامج BioDynaMo، الذي شارك الدكتور باور في تطويره.

ويدعم البرنامج العلماء في إنشاء وتشغيل وتصور عمليات محاكاة متعددة الأبعاد تعتمد على العوامل، سواء كانت بيولوجية أو اجتماعية أو بيئية أو مالية.