Las simulaciones computacionales proporcio- narn una mayor verosimilitud a las representa-ciones digitales del funcionamiento del cerebro humano.

Se espera que, para 2020, los cerebros digitales puedan representar el funcionamiento interno de una clula del cerebro o incluso del rgano en su conjunto.

Un cerebro simulado actuara como sustituto de uno biolgico, lo que permitira realizar ex-perimentos virtuales para investigar trastornos y frmacos.

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La creacin de una gran simulacin digital del cerebro cambiara nuestra manera de entender la neurociencia, la medicina y la informtica

N E U R O C I E N C I A

HeZfZg^kZ]^^lmn]bZk^e\^k^-[kh'>l\b^kmhjn^eZ[bheh`Zk^-]n\\bhgblmZ%[ZlZ]Z^ g^ lmn]bZkihkl^iZkZ]heZlk^`bhg^l\^k^-[kZe^l%ehl\bk\nbmhlg^nkhgZe^l

reZlfhe\neZl%ghlaZ\hg]n\b]hihkngeZk`h\Zfbgh'>lm^%lbg^ f[Zk`h%gh[ZlmZiZkZ^ qieb-\Zk^e_ng\bhgZfb^gmh]^e\^k^[kh%ngikh\^lZ-]hk]^bg_hkfZ\bgmZeo^slbgiZk^g^engbo^k-lh'=^[^fhl\hglmknbk^geZfblfZf^]b]Z^geZjn^k^]n\bfhlr^glZf[eZkehjn^a^fhl]b-l^\\bhgZ]h'IZkZ^ eeh%g^\^lbmZfhlnggn^ohiZ-kZ]b`fZjn^\hf[bg^Zgeblblrlgm^lbl'RZ^g^elb`eh%K^g=^l\Zkm^l%iZ]k^]^ek^]n\-\bhgblfh%^ l\kb[bZ\^k\Z]^eZg^\^lb]Z]]^bg-o^lmb`ZkeZliZkm^lroheo^kZngbkeZliZkZk^-\k^Zk^e\hgcngmh'>glZf[eZkmh]ZleZlib^sZliZkZ\k^ZkngZ

lbfneZ\bgbgm^`kZe]^e\^k^[khanfZgh\hgl-mbmnr^cnlmZf^gm^^ eh[c^mbohjn^ghla^fhlikh-in^lmh'Ihk^efhf^gmh%gh^qblm^gZ]ZiZk^\b-]hZngbg`^gbh]^mZe^l\ZkZ\m^klmb\Zl%i^khrZ

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Henry Markram

50 INVESTIGACIN Y CIENCIA, agosto 2012

Agosto 2012, InvestigacionyCiencia.es 51

52 INVESTIGACIN Y CIENCIA, agosto 2012

EL CEREBRO EN UNA CAJAPuede que la primera simulacin del cerebro se ejecute hacia [bdWbZ[[ijWZYWZW"YkWdZebeiehZ[dWZeh[i^WoWdWbYWdpW-do la potencia de clculo necesaria. Para ello no har falta que todos los misterios del cerebro humano hayan sido desentra-ados, pues el propio instrumento proveer un marco en el que WYeceZWhbegk[oWiWX[ceioh[Wb_pWhfh[Z_YY_ed[iieXh[beZ[iYedeY_Ze$;ijWi"Wikl[p"]k_Wh|d[bZ_i[eZ[[nf[h_c[d-jei\kjkhei"begk[W^ehhWh|j_[cfeo[i\k[hpe$BeiYedeY_c_[d-tos as obtenidos se integrarn con los anteriores, gracias a lo cual iremos llenando nuestras lagunas con un nivel de detalle YWZWl[pcWoeh^WijWgk["fehd"Z_ifed]WceiZ[kdceZ[bekd_YWZeZ[bY[h[Xhegk[h[fheZkpYWik\kdY_edWc_[djeYedgran precisin, desde sus mecanismos moleculares hasta el comportamiento del rgano como un todo.

