31.07.2026 160

В США компьютер на основе нейронов плодовой мушки скопировал ее поведение

В марте 2026 г.  американский стартап Eon Systems сообщил о создании полной цифровой эмуляции мозга плодовой мушки Drosophila melanogaster. Под эмуляцией подразумевается копирование компьютером структуры и механизма другой системы – в данном случае насекомого. В компьютерную среду перенесли структуру реального мозга насекомого: около 125 000 нейронов и 50 млн синаптических связей (контактов между нейронами. – «Ведомости. Наука»). После запуска система начала самостоятельно управлять виртуальным телом, демонстрируя движения – от ходьбы до чистки усиков. При этом алгоритмов, задающих поведение, разработчики не использовали.

На первый взгляд речь идет о научной экзотике. Но на практике эксперимент затрагивает один из главных технологических вопросов ближайших десятилетий: можно ли создать разум не через обучение алгоритмов, а через копирование живой нервной системы.
Мозг без тела

В основе проекта лежит исследование 2024 г., опубликованное в британском научном журнале Nature. Команда Eon Systems построила вычислительную модель мозга взрослой дрозофилы на основе коннектома FlyWire – подробной карты нейронных связей насекомого. Модель могла предсказывать моторные (двигательные) реакции с точностью до 95%. Мозг при этом существовал изолированно: нейронная активность возникала, но не приводила к действиям. Система генерировала моторные сигналы, которым просто некуда было направляться.

В нейроинженерии уже существовали два направления: одни проекты моделировали мозг без тела, а другие создавали виртуальные тела, управляемые алгоритмами машинного обучения. Самый известный пример последних лет – виртуальная муха лаборатории в области искусственного интеллекта DeepMind и исследовательского кампуса Janelia. Но для управления ее телом использовалась модель обучения с подкреплением, т. е. система училась ходить, оптимизируя заданную функцию награды.

Подход Eon Systems отличается принципиально – модель не имитирует биологию, а пытается ее повторить. До этого момента наиболее близким к этому проектом считалась симуляция червя C. elegans с нервной системой из 302 нейронов. 
От насекомого к млекопитающим

Следующая цель Eon Systems – цифровая эмуляция мозга мыши, сообщила команда на своем сайте. А это около 70 млн нейронов, что больше мушки в 560 раз. Если подход удастся масштабировать, он может изменить саму архитектуру исследований интеллекта, сместив фокус с создания искусственных моделей к воспроизведению природных.

Eon Systems уже объявила о расширении команды и инфраструктуры для перехода к моделированию мозга мыши, а в перспективе – самого человека. В этом случае вопрос сингулярности (состояние, при котором привычные модели описания мира перестают работать. – «Ведомости»), долгое время связывавшийся исключительно с искусственным интеллектом, может впервые перейти в область цифровой биологии.
От мухи к человеку

Эксперимент по созданию цифровой модели мозга плодовой мушки дрозофилы можно считать качественным по нескольким причинам, говорит заместитель директора Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ Валентин Климов. По его словам, эксперимент прежде всего основан на детальных данных. Коннектом (карта нейронных связей – «Ведомости. Наука») дрозофилы удалось получить через  сканирование срезов реального мозга под электронным микроскопом. Для этого использовали 21 млн изображений, полученных от 7050 срезов, уточнил он. Помимо этого, в эксперименте учитывается динамика передачи сигналов. Исследователи не только воспроизвели структуру мозга, но и добавили к ней динамику передачи информации между системами организма. С помощью машинного обучения определили типы нейромедиаторов для каждой связи – выяснили, какие нейроны передают возбуждающие сигналы, а какие – тормозящие, пояснил он.

Дрозофила – это один  из самых популярных объектов для исследований биологами, продолжил Климов. У нее относительно просто устроен мозг по сравнению с более сложными организмами, что делает ее удобным модельным организмом для начальных исследований. Многолетние исследования дрозофилы позволили накопить обширные знания о ее биологии, что облегчает интерпретацию результатов экспериментов, добавил он. Этот эксперимент в целом – важный шаг в развитии нейронауки, который может привести к прорывам в медицине, робототехнике и понимании работы мозга в целом. Но путь к эмуляции человеческого мозга еще долог и требует решения множества технических и научных задач, заключил Климов.

В исследовании использована упрощенная модель нейронов и не учтено множество их реальных характеристик, таких как морфология, распределение нейронов по нейрохимическим признакам, сила связей, отмечает заведующий лабораторией экспериментальной нейробиологии Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук Владимир Архипов. Это показывает, насколько модель все еще далека от реальности, считает он.

По мнению Архипова, результаты эксперимента имеют огромный потенциал в фундаментальной нейробиологии. Авторы получили работающую модель, на которой можно изучать, как структура связей (коннектом) порождает функции, пояснил он. Это позволяет тестировать гипотезы о работе сенсорных систем, моторной координации, обучении и даже моделировать заболевания, связанные с нарушением связей (например, эпилепсию), чтобы понять их механизмы, отметил Архипов. Результаты также помогут в разработке новых методов лечения. Модель может стать платформой для тестирования воздействий, имитирующих стимуляцию мозга или эффекты лекарств, что ускорит поиск терапии для нейродегенеративных заболеваний, говорит Архипов.

Переход к млекопитающим столкнется с колоссальными трудностями, полагает Архипов. Поведение мыши намного сложнее и разнообразнее, а простые модели нейронов, которые сработали для мухи, могут оказаться недостаточными для мыши, говорит он. По словам Архипова, потребуется учитывать гораздо большее разнообразие типов нейронов, их сложную морфологию и биохимию.

Для эмуляции мозга человека проблемы неизмеримо сложнее, считает Архипов. Хотя некоторые функции и на современном этапе уже успешно моделируются, до создания «цифровой личности» еще очень далеко – пока это эмуляция нейронной архитектуры, которая генерирует поведение, подобное мушиному, говорит он.

Источник : Ссылка

Другие публикации в этой рубрике: PROздоровье

Для размещения Вашей информации на портале воспользуйтесь системой "Паблик МЕДАРГО"