11/25/2009
Un superordenador desvelará los misterios del pensamiento, la percepción y la conciencia
Será la primera vez que los científicos puedan observar el código eléctrico cerebral que nos sirve para representar el mundo
Un nuevo sistema de cálculo desarrollado por matemáticos suizos, unido a la potencia del mayor ordenador IBM, modelizará los circuitos neuronales del cerebro humano con la finalidad de descubrir los mecanismos biológicos del pensamiento, la percepción, la conciencia y la representación subjetiva del mundo. Estará concluido en diez años y a disposición de los científicos de todo el mundo. Llamado Cerebro Azul, este sistema supondrá una revolución en la historia del conocimiento del cerebro: permitirá visualizar por vez primera los microcircuitos formados por las neuronas. Por Eduardo Martínez.
La multinacional estadounidense IBM y el Brain Mind Institute de Suiza, perteneciente a la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), acaban de lanzar el llamado Proyecto Cerebro Azul (Blue Brain Proyect, que pretende reproducir informáticamente un cerebro humano a todos sus niveles, incluido el molecular.
La EPFL aporta al proyecto un sistema de cálculo de nueva generación que se acoplará a un ordenador proporcionado por el gigante informático, del tipo BlueGene/L, capaz de alcanzar 22,8 teraflops (22.8 billones de operaciones por segundo), y que formará parte de los 15 ordenadores más potentes del mundo. Es la primera vez que IBM pone toda la potencia de sus máquinas al servicio de las neurociencias. Los resultados de estos trabajos serán facilitados a científicos de todo el mundo.
Llamado Cerebro Azul, este sistema de cálculo asistido por la potencia del ordenador IBM, pretende construir un modelo inédito en tres dimensiones del cerebro humano que supondrá una revolución en la historia del conocimiento del cerebro: permitirá visualizar por vez primera los microcircuitos formados por las neuronas.
El supercalculador servirá de soporte para construir la modelización del cerebro, que se desarrollará por etapas a lo largo de diez años. La primera fase se centrará en el neocortex, una de las zonas cerebrales más extensas y misteriosas. Esta primera fase durará dos años y partirá de la base de datos ya elaborada por el EPFL sobre la estructura neuronal del neurocortex de ratones.
La finalidad última del proyecto es descubrir los misterios que rodean a los procesos cerebrales que rigen el pensamiento, la memoria y la conciencia humana. Asimismo, el proyecto pretende alcanzar una mejor comprensión de algunas enfermedades de origen cerebral, como el autismo, la esquizofrenia o la depresión, al mismo tiempo que se propone explorar posibles remedios a estas enfermedades.
Este objetivo se conseguirá creando un entorno experimental lo más fiel posible a la realidad que permita preparar con la mayor certeza experiencias finales realizadas en personas. Esta tarea se ha venido aplazando históricamente a la espera de significativos avances en la potencia de los sistemas de cálculo, barrera que Cerebro Azul se propone superar con la alianza entre EPFL e IBM.
La nueva herramienta permitirá explorar las bases moleculares, estructurales y funcionales de las conexiones entre neuronas, así como estudiar sus disfuncionamientos, mediante técnicas de simulación virtual que superan a todas las empleadas hasta ahora, ya que ofrecerán posibilidades inéditas de visualizar experiencias neuronales a nivel de microcircuitos.
Será la primera vez que los científicos puedan observar el código eléctrico cerebral, que nos sirve para representar el mundo. La idea 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.
Henry Markram, director del Brain Mind Institute, y sus colegas, se han pasado los últimos diez años construyendo una base de datos de la arquitectura neuronal del sistema Neocortical o neocortex del cerebro, compuesto de dos lóbulos (izquierdo y derecho).
El lóbulo izquierdo de esta región cerebral es el responsable de las conexiones y “programas” necesarios para procesar la información que recibimos. El lóbulo derecho, por su parte, permite la capacidad asociativa, la visión, la audición y la intuición.
El sistema neocortical nos diferencia de los animales debido a que en los humanos ha alcanzado el peso y las interconexiones suficientes para permitir la comunicación a través de un lenguaje racional. De este sistema, sin embargo, sólo hacemos uso del 10%, lo que indica tanto un desaprovechamiento de nuestras posibilidades como, a la inversa, una gran oportunidad de desarrollo que nos está esperando.