Semejante instrumento constituye el objetivo del Proyecto 9[h[Xhe>kcWde>8F"fehikii_]bWi[d_d]bi"kdW_d_Y_Wj_lWen la que participan unas 130 universidades de todo el mundo. El HBP es uno de los seis proyectos que en estos momentos com-piten por un rutilante premio que la Unin Europea anunciar [d\[Xh[heZ[(&')0kdWdWdY_WY_dZ[^WijWc_bc_bbed[iZ[[kheiZkhWdj[Z_[pWeifWhWYWZWkdeZ[beiZei]WdWZeh[i$;n_ij[dWbc[deiZeihWped[ifehbWiYkWb[iYedi_Z[hWcei

necesario un simulador. Solo en Europa, las enfermedades cere-brales afectan a 180 millones de personas: una de cada tres. A pesar de que la cifra contina en aumento debido al envejeci-c_[djeZ[bWfeXbWY_d"bWiYecfWWi\WhcWYkj_YWide_dl_[h-ten en nuevos tratamientos. Una visin holstica del cerebro nos f[hc_j_hWYbWi_YWhZ_Y^eijhWijehdei[djhc_deiX_eb]_Yei" en lugar de considerarlos como un conjunto de sntomas. Esta perspectiva nos conducira hacia una nueva generacin de cu-ras, las cuales apuntaran de manera selectiva contra las anoma-las subyacentes.

El segundo motivo lo hallamos en la computacin, una rama Z[bWY_[dY_Wgk[i[[ij|WY[hYWdZeYedhWf_Z[pWikifhef_eib-mites. Aunque la potencia de clculo de los ordenadores ha aumentado sobremanera en los ltimos aos, las mquinas an se ven incapaces de un gran nmero de tareas que los anima-b[ih[Wb_pWdi_d[i\k[hpeWb]kde$7f[iWhZ[bei[dehc[ifhe]h[-sos en reconocimiento visual, los ordenadores muestran toda-lW]hWdZ[iZ_YkbjWZ[ifWhWYedj[njkWb_pWhkdW[iY[dWe"Yecehace nuestro cerebro, prever acontecimientos futuros a partir de fragmentos aleatorios de informacin.7Z[c|i"Wkc[djWhbWfej[dY_WZ[Y|bYkbeh[gk_[h[YWZWl[p

ms energa, por lo que llegar un da en que no podremos su-ministrarles toda la que necesiten. El rendimiento de las gran-Z[iYecfkjWZehWiWYjkWb[iWiY_[dZ[Wbeif[jWefi"ec_bX_bbe-nes (1015Z[ef[hWY_ed[ifehi[]kdZe$Bei[nWefijh_bbed[iZ[ef[hWY_ed[ifehi[]kdZejWbl[pi[WbYWdY[d[d(&(&$BWfh_-mera mquina de tales caractersticas bien podra consumir 20 megavatios, lo mismo que una pequea ciudad en invierno. FWhW\WXh_YWhehZ[dWZeh[iYWZWl[pc|ifej[dj[ioYedbWYWfW-Y_ZWZZ[h[Wb_pWhWYY_ed[ijWdi_cfb[ioj_b[iYeceWgk[bbWigk[bei^kcWdeibb[lWceiWYWXe"Wdj[ieZ[ifkid[Y[i_jWh[-mos una estrategia completamente nueva.

Inspirarse en el cerebro no parece una mala idea. Nuestro r-gano efecta todo tipo de tareas inteligentes con un consumo de apenas 20 vatios, lo mismo que una bombilla de baja potencia. F[he"fWhW[bbe"d[Y[i_jWcei[dj[dZ[hbWeh]Wd_pWY_dZ[bY[h[Xhe[djeZeiikid_l[b[i"Z[iZ[[b][dj_Ye^ WijW[bYedZkYjkWb$;i[Ye-nocimiento est ah, pero an debemos ponerlo en comn. Nues-jhe_dijhkc[djefhel[[h|bWfbWjW\ehcWWZ[YkWZWfWhWjWbd$

De\WbjWdgk_[d[i[i]h_c[dgk[bWceZ[b_pWY_dZ[bY[h[Xhe^kcWdeikfed[kdeX`[j_le_dWbYWdpWXb[$I[]dkdWZ[ikiprincipales objeciones, es imposible medir la red que confor-man los 100 billones de sinapsis de nuestro cerebro, por lo que jams podremos reproducirla. Es muy cierto que no podemos c[Z_hjeZWi[iWiYed[n_ed[i1i_d[cXWh]e"_dj[djWh[ceih[fhe-ducirlas por otros medios.BWYbWl[Yedi_ij_h|[dh[Yh[Wh[bZ_i[eX|i_Yegk[ejeh]WWb

cerebro sus cualidades nicas: el conjunto de reglas que han guiado su construccin a lo largo de la evolucin y que conti-dWd^WY_dZebeYWZWl[pgk[kd\[jei[Z[iWhhebbW$;dj[ehW"dichas reglas contienen toda la informacin necesaria para fa-Xh_YWhkdY[h[Xhe$Bei[iYfj_YeiWh]ko[d"dei_dhWpd"gk[bWcomplejidad que generan resulta desalentadora. Por ello nece-sitaremos superordenadores. Pero desentraar esas reglas con-vierte el problema en uno mucho ms asequible. En caso de lo-]hWhbe"deZ[X[hW[n_ij_hd_d]kdWhWpdgk[dei_cf_Z_[i[Wfb_-car ese diseo bsico para construir un cerebro in silico.

