El Mare Nostrum investiga el nostre cervell

Un macroprojecte enorme, el Human Brain, en què s'invertiran 1.200 milions d'euros, vol imitar un cervell humà, el vell somni. Farà servir models de programació creats en el Barcelona Supercomputing Center amb el superordenador MareNostrum, que s'encarregarà d'executar simulacions de les neurones cerebrals. El Human Brain Project, considerat el projecte neurocientífic més ambiciós del món, ha començat a caminar a Lausana amb la presència de 135 centres de recerca europeus, entre ells el Barcelona Supercomputing Center. El seu objectiu és comprendre i simular el funcionament del cervell humà en les seves diferents capes, des del genoma i nivells cel·lulars a neurones, circuits, regions del cervell i finalment el cervell sencer.

OmpSs i Compss són els dos models de programació desenvolupats en el Barcelona Supercomputing Center-Centre Nacional de Supercomputación, que s'utilitzaran perquè aquestes simulacions de gran grandària puguin executar-se en els superordenadors europeus que participen en el projecte i coordinar-se entre elles.

En concret, el programa Compss s'encarregarà de dur a terme la supercomputació interactiva: aportar el suport necessari per a la interacció de múltiples simulacions que resolguin un problema complex i compartir dades. Cinc investigadors del Barcelona Supercomputing Center lideren diferents parts del Human Brain Project, entre ells el director de Ciències de la Computació, Jesús Labarta i la investigadora experta en models de programació Rosa María Badia. 

Ho tenen difícil malgrat la quantitat de calers i hores que emprearan. No hi ha res més complex i imperfecte que el nostre cervell, una autèntica màquina d´una potència encara desconeguda. 

Sort.

Au siau!

Creació de microcervells humans

Segons ha pubilicat la revista especitalitzada Nature, un equip de científics ha desenvolupat petits cervells humans tridimensionals de 4 mil·límetres de diàmetre a partir de cèl·lules mare pluripotents que ajudaran a aprofundir en l'estudi d´aquest aparell tan complex i quasi perfecte, que s´anomena cervell. Aquests òrgans creats de forma artificial, han estat possibles mitjançant la recerca de la Universitat de Bonn i l'Institut de Biotecnologia Molecular de Viena. Del seu estudi es podran extreure importants notes en relació al desenvolupament del cervell durant les etapes més primerenques. L´enrme complexitat del cervell humà impedeix d´avançar més en el seu estudi i ha afavorit investigar en la creació d´uns òrgans que poguessin simular les seves característiques per estudiar-ho en profunditat. Ja són coneguts els estudis en relació als cervells d´animals, però no comparteixen l´enorme potència i particularitats del cervell humà. Aquests microcervells estan formats per diferents teixits disposats en capese i inclouen l'escorça cerebral que cobreix els dos hemisferis. Per demostrar la utilitat de la investigació, els científics van analitzar diferents malalties neurològiques que tenen lloc quan el cervell es troba en ple desenvolupament, com la microcefàlia (malaltia que provoca que la grandària del cap de les persones sigui menor al que hauria de tenir). A partir de cèl·lules mare els investigadors van afegir cèl·lules de pacients amb microcefàlia per obtenir un cervell d'una persona amb aquesta malaltia i van trobar que en els cervells amb aquesta dolència les cèl·lules precursores de les neurones deixaven de proliferar massa aviat, un defecte que podria explicar algunes de les causes de la microcefàlia. Aquesta prova no es podria fer amb animals, ja que cap animal presenta la mateixa expansió neuronal que el ser humà. Aquests petits òrgans artificials no tenen les mateixes funcions que un cervell humà corrent, però el grup de científics no descarta progressar en aquesta línia. Està clar que aquest tipus d´investigació, sens dubte, ens portarà a conèixer molt més la gran màquina que és el cervell i portarà cara al futur noves vies per explorar la via sanitària. També portarà cap a investigacions on la ciència ficció i el futurisme segur que sortiran a debat, ja que un cop començant a esbrinar el seu funcionament, la robòtica i la investigació sobre robots humanitzats formaran part del paisatge dels nostres somnis i ansietats. No per això, la ciència no ha de progressar, ans al contrari. 

Au siau!

