Que es el Proyecto Cerebro Humano, que lleva adelante la UE y recrea la mente en una computadora – este medio : Entretenimiento de Argentina
La investigacion lleva una decada y cuenta con una financiacion inedita de 600 millones de euros. Mas de 500 cientificos trabajan en el proyecto para modelar el principal organo del sistema nervioso.
En un intento mas que ambicioso, alrededor de 500 cientificos intentan desde hace diez años modelar el cerebro humano en una computadora.
El Proyecto Cerebro Humano (HBP por su sigla en ingles) es uno de los mayores esfuerzos de investigacion jamas financiados por la Union Europea, al que el bloque de paises destino cerca de 600 millones de euros, se lleva a cabo desde hace diez años y finaliza el mes proximo.
Sujeto a criticas debido a que muchos consideraban desde el comienzo inverosimil el proposito que perseguia el trabajo, lo cierto es que “el proyecto no logro su objetivo de simular todo el cerebro humano”, segun publico la revista Nature. “Cambio de direccion varias veces y su produccion cientifica se volvio fragmentada y parecida a un mosaico”, reconocio Yves Fregnac, miembro de HBP, cientifico cognitivo y director de investigacion de la agencia nacional de investigacion francesa CNRS en Paris. Para el, el proyecto no ha logrado proporcionar una comprension completa u original del cerebro. “No veo el cerebro; Veo partes del cerebro”, dijo.
Sin embargo no todo son sombras. Thomas Skordas, subdirector general de la Comision Europea en Bruselas, sostuvo que “cuando comenzo el proyecto, casi nadie creia en el potencial del big data y la posibilidad de utilizarlo, o supercomputadoras, para simular el complicado funcionamiento del cerebro”.
No obstante, durante su ejecucion, los cientificos nucleados en el HBP publicaron miles de articulos y lograron avances significativos en neurociencia, como la creacion de mapas 3D detallados de al menos 200 regiones del cerebro, el desarrollo de implantes cerebrales para tratar la ceguera y usar supercomputadoras para modelar funciones como la memoria y la conciencia y para avanzar en los tratamientos para diversas afecciones cerebrales.
Asi las cosas, los directores de HBP esperan ir un paso mas adelante con el entendimiento alcanzado con una plataforma virtual, llamada EBRAINS, que se creo como parte del proyecto. EBRAINS es un conjunto de herramientas y datos de imagenes que los cientificos de todo el mundo pueden usar para ejecutar simulaciones y experimentos digitales. “Hoy, tenemos todas las herramientas a mano para construir un cerebro gemelo digital real”, aseguro Viktor Jirsa, neurocientifico de la Universidad de Aix-Marseille en Francia y miembro de la junta de HBP.
En este punto, la financiacion de esta rama aun es incierta. Y en un momento en que enormes y costosos proyectos cerebrales estan en marcha en otros lugares, los cientificos de HBP estan frustrados porque su trabajo esta llegando a su fin. Creen que fueron “probablemente de los primeros en iniciar esta ola de interes en el cerebro”, considero Jorge Mejias, neurocientifico computacional de la Universidad de Ámsterdam, que se unio al HBP en 2019. Y ahora, segun dijo, no tienen tiempo “para simplemente tomar una siesta”, en el sentido de que el trabajo llega a su fin y necesitan una nueva subvencion para seguir investigando.
Problemas logisticos en el comienzo: los vaivenes dentro del estudio
Como se dijo, el HBP fue controvertido desde el principio. Cuando se lanzo en 2013, uno de sus objetivos clave era desarrollar las herramientas y la infraestructura necesarias para comprender mejor la funcion y la organizacion del cerebro y sus enfermedades , junto con proyectos mas pequeños en neurociencia basica y clinica. Fue uno de los dos programas de investigacion a largo plazo que recibieron fondos ese año con la intencion de impulsar la industria en Europa.
Y si bien al HBP se le prometieron 1.000 millones de euros en fondos, finalmente recibio 607 millones de euros, incluidos 406 millones de euros de la UE, liberados en cuatro fases.
En el primer año, luego de que el fundador y exdirector del proyecto, el neurocientifico Henry Markram del Instituto Federal Suizo de Tecnologia en Lausana (EPFL), dijera que el HBP podria reconstruir y simular el cerebro humano a nivel celular dentro de una decada, el escepticismo fue generalizado entre los neurocientificos. Eso llevo a que su liderazgo se volviera cada vez mas impopular, y en 2014, la UE formo un comite de especialistas independientes para observar como se estaba ejecutando el proyecto y revisar sus objetivos cientificos.
Finalmente, en febrero de 2015, la junta directiva de HBP voto para disolver el comite ejecutivo de tres personas y reemplazarlo con una junta mas grande.