El tipo de reglas a las que nos referimos son las que gobier-nan los genes que determinan los tipos celulares presentes en el cerebro, as como los mecanismos subyacentes a la distribu-Y_doYed[n_dZ[Z_Y^WiYbkbWi$IWX[ceigk[[iWih[]bWi[n_i-j[dfehgk[oWZ[iYkXh_ceiWb]kdWiYkWdZeYec[dpWceiWfh[-parar el terreno para el HBP. Hace unos veinte aos, con el ob-`[j_leZ[YWhWYj[h_pWhbeiZ_\[h[dj[ij_feid[khedWb[i"h[Yef_bWceikdW[dehc[YWdj_ZWZZ[ZWjeiieXh[ikifhef_[ZWZ[i][ecjh_-YWioh[Wb_pWceikdWh[YedijhkYY_dZ_]_jWb[djh[iZ_c[di_e-d[iZ[Y_[djeiZ[[bbei$=hWY_WiWbWjYd_YWZ[f_dpWc_[djeZ[c[cXhWdWkdcjeZeckobWXeh_eie"Yedi_ij[dj[[di_jkWhbWpunta de una micropipeta de vidrio contra la membrana celu-bWhfWhWc[Z_h[blebjW`[WjhWliZ[beiYWdWb[i_d_Yeih[]_i-jhWceijWcX_dbWifhef_[ZWZ[i[bYjh_YWiZ[bWid[khedWi$FWhWceZ[b_pWhkdWiebWd[khedW"[d(&&+i[d[Y[i_jWhedkd

ordenador de gran potencia y una tesis doctoral de tres aos. Sin embargo, ya entonces poda intuirse la posibilidad de lograr ob-`[j_leic|iWcX_Y_eiei"YecebWceZ[b_pWY_dZ[[b[c[djeiZ[mayor tamao de la circuitera cerebral, por ms que nuestros conocimientos fuesen an incompletos. En el Instituto de la Men-j[o[b9[h[XheZ[b?dij_jkje

Agosto 2012, InvestigacionyCiencia.es 53

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jheZkY_hkdZ[iYehWpedWZehZ[cWdpWdWi[dc_d_WjkhW[dbWYeh-j[pWY[h[XhWb0kdY_b_dZheZ[j[`_Zed[hl_eieZ[&"+c_bc[jheiZ[dimetro y 1,5 milmetros de altura. All encontraramos una den-iWh[Z\ehcWZWfehlWh_WiZ[Y[dWiZ[c_b[iZ[YbkbWi$KdWYe-bkcdWYehj_YWbfheY[iWbW_d\ehcWY_dZ[cWd[hWjWd[Y_[dj[gk["kdWl[pgk[bW[lebkY_dWY[hjWZ_i[WhbW"bWh[f_j_kdWoejhWl[p^WijWeYkfWhjeZe[blebkc[dZ[bYh|d[efWhW"Z[ifki"Yec[dpWhWfb[]WhbWYehj[pWieXh[ic_icWoZ_ifed[hWiZ[ms espacio. A ello se deben los surcos de nuestro cerebro.BWYebkcdWWjhWl_[iWbWii[_iYWfWil[hj_YWb[iZ[bWd[eYeh-

