El superordenador que 'lee' el cerebro

Simular la infraestructura de medio cerebro de un rat¨®n, durante tan s¨®lo un segundo, requiere toda la potencia del mayor superordenador del mundo. La raz¨®n es que el sistema nervioso es incre¨ªblemente complejo, y el n¨²mero de interacciones entre los distintos elementos que lo componen es elevad¨ªsimo, as¨ª que los investigadores de la Universidad de Nevada (Estados Unidos) han utilizado el ordenador m¨¢s potente del mundo, el SuperGene/L de IBM, para intentar imitar el funcionamiento de la red neuronal de un roedor. Y a pesar de que ten¨ªan a su servicio la mayor potencia de proceso inform¨¢tico del mundo, han conseguido conocer el funcionamiento de esas conexiones en s¨®lo uno de los dos hemisferios del cerebro de un rat¨®n, y durante un ¨²nico segundo. Los investigadores creen, en todo caso, que este tipo de simulaciones podr¨ªa jugar un gran papel en el futuro de la neurolog¨ªa y en el estudio de las capacidades cognitivas de los seres vivos.

El experimento s¨®lo consigui¨® mantener la simulaci¨®n durante un segundo

El experimento ha sido posible a pesar de las "tremendas limitaciones en la computaci¨®n, comunicaci¨®n y capacidad de memoria de cualquier plataforma inform¨¢tica", dicen James Frye, Rajagopal Ananthanarayanan y Dharmendra S. Modha, los tres investigadores de la Universidad de Nevada autores del experimento, en un comunicado hecho p¨²blico despu¨¦s de realizarlo. Seg¨²n explican, la mitad del cerebro de un rat¨®n tiene unos ocho millones de neuronas, y cada una de ellas puede tener hasta 8.000 conexiones (sinapsis) con otras fibras del sistema nervioso. El superordenador BlueGene/L cuenta con un total de 4.096 procesadores con 256 MB de memoria por cada unidad de almacenamiento. Con esa capacidad, el ordenador consigui¨® simular hasta 6.300 sinapsis.

Debido a la complejidad de la investigaci¨®n y a la cantidad de recursos inform¨¢ticos consumidos, el experimento s¨®lo dur¨® diez segundos de tiempo, y el ordenador trabaj¨® a un ritmo diez veces inferior al que lo hace un cerebro real de roedor, lo que significa que la simulaci¨®n equivale a un segundo de la vida de un rat¨®n real.

Seg¨²n explican los cient¨ªficos, durante ese tiempo el cerebro virtual tuvo patrones de comportamiento similares al que tendr¨ªa uno real: por ejemplo, las neuronas se unieron en grupo, y enviaron ¨®rdenes a trav¨¦s de las conexiones nerviosas. Los investigadores reconocen, sin embargo, que muchas de las estructuras nerviosas de los ratones son a¨²n imposibles de simular, aunque prometen volver a intentarlo para hacer que el ordenador opere m¨¢s r¨¢pido y conseguir, as¨ª, un funcionamiento similar al real. "Creo que estas simulaciones son los aceleradores de la neurociencia", concluye en su blog Dharmendra S. Modha, uno de los investigadores que han participado en este proyecto.