En büyük ve gerçekçi “sanal” fare beyni oluşturuldu
HABER MERKEZİ
Oluşturulma tarihi: 18 Kasım 2025 10:19
Şimdiye kadar yapılmış en büyük ve en gerçekçi sanal fare beyni modellerinden biri, dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından biri olan Fugaku kullanılarak oluşturuldu. Böylece bilim insanları artık beynin nasıl çalıştığını, Alzheimer, epilepsi gibi hastalıkların “dijital beyin” üzerinde nasıl ilerlediğini güvenli bir şekilde inceleyebilecek.
Japon süper bilgisayarı Fugaku ve aralarında Allen Enstitüsü’nün de bulunduğu uluslararası bir ekip, fare beyninin kabuğu olan korteksin tamamını kaplayan dev bir simülasyon oluşturdu. Model yaklaşık 10 milyon nöron, 26 milyar sinaps ve birbirine bağlı 86 beyin bölgesini içeriyor. Yani sadece “şekli” değil, aynı zamanda sinyallerin yayılma ve konuşma şeklini de taklit ediyor.
BEYNİN DİJİTAL KOPYASI
Bu sanal korteks, bilim adamlarının gerçek beyin dokusuna ihtiyaç duymadan laboratuvarda deneyler yapmasına olanak tanıyor. Örneğin bu modelde beynin bir bölgesinde hasar oluştuğunda, diğer bölgeleri nasıl etkilediğini, beyin dalgalarının dikkat ve bilince nasıl bağlandığını veya epileptik nöbetin ağ içerisinde nasıl yayıldığını adım adım izlemek mümkün oluyor.
Daha önce bu tür araştırmalar yalnızca gerçek hayvanlar üzerinde ve bireysel deneylerle yapılabiliyordu. Yeni yöntemle sanal ortamda çok daha fazla senaryo eş zamanlı olarak test edilebilecek. Araştırmacılar, hastalık belirtileri ortaya çıkmadan önce beyin ağlarında görülebilecek erken uyarı sinyallerini yakalamayı ve potansiyel tedavileri öncelikle bu dijital modelde test etmeyi amaçlıyor.
FUGAKU’NUN DEV GÜCÜ
Projenin merkezinde Japon RIKEN ve Fujitsu tarafından ortaklaşa geliştirilen Fugaku süper bilgisayarı yer alıyor. Fugaku saniyede 400 katrilyondan (400.000.000.000.000.000) fazla işlem gerçekleştirebilir. Karşılaştırma için: Eğer şimdi saymaya başlasaydınız ve saniyede bir sayı saysaydınız, bu sayıya ulaşmak milyarlarca yıl alırdı.
Bilim insanı Tadashi Yamazaki, Fugaku’nun halihazırda astronomiden hava tahminlerine, ilaç geliştirmeden iklim modellemeye kadar pek çok alanda kullanıldığını ve bu kez onun devasa gücünü sinir devrelerini simüle etmek için kullandıklarını söylüyor. Sistem 158 bin 976 “düğümden” oluşuyor; Bu muazzam donanım ağı, beyin gibi karmaşık bir yapının saniye saniye hesaplanmasına olanak sağlar.
ÇALIŞAN BİR BEYİN MODELİNE VERİ VERİN
Allen Enstitüsü ekibi yıllardır topladığı biyolojik verileri bu sanal beyne aktardı. Enstitünün hücre tipi veri tabanından ve bağlantı atlasından alınan bilgiler, Brain Modeling ToolKit adı verilen yazılımla bir modele dönüştürüldü. Neulite adı verilen nöron simülatörü, matematiksel denklemleri gerçek nöronlar gibi ateşleyen ve ileten hücrelere dönüştürdü.
Ortaya çıkan şey, mikroskop altında görülebilen tamamen dijital bir korteks: Nöronların gövdeleri, dalları, sinapsların aktif olduğu ve sinyalleri ilettiği anlar ve zarlar arasındaki elektriksel dalgalanmalar, gerçek biyolojiye son derece yakın bir şekilde canlandırılıyor. Yamazaki, “Tanrı ayrıntılarda gizlidir, bu yüzden biyofiziksel ayrıntılara sahip modellerin çok önemli olduğunu düşünüyorum” diyor.
NİHAİ HEDEF İNSAN BEYNİDİR
Allen Enstitüsü’nden araştırmacı Anton Arkhipov, “Bu çalışma kapının açıldığını gösteriyor. Bu tür beyin simülasyonlarını yeterli bilgi işlem gücüyle verimli bir şekilde gerçekleştirebiliriz” dedi ve bunun “teknik bir dönüm noktası” olduğunun altını çizdi: “Artık çok daha büyük modellerin mümkün ve yüksek hassasiyetle elde edilebileceğinden eminiz.”
Uzun vadede ise öncelikle fare beyninin tamamının, ardından da insan beyninin tüm biyolojik detaylarının dijital olarak modellenmesi hedefleniyor. Bugünkü çalışma, bireysel beyin bölgelerinin ötesine geçerek tüm beyni simüle etme yolunda önemli bir adım olarak görülüyor.