j[pW"[b[ijhWjec|i[nj[hdeZ[bWYehj[pWY[h[XhWb$BWiYed[n_e-d[igk[bWkd[dYed[bh[ijeZ[b[dY\Wbei[[dYk[djhWdeh]Wd_-pWZWiZ[cWd[hWZ_\[h[dj[[dYWZWkdWZ[[iWiYWfWi1Wb]ei_-milar a una centralita telefnica que asigna un nmero a cada llamada para redirigirla. En una columna se alojan varios cien-tos de tipos neuronales. Gracias a Blue Gene, el superordena-dor de IBM, fuimos integrando toda la informacin relativa al ceZe[dgk[bWiZ_\[h[dj[ilWh_[ZWZ[iY[bkbWh[ii[c[pYbWd[dYWZWYWfW^WijWgk["dWbc[dj["Z_ceiYedkdWh[Y[jWfWhW\WXh_YWhkdWYebkcdWYehj_YWbZ[hWjWh[Y_ddWY_ZW$7i_c_ice"programamos la computadora para que permitiese que todas las neuronas virtuales se conectasen de todas las maneras en las que lo hacen las neuronas reales y solo de esas formas. Tardamos tres aos en desarrollar el cdigo informtico que nos f[hc_j_hWYedijhk_h[bfh_c[hceZ[bekd_YWZeZ[kdWYebkc-dWYehj_YWb$F[he]hWY_WiWbeXjkl_ceikdWfhk[XWZ[YedY[f-jeZ[begk[Z[dec_dWceiX_ebe]WZ[idj[i_i0kdWi_ckbW-cin informtica obtenida a partir de la integracin de toda la variedad de conocimientos biolgicos.

En ese momento tenamos un modelo esttico, equivalente a la columna de un cerebro comatoso. Desebamos saber si, a pe-iWhZ[[dYedjhWhi[W_ibWZW"Yec[dpWhWWYecfehjWhi[YecekdWcolumna real situada en una rodaja de tejido vivo. Para ello, en (&&.b[fhefehY_edWceiY_[hje[ijckbe[nj[hde0bWi_ckbWY_dZ[kd_cfkbie[bYjh_Ye$;d[i[cec[dje"bWid[khedWi[cf[pW-hedWYeckd_YWhi[[djh[i$Beifej[dY_Wb[iZ[WYY_dbei_c-fkbiei[bYjh_Yeigk[Yedij_jko[d[bb[d]kW`[[cfb[WZefeh[bY[-h[Xhei[[nj[dZ_[hedWbebWh]eZ[bWYebkcdWo[ijWYec[dpW\kdY_edWhYecekdY_hYk_je_dj[]hWZe$Bei_cfkbieikWd[djh[bWiYWfWioeiY_bW-ban en uno y otro sentido, al igual que ocurre en el tejido de un cerebro vivo. Aquel comportamiento no estaba progra-mado: emergi de manera espontnea como consecuencia del diseo. El circuito f[hcWd[Y_WYj_le_dYbkieZ[ifkiZ[bddel estmulo y, en poco tiempo, desarroll una dinmica interna, un modo propio de representar la informacin.:[iZ[[djedY[i"[d[i[ceZ[bekd_-

cado de la columna cortical hemos ido in-corporando informacin obtenida por laboratorios de todo el mundo. Cada se-mana reconstruimos la columna con ms datos, ms reglas y una precisin mayor. El paso siguiente consistir en integrar los datos relativos a una regin comple-jWZ[bY[h[Xheo"Z[ifki"beiZ[bh]Wde[dj[he$9ec[dpWh[ceiYed[bY[h[XheZ[un ratn.;bh[ikbjWZedWbZ[f[dZ[h|[d]hWd

medida de los progresos en neuroinfor-

mtica. Ser necesario poner en comn la ingente cantidad de datos relacionados con el cerebro que se generan en todo el ckdZe"WdZ[[njhW[hfWjhed[ioh[]bWigk[Z[iYh_XWdikeh-]Wd_pWY_d$BeifheY[ieiX_eb]_YeiZ[iYh_jeifeh[iWih[]bWiZ[-X[h|dh[\ehckbWhi[[djhc_deiZ[[YkWY_ed[i"YkoWh[iebkY_drequerir ordenadores y programas adecuados. Adems, habre-ceiZ[Yh[WhkdYZ_]e_d\ehc|j_YeYWfWpZ[i_ckbWhkdY[h[-bro de acuerdo con todas sus peculiaridades biolgicas, lo que Z[dec_dWceikdYedijhkYjehZ[Y[h[Xhei$7dWZWiYeddk[leiZWjei"bWifh[Z_YY_ed[id[khe_d\ehc|-

ticas acelerarn nuestro entendimiento de las funciones cere-brales sin necesidad de medir cada detalle. Podremos predecir nuevos fenmenos a partir de las reglas generales que vayamos descubriendo y, de esta manera, someterlas a prueba tras cote-jar los resultados del modelo con la realidad. Uno de nuestros objetivos actuales consiste en predecir la estructura y compor-tamiento de las distintas variedades neuronales a partir de lo que conocemos sobre sus genes y las protenas que estos codi-YWd$BWYed[n_d[djh[][d[iod[khedWih[Wb[iYedij_jko[kdfk[dj[_d\ehc|j_Ye"[bj_feZ[WjW`eigk[deie\h[Y[bWX_ebe-ga de sntesis.

