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ABC DOMINGO 29- -4- -2007 CIENCIAyFUTURO www. abc. es cienciayfuturo 91 SIMULANDO UN CEREBRO DE RATÓN Utilizando el mayor superordenador del mundo, el Blue Gene de IBM, investigadores de la Universidad de Nevada han conseguido simular el funcionamiento de la mitad de un cerebro real de ratón Se piensa que en la mitad del cerebro de un ratón existen ocho millones de neuronas, cada una de las cuales realiza 8.000 conexiones (o sinapsis) diferentes Los científicos han conseguido reproducir, durante diez segundos, el funcionamiento real de 8.000 neuronas y más de 6.000 sinapsis Blue gene en su emplazamiento en la ciudad californiana de Livermoore Un ordenador simula por primera vez el funcionamiento de un cerebro real Durante diez segundos, el superordenador más potente del mundo consiguió funcionar de la misma manera que lo hace la mitad del cerebro de un ratón JOSÉ MANUEL NIEVES MADRID. La era de los superordenadores ha abierto a la Ciencia nuevas e insospechadas formas de acceder al conocimiento. La estructura de las proteínas, el delicado y complejo mecanismo celular, el comportamiento de la materia en situaciones extremas, la naturaleza del Universo, de la Tierra, del clima... o la forma en que funciona el órgano vivo más complejo de la creación, el cerebro. Gracias a la potencia conjunta de miles de procesadores, los grandes ordenadores realizan simulaciones cada vez más acertadas de mecanismos, situaciones y procesos complicados, cuyo conocimiento nos estaría vedado por cualquier otro medio. La analogía (puramente artificial) entre cerebros orgánicos y electrónicos parece, además, constituir para los investigadores un desafío especial para comprender los entresijos de la mente. Más que un desafío, una provocación. Por eso, los intentos de llevar al interior de estas grandes máquinas, que ocupan por completo grandes salas climatizadas, lo que sucede en los apenas 1.500 centímetros cúbicos de nuestra cavidad craneal constituye, desde hace décadas, uno de los objetivos más ambiciosos de la Ciencia. Ahora, utilizando el que es, hoy por hoy, el ordenador más potente del mundo, el Blue Gene de IBM, tres investigadores de la Universidad de Nevada, James Frye, Rajagopal Ananthanarayanan y Dharmendra S. Modha, han conseguido poner en marcha la mayor simulación cortical realizada hasta ahora, equivalente en complejidad a la mitad de la que alcanza el cerebro de un ratón. En trabajos anteriores, el mismo equipo de investigadores, integrantes del Programa de Simulación Neocortical de la Universidad de Nevada (NCS) habían analizado características y patrones concretos de la forma en que funciona el cerebro de estos pequeños roedores. 8.000 conexiones (o sinapsis) con otras fibras y estructuras de su sistema nervioso. Realizar un modelo fiable de un sistema así, afirman los investigadores en un comunicado, implica el uso de una tremenda fuerza de computación, comunicaciones y capacidad de memoria informática El equipo, que ha trabajado en estrecha colaboración con los laboratorios de investigación de IBM en Almaden, puso a funcionar su simulación en Blue Gene el ordenador más potente construido hasta ahora, equipado con 4096 microprocesadores, cada uno de los cuales utiliza 256 MB de memoria. Utilizando esta potencia, los investigadores consiguieron crear la mitad de un cerebro virtual de ratón con 8.000 neuronas y más de 6.300 sinapsis. Debido a su complejidad y a la cantidad de recursos necesarios, la simulación sólo funcionó durante diez segundos, y a una velocidad diez veces inferior a lo que lo hace en la vida real, es decir, el equivalente a un solo segundo de actividad cerebral de un ratón. Y lo que sucedió, según los investigadores, fue que las neuronas empe- zaron a unirse en grupos de forma espontánea. Y a enviar órdenes a través de las conexiones nerviosas, tal y como hacen en la naturaleza. Escaseaban, sin embargo, otras estructuras nerviosas observadas en cerebros reales de ratón. Conseguir que se reproduzcan estas estructuras constituye el objetivo de próximos experimentos que serán, según los científicos, más rápidos y mucho más reales aún. Todo un paso, pues. Pequeño, pero el primero. Más información: http: brain. cs. unr. edu publications jf. parall optim. ms thesis 03. pdf El mayor problema para realizar simulaciones del cerebro reside en la extraordinaria complejidad de los tejidos cerebrales y del astronómico número potencial de interacciones posibles entre los varios elementos implicados. Se cree que la mitad del cerebro de un ratón tiene cerca de ocho millones de neuronas, cada una con Infinitas conexiones Medio cerebro de ratón tiene cerca de ocho millones de neuronas, con más de 8.000 sinapsis cada una