Proyecto de simulación informática del cerebro humano (HBP)

Proyecto Human Brain Project (HBP) permitirá grandes avances en la Neurociencia.

[Imagen de portada] Una simulación parcial de un cerebro de rata obtenido durante la fase preliminar de la HBP en 2008. La simulación contenía 10.000 neuronas virtuales conectadas por sinapsis y 30 millones de millas de fibra. Se trta, sin embargo, de la reconstrucción de una sola columna cortical, la unidad básica de la corteza cerebral que consiste en miles de neuronas. © EPFL

En Europa, 127 millones de personas sufren de alguna forma de disfuncionamiento cerebral, debido al envejecimiento de la población. Estas enfermedades cerebrales representan un costo de un billón de euros anuales: más que los gastos generados por otras enfermedades como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y la diabetes. Actualmente, en el plano médico no se ha logrado ningún avance en los tratamientos al punto que los laboratorios farmacéuticos han reducido drásticamente el presupuesto consagrado a las neurociencias.

Según Henry Markram, que dirige el Human Brain Project (HBP) en la Escuela politécnica federal de Lausanna (EPFL), la única forma de enfrentar este gran desafío del siglo XXI es utilizando la ayuda de las computadoras, el poder de internet y la experiencia adquirida de los proyectos del CERN y de la NASA. La idea es llegar a concebir una simulación informática detallada del cerebro humano. Se trata de un proyecto gigantesco que podría compararse al proyecto del gran colisionador de partículas (LHC)  o al programa Apollo.

Terminar con la “fragmentación” en neurociencias

La comisión europea ha comprendido bien el desafío de este programa y ha anunciado hace pocos días (el 28 de enero) que está dispuesta a invertir aproximadamente unos 1200 millones de euros en 10 años, para que este proyecto permita lograr avances concretos en la lucha contra enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson, se requiere que se cumplan varias condiciones. Como lo explica Henry Markram, el problema principal es la dispersión de información disponible que conciernen 2 materias cruciales en neurociencias: el neuroma y el conectoma. La información está fragmentada entre decenas de miles de investigadores y en diferentes bases de datos.

El neuroma designa el conocimiento de los diversos tipos de neuronas en el cerebro humano hasta un nivel molecular y genético. El conectoma corresponde a la arquitectura entre las neuronas del cerebro. Se trata pues, de poder combinar gracias a la informática, el conjunto de los conocimientos adquiridos y los que se vayan adquiriendo. El objetivo será obtener nueva información que permita comprender el funcionamiento del cerebro y construir modelos físicos moleculares y genéticos de la neurona con la ayuda de potentes computadores.

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Una electrónica de futuro y computadores neuromórficos

Cuando se haya logrado juntar los conocimientos suficientes y que la potencia de los computadores sea la necesaria para simular con precisión el cerebro (lo que se espera lograr en unos 10 años), entonces será posible probar la eficacia de una molécula (medicamento) observando en detalle su comportamiento con la neurona.

Según Henry Markram, también se presenta otro reto que sería un avance mayor en el siglo XXI: El cerebro humano no procesa la transferencia de información o el cálculo cómo lo hacen las computadoras, es más, supera en muchas áreas a los sistemas electrónicos habituales.

Se estima que un computador que en teoría logre alcanzar la potencia del cerebro, costaría unos 1000 millones de euros al año, únicamente en consumo eléctrico. Se desconoce hasta la fecha cómo el cerebro trata la información de manera más eficiente y consumiendo mucho menos energía que nuestros computadores y redes de comunicación de hoy en día.

El Human Brain Project no sólo tiene el potencial de revolucionar la medicina, sino también la base tecnológica de la civilización moderna. Hoy más que nunca, el siglo XXI parece ser el siglo de las neurociencias y de la nanotecnología.

Link: Human Brain Project : 1,19 milliard d'euros pour un Cern du cerveau  (Futura Sciences)

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