Otro puente informtico empleado desde hace aos es el Yehh[ifedZ_[dj[WbWh[bWY_d[djh[ckjWY_ed[i][dj_YWio[d-\[hc[ZWZ[i$BWickjWY_ed[iceZ_YWdbWidj[i_iZ[fhej[dWi1[bbe"Wikl[p"W\[YjWWbW][ec[jhWofhef_[ZWZ[i[bYjh_YWiZ[bWid[khedWi"bWii_dWfi_iobWWYj_l_ZWZ[bYjh_YWbeYWb"beYkWbi[[nj_[dZ[Z[ifkiYecekdWedZWWjhWliZ[jeZWkdWh[]_dcerebral. En teora, podramos programar una mutacin deter-c_dWZW[d[bceZ[beo[ijkZ_WhYce_dko[ieXh[YWZW[ibW-bn de la cadena. Si el sntoma resultante, o la constelacin de sntomas, coincide con lo que se observa en la realidad, dicha cadena virtual de acontecimientos se convertir en una buena candidata para describir la enfermedad, lo cual permitira in-l[ij_]WhZ_WdWij[hWfkj_YWiYedYh[jWi$

Dicho proceso es iterativo. Incorporamos toda la informa-cin disponible y programamos un modelo de acuerdo con de-j[hc_dWZWih[]bWiX_eb]_YWi$:[ifki"[`[YkjWceibWi_ckbW-cin y comparamos el resultado (el comportamiento de las pro-

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Memoria

54 INVESTIGACIN Y CIENCIA, agosto 2012

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j[dWi"YbkbWioY_hYk_jeiY[h[XhWb[iYedbeiZWjei[nf[h_c[djWb[i$I_deYe_dY_Z[d"volvemos al punto de partida para com-fheXWhbW_d\ehcWY_deWdWhbWih[]bWi$Si encajan, introducimos datos adiciona-b[i"WWZ_ceic|iZ[jWbb[io[nj[dZ[ceiel modelo a una porcin ms amplia del cerebro. A medida que los programas in-formticos mejoran, la integracin de los datos procede de manera ms rpida y automtica, y el modelo se asemeja ms Wikl[hi_dX_eb]_YW$BWceZ[b_pWY_ddel cerebro completo, aun cuando nues-jheYedeY_c_[djeZ[bWiYbkbWiobWii_-dWfi_ii[WZ[Y_[dj["oWdefWh[Y[kdik[-o imposible.

Para continuar con el proyecto, sin em-bargo, necesitaremos ms datos: una enor-c[YWdj_ZWZZ[[bbei$BWiYk[ij_ed[ij_-YWifed[dYejeWbWYbWi[Z[[nf[h_c[djeique pueden llevarse a cabo sobre el cere-Xhe^kcWde$Feh\ehjkdW"[b[dY\WbeZ[todos los mamferos se rige por normas X|i_YWiYeckd[i$BWcWoehWZ[beiYede-Y_c_[djeih[bWj_leiWik][dj_YWfheY[Z[dde ratones, mientras que los primates nos ^Wdf[hc_j_Zefhe\kdZ_pWh[dbeiWif[Y-jeiYe]d_j_lei$9ec[dpWh[ceiYedkdce-Z[bekd_YWZeZ[bY[h[XheZ[kdhe[ZehfWhW"Z[ifki"[cfb[WhbeWceZeZ[fbWd-tilla con la que desarrollar un modelo del cerebro humano e ir aadiendo de mane-hW]hWZkWbc|iZ[jWbb[i$Feh[ijWhWpd"beimodelos del cerebro de ratn, rata y hu-mano se desarrollarn en paralelo.BeiZWjeieXj[d_Zeifehbeid[kheY_[d-

jYeideiWokZWh|dW_Z[dj_YWhbWih[-]bWigk[]eX_[hdWdbWeh]Wd_pWY_dZ[b Y[h[Xhe$7Z[c|i"i[hl_h|dfWhWl[h_YWh[cfh_YWc[dj[i_dk[ijhWi[njhWfebWY_e-nes (las cadenas causales que obtenga-cei Ye_dY_Z[d e de Yed bW h[Wb_ZWZ$ A modo de ejemplo de un aspecto relati-vo a la cognicin, sabemos que los nios de muy poca edad intuyen el concepto de nmero cuando se trata del uno, el dos o el tres, pero no cuando se enfrentan a can-tidades mayores. Si logrsemos simular [bY[h[XheZ[kdh[Y_ddWY_Ze"[bceZ[beZ[X[hWh[fheZkY_hbegk[[bX[Xfk[Z[ y no puede hacer.

