Materia, la web de noticias de ciencia

Lee, piensa, comparte

Un superordenador se acerca al cerebro artificial

Un modelo informático recrea un circuito cerebral y observa que las neuronas se unen cuando se encuentran por casualidad

Más noticias de: neurociencia

Ilustración de las uniones entre dendritas y axones Ampliar

Ilustración del modelo empleado por los investigadores del Blue Brain Project / EPFL / Blue Brain Project

LEER
IMPRIMIR

Para comprender cómo funciona el cerebro, y después conocer el origen de nuestras enfermedades mentales o de la misma consciencia, es fundamental identificar cómo y dónde se conectan entre sí las neuronas. Este mapa de las conexiones nerviosas, bautizado como conectoma, permitiría comenzar a explicar cómo viaja la información por el cerebro. Ese es el objetivo que, en parte, han alcanzado investigadores del Blue Brain Project de la Escuela Politécnica Federal de Lausana. En un artículo que hoy se publica en la revista PNAS explican cómo han reconstruido en un superordenador un circuito cerebral y lo han comparado con un modelo animal. Los autores afirman que esto les permite predecir la localización de las uniones entre neuronas, las llamadas sinapsis.

El trabajo, liderado por el investigador Sean Hill, pretendía resolver la duda de si las neuronas crecen de forma independiente y se unen cuando sus ramas chocan entre sí o si existe algún tipo de señal química que guía a las neuronas para que se conecten de una manera determinada. Los resultados del modelo muestran que, aunque existen algunos casos en los que el vínculo es dirigido químicamente, el sistema aleatorio es el que determina la localización de las sinapsis.

Para lograr estos resultados, que son un paso importante para construir un modelo completo del cerebro humano, los investigadores han tenido que aunar los esfuerzos de los neurocientíficos, que durante casi 20 años han observado cómo se organiza el cerebro estudiando tejidos vivos, y los especialistas en recreaciones informáticas, que han tomado esa información para construir un modelo en tres dimensiones con 10.000 neuronas distribuidas conforme a las observaciones experimentales. Una vez probado el modelo, compararon sus predicciones con la posición de las sinapsis en un animal y observaron que tenían una precisión de hasta el 95%.

Tipos morfológicosAmpliar

Modelo de red neuronal / EPFL / Blue Brain Project

Según cuenta Hill, sus resultados muestran que, pese a que todas las neuronas son diferentes y se unen de forma casual, “el diagrama de conexiones neuronales es prácticamente idéntico dentro de una misma especie”. Esto explica cómo el cerebro hace frente a determinados daños y “asegura la fortaleza del circuito neuronal”, señala el investigador.

Mil millones de inversión

Los responsables del Blue Brain Project están esperando ahora la resolución de las ayudas de la Comisión Europea para Tecnologías Emergentes y Futuras, que se conocerá a partir de octubre. Si el proyecto saliese elegido, pasaría a llamarse Human Brain Project (Proyecto del Cerebro Humano) y contaría con una inversión de unos 1.000 millones de euros para los próximos diez años. En este proyecto colaboraría también, como lo ha estado haciendo hasta ahora dentro del Blue Brain Project, la Universidad Politécnica de Madrid a través del Cajal Blue Brain.

Esta gran cantidad de dinero servirá, entre otras cosas, para superar los retos de computación que se han de superar para reconstruir el cerebro, el más complejo de los órganos humanos. Cada neurona requiere la potencia de un ordenador portátil y en el cerebro hay miles de millones de ellas. Sin embargo, los responsables del proyecto creen que serán capaces de alcanzar sus objetivos en un periodo relativamente breve. “Los superordenadores van camino de ser capaces de simular el cerebro humano a nivel celular hacia 2019″, apunta Hill.

Para el investigador, este último avance alimenta este optimismo. “Aún tenemos mucho que aprender para construir un modelo completo del cerebro humano, pero este artículo demuestra que es posible identificar principios que pueden acelerar de forma radical el proceso de construir modelos cerebrales a gran escala”, asegura. Una opinión que comparte con Henry Markram, director del Blue Brain Project.


REFERENCIA

DOI: 10.1073/pnas.1202128109


Archivado en: neurociencia




COMENTARIOS