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Biología 03 nov 2013

'Human Brain Project', un estudio del cerebro a gran escala

Es un macroproyecto europeo que pretende abarcar desde áreas multidisciplinares como la forma en que funciona el cerebro y por qué se producen determinadas patologías. Participan 80 instituciones de investigación europeas e internacionales, fue seleccionado como una iniciativa FET Flagships por la Comisión Europea, y supondrá un coste de 1.000 millones de euros.

La finalidad última de Human Brain Project es la de conocer cómo funciona el cerebro humano, para ello, se pretende reunir y coordinar todas las investigaciones llevada a cabo hasta el momento, cruzando datos y reuniendo a investigadores de  diferentes disciplinas. “El proyecto tiene tres ejes principales –comenta Gonzalo León, coordinador del proyecto en España y director del Centro de Apoyo a la Investigación Tecnológica de la UPM– que son la medicina, la neurociencia y la computación”.

Desde el área de la medicina, se busca el origen de las patologías del cerebro para dar con fármacos que puedan combatirlos y que puedan ser personalizados, aumentando la eficacia de los tratamientos. En cuanto a la computación, la investigación usará la supercomputación para simular el cerebro humano: “Se persigue que las máquinas comprendan el funcionamiento de la neuronas y simular el comportamiento de las mismas mediante la visualización de imágenes”, comenta Jesús Labarta, director de Ciencias de la Computación del BCS-CNS. Por último, la neurociencia tratará de crear un atlas de cerebro para que los investigadores añadan datos al mismo y se puedan realizar experimentos.

Todo ello con el objetivo de conocer al detalle las conexiones interneuronales que tienen lugar es su interior y, de este modo, saber cómo funciona el cerebro humano, qué lo hace diferente al del resto de los animales, qué algoritmos utiliza y cómo lleva a cabo su actividad con un desgaste de energía que, usando el 20% de su capacidad, supondría solo un consumo similar al de 12 vatios, explican los expertos. “Tratamos de inventar un cerebro para sacar la eficiencia que tiene el cerebro, tanto en el ahorro de energía como en los algoritmos matemáticos que utiliza y aplicarlo a los ordenadores”, como comenta Javier de Felipe, director del Laboratorio conjunto UPM-CSIC.

La participación española

El proyecto ha iniciado en el mes de octubre su primera fase, que tiene como objetivo la creación de un modelo computacional detallado del cerebro que permita a los investigadores entender su funcionamiento y abordar una fase posterior que sería el tratamiento de enfermedades. En concreto, para realizar este modelo por ordenador, se necesitarán computadores que sean 100 veces más potentes que los actuales.

En un principio, el proyecto se basa en seis plataformas de investigación, entre las que se encuentra la neuroinfomática, la estimulación neurológica, la computación de alto desarrollo, el hardware neuromórfico, la informática médica y la neurorobótica. El objetivo es que todo esté listo en el año 2016.

En los próximos 30 meses, participarán 109 instituciones de investigación mundiales de las que siete son españolas. En concreto, se trata de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el Centro Nacional de Supercomputación (BSC), la universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) y la Universidad de Granada (UGR), así como diez laboratorios de investigación y siete organizaciones científicas.

La participación española también aporta el liderazgo de uno de los 13 subproyectosen los que está dividida la iniciativa. Esta se coordina desde el laboratorio conjunto UPM-CSIS Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales del  Centro de Tecnología Biométrica de la UPM y trata de obtener datos estratégicos de las células y moléculas del cerebro del ratón para alinearlos con la información del cerebro humano.

Human Brain Project quiere tener en esta primera fase un trozo de corteza cerebral en silicio, un objetivo que están a punto de conseguir, pues ya cuentan con una columna simulada de más de 100.000 neuronas que se irá ampliando hasta obtener la corteza íntegra.

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