Задача проекта компании Carboncopies BrainGenix — дать исследователям инструменты, которые можно развернуть на собственном оборудовании и использовать для экспериментов с моделированием нервных систем. По сути — это открытый стек с кодом, собранный из отдельных компонентов и рассчитанный на повторяемую работу.
В центре проекта связка инструментов. Одни части отвечают за симуляцию нейронных систем, другие за данные сканирования, третьи за оценку реконструкций и доступ к серверным системам. BrainGenix в таком виде напоминает рабочий стол лаборатории: рядом лежат симулятор, измерительные инструменты, интерфейс и набор проверочных задач.
Симулятор нервной системы, виртуальные сканы и метрики
Технический узел BrainGenix называется NES, Neuronal Emulation System. Это система нейронной эмуляции: среда, где можно симулировать нервные системы и работать с виртуальной мозговой тканью. Узел связан с Virtual Brain Platform, виртуальными электродными записями, визуализацией через Neuroglancer и блоком VSDA.
VSDA — Virtual Scan Data Acquisition
Блок имитирует получение данных сканирования. У этого блока два сценария: VSDA EM создаёт виртуальные стеки электронной микроскопии, а VSDA CA имитирует кальциевую визуализацию активности нейронов. Метод реконструкции можно проверять на виртуальной системе, где исходная структура заранее известна.
EVM — Evaluation Metrics
Технология отвечает за проверку реконструкций. Этот модуль должен сравнивать реконструированную нейронную систему с эталонной системой, известной разработчикам симуляции. Метрики делятся на структурные и функциональные: первые смотрят на топологию, связи и типы нейронов, вторые на активность, динамику и поведенческие признаки. Эти возможности пока находятся в разработке.
API служит общим входом к серверным системам BrainGenix и должен связывать пользователя с NES и EVM через единый интерфейс и Python-клиент.
ERS — Environment Rendering System
Система визуализации и рендеринга виртуальных сред; его GitHub-описание помечает проект как находящийся в разработке.
STS — Scan Translation System
Система перевода данных сканирования мозговой ткани в модели, совместимые с NES.
Проверочная площадка
Brain Emulation Challenge связывает модули BrainGenix в проверочную задачу. Проект представляет собой серию задач и наборов данных для проверки методов реконструкции нейронных цепей. В основе лежат синтетические виртуальные цепи: их структура и функция заранее известны, поэтому алгоритмы реконструкции можно проверять в контролируемых условиях.
На странице challenge опубликован постер для SfN 2025 с номером PSTR197.18. Там же говорится о synthetic data platform, платформе синтетических данных для оценки методов реконструкции. Репозиторий BrainEmulationChallenge связывает challenge с NES и API: для локальной разработки предлагается запускать эти компоненты, а затем выполнять challenge-скрипты через локальный API.