Científicos de más de 80 instituciones europeas trabajarán en el Human Brain Project, una iniciativa cuyo objetivo es construir un modelo virtual del cerebro humano utilizando algoritmos y superordenadores.
La realización de este cerebro impulsará el logro de grandes avances en neurociencia y en el tratamiento de enfermedades cerebrales. Además, IBM y otras firmas aprovecharán estos conocimiento para avanzar sobre el desarrollo de sistemas inspirados en el cerebro humano.
Human Brain Project (HBP), un megaproyecto financiado por la Comisión Europea con 1.200 millones de euros y en el que participarán durante diez años más de 130 instituciones de investigación en el mundo, comenzó el mes pasado.
La finalidad del proyecto es “tratar de develar qué hace que el cerebro humano sea único, los mecanismos básicos que hay detrás del conocimiento y el comportamiento, y también qué pasa cuando falla“, señala el neurocientífico Henry Markram, coordinador del proyecto desde la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), institución suiza que lidera la iniciativa.
El Human Brain Project estará a la par del estudio del cerebro llamado Brain Initiative, impulsado por Estados Unidos y liderado por el científico español Rafael Yuste. Dicho proyecto pretende mapear todas y cada una de las neuronas.
En el campo de la neurociencia, se dice que el número total de células, incluyendo neuronas, células vasculares y glía en el cerebro humano, es mayor al número de estrellas que existe en la Vía Láctea.
Markram asegura que con métodos convencionales “se necesitarían unos 20.000 experimentos para mapear un solo circuito neuronal, y en el cerebro hay unos 90.000 millones de neuronas. Además, para comprender plenamente el funcionamiento de todas las sinapsis y de cómo interactúan con las neuronas en otras partes del neocórtex, tendrían que rastrear 100 billones de conexiones, algo experimentalmente imposible“. “Si no podemos hacer un mapa experimental del cerebro, haremos un modelo predictivo. Vamos a predecir su biología, el número de neuronas, el tipo de neuronas, las conexiones, dónde están localizadas las proteínas… Tenemos que desarrollar una ciencia completamente nueva que se llamará neurociencia predictiva”, agrega.
El gran reto del HBP es simular el funcionamiento del cerebro en sus diferentes capas: el genoma y los niveles celulares a neuronas, circuitos, regiones y finalmente el cerebro entero, empezando con ratones y luego con humanos.
“Las primeras fases del HBP aún se podrán realizar con los sistemas de supercomputación actuales, pero a medida que avance, mayor será su complejidad. Estamos trabajando para desarrollar nuevos paradigmas que nos permitan afrontar el desafío”, señala Alessandro Curioni, director de ciencia computacional en IBM Research-Zúrich.
“El cerebro tiene muchos secretos, no necesita programarse, aprende. Es robusto, se puede dañar una parte importante y sigue funcionando. La tecnología tiene todavía mucho que aprender de él”, señala Markram.
La iniciativa Human Brain Project cuenta con la colaboración de los principales centros de supercomputación europeos. Uno de ellos es el Barcelona Supercomputing Center (BSC), que aportará sus modelos de programación para que las simulaciones del cerebro puedan ejecutarse en los superordenadores europeos y coordinarse entre ellas.
Hay voces críticas que no ven mucho sentido en un desembolso tan grande para un proyecto a tan largo plazo como el HBP. Pero, según el neurocientífico, “cuanto más entendamos sobre cómo funciona el cerebro, mejor sabremos cómo arreglarlo”.