06-06-2005 - IBM

IBM y la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) han anunciado hoy el proyecto “Blue Brain”, cuyo objetivo es progresar en la investigación del cerebro humano.

Durante los dos próximos años, científicos de ambas organizaciones trabajarán de forma conjunta utilizando la capacidad de un superordenador de la familia Blue Gene, desarrollado por IBM, para generar un modelo detallado de las conexiones del neocortex, la parte más grande y compleja del cerebro humano. Posteriormente, extendiendo este tipo de análisis a otras partes del cerebro, los científicos esperan poder construir un modelo preciso del cerebro en tres dimensiones.

Mediante la utilización de este modelo, los científicos podrán realizar simulaciones del funcionamiento del cerebro a nivel molecular, incrementando el conocimiento sobre procesos internos como el pensamiento, la percepción y la memoria. Los científicos también esperan poder investigar sobre cómo y por qué se producen algunos fallos de funcionamiento en las conexiones neuronales, causa aparente de desórdenes psiquiátricos como el autismo, la esquizofrenia o la depresión.

“Modelar el cerebro a nivel celular es un trabajo de gran envergadura, puesto que hay cientos de miles de parámetros que hay que tener en cuenta”, comenta Henry Markram, catedrático de la EPFL a cargo del proyecto. “IBM cuenta con una larga experiencia en simulaciones biológicas y con la más avanzada tecnología de supercomputación del mundo. Con nuestros recursos combinados estamos iniciando uno de los proyectos de investigación más ambiciosos de la historia de la neurología”.

Markram es el fundador del Instituto del Cerebro y la Mente de la EPFL, una entidad que durante diez años de investigaciones y experimentos se ha consolidado como uno de los mayores centros de información sobre la microarquitectura del cerebro.

Los investigadores de IBM utilizarán su experiencia en la simulación de sistemas biológicos complejos para ayudar a transformar esa información en un modelo tridimensional operativo capaz de recrear las interacciones electroquímicas de alta velocidad que se producen en el interior del cerebro.

“Blue Gene es, con diferencia, la familia de superordenadores más rápidos del mundo” explica Tilak Agerwala, vicepresidente de la División de Investigación de IBM. “Pero lo que realmente importa no es la capacidad de proceso de datos en sí misma, sino cómo la podemos aplicar para acelerar la innovación y los descubrimientos en diferentes ramas de la ciencia, la ingeniería y el mundo de los negocios”.

Con la utilización de Blue Gene para la realización de experimentos en tiempo real, Markram prevé una aceleración sustancial en el ritmo de las investigaciones sobre el cerebro. “Con un modelo informático preciso, gran parte de los tests previos y de la planificación que normalmente se requiere para un experimento importante, se podrá realizar sin necesidad de utilizar el laboratorio. En algunos casos, podríamos reducir el trabajo de todo un día de laboratorio a apenas unos segundos de trabajo de Blue Gene”.

El sistema que se instalará en la EPFL tendrá una capacidad de 22,8 teraflops (22,8 billones de operaciones de coma flotante por segundo), por lo que se encontrará entre los sistemas de mayor velocidad del mundo.

La primera parte del proyecto consistirá en hacer una simulación en software de una parte del neocortex, que constituye un 85% de la masa total del cerebro y al que se supone responsable de las funciones cognitivas del lenguaje, aprendizaje, memoria y pensamiento complejo. Una réplica precisa del neocórtex es el primer paso esencial para una simulación de todo el cerebro y proporcionará la conexión entre los niveles genético, molecular y cognitivo de las funciones cerebrales. Las fases subsiguientes extenderán la simulación para incluir las conexiones de otras regiones cerebrales y, finalmente, todo el cerebro.

Como parte del acuerdo con IBM, parte del tiempo disponible de Blue Gene será dedicado a otros ambiciosos proyectos de investigación. En uno de estos proyectos, los investigadores del laboratorio de investigación de IBM en Zurich trabajarán con científicos de la EPFL para investigar sobre tecnologías para la elaboración de semiconductores en el futuro, tales como las tecnologías de nanotubos de carbono, una parte de la búsqueda continua para construir microchips cada vez más pequeños.

Otros investigadores de la EPFL utilizarán Blue Gene para estudiar el uso de plasmas como método para producir energía. Otro equipo utilizará el superordenador para investigar la síntesis de las proteínas y su papel en el desarrollo de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob (la enfermedad de las vacas locas) y otras patologías.




***Sobre EPFL:
La Escuela Politécnica Federal de Lausana es uno de los principales institutos de investigación federales de Suiza. Se encuentra entre las principales universidades europeas y cuenta con una inmejorable reputación en investigación en diferentes disciplinas. Para ampliar información se puede consultar el sitio web: http://www.epfl.ch


***Sobre la División de Investigación de IBM:
La División de Investigación de IBM es la mayor organización de investigación en el sector de las tecnologías de la información de todo el mundo. Cuenta con más de 3.000 investigadores e ingenieros que trabajan en 8 laboratorios distribuidos en 6 países. Para más información visite: http://www.research.ibm.com
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