El cervell humà, la màquina perfecta

Investigadors  i experts estan treballant des de fa temps per fer servir

complexos programes informàtics i potents superordinarors per simular el cervell humà. El nostre cervell és una màquina tant potent que per simular només un segon de la nostra activitat cerebral, el superordinador Fujitsu K, dotat amb prop de 83.000 processadors, va requerir prop de 40 minuts per simular aquest segon del cervell humà. ¿Certament increïble, oi?. Els científics ja saben encarar aquest projecte de simulació cerebral, però sembla que encara la tecnologia està un pas enrera -al menys oficialment- i no pot arribar a la potència del nostre cervell. Malgrat els avenços que fan que aquests ordinadors arribin a les 10 petaflops (mesura informàtica equivalent a 10 elevat a la quinzena potència), no poden arribar a recrear aquesta magnífica obra de l´enginyeria natural que és el nostre cervell. Amb els seus 82.944 processadors, va crear una xarxa d'1.730 milions de cèl·lules nervioses, connectades a 10,73 bilions de sinapsis amb un petabyte de memòria RAM: la simulació només va arribar a representar l'1 per cent de la xarxa neuronal en el cervell. Segons les informacions, serien necessaris 100 sistemes com el que han empreat per igualar la xarxa neuronal del cervell humà. Tranquils, arribaran, ja sabem que el poder no té frontreres ni coneix d´ètica: és més fàcil per ells treballar en aquests projectes que no en alfabetitzar i donar cultura al món o aigua als països desenvolupats. Són investigacions que ens van descobrint el perfil del futur als laboratoris apropant cada cop més la ciència ficció a la nostra realitat. Tenint present els nostres gestors, deixarem en bolquers els nostres somnis cinèfils. Tota manera, i de forma paradoxal una notícia més amunt em fa veure la fragilitat de la frase "el cervell humà, la màquina perfecta". Aquesta notícia resava així: "Un home mata a la seva dona a l´Afganistan per anar al mercat sense el seu permís". És realment brutal el mal dels extremistes. Jo crec que arribarà un moment en què finalment l´espècie humana es segregarà entre extremistes i persones. N´hi haurà més de les primeres, segur. 

Au siau!

Controlant les nostres ments

A la recerca de com poden influir sobre el ser humà -enlloc de conèixer una mica més de nosaltres i transformar la nostra potent energia de l´intel.lecte en energia positiva-, una empresa alemanya vol transmetre publicitat des de la finestra dels trens directament al nostre cervell. Ni més, ni menys. El mecanisme que s´està creant funciona mitjançant les vibracions que surten de les finestres i que arriben al cervell a partir de la conducció òssia. Es tracta d´una tècnica que transmet vibracions al crani i el cervell converteix aquestes vibracions en so, provocant la transmissió de la informació a l´oïda intern. Això provoca la sensació que el so prové de l´interior del cap. La companyia inventoraha creat una presentació per poder explicar com funciona aquesta nova tècnica. En aquesta presentació es veu els passatgers d'un tren alemany sorpresos en escoltar anuncis que els instaven a descarregar l´app Sky Go als seus aparells mòbils. L´empresa ha manifestat que tothom estava molt contents gaudint d´aquesta nova forma de publicitat. També asseguren que la nova tecnologia podria ser utilitzada més enllà de la publicitat: per distribuir música, entreteniment, informació sobre el transport, el clima, etc. Aquesta tecnologia de conducció òssia ja s'ha utilitzat en altres dispositius de transmissió com a auriculars i audiòfons. Els afirmen que els missatges no són molests, ja que els escolta el passatger que recolza el cap al vidre. Però això no se sap del tot. No tothom està d'acord amb la nova mesura publicitària i alguns ja han llançat comentaris, afirmant que el sistema pot suposar una violació de la privadesa de cada persona. Ja és ben antic, els diversos intents de penetrar dins la ment humana, de conduir els nostres pensaments, opinions i decisions cap al terreny d´aquells que tenen el poder d´influència sobre nosaltres. No és nou. Ni serà l´últim intent. Faríem bé en estar alerta, ja que les investigacions sobre el control de les persones no s´aturarà. Com si no influïssin prou! En compte! 

Au siau!

Descobrint l´interruptor de l´envelliment humà

Està localitzat en l'hipotàlem i regula la inflamació crònica que s'associa a moltes malalties. Un dels aspectes de l'envelliment és la seva progressió coordinada en tots els sistemes de l'organisme. Durant molt temps s'ha sospitat que el cervell intervé en aquest procés de declivi físic i psicològic, però fins ara no hi havia proves en mamífers. Sí sap que en alguns invertebrats, com la mosca de la fruita o el cuc transparent el declivi associat a l'edat està regulat per neurones sensorials que capten informació de l'entorn referent a la disponibilitat de menjar o factors estresants. Investigacions de la Facultat Albert Einstein de la Universitat Yeshiva de Nova York demostren que en ratolins la coordinació dels processos que donen lloc a l'envelliment té lloc en l'hipotàlem, una estructura equivalent a aquestes neurones sensorials dels invertebrats, que també controla funcions essencials per al manteniment de la vida, com la regulació de l'a alliberament d'hormones, la gana, la temperatura o el somni. En concret han descobert que en els rosegadors hi ha una activació crònica del factor nuclear kB que actua com un interruptor que pot accelerar o disminuir la velocitat de l'envelliment.
De fet, la inflamació crònica està implicada en patologies com l´arteriosclerosi, l´artritis, el càncer, l´Alzheimer i moltes altres afeccions relacionades al pas dels anys. La interrelació entre envelliment i inflamació és tan característica que s'utilitza el concepte inflammageing, un terme derivat d'inflamació i envelliment. A l'article publicat a la revista Nature els dos investigadors ressalten que el treball marca un nou punt en l'estudi de l'envelliment, ja que demostra que en ratolins la inflamació associada a l'envelliment està coordinada en l'hipotàlem, on s'integren les respostes hormonal i immune.Treballant i investigant, passem del passat al futur. I finalment la ciència ficció serà una realitat.

