시뮬레이션은 뇌가 신경 세포를 성장시키는 방식을 모방하여 미래 질병 치료의 길을 열었습니다.

서리 대학의 과학자들이 우리 뇌가 어떻게 발달하고 뉴런을 성장시키는지에 대한 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 구축했습니다. 연구자들은 뇌가 어떻게 작동하는지에 대한 이해를 높이는 것과 함께 이 모델이 신경 퇴행성 질환 연구와 언젠가는 뇌 조직을 재생하는 데 도움이 되는 줄기 세포 연구에 기여하기를 바라고 있습니다.

연구팀은 ABC(Approximate Bayesian Computation)라는 기술을 사용했는데, 이는 시뮬레이션을 실제 뉴런 성장과 비교하여 모델을 미세 조정하는 데 도움이 됩니다.

이 과정을 통해 인공 두뇌는 실제 생활에서 신경 세포가 성장하고 연결을 형성하는 방식을 정확하게 반영할 수 있습니다.

이 시뮬레이션은 기억 유지에 관여하는 뇌의 중요한 영역인 해마의 신경 세포를 사용하여 테스트되었습니다.

연구팀은 이 시스템이 실제 해마 뉴런의 성장 패턴을 성공적으로 모방하는 것을 발견하여, 이 기술이 뇌 발달을 아주 세밀하게 시뮬레이션할 수 있는 잠재력이 있음을 보여주었습니다.

서리 대학교 컴퓨터 과학 및 전자 공학과의 로만 바우어 박사는 다음과 같이 말했습니다.

"우리의 뇌가 어떻게 작동하는지는 여전히 과학에서 가장 큰 미스터리 중 하나입니다. 이 시뮬레이션과 인공지능의 급속한 발전을 통해 우리는 뉴런이 어떻게 성장하고 소통하는지 이해하는 데 더 가까이 다가가고 있습니다. 언젠가 이 연구가 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 파괴적인 질병에 대한 더 나은 치료법으로 이어져 수백만 명의 삶을 바꿀 수 있기를 바랍니다."

모델의 정확도는 이를 보정하는 데 사용된 데이터의 품질과 밀접하게 연관되어 있습니다. 실제 뉴런 데이터가 제한적이거나 불완전한 경우 시뮬레이션의 정확도가 떨어질 수 있습니다.

현재 모델은 해마 피라미드 세포와 같은 특정 뉴런의 성장을 재현하는 데 인상적인 결과를 보여주었지만 다른 유형의 뉴런이나 뇌 영역을 정확하게 시뮬레이션하려면 추가 조정이 필요할 수 있습니다.

컴퓨터 시뮬레이션은 Bauer 박사가 공동 개발한 BioDynaMo 소프트웨어에서 구축되었습니다. 이 소프트웨어는 과학자들이 생물학적, 사회학적, 생태학적 또는 재무적이든 다차원 에이전트 기반 시뮬레이션을 쉽게 만들고, 실행하고, 시각화할 수 있도록 지원합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241010124854.htm