Cómo fotocopiar el cerebro

Imaginemos que, tras abrir una puerta, encontramos un interminable pasillo con más puertas en ambos extremos, y que al abrir otra, encontramos el mismo paisaje. Es imposible entrar en todas y muy fácil perderse. Así es nuestro cerebro.

Imaginemos que, tras abrir una puerta, encontramos un interminable pasillo con más puertas en ambos extremos, y que al abrir otra, encontramos el mismo paisaje. Es imposible entrar en todas y muy fácil perderse. Así es nuestro cerebro. Se estima que puede tener unos 100.000 millones de neuronas y, cada una, en torno a mil conexiones. Ahora bien: ¿cómo se producen estas conexiones para conformar una «máquina» que se ha perfeccionado a lo largo del proceso evolutivo? El Proyecto Cerebro Humano (HBP) no nace sólo con la misión de abrir cada una de sus «puertas»; su objetivo se centra en llegar a incorporar los mecanismos cerebrales que nos hacen únicos a las máquinas, con el fin de crear una nueva generación de robots inteligentes. Y, por qué no decirlo, más humanos.

Un kilo y 400 gramos

El HBP funcionará a pleno rendimiento a partir de septiembre y se desarrollará en 10 años. Un proyecto que cuenta con la participación de 87 instituciones de 23 países y que ha obtenido una financiación de 1.000 millones de euros de la Comisión Europea, después de ser premiado en el concurso Tecnologías Futuras y Emergentes junto a otra investigación sobre el grafeno. La Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, coordinará los trabajos del HBP, que se espera que sea el equivalente «cerebral» al Proyecto Genoma Humano.

«Los científicos dicen que es casi imposible conocer el cerebro. Pero sólo pesa un kilo y 400 gramos. ¿Por qué no íbamos a averiguar cómo funciona?», se pregunta Javier de Felipe, profesor de investigación del Instituto Cajal-CSIC y director del laboratorio de circuitos corticales de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). De Felipe lidera la participación española, en la que trabajan más de 20 científicos. Como el resto de países, se centrarán en tres áreas: neurociencia –indagar sobre el funcionamiento del cerebro–, medicina –su estudio podría paliar enfermedades neurodegenerativas– y la supercomputación del futuro –llegar a desarrollar máquinas y ordenadores con inteligencia «humana»–.

El HBP podría resumirse así: el primer logro será obtener «simulaciones detalladas del cerebro completo» por ordenador; después, se «recopilará toda la información» existente; y, a través de una «cooperación masiva», se desarrollarían nuevas tecnologías basadas en el funcionamiento cerebral. Esto en esencia, porque el proyecto es «de una ambición tremenda», recalca De Felipe. Se espera recoger millones de datos sobre las sinapsis y conexiones neuronales. Y las simulaciones sólo podrán hacerse en los superordenadores más potentes del mundo. Una labor que en España desarrollarán el Magerit, de la Universidad Politécnica de Madrid, y el MareNostrum, del Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona.

Un ejemplo de los avances futuros: mientras nuestro cerebro «consume» unos 12 vatios al día en energía eléctrica, estos ordenadores emplean más de un millón de vatios a la hora. ¿Y si aplicarámos nuestro «gasto» cerebral a las computadoras? El ahorro energético sería incalculable. Estos ordenadores, llamados «neuromórficos», son sólo una muestra. Nuevos robots «caseros»; coches y electrodomésticos inteligentes; telefonía móvil y computadoras inspiradas en nuestros circuitos cerebrales; una nueva generación de prótesis ortopédicas... Invenciones que mejorarían nuestra calidad de vida y que se distinguirían por aquellos aspectos singulares de nuestro cerebro. «Cuando cogemos un objeto, lo miramos, vemos cómo se comporta... Nuestra capacidad de percepción y razonamiento se basa en exploraciones sensoriales», explica Eduardo Ros Vidal, del Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Granada. El investigador recuerda que el proyecto cuenta con un Programa de Ética, debido a sus implicaciones sociales, morales y filosóficas.

Ros Vidal estará a cargo de Neurobotics, uno de los pilares del proyecto. Su labor consistirá en introducir los modelos y simuladores previos en robots, bien en máquinas específicas, bien en interfaces. En principio, trabajará con pequeños robots –«tipo ratón», señala–. Sin embargo, en centros europeos como la Agencia Espacial Alemana se emplearán máquinas «tipo humanoides». Así, su equipo intentará trasladar nuestros sentidos en estos pequeños robots, inspirándose en el mecanismo cerebral, para que sean capaces de ver, tocar, etc. Empezarán con modelos de retinas artificiales, traducirán las imágenes a impulsos nerviosos del nervio óptico y dotarán de visión a los modelos de cerebro creados en los supercomputadores.

Para Ros, el «milagro» del cerebro reside en que «procesamos información de forma coherente sin una unidad de procesamiento central», mientras que «un supercomputador puede tener millones de procesadores». De hecho, dice De Felipe, la forma de procesar información del cerebro, realizando muchas tareas a la vez con gran eficiencia, «no se ha logrado con ninguna computadora».

Ahora bien, el HBP intentará responder a la gran pregunta. «Cuando estudiamos el cerebro de un primate, es muy difícil distinguirlo del de un humano. Pero nosotros somos capaces de hablar, escribir...», dice De Felipe. Entonces, ¿qué nos hace humanos? Dentro de dos años y medio, apunta, veremos los primeros resultados.