El cerebro humano artificial será realidad en una década

12 09 2009

Consistirá en una reproducción informática tridimensional del cerebro, en todos sus niveles.

Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).

Brain

En diez años habrá sido creado un cerebro artificial capaz de replicar las funciones del cerebro humano, afirma el neurocientífico Henry Markram del Brain Mind Instituteperteneciente a la Escuela Politécnica Federal de Lausana(Suiza), en un artículo publicado por el servicio europeo de noticiasAlphaGalileo

Markram, que trabaja en el Proyecto Cerebro Azul (el Blue Brain Project ) de dicho Instituto desde hace años, señala además que un cerebro artificial es ya “técnica y biológicamente posible”, y que la única incertidumbre que queda para su desarrollo es financiera, porque el proyecto es “extremadamente caro”. 

En cambio, la complejidad de la mente humana no supone una barrera para la creación de la réplica: “por supuesto que el cerebro es extremadamente complejo porque tiene trillones de sinapsis, billones de neuronas, miles de millones de proteínas y miles de genes. Pero estos números son finitos y la tecnología actual es altamente sofisticada, lo que nos permitiría realizar la ingeniería inversa necesaria rápidamente”, asegura el científico. 

Unificando la información

Un ejemplo de la potencia tecnológica actual son los robots ya existentes, capaces de procesar información a una velocidad decenas de miles de veces más rápida que la de la mente de científicos y técnicos humanos. 

Resuelto el obstáculo de la tecnología, el proyecto se enfrenta, sin embargo, a un gran desafío: el del exceso de información, porque 100 años de investigación en neurociencia han producido millones de datos y un extenso conocimiento que jamás han sido reunidos y aprovechados completamente. 

Markram señala que hoy día “nadie sabe realmente lo que comprendemos ya del cerebro”. Por esa razón, “un modelo de éste serviría para reunir todos los conocimientos y permitiría probar cualquiera de las teorías que se tienen sobre su funcionamiento”. 

El mayor reto es comprender cómo los patrones eléctrico-magnético-químicos de la materia gris generan nuestra percepción de la realidad. Según Markram: “creemos que vemos con los ojos, pero en realidad la mayor parte de lo que vemos es una proyección de nuestro cerebro. Por tanto, ¿qué vemos realmente cuando observamos algo que está “fuera” de nosotros?” 

En los últimos 15 años, el trabajo de Markram y sus colaboradores ha consistido en recopilar cientos de miles de pequeñas porciones de datos que podrían ser reunidos en el modelo a desarrollar, para vislumbrar cómo es un microcircuito cerebral. Ésta es la parte de la investigación que, según él, es la más emocionante. 

Secretos revelados

En dicho modelo se reflejarán, además de todos los datos recopilados, algunos de los secretos del cerebro humano descubiertos por los investigadores. 

Por ejemplo, los científicos se han sorprendido al constatar que principios muy simples permiten a billones de neuronas interconectarse unas con otras. 

Por otro lado, para la neurociencia el modelo supondrá inmensas posibilidades, afirma el científico. Entre ellas, la de entender enfermedades cerebrales (como la esquizofrenia, la depresión o el autismo) que aún no han podido comprenderse, pero que afectan a millones de personas. 

Estas enfermedades provocan que circuitos, neuronas o sinapsis dejen de funcionar correctamente y, con ellos, el procesamiento de la información que llega al cerebro a través de los sentidos. En realidad, todavía no se sabe a ciencia cierta qué es lo que sucede cuando el cerebro se enferma. 

Por último, el cerebro artificial tendrá la ventaja añadida de permitir que los millones de experimentos realizados con animales cada año para intentar comprender dichas enfermedades sean sustituidos por pruebas directamente efectuadas en el modelo, explica Markram. 

Compleja reproducción informática

Pero, ¿qué es o en qué consistiría el cerebro artificial? El modelo del cerebro humano que pretenden crear los científicos del Proyecto Cerebro Azul será en realidad una reproducción informática altamente compleja.

Poco después del lanzamiento del Proyecto Cerebro Azul en 2005, publicamos en Tendencias21 un artículo en el que explicamos que dicho cerebro estará contenido en un superordenador, con el que se intentará desvelar los misterios del pensamiento, la percepción y la conciencia. 

La intención de los científicos es crear una modelización informática de los circuitos neuronales, con la finalidad de descubrir sus mecanismos. Para ello, esta reproducción informática deberá comprender todos los niveles del cerebro, incluido el molecular. 

El modelo será tridimensional y se llevará a cabo en varias fases. La primera de las fases se centrará en el neocortex, que es una de las zonas cerebrales más extensas y misteriosas del cerebro. 

En la segunda de las fases se desarrollarán dos modelos más, el modelo molecular y el del sistema neocortical. El proceso concluirá con una tercera fase, en la que el modelo completo será estimulado y observado, para ver como se comportan las diferentes partes del cerebro. 

La idea general es que en el proyecto se fusionen los conocimientos biológicos con los recursos informáticos, de manera que pueda realizarse a través de un programa informático un mapa detallado de los circuitos cerebrales. El cerebro artificial contará asimismo con técnicas de simulación virtual, que ofrecerán posibilidades inéditas de visualizar experiencias neuronales a nivel de microcircuitos.

Fuente: Tendencias21. El cerebro humano artificial será realidad en una década


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