瑞士的洛桑联邦理工学院（EPFL）在 2005 年成立了一项蓝脑计划（blue brain project），并希望透过这个计划以电脑先模拟出老鼠的大脑，进一步模拟出真正的人类大脑，最终目的希望了解人类复杂的大脑结构和运作方式。近期，科学家终于成功的利用电脑模拟了幼鼠的部分大脑，共列出 31,000 个大脑细胞和 207 不同类型的大脑细胞，有 3,700 万种的连结方式，这样的突破也成功帮助了科学家预测从未见过的一些大脑行为。
科学家团队如何收集数据？
首先，他们在活的幼鼠大脑上执行数以万计个实验，将各种神经、突触、和大脑细胞连结方式做分类，并在观察老鼠的大脑细胞是如何传送电波后，研究学者自行衍生出一套管理大脑细胞的排列准则。但这些成千上万的实验数据也只是大脑连结区域──新皮质区（neocortex）中的一小部分，不足已绘制出一个完整的模拟脑。因此，科学家透过计算机程序搜寻在现有文献中所有神经是如何在新皮质区运作的数据，藉以完成这复杂的大脑拼图。
在 EPBL 中执行蓝脑计划的 Henry Markham 提到，他们的团队没有办法，也不需要为大脑做太多的判断，它是一个拥有非常完整且有良好排列的结构组织，只要我们能以微观的层面了解它的排列方式，就能从中得到许多消失的数据。
修改并删除不可能的大脑细胞连结方式
在完成数据的收集后，科学家团队运用不同神经是如何被分配去引导配置的准则，在电脑中建立了一个虚拟的 3D 神经模型。当这些神经被“触摸”时，他们伸出突触，在不同的神经中建立了超过 6 亿种的连接方式，而后，再运用科学家归纳出的 5 种生物神经连接的准则，修改后并删除大部分不可能的连接，结果得出了 3,700 万种连接方式。
模拟大脑神经的传送
做好充分的准备后，终于要测试这颗模拟脑中的神经传动是否符合真实的老鼠脑。透过电脑模拟的帮助下呈现的老鼠大脑，科学家能轻松再现短短 25 微秒中超过十亿次神经活动的状态。运用在活老鼠身上做过的相同实验，模拟脑也有着相同的反应，举例来说，活老鼠的大脑和模拟脑都同样有着“三重性”的神经传送型态，也就是三个神经会在同一时间一起发送电波，大脑模拟也发现到这个“三重性”作动只会发生在某些特别的时间点。
除此之外，这个数位的大脑组织也让科学家发现了如同“合唱团团员”的神经细胞，当他们周遭的细胞接收到讯息时，他们也会同时作动。而其余的细胞则被科学家们称为“独唱者”，就算周遭的细胞接触到讯息也不会一起作动，只会独立的传送接收到的讯息。
对于神经的全新理解
科学家也将这颗模拟鼠脑的研究应用在研究生物系统中，举例来说，较高的钙含量会将这颗虚拟的大脑转换成睡眠模式，反之则会叫醒这颗沉睡的模拟脑。一名来自 EPFL 的物理学家 Eilif Muller 表示，当他们将钙含量减少，藉以符合清醒动物的状态时，他们发现在神经传动的电波回路中呈现了异步的方式，跟真实动物的大脑作动方式完全相符合。
当然，这也只是在蓝脑计划中的第一份草稿而已，要完全的了解并解读大脑所带来的讯息还需要了解其他的大脑细胞，像是神经胶质细胞、血管等。此外，研究学者也表示，这颗模拟脑只包含了独立细胞之间的直接沟通，必须要能做出更逼真的模拟脑，才能解释像是自由漂浮的大脑化学物质能一次影响大面积神经等神经调节的问题。
- Rat Brain Reconstructed in a Computer
- ESPL: The blue brain project
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Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry
（首图来源：EPFL）
