藍腦計畫

藍腦計畫（）嘗試利用分子層級的哺乳類腦部逆向工程建立一個電腦模擬腦。該計畫於2005年5月由瑞士洛桑聯邦理工學院腦與心理研究所（EPFL）在瑞士成立，其任務是利用生物學數據重建和哺乳動物大腦模擬（腦模擬）來識別大腦結構和功能在健康和疾病的基本原則。

該計畫由創始人亨利·马克拉姆領導，他也是歐洲人腦計畫的負責人，由Felix Schürmann和Sean Hill共同執導。本計畫使用藍色基因超級電腦運行Michael Hines的，電腦模擬並不僅是包括人工神經網路模型，也包括生物過程的真實神經元模型，和一個經驗重建模型连接组（connectome）。這個計畫希望最終能夠揭开意識的本質，模擬了老鼠的新皮層柱，一些研究人員認為這是新皮層最小的功能單位，這被認為是負責意識思維等高級功能。在人類中，每個柱體長約2毫米(0.079英吋) ，直徑0.5毫米(0.020英吋) ，包含約60,000個神經元。 大鼠新皮層柱在結構上非常相似，但只包含10000個神經元和108個突觸。 在1995年到2005年間，馬克拉姆對這個柱描繪了神經元類型以及它們之間的連接。

進度
2007年11月，該計畫報告了第一階段的結束，發表了一個用於創建、驗證和研究新皮層柱的數據驅動過程。

到2005年，第一個細胞模型完成。到2008年，建成了第一個由10000個細胞組成的人工細胞新皮層柱。截至2011年7月，已建成100個新皮層柱組成的細胞中央環路（mesocircuit），包含100萬個細胞。 在2014年計劃了一個細胞的老鼠大腦模型，包含100個中央環路，共計1億個細胞。據預測，建成人類大腦將在2023年成為可能，其細胞數量相當於1000個老鼠大腦，細胞總數將達到1000億個。

2005年，該計畫將其初步成果發表在科學文獻上，旨在一個分子水平上建立模擬

2017年，“藍腦計劃”發現，之間存在多達11個面向的聯繫。該計畫負責人表示，在一定程度上，我們很難理解大腦，部分是因為通常用於研究網路的數學方法無法探測到那麼多面向。藍腦計畫能夠利用代數拓撲對這些網路進行建模。

據《科學日報》報導，2018年，“藍腦計劃”發布了首個數位3D腦細胞圖譜，這就像是「從手繪地圖到谷歌地球」，提供了大腦737個區域的主要細胞類型、數量和位置資訊。

2019年，參與「藍腦」計畫的計算神經科學家伊丹·塞格夫（Idan Segev）發表了一場題為《計算機中的大腦:我從模擬大腦中學到了什麼》（Brain In the computer: what I did I learn from the Brain）的演講，他提到完整的老鼠大腦皮層的研究已經完成，即將開始進行虛擬腦電圖的實驗。他還提到，這個模型對他們當時正在使用的超級電腦來說，實在過於沉重，因此他們正在探索將每個神經元都表示為一個神經網路的方法。

2022年，藍腦計畫的科學家們利用代數拓撲開發了「拓撲神經元合成」演算法，僅使用少量範例便可產生大量獨特的細胞，合成出數百萬個獨特的神經元形態，這使他們能夠複製大腦的健康狀態和不健全狀態。在一篇論文中，Kenari等人能夠使用這個演算法以數位方式合成老鼠大腦中的樹突形態，他們僅使用了少量參考細胞就對整個大腦區域進行了測繪。由於該演算法開源，這將有助於建立大腦疾病的模型，而且最終可能會產生數位化的孿生大腦。

相關題目

• 人工智慧

*人工神經網路

• 認知科學
• 神經資訊學

*腦科學計畫
*谷歌大脑
*人腦計畫(HBT)
*人類連接組計畫(HCT)

參照
參考

• [http://www.forbes.com/technology/sciences/2005/06/06/cx_mh_0606ibm.html IBM Aims To Simulate A Brain] , Forbes, 6 June 2005.
• [http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7470 Mission to build a simulated brain begins], [New Scientist] News, 6 June 2005.
• [http://bluebrain.epfl.ch/ Blue Brain Project site], Lausanne.
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• [http://www.neuron.yale.edu/neuron/ NEURON documentation] .
• 亨利·马克拉姆, "The Blue Brain Project", [http://dx.doi.org/10.1038/nrn1848 Nature Reviews Neuroscience], 7:153-160, 2006 February. PMID 16429124.
• [http://www.spiegel.de/international/spiegel/0,1518,466789,00.html Growing a Brain in Switzerland] , Der Spiegel, 7 February 2007
• [https://web.archive.org/web/20090207113305/http://seedmagazine.com/news/2008/03/out_of_the_blue.php Out of the Blue -- Can a thinking, remembering, decision-making, biologically accurate brain be built from a supercomputer?], Seed Magazine, March 2008
• [https://web.archive.org/web/20110706225700/http://ditwww.epfl.ch/cgi-perl/EPFLTV/home.pl?page=start_video&lang=2&connected=0&id=365&video_type=10&win_close=0 Reconstructing the Heart of Mammalian Intelligence] Henry Markram's Lecture, March 4, 2008.
• [https://web.archive.org/web/20100822000357/http://www.neuroinformatics2008.org/congress-movies/Henry%20Markram.flv/view The Blue Brain Project] Henry Markram's Lecture, Neuro Informatics 2008.
• [http://www.youtube.com/watch?v=Bz5IUaRr8No The Blue Brain Project] an Interview with Idan Segev.
• [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/8012496.stm Simulated brain closer to thought] BBC News 22 April 2009
• [https://web.archive.org/web/20101223093510/http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/07/firing-up-the-blue-brain-.html Firing Up the Blue Brain -"We Are 10 Years Away From a Functional Artificial Human Brain"] Luke McKinney, July 2009

*[http://www.ted.com/talks/henry_markram_supercomputing_the_brain_s_secrets.html Henry Markram builds a brain in a supercomputer] TED Conference. July 2009
*[http://www.siliconindia.com/shownews/Indian_startup_to_help_copy_your_brain_on_computers-nid-65039.html Indian startup to help copy your brain on computers] Silicon India. 1 February 2010

外部連結

• [http://bluebrain.epfl.ch Blue Brain Project]
• [http://www.couple3.com/main/2010/02/bluebrain-preview Blue Brain: Year One documentary]