Por ese tiempo, el escepticismo era mayor, y en paralelo, se lanzaron o se pusieron en marcha grandes proyectos cerebrales en otros lugares: Estados Unidos y Japon lanzaron proyectos cerebrales casi al mismo tiempo que el HBP; el primero continuara hasta 2026 y el segundo tiene una duracion estimada de 15 años.
Un proyecto del cerebro en China comenzo en 2021, y otros proyectos en Australia y Corea del Sur ya entraron en su septimo año.
A todo esto, los problemas del HBP no terminaron con la destitucion del comite ejecutivo: entre 2016 y 2020 hubo varios cambios en los niveles superiores de la gestion del proyecto. Y en lo que estrictamente a la ciencia respecta, en 2016, como resultado de la fase de desarrollo del proyecto, el HBP lanzo seis plataformas operativas especializadas, que abarcan areas como simulacion cerebral, analisis y computacion de alto rendimiento y neurorrobotica.
Un Atlas del cerebro humano
Mas alla de las cuestiones logisticas y de gestion, el HBP creo y combino mapas en 3D de alrededor de 200 estructuras cerebrales de la corteza cerebral y mas profundas. Ademas, los cientificos de HBP crearon el Human Brain Atlas, al que se puede acceder a traves de EBRAINS, y que describe la organizacion multinivel del cerebro, desde su arquitectura celular y molecular hasta sus modulos funcionales y conectividad.
“El Human Brain Atlas es un poco como Google Maps, pero para el cerebro”, dijo Katrin Amunts, neurocientifica del Centro de Investigacion Jülich en Alemania y directora de investigacion cientifica del HBP, durante una conferencia de prensa en la Cumbre HBP 2023 el pasado marzo.
El atlas utilizo datos cerebrales post mortem para generar mapas estandarizados, teniendo en cuenta la variabilidad natural entre las personas. Los cientificos de HBP han identificado seis regiones cerebrales previamente desconocidas en la corteza prefrontal que contribuyen al procesamiento de la memoria, el lenguaje, la atencion y la musica. Tambien vincula sus mapas con datos de expresion genica en el Allen Human Brain Atlas, una base de datos desarrollada por el Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Seattle, Washington, que caracteriza las neuronas en todo el cerebro. Usando los atlas emparejados, los investigadores revelaron como los cambios en la expresion genica asociados con la depresion estaban relacionados con cambios estructurales y funcionales en una region de la corteza frontal.
Los investigadores de HBP desarrollaron tambien algoritmos unicos que pueden construir un modelo de andamio a gran escala de las regiones del cerebro a partir de imagenes de microscopia. Usando esta herramienta, los investigadores produjeron un mapa detallado de la region CA1 en el hipocampo, un area que es importante para la memoria. El mapa contiene alrededor de 5 millones de neuronas y 40 mil millones de sinapsis.
Asimismo, el HBP tradujo algunos hallazgos en aplicaciones clinicas, utilizando modelos personalizados del cerebro, o “gemelos digitales”, para mejorar los tratamientos para la epilepsia y la enfermedad de Parkinson. Los gemelos digitales son representaciones matematicas del cerebro de una persona que fusionan escaneos de un individuo con un modelo, explico Jirsa.
El plan de proyecto original para el HBP incluia el desarrollo de sistemas informaticos modelados en el cerebro. Los cientificos de HBP contribuyeron al desarrollo de redes neuronales que pueden simular grandes sistemas similares al cerebro, ya sea para probar ideas sobre como funciona el cerebro o para controlar otro hardware, como robots o telefonos inteligentes.
Las criticas al resultado final
Segun publico Nature, la fragmentacion es el hilo conductor de las criticas que recibe el HBP. Se trata de un tema de larga data en la investigacion en neurociencia.
En sus ultimos tres años, el HBP intento superar la fragmentacion de sus subproyectos interdisciplinarios uniendo sus tecnologias en EBRAINS. Y si bien las iniciativas en las seis plataformas del HBP comenzaron a desarrollar herramientas compatibles y estandares de datos compartidos, y algunos grupos se reorganizaron para centrarse en desafios cientificos particulares en lugar de disciplinas, “aun hay mucho trabajo por hacer”, dijo Jirsa, para quien “la neurorobotica todavia no tiene ningun vinculo con el grupo mas impulsado clinicamente”.
Para algunos investigadores, los resultados cientificos fragmentados del HBP provienen de una falta de enfoque, algo que muchos le criticaban desde el comienzo, y que genero el desmembramiento del equipo original. Lo cierto es que a finales de septiembre el HBP dejara de recibir fondos.
Asi las cosas, los cientificos involucrados esperan que el trabajo del HBP y la plataforma EBRAINS sirvan de base para la neurociencia europea en los proximos años. “La investigacion sobre el cerebro requiere una comprension de los multiples niveles y multiples escalas del cerebro”, sostuvo Amunts.
Mientras tanto, la Comision Europea se prepara para hacer balance. La revision final del proyecto comenzara en noviembre y se espera que se publique en enero de 2024.