Au siau!

Més a prop dels secrets del cervell humà

Un equip d´investigadors de la Universitat de Stanford, ha desenvolupat un mètode per estudiar el cervell sense alterar la seva forma ni les conexions internes mitjançant un procès químic que el fa transparent. Aquest avena pot permetre canviar l´estudi del funcionament del cervell, i que ara amb aquesta tècnica, queda exposat com si fos un aparador. N´hi ha moltes esperances en el nou mètode, ja que permetrà una anàlisi molt més acurada tant del cervell com de les malalties com l´alzheimer o les d´ordre mental i donar llum al funcioament neuronal. La nova tècnica s´anomena Clarity i la seva gran resolució molecular per tot el cervrell podent veure els detalls més petits fa d´aquesta tècnica una de les troballes científiques de l´any, ja que el potencial sobre l´estudi del ser humà serà a partir d´ara exponencial. El projecte ha estat encapçalat per Kart Deisseroth, enginyer biologic i psiquiatra i ha estat ja provat en ratolins , en peixos i en mostres de cervell humà. Fins ara l´estudi implicava obrir i seccionar l´òrgan perdent la integració i complexitat de les conexions. Amb aquesta tecnología, que comporta canviar els lípids que donen forma al cervell per un hidrogel, l´estudi es fa tridimensional i comporta una forma totalment nova i integral d´analitzar-l´ho. Ara els reptes són múltiples com cada vegada que donem un pas cap endavant: com gestionar la quantitat de dades que a partir d´ara apareixen, quines funcions analitzar primer, amb quin objectiu volem estudiar el cervell, raons ètiques, què diren les forces més ortodoxes, etc..
Sí està clar que és un repte de computació i informatització de dades, perquè caldran millors sistemas d´imatges, i de simulació. Però sigui com sigui, serà un avanç i un después que ens portarà segur canvis en el que avui entenem de l´òrgan més perfecte de la natura.

Au siau!

"Segur que l´home arriba a l´espai"

Molt interessant l´entrevista que li feien a Javier de Felipe http://www.cajal.csic.es/departamentos/defelipe-orqueta/datos.html  (Madrid, 1953), especialista en l´estudi microanatòmic del cervell i professor d´investigació a l´Institut Cajal del CSIC http://www.csic.es/ . Es tracta d´un dels més grans experts en la investigació de l´escorça cerebral, i ha col.laborat amb la NASA en el projecte NEUROLAB i forma part del projecte Cajal Blue Brain, una iniciativa que des de 2002 vol ajuntar els esforços d´investigadors de tot el món per entendre l´estructura cerebral. Som el nostre cervell però coneixem molt poc d´ell; poder saber més d´ell podrà aconseguir que poguem conèixer-nos millor.

Aquest investigador ha visitat fa poc Barcelona per una conferència que va fer-se al Museu Blau - “Sobre la belleza, el arte y la evolución del cerebro”-, i que s´emmarca en el conjunt d´activitats que es celebren aquest any en ser l´any de la neurociència.

L´objectiu de l´estudi és conèixer l´estructura elemental del funcionament de l´escorça cerebral que és la regió del cervell més relacionada amb allò que ens fa ser humans. Com diu l´investigador l´éxit d´aquest estudi radica en què si volem conèixer-nos a nosaltes una mica millor, hem de sabe cóm és el nostre cervell, com funciona, com ha estat dissenyat.  No se sap què ens fa diferentes de la resta de les espècies: una part dels científics pensen que la complexitat, altres consideren que l´estructura del cervell, les cèl.lules que són diferents. En qualsevol cas, una expressió tan normal com "demà torno", és un pensament molt complex, que a sobre un ho digui amb un so i l´altre ho entengui, ho fa encara més magnífic. Per Javier de Felipe, el més impressionant és que el cervell és un mateix, i el fet que una matèria et faci sentir un mateix és totalment increïble ja que hem sorgir de la matèria i al llarg d´aquesta evolució en el temps s´han anat formant estructures fins arribar al cervell humà.

Sort pel nostre científic en els seus estudis.

Au siau