martedì 4 ottobre 2011

Blue Brain - Human Brain Project

Ricostruire il cervello pezzo per pezzo in un supercomputer.
Questo è l'obbiettivo del progetto Blue Brain, avviato nel maggio 2005 dalla IBM in collaborazione con Henry Markram neuroscienziato dell'École Polytechnique di Losanna in Svizzera. La portata epocale di un simile obbiettivo appare subito chiara; infatti non solo la costruzione di un cervello virtuale metterebbe nelle mani degli scienziati uno strumento formidabile par arrivare ad una miglior comprensione della mente e dei suoi disturbi, ma coinciderebbe con la realizzazione della prima macchina potenzialmente in grado di pensare e persino di provare emozioni come noi esseri umani. La motivazione dichiarata del progetto è quella di costituire una piattaforma per esperimenti neuroscientifici "in silico" (cioè simulati al computer) che permetta di riassumere e sintetizzare in un quadro coerente l'immensa mole di dati neurobiologici e comportamentali che la ricerca produce ogni giorno.
La potenza di calcolo necessaria per una simile impresa è notevole: ogni neurone simulato richiede la potenza di calcolo di un piccolo computer portatile. Nonostante ciò la tecnologia dei supercomputer, seguendo il trend di crescita esponenziale delle prestazioni dell'elettronica in atto ormai da decenni, si sta rapidamente avvicinando ai livelli necessari a rendere la simulazione di un intero cervello umano una possibilità concreta.
Ad oggi i ricercatori del Blue Brain Project sono già riusciti a compiere il primo passo verso il loro obbiettivo. E' stata completata la simulazione di una intera colonna neocorticale (la più piccola parte funzionale del cervello responsabile delle funzioni più elevate e del pensiero cosciente) del cervello di topo. Questa complessa rete neurale, costituita di 10.000 neuroni nei topi, ha le dimensioni di una punta di spillo e si ripete moltissime volte a formare l'intera neocorteccia. Il cervello umano possiede circa 2.000.000 di colonne di 100.000 neuroni ciascuna.
In questi sei anni il progetto è stato un successo, il team di Henry Markram ha messo a punto tutte le tecniche necessarie per costruire modelli biologicamente accurati dei neuroni,spingendo la simulazione, quando necessario, fino al dettaglio molecolare. I modelli così generati hanno mostrato gli stessi comportamenti osservati nei cervelli biologici in anni di sperimentazione neuroscientifica.
Grazie agli ottimi risultati il gruppo di ricercatori del politecnico di Losanna, insieme insieme agli scienziati di altre dodici importanti istituzioni europee di ricerca, ha potuto proporre lo Human Brain Project. Un iniziativa su vasta scala a livello europeo che si prefigge lo scopo il raggiungimento dell'obbiettivo originale del Blue Brain Project, realizzare la simulazione completa di un cervello umano, in soli 10 anni.
Dopo essere stato finanziato dall'unione europea con 1.4 milioni di euro come progetto pilota lo Human Brain Project è ora in attesa dell'attribuzione di un finanziamento di 1.61 miliardi di euro in dieci anni e il suo completamento è previsto per il 2024.

In futuro dedicherò sicuramente altri post a questo affascinante progetto.
Per ora potete godervi il video qui sotto nel quale navighiamo all'interno dell'intrico di neuroni che compongono una delle colonne neocorticali ricostruite dai neuroscienziati del Blue Brain Project.

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