El equipo de investigación del Brain Mind Institute ha estudiado con precisión el comportamiento eléctrico de las neuronas y ha definido un conjunto de reglas de conexión entre los diferentes tipos de éstas.
Además, partes minúsculas del cerebro de algunos ratones han sido mantenidas con vida para ser estudiadas con microscopios con el fin de analizar las conexiones nerviosas o sinápticas de las neuronas (la sinapsis es la zona en la que dos neuronas se conectan).
Aunque no hay duda de que todos los procesos mentales (pensamiento, conciencia, imaginación, recuerdos, memoria, ilusiones o emociones en general) son un producto del funcionamiento cerebral, sin embargo se está topavía muy lejos de comprender los mecanismos cerebrales que generan estas actividades mentales. Profundizar en el conocimiento de estos complejos procesos que tanto nos condicionan la vida, es el objeto del Cerebro Azul.
A supercomputer unveil the mysteries of thought, perception and consciousness
Be the first time that scientists can observe the brain electrical code that serves to represent the world
A new calculation system developed by Swiss mathematician, coupled with increased computer power IBM, modeled the human brain's neural circuitry in order to discover the biological mechanisms of thought, perception, consciousness and the subjective representation of the world. Will be completed in ten years and available to scientists around the world. Called Blue Brain, this system will revolutionize the history of knowledge of the brain: first lets you watch the microcircuitry formed by neurons. By Eduardo Martinez.
The U.S. multinational IBM and the Brain Mind Institute in Switzerland, belonging to the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), have just launched the Blue Brain Project (Blue Brain Project, which aims to replicate a human brain computerized at all levels, including the molecular level.
The EPFL brings the project a system for calculating new generation that is docked to a computer provided by the software giant, the type BlueGene / L, capable of 22.8 teraflops (22.8 trillion operations per second), and which will form part of the 15 most powerful computers in the world. It is the first time IBM puts the full power of their machines in the service of neuroscience. The results of this work will be available to scientists around the world.
Called Blue Brain, this calculation method assisted by powerful computer IBM, aims to construct a new model in three dimensions of the human brain that will revolutionize the history of knowledge of the brain: first lets you watch the microcircuitry formed by neurons .
The supercalculador will build support for modeling the brain, which was developed in stages over ten years. The first phase will focus on the neocortex, one of the largest and most mysterious brain. This first phase will last two years and build on the database developed by the EPFL and the structure of mouse neural neurocortex.
The ultimate aim of the project is to uncover the mysteries surrounding the brain processes governing thought, memory and human consciousness. The project also aims to achieve a better understanding of some brain-borne diseases such as autism, schizophrenia or depression, while aims to explore possible remedies to these diseases.
This will be achieved by creating a test environment as faithful as possible to reality to permit the preparation with the greatest certainty to final experiences in people. This task has been postponed pending historically significant advances in the power of computing systems, Blue Brain barrier aims to continue with the alliance between EPFL and IBM.
The new tool will explore the molecular, structural and functional connections between neurons and study their dysfunctions, virtual simulation techniques that surpass all used so far, and will offer new possibilities to visualize neuronal level experiences microcircuits.
Be the first time that scientists can observe the brain electrical code that serves to represent the world. The idea is that the proposed merging biological knowledge with computer resources, so that it can be done through a computer program with a detailed map of brain circuits.
Henry Markram, director of the Brain Mind Institute, and colleagues have spent the last ten years building a database of the neural architecture of the neocortex neocortical system or brain, comprising two lobes (left and right).
The left lobe of this brain region is responsible for connections and "software" needed to process the information we receive. The right lobe, in turn, allows the associative capacity, vision, hearing and intuition.
The neocortical system differentiates us from animals because in humans has reached sufficient weight and interconnections to enable communication through a rational language. In this system, however, we only use 10%, indicating both a waste of our potential as, conversely, a great development opportunity that awaits us.
The research team of the Brain Mind Institute has studied accurately the electrical behavior of neurons and has defined a set of connection rules between different types of them.
Furthermore, sensitive parts of the brain of some mice have been kept alive to be studied with microscopes to analyze neural or synaptic connections of neurons (the synapse is the area where two neurons connect).
Although there is no doubt that all mental processes (thought, conscience, imagination, memories, memory, dreams and emotions in general) are a product of brain function is topavía yet far from understanding the brain mechanisms that generate these activities mental. To deepen the understanding of these complex processes that shape us both life, is the subject of the Blue Brain.