Gran parte de los datos necesarios ya se encuentran disponibles, si bien acce-der a ellos no resulta fcil. Uno de los ma-yores retos consistir en reunirlos y orga-d_pWhbei$I_hlWdZ[[`[cfbebeiZWjeifhe-cedentes de la medicina. Estos revisten una importancia enorme, no solo porque la disfuncin nos habla de la funcin nor-mal, sino porque una buena simulacin deber comportarse como un cerebro iWde o" jWcX_d" [d\[hcWh Z[bc_ice

Deconstruccin del cerebro0x`xxUDxxlx`xDDD`lx} xlxxDxDDx`ExUxlx`xxxDx7D`DDlx`xxUxDxDDxD```xxUDxjD`xDDxDDD``Dxx`j`DllDDUxxDD`D`lxxlxxlxD7xDjlxDDD`x`xxUDxDlxxjlxlxxx`DUxy``DDD`-xD`xxxx

CA PA A CA PA

MolecularLos cien aos de investigacin que han transcurrido desde que se inspeccionase la primera neurona al microscopio se traduciran en un facsmil digital que combi- nara la informacin molecular de una neurona con sus propiedades esenciales: la transmisin de seales qumicas y elctricas.

CelularLa simulacin deber incluir todos los detalles que caracterizan a las neuronas y las clulas gliales; entre ellos, la geometra de las dendritas y los axones.

CircuitosEntender el origen de las enfer- medades complejas del cerebro, como el autismo o la esquizofre-nia, requerir un modelo de las conexiones nerviosas entre clulas y regiones cerebrales.

rganoUn cerebro in silico podra sustituir a un cerebro real. Al eliminar del cdigo computarizado un gen, el sistema remedara los efectos de una mutacin, tal y como se hace hoy mediante el silenciamiento de genes en ratones. Ello permitira evitar el largo proceso de cra y simular un sinnmero de condiciones experimentales.

RegionesLos sustratos neurales de mayor tamao, como la amgdala (que interviene en las emociones), el hipocampo (memoria) o los lbulos frontales (funciones ejecutivas), podrn inspeccionarse de manera aislada o en interaccin con otros.

Agosto 2012, InvestigacionyCiencia.es 55

ceZe[dgk[be^WhWkd[dY\Wbe\i_Ye$Feh[bbe"bei[iY|d[h[icerebrales constituirn una valiosa fuente de informacin.

Hoy en da, cuando un sujeto se somete a un escner cere-XhWb"[ij[i[Z[fei_jW[dkdWhY^_leZ_]_jWb$Bei^eif_jWb[iZ[todo el mundo almacenan millones de ellos. Aunque ya se em-fb[WdYedd[iY_[djYei"bW_dl[ij_]WY_dfheY[Z[Z[cWd[hWfragmentaria y muy poco sistemtica. Si todas esas imgenes se WbcWY[dWi[d[dkdWdkX[WYY[i_Xb[feh?dj[hd[j"`kdjeYed^_ijeh_Wb[icZ_Yei[_d\ehcWY_dX_egkc_YWo][dj_YW"feZhWdXkiYWhi[beifWjhed[iZ[d_jeh_eiZ[kdjhWijehdeWfWhj_hZ[beidatos de una enorme poblacin de pacientes. El potencial de esta [ijhWj[]_Wh[i_Z_h|[dbWYWfWY_ZWZZ[WdWb_pWhcWj[c|j_YWc[d-te las diferencias y similitudes de todas las enfermedades. Un proyecto en el que participa un gran nmero de universidades, bW?d_Y_Wj_lWZ[D[khe_c|][d[iZ[bW;d\[hc[ZWZZ[7bp^[_c[h"jhWjWZ[^ WY[h` kije[ieWjhWliZ[kdW_d][dj[Yeb[YY_dZ[_c|-][d[iY[h[XhWb[i"k_ZeY[h[Xhe[if_dWboWd|b_i_iZ[iWd]h[fhe-cedentes de pacientes con demencia y sujetos de control.

