El superordenador que 'lee' el cerebro

Simular la infraestructura de medio cerebro de un ratón, durante tan sólo un segundo, requiere toda la potencia del mayor superordenador del mundo. La razón es que el sistema nervioso es increíblemente complejo, y el número de interacciones entre los distintos elementos que lo componen es elevadísimo, así que los investigadores de la Universidad de Nevada (Estados Unidos) han utilizado el ordenador más 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 tenían a su servicio la mayor potencia de proceso informático del mundo, han conseguido conocer el funcionamiento de esas conexiones en sólo uno de los dos hemisferios del cerebro de un ratón, y durante un único segundo. Los investigadores creen, en todo caso, que este tipo de simulaciones podría jugar un gran papel en el futuro de la neurología y en el estudio de las capacidades cognitivas de los seres vivos.

El experimento sólo consiguió mantener la simulación durante un segundo

El experimento ha sido posible a pesar de las "tremendas limitaciones en la computación, comunicación y capacidad de memoria de cualquier plataforma informática", dicen James Frye, Rajagopal Ananthanarayanan y Dharmendra S. Modha, los tres investigadores de la Universidad de Nevada autores del experimento, en un comunicado hecho público después de realizarlo. Según explican, la mitad del cerebro de un ratón 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 consiguió simular hasta 6.300 sinapsis.

Debido a la complejidad de la investigación y a la cantidad de recursos informáticos consumidos, el experimento sólo duró diez segundos de tiempo, y el ordenador trabajó a un ritmo diez veces inferior al que lo hace un cerebro real de roedor, lo que significa que la simulación equivale a un segundo de la vida de un ratón real.

Según explican los científicos, durante ese tiempo el cerebro virtual tuvo patrones de comportamiento similares al que tendría uno real: por ejemplo, las neuronas se unieron en grupo, y enviaron órdenes a través de las conexiones nerviosas. Los investigadores reconocen, sin embargo, que muchas de las estructuras nerviosas de los ratones son aún imposibles de simular, aunque prometen volver a intentarlo para hacer que el ordenador opere más rápido y conseguir, así, 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.