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El cerebro humano artificial será realidad en una década

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


Investigadores del Brain Mind Institute de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, aseguran que, en una década, estará desarrollado el primer cerebro artificial. El modelo consistirá en una compleja reproducción informática que reflejará las interacciones neuronales y otros mecanismos que posibilitan el procesamiento de la información por parte del cerebro. Este logro científico permitirá unificar todo el conocimiento acumulado por la neurociencia durante 100 años, y también vislumbrar qué sucede en el cerebro humano cuando éste se ve afectado por enfermedades que nadie comprende, pero que afectan a millones de personas. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
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 Institute perteneciente a la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), en un artículo publicado por el servicio europeo de noticias AlphaGalileo.

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.


Sábado, 12 de Septiembre 2009
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Nota



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1.Publicado por Pobrecito hablador el 12/09/2009 11:39
Existe una rama española en el proyecto desarrollada en la UPM: http://cajalbbp.cesvima.upm.es/

2.Publicado por Chris. el 12/09/2009 19:07
Estupendo. Pero no habrá que olvidar que para aspirar a simular un cerebro, no es suficiente hacerlo sin que posea un cuerpo a nuestra imagen y semejanza (aunque sea virtual y éste interactúe con el cerebro) sobre el cual se ha formado su arquitectura mental, y aun más su relación con otros seres y el entorno. Por otro lado, hacia el interior, al momento de simular señales neurales, tampoco es suficiente tener en cuenta únicamente las conexiones clásicas de la red en la estructura fisiológica, porque existe además unas conexiones residuales que se dan en otras partes de las células.


3.Publicado por Juan Díaz Núñez el 13/09/2009 14:50
FELICITACIONES POR LA NOTA....Pero el Proyecto Cerebro Azul, es demasiado ambicioso. Creo que debería comenzarse (cotejarse, conjuntamente con) cerebros mas simples o básicos. Creo que gran parte de los datos, hasta un veinte por ciento, no son consistentes sino resultados de investigaciones experiementales contradictorias entre si, o con datos incompletos. Por si fuera poco, una objeción de fondo: la mente es epifenoménica del funcionamiento cerebral, pero, entonces, COMO ES QUE LA MENTE PUEDE AUTOCONTROLAR SU PROPIO CEREBRO, y, de ser así, qué hacemos con el "principio de causalidad". En todo caso, es muy probable que me equivoque, por la simple razón que, aunque soy un psicólogo informado y culto. NO SOY NEUROFISIOLOGO, y son éstos quienes tienen, justificadamente, la directriz científica.-

4.Publicado por Ricardo el 14/09/2009 04:04
Me recuerda al libro de la era de las maquinas espirituales de Raymond Kurzweil, en el que antes del 2025 la computadora asimilara la capacidad del cerebro humano, y despues lo superara..

5.Publicado por Alejandro Sánchez el 15/09/2009 17:07
No debemos olvidar que el cerebro humano puede estar en tantos estados como partículas hay en el universo, eso en las funciones superficiales accesibles con nuestra limitada tecnología. Si consideramos los últimos hallazgos publicados en esta web, según los cuales las funciones biomoleculares se sirven de las propiedades de la mecánica cuántica, las propiedades emergente del cerebro (la conciencia) tienden hacia el infinito, por tanto y según las evidencias iniciales, está claro que ese cerebro artificial será plano y no abstracto, será un modelo neuroquímico, pero no una mente ni mucho menos una conciencia humana. Penrose ya lo postuló correctamente.

6.Publicado por Chris. el 16/09/2009 12:42
Lo que dice Penrose va a misa :)
No obstante, este simulador permitirá aproximaciones donde será interesante probar algúnos modelos mentales simples, sin contar con toda exactitud y precisión equivalente a una mente humana completa, esperando que nos ayude a comprender mejor algunos problemas donde los factores más significativos serán en los que se pueda experimentar con cierta evidencia que se pueda simular.


7.Publicado por Pedro el 18/09/2009 01:35
A mí me parece que la realidad va a superar dentro de poco a la ficción plasmada en las novelas de Isaac Asimov o de Arthur C. Clarke. Ante los avances fabulosos que hacen las neurociencias actualmente gracias al enorme poder de computación al que se está llegando, a menudo me pregunto si se alcanzará a observar y definir exactamente qué es eso del Yo, o sea de ese Yo que no soy Tú, como podrían afirmar contundentemente y de pleno derecho cada uno de los más de 6.000 millones de habitantes del planeta. ¿Se alcanzará, se podrá cuantificar, se podrá establecer un mapa preciso de la autoconciencia de cada cual? O, por el contrario ¿este hito del conocimiento supremo se nos escurrirá permanentemente, alejándose hacia adelante a gran velocidad como las galaxias? ¿Tendrá la ciencia que aceptar finalmente que existe una realidad espiritual de la que el Yo forma parte y que se halla en otra dimensión aunque en simbiosis con las dimensiones conocidas y cuantificables por la ciencia actual?... ¡¡¡Ayuda, por favor!!!

8.Publicado por Mª José el 25/09/2009 19:29
Recuerdo una frase que leí y que traigo a la consciencia cada vez que me encuentro con este tema y dice así: "Si el cerebro humano fuera lo bastante simple para que nosotros lo entendíeramos, seríamos demasiado simples para comprenderlo"... Creo que es maravilloso que el cerebro se estudie así mismo y que este proyecto se lleve a cabo, seguro que en el futuro ayudará a comprendernos mejor, pero opino que nunca completamente, siempre me da la sensación de que hay 'algo' que se nos escapa...

9.Publicado por Chris. el 26/09/2009 09:49
Parece ser que la capacidad (A) de comprensión humana sobre la propia mente humana (A') estaría limitada por una cuestión de magnitudes (A'>>A) es mucho mayor.

Entonces, un simulador así (y sus versiones futuras) sería una herramienta muy útil para poder hacer mejor las estimaciones de estados a partir de experimentos sobre distintos modelos mentales.

Así, con la metáfora del crecimiento de un árbol, una mente puede desarrollarse de diversas formas (tantas y mucho más que las ramificaciones de la copa de un árbol) Pero, lo interesante es que distintos árboles tienen elementos en común, las variaciones en el tronco son menores incuso en las primeras ramas principales (sentido común), el resto diverge (por ser muchas combinaciones que representan las mentes de cada persona) pero todo tiene su crecimiento hasta un límite. Conociendo ese límite (momento evolutivo) y aplicando la potencia de cálculo de un simulador, las predicciones se pueden reducir bastante.

"Dime como es el árbol de tu mente y te diré que piensas".

Chris.


10.Publicado por Hole el 14/10/2009 06:05
Me parece bastante ambicioso e interesante el proyecto, y soy de los que creen que falta demasiado para llegar a emular la mente, así sea en sus fases más básicas, ya que la mente es un todo que podríamos considerar mayor a la suma de sus partes. Creo que lo más rescatable de este proyecto es que se va poder recopilar un montón de información que pulula en todo lado, pero que no está organizada, creo que más allá de si se pueda lograr un buen modelo matemático y computacional, el poder articular tanto conocimiento, es lo que hace del Blue Brain Proyect algo de una magnitud colosal. Estoy ansioso por los resultados, de seguro aportarán un montón de cosas a varias disciplinas

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