EL FUTURO DE LA COMPUTACINPor ltimo, habremos de hacer frente al problema de la compu-jWY_d$BWbj_cW][d[hWY_dZ[8bk[=[d["kdcedijhke_d\eh-mtico de 300.000 procesadores que ocupa el tamao de 72 fri-]ehYei"ef[hWWkdWl[beY_ZWZZ[behZ[dZ[bf[jWef$I_X_[dWbYWdpWfWhWceZ[b_pWh[b[dY\WbeZ[kdWhWjWoiki(&&c_bbe-nes de neuronas, no basta para simular un cerebro humano, de 89.000 millones de neuronas. Para ello necesitaramos un orde-dWZehZ[lWh_ei[nWefi$7kd[djedY[i"h[fb_YWhbeifheY[ieimoleculares seguir fuera de nuestras posibilidades.

Varios equipos de todo el mundo estn compitiendo para construir un ordenador de tales caractersticas. Cuando se lo-gre, y como ya ocurri con la generacin anterior de supercom-putadoras, es muy probable que se ajusten para simular proce-iei\i_Yei"YecebeiZ[bW\i_YWdkYb[Wh$BWii_ckbWY_ed[iX_e-b]_YWi[n_][dikifhef_eih[gk_i_jei$;dYebWXehWY_dYedbeigrandes fabricantes de ordenadores y otros socios industriales, dk[ijheYediehY_eYed]khWh|kdWc|gk_dWWfjWfWhWi_ckbWh[bY[h[Xhe$JWcX_dZ[iWhhebbWh|beifhe]hWcWi_d\ehc|j_Yeid[-Y[iWh_eifWhWYedijhk_hceZ[beikd_YWZeigk[deif[hc_jWdabrir cada nivel de detalle: molecular, celular o global.

Cuando hayamos concluido nuestro simulador, podremos h[Wb_pWh[nf[h_c[djeiin silicoYedkd[ifY_c[d_d\ehc|j_Yetal y como haramos con un ejemplar biolgico, aunque con cier-tas diferencias fundamentales. Para hacernos una idea, consi-deremos la manera en que hoy se investiga una enfermedad con ratones en los que se ha silenciado un gen. Criar el mrido a tal efecto lleva tiempo, es caro y no siempre resulta posible (por [`[cfbe"i_[bi_b[dY_Wc_[djeh[ikbjWb[jWbfWhW[b[cXh_d1jeZe[bbe"i_d[djhWh[dbWiYk[ij_ed[ij_YWigk[heZ[WdWbW[nf[h_-mentacin con animales.

Un cerebro in silico permitira silenciar un gen virtual y ob-i[hlWhbWiYedi[Yk[dY_Wi[dY[h[Xhei^kcWdeiZ[Z_\[h[dj[i[ZWZ[ioYWhWYj[hij_YWi\kdY_edWb[i$;b[nf[h_c[djefeZhWh[-petirse variando tantas condiciones como desesemos, gracias WbeYkWbeXj[dZhWceih[ikbjWZeiZ[kdh_]eh_dWbYWdpWXb[YedWd_cWb[i$;bbedeiebeWY[b[hWhW[bfheY[ieZ[_Z[dj_YWY_dZ[Z_WdWij[hWfkj_YWi"i_degk[YWcX_WhWbWcWd[hWZ[h[Wb_pWhfhk[XWiYbd_YWi$?Z[dj_YWhkdWfeXbWY_dZ_WdWh[ikbjWh|ck-Y^ec|ii[dY_bbe$Bei\|hcWYei_d[YWY[ieWgk[bbeiYed[\[Y-jeii[YkdZWh_ei_dWY[fjWXb[ii[Z[j[YjWh|dYedcWoehhWf_Z[p$;ijWiYWhWYj[hij_YWiWY[b[hWh|do^Wh|dc|i[Y_[dj[jeZe[bproyecto de investigacin y desarrollo.

Begk[Wfh[dZWcei]hWY_WiWbWii_ckbWY_ed[i_dk_h|jWc-X_d[d[bZ_i[eZ[ehZ[dWZeh[i\kjkhei"fk[i^WXh[cei_Z[d-j_YWZebWcWd[hW[dgk[bW[lebkY_d^WfheZkY_ZekdY[h[Xheh[i_b_[dj["ckbj_jWh[W"l[bepoZejWZeZ[kdW]hWdc[ceh_W"jeZe[bbeYed[bYedikce[d[h]j_YeZ[kdWXecX_bbW$Beic_YheY_h-cuitos inspirados en el funcionamiento del cerebro podrn em-fb[Whi[fWhWYedijhk_hehZ[dWZeh[id[kheceh\ei$;b>8F_c-primir circuitos cerebrales en chips de silicio, aprovechando y mejorando la tecnologa desarrollada en los proyectos BrainScaleS y SpiNNaker, de la Unin Europea.BWifh_c[hWii_ckbWY_ed[iZ[kdY[h[XheYecfb[jeYWh[Y[-

