Un cerebro artificial para determinar dónde nace la inteligencia

Por Gautam Naik (The Wall Street Journal)

Durante los últimos cuatro años, Henry Markram ha estado construyendo un cerebro artificial biológicamente fidedigno. Propulsado por una supercomputadora, su modelo de software imita la actividad de una parte vital de la materia gris de una rata.

Apodado Blue Brain, la simulación muestra un comportamiento extraño. Las "células" artificiales responden a los estímulos y de repente emiten pulsaciones y se encienden al unísono, un patrón que no está programado sino que surge de modo espontáneo.

Una mirada a Blue Brain el proyecto para crear un cerebro artificial que ayude a entener cómo se forma la inteligencia.

Este tipo de comportamiento sincronizado es común en los cerebros de materia viva, donde se cree que indica un paso básico en la toma de decisiones. Pero cuando surge en un sistema artificial, es más sorprendente.
[+/-]

Blue Brain está siendo desarrollado en el École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suiza. El proyecto espera hacer frente a uno de los misterios más desconcertantes de la ciencia neuronal: ¿Cómo surge la inteligencia humana? Los científicos de Blue Brain esperan que su modelo de computadora pueda esclarecer partes del enigma, y posiblemente hasta replicar la inteligencia de alguna manera.

"Estamos construyendo un cerebro partiendo desde la base, pero de silicio", dice Markram, el líder de Blue Brain, que es potenciado por un supercomputador de International Business Machines Corp. "Queremos entender cómo aprende el cerebro, cómo percibe las cosas, cómo emerge la inteligencia".

Blue Brain es un proyecto controvertido y su éxito no está asegurado. Christof Koch del Instituto Tecnológico de California, un científico que estudia la conciencia, dice que el proyecto suizo provee datos esenciales sobre cómo funciona parte del cerebro. Pero agrega que el método de Markram todavía carece de algoritmos, la programación biológica que genera funciones más complejas.

"Se necesita una teoría sobre cómo un circuito cerebral particular" puede activar propiedades complejas, argumenta Koch.

A pesar de las dificultades, el esfuerzo por entender, replicar y hasta reproducir funciones superiores del cerebro se ha convertido en una parte de la neurociencia que atrae mucha atención.

Con la ayuda de una beca de US$4,9 millones del Departamento de Defensa de Estados Unidos, IBM trabaja en un proyecto separado con cinco universidades en ese país para construir un microchip pequeño y de bajo consumo energético que simula el comportamiento de un millón de neuronas y diez mil millones de sinapsis (el proceso de comunicación entre neuronas). El objetivo, dice IBM, es desarrollar computadoras inteligentes que puedan predecir mejor el comportamiento de sistemas complejos, como el estado del tiempo y los mercados financieros.

El gobierno chino ha otorgado unos US$1,5 millones a un equipo en la universidad de Xiamen para crear robots con cerebros artificiales con microcircuitos que evolucionan, aprenden y se adaptan a situaciones de la vida real. De manera similar, Jeff Krichmar y colegas en la Universidad de California en Irvine, California, han construido un robot con un cerebro artificial que aprende a mejorar su percepción visual mientras se mueve por un laboratorio, otro tipo de comportamiento emergente, un tipo de auto‐rganización espontánea.

Los científicos detrás de Blue Brain esperan conseguir reproducir un cerebro humano que funcione en diez años. El cerebro humano tiene 100.000 neuronas que se envían señales eléctricas entre ellas a través de una red de al menos 100 billones (millones de millones) de conexiones, o sinapsis. ¿Cómo reproducir un sistema tan complejo?

Markram ha adoptado un método sistemático aunque engorroso. Decidió hacer un plano del sistema neuronal y luego usar ese mapa para reconstruir el cerebro de modo artificial. Se centró en la columna neocortical de una rata o NCC, una pieza esencial del neocórtex del cerebro, que es el responsable de las funciones complejas y del pensamiento. En el caso de una rata, eso incluye planear la obtención de comida.

Todos los mamíferos tienen neuroconexiones, las cuales son similares a las de los humanos, aunque nosotros tenemos muchos más, lo que significa mayor poder cerebral.

Si Blue Brain se vuelve algún día lo suficientemente sofisticado como para imitar el cerebro humano, ¿exhibirá indicios de conciencia? Markram dice que "si en efecto emerge [una conciencia], podrá determinar cómo nace. Si no lo hace, sabrá que es el resultado tan sólo de la interacción de 100.000 millones de neuronas".