专栏名称: BioscienceProtocols
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登上Nature子刊封面:黄铁军/马雷团队开发生物智能模拟系统——天宝,首次实现线虫的大脑、身体与环境的闭环仿真

BioscienceProtocols  · 公众号  ·  · 2024-12-27 07:30
    

主要观点总结

本文介绍了北京智源人工智能研究院等机构开发的集成数据驱动模型BAAIWorm(天宝),该模型首次实现了秀丽隐杆线虫的大脑、身体与环境的闭环仿真。该模型由大脑模型和身体-环境模型两个子模型组成,旨在推进对神经控制机制的理解。文章还介绍了秀丽隐杆线虫在神经科学研究中的重要性,以及BAAIWorm模型的特点和优势。

关键观点总结

关键观点1: 生物体的行为是大脑、身体和环境之间动态相互作用的结果。

为了理解神经控制机制,需要开发集成数据驱动的模拟系统。

关键观点2: 现有的数据驱动模型缺乏集成,需要建立一个包含大脑、身体和环境的详细模型的闭环系统。

秀丽隐杆线虫作为经典模式生物,其神经科学研究具有重要价值。

关键观点3: BAAIWorm模型是由大脑模型和身体-环境模型组成的集成数据驱动模型,实现了闭环仿真。

该模型包括线虫的神经网络模型、身体-环境模型以及两者之间的闭环交互。

关键观点4: BAAIWorm模型的特点和优势在于其基于实验数据,采用具有真实形态学、连接组学和神经群体动力学特征的多区室模型构建大脑模型。

身体-环境模型使用了逼真的身体和三维物理环境,为探索大脑与行为之间的神经机制提供了重要研究平台。


文章预览

本文内容已获得【生物世界】授权转载 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/zSYHTZsTqmrCl305fFJrOg。版权归原作者所有,未经许可,不得二次转载。 生物体的行为不仅仅是大脑活动的产物;相反,它们产生于大脑、身体和环境之间的动态相互作用。为了揭示潜在的神经控制机制,开发一种整合数据驱动的模拟系统是至关重要的,该模拟受实验数据的限制和参数化,并集成了大脑、身体和环境的详细模型。该模型将准确地捕捉正在研究的生物系统的特征和动力学,从而验证理论和为生物实验做出预测。 目前,已经有一些基于数据驱动的模型,可以模拟大脑 (例如小鼠初级视觉皮层、小鼠纹状体和大鼠体感觉皮层) ,也可以专门模拟动物行为 (例如用于果蝇和啮齿类动物的神经机械模型) 。OpenWorm开发了基于数据的神经系统和身体模型,这是计算生物学领域 ………………………………

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