脑仿真计算模型

理解脑功能需要在全脑尺度上贯通分子、细胞、环路、系统四层数据。实验室结合 BrainX 软件、可微与可学习的算法体系,以及多模态神经科学数据,构建模式动物的全脑计算模型,作为科学产出与算法验证的载体,并以此为基石走向通用脑模型。

果蝇全脑模型
黑腹果蝇 阶段性成果即将发布

果蝇全脑模型

基于公开果蝇连接组(FlyWire、Hemibrain 等)与多模态神经数据,构建覆盖全脑的脉冲网络模型,用于解析嗅觉、视觉、运动决策等环路的功能机制。

神经元规模
~1.4 × 10⁵
突触连接
~5 × 10⁷
建模尺度
细胞级 · 全脑

数据来源

  • FlyWire 全脑连接组
  • Janelia Hemibrain
  • 公开钙成像 / 行为数据集

应用方向

  • 嗅觉环路功能解析
  • 视觉运动整合
  • 决策与导航环路
斑马鱼全脑模型
斑马鱼幼体 建设中

斑马鱼全脑模型

结合斑马鱼幼体的全脑钙成像数据与新兴连接组学结果,构建覆盖感觉-运动整合与学习行为的全脑动力学模型,作为脊椎动物全脑仿真的入口物种。

神经元规模
~1 × 10⁵
记录脑区覆盖
近乎全脑钙成像
建模尺度
细胞级 · 全脑

数据来源

  • 公开全脑钙成像数据集
  • 新兴斑马鱼连接组学结果
  • 行为追踪与刺激-响应数据

应用方向

  • 感觉-运动整合机制
  • 学习与行为可塑性
  • 脊椎动物全脑动力学基线

三大板块互为输入输出:BrainX 软件提供仿真底座 → 建模算法提供学习与优化方法 → 全脑计算模型是科学产出与验证场。三者共同构成实验室「软件—算法—模型」三位一体的研究范式。