rn de uno de los rasgos fundamentales del cerebro humano: dei[Z[iWhhebbWh|dZ[bc_iceceZe[dgk[be^WY[[b[dY\WbeZ[kdd_e$:[bdWY_c_[dje[dWZ[bWdj["bWYehj[pWY[h[XhWbjecWforma como resultado de los procesos de proliferacin, migra-cin y reduccin de neuronas, as como consecuencia de la plas-j_Y_ZWZd[khedWb"kdWYkWb_ZWZckoZ[f[dZ_[dj[Z[bW[nf[h_[d-cia. Nuestros modelos, en cambio, pasarn por alto muchos aos Z[Z[iWhhebbeoYec[dpWh|dWef[hWhWkdW[ZWZZ[j[hc_dW-ZW"WfWhj_hZ[bWYkWbYedj_dkWh|dWYkckbWdZe[nf[h_[dY_Wi$Necesitaremos construir una maquinaria que faculte al mode-befWhWh[ifedZ[hWbei[ijckbei[nj[hdei$BWfhk[XWZ[\k[]ebb[]Wh|YkWdZe[bY[h[Xhel_hjkWbi[Ye-

necte a una simulacin informtica de un cuerpo y se lo site [dkd[djehdejWcX_dl_hjkWb"f[heh[Wb_ijW$;djedY[i"[bi_ck-lador recibir informacin de dicho entorno y podr responder Wb$IebeZ[ifki[ijWh[cei[dYedZ_Y_ed[iZ[[di[Whb[^WX_-b_ZWZ[io`kp]Whi_[i_dj[b_][dj[$:WZegk[[bY[h[Xhe[ikdh-gano redundante (en el sentido de que un sistema neural pue-Z[h[[cfbWpWheYecf[diWhWejhe"feZh[cei_dl[ij_]Whgkaspectos de la funcin cerebral resultan esenciales para un com-portamiento inteligente.;b>8FfbWdj[W_cfehjWdj[iYk[ij_ed[ij_YWi$7kdgk[gk[-

de un largo camino antes de disponer de una herramienta que simule el cerebro humano, resulta legtimo preguntarse si de-beramos construir un cerebro virtual con ms columnas corti-cales que uno humano, o uno que combinase la inteligencia hu-mana con una capacidad de clculo un milln de veces mayor que la de Deep Blue, el ordenador ajedrecista de IBM.

No somos los nicos que hemos puesto alto el listn con mi-hWiWkd_YWhbW_dl[ij_]WY_dieXh[[bY[h[Xhe$;dcWoeZ[(&'&"[b?dij_jkje7bb[dZ[9_[dY_WiZ[b9[h[Xhe[dI[Wjjb[Yec[dp[bAtlas Allen del Cerebro Humano, cuyo objetivo consiste en loca-b_pWhjeZeibei][d[iWYj_lei[ddk[ijheh]Wde$;beXij|Ykbefh_d-cipal al que se enfrenta cualquier proyecto de esta ndole proba-Xb[c[dj[i[^ Wbb[[dbWdWdY_WY_d$;ddk[ijheYWie"iebeWbYWd-pWh[ceidk[ijheeX`[j_lei_eXj[d[cei[bWfeoed[Y[iWh_e$Beiikf[hehZ[dWZeh[ideied[Yedc_Yei"fehbegk[[bYeij[dWbdel HBP bien podra igualar o incluso superar al del Proyecto =[decW>kcWde$;d\[Xh[heZ[(&')iWXh[ceii_j[d[ceibkpverde. Mientras tanto, continuaremos defendiendo una idea que creemos que nos proveer de un entendimiento nico sobre nues-tra propia identidad como criaturas pensantes, capaces de ma-hWl_bbWhdeiWdj[beiYbWheiYkheiZ[kdb_[dpeZ[9WhWlW]]_ejWd-to como ante las paradojas de la fsica cuntica.

P A R A S A B E R M S

Proyecto Cerebro Humano: www.humanbrainproject.euProyecto BrainScaleS: brainscales.kip.uni-heidelberg.deProyecto SpiNNaker: apt.cs.man.ac.uk/projects/SpiNNaker

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