Des scientifiques de l’Allen Institute et de l’Université des communications électriques du Japon ont construit l’un des modèles virtuels les plus détaillés du cortex de souris à ce jour, simulant environ 9 millions de neurones et 26 milliards de synapses dans 86 régions sur le superordinateur Fugaku.
Ce qu’ils ont construit
Les chercheurs ont créé une simulation bio-physiquement détaillée de l’ensemble du cortex cérébral de la souris qui reproduit à la fois la structure et l’activité. Le modèle comprend environ 9 millions de neurones, 26 milliards de synapses et 86 régions interconnectées, offrant un banc d’essai numérique pour examiner des phénomènes tels que la maladie d’Alzheimer, l’épilepsie, l’attention et d’autres aspects de la fonction cérébrale. (alleninstitute.org)
Comment cela fonctionne
L’équipe a intégré de grands ensembles de données biologiques de la base de données Allen Cell Types et de l’Atlas de connectivité cérébrale de la souris Allen, puis a utilisé le Brain Modeling ToolKit (BMTK) de l’Allen Institute avec un simulateur de neurones léger appelé Neulite pour traduire les équations en neurones virtuels qui génèrent des pics et communiquent. (celltypes.brain-map.org)
Le superordinateur derrière
Fugaku—développé par RIKEN et Fujitsu—peut exécuter plus de 400 quadrillions d’opérations par seconde et se compose de 158 976 nœuds de calcul. Cette puissance a permis à la simulation à grande échelle et bio-physiquement détaillée de s’exécuter à l’échelle de l’ensemble du cortex. (fujitsu.com)
Ce que disent les chercheurs
« Cela montre que la porte est ouverte. Nous pouvons exécuter ce type de simulations cérébrales efficacement avec suffisamment de puissance de calcul », a déclaré Anton Arkhipov, Ph.D., investigateur à l’Allen Institute. Tadashi Yamazaki, Ph.D., de l’Université des communications électriques a ajouté : « Fugaku est utilisé pour la recherche dans une large gamme de domaines de la science computationnelle, tels que l’astronomie, la météorologie et la découverte de médicaments… À cette occasion, nous avons utilisé Fugaku pour une simulation de circuit neuronal. » (sciencedaily.com)
Où le travail est présenté
Selon les institutions, l’article complet est prévu pour être publié à SC25, la Conférence internationale sur l’informatique haute performance, les réseaux, le stockage et l’analyse, qui se tiendra du 16 au 21 novembre 2025 à St. Louis, Missouri. (uec.ac.jp)
Qui est impliqué
La collaboration est menée par l’Allen Institute et l’Université des communications électriques, avec des contributions de RIST, de l’Université de Yamaguchi et du Centre pour la science computationnelle de RIKEN. Les contributeurs nommés dans les matériaux du projet incluent Laura Green, Ph.D. ; Beatriz Herrera, Ph.D. ; Kael Dai, B.Sc. ; Rin Kuriyama, M.Sc. ; et Kaaya Akira-Tamura, Ph.D. (uec.ac.jp)
Pourquoi cela compte
En unissant des données cérébrales riches et publiquement disponibles à l’informatique haute performance, le projet fournit un moyen scalable pour sonder comment les dommages se propagent à travers les circuits et explorer des hypothèses sur la cognition et la maladie in silico—potentiellement informant des stratégies thérapeutiques futures. Les chercheurs disent que cette étape avancée leur objectif à long terme de construire des modèles de cerveau entier, éventuellement même des modèles humains, ancrés dans des détails biologiques. (sciencedaily.com)
