miércoles, 13 de diciembre de 2023

El cerebro artificial: una meta cada vez más lejana

 Sabemos hace tiempo que el cerebro se compone de 86.000 millones de neuronas. Hace años también que se trata de crear redes de neuronas artificiales (de cilicio o biológicas) a modo de procesador, esperando avanzar de a poco hacia la obtención de un cerebro artificial comparable al cerebro humano.

La sola cifra de 86.000 millones de neuronas pone ya grandes dificultades para llegar a la meta. Pero lo estudios del cerebro han seguido avanzado y descubierto dificultades aún mayores, partiendo por el número (mil billones, 10E15) y la complejidad de las conexiones entre neuronas. 

Pero, además, las neuronas no son todas iguales ni cumplen las mismas funciones. En esta materia, "se ha producido una avalancha de hallazgos, la mayoría de los cuales aún no se comprenden completamente", dice la neurobióloga Barbara Treutlein, del ETH Zürich en Suiza (Marshall). 

Y hay que agregar ahora el porte de la genética que, en relación al cerebro y a las neuronas, ha descubierto en 2019 que una parte del ADN, exclusiva del ser humano, determina la conformación de la red neuronal: "la "expresión genética" puede dar a las células formas y comportamientos fundamentalmente diferentes" (ibidem). Un gen llamado SRGAP2C, exclusivo del género Homo, altera las conexiones en la corteza, multiplicándolas.

"La complejidad aquí es vertiginosa. Un estudio de 2021 sobre expresión genética encontró que algunos genes que son importantes en el cerebro pueden producir 100 proteínas cada uno, dependiendo de cómo se expresen. Un gen expresado en humanos en desarrollo, pero no en chimpancés, controla toda una red de otros genes que se cree están involucrados en el desarrollo del cerebro humano." (ibidem)

Es posible que una parte de esta complejidad haya sido desvelada por el Human Brain Project, que se dio por finalizado este año y en el que participaron 500 investigadores durante diez años, aunque aún queda por descubrir como aprovechar estos conocimientos.

Un ejemplo es el descubrimiento realizado en 2017, por el equipo del neurocientífico Nenad Sestan, de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut: han descubierto que algunas neuronas son la expresión de genes implicados en la producción de dopamina, la hormona de la recompensa, y están presentes en la corteza cerebral. Por ello, Sestan sugiere - aunque aún es una mera hipótesis - que podríamos sentir placer por el mero hecho de pensar. (ibidem)

Kurt Schilling y su equipo de investigadores de la Universidad de Vanderbilt (Estados Unidos) también han descubierto que la materia blanca del cerebro - formada por los axones que conectan las células nerviosas y las células gliales que los rodean y protegen- emite señales y aún se desconoce exactamente su función (Piacente). Pero se producen cuando el cerebro se encuentra en una etapa de mayor actividad y parecen asociadas a la conectividad y a la circulación de la sangre.

Otro descubrimiento, de una investigación dirigida por el Instituto Turner para el Cerebro y la Salud Mental de la Universidad de Monash en Australia, se obtuvo al examinar más de 10.000 mapas diferentes de la actividad del cerebro humano ha mostrado que el mapa topográfico del cerebro de una persona es diferente del de otra persona y ejerce una influencia sobre cómo pensamos, sentimos y nos comportamos. "Las ondas cerebrales no son el producto directo de las conexiones neuronales, como señalan los autores de esta investigación, sino de la orografía cerebral que, a modo de correntía, regula el paso de los pensamientos a través de las montañas, vaguadas y laderas cerebrales."  (Martínez de la Fe) Por lo tanto, no se trata solamente de la red (las conexiones) sino de la difusión a través del mapa de la red.

Mientras más sabemos del cerebro, más podemos dudar de que podamos reproducirlo (excepto por la procreación, evidentemente).

Referencias

Ebrains (2023): Human Brain Project, Highlights and Achievements

Marshall, M. (2023): Los nuevos descubrimientos que cambian lo que sabemos sobre la importancia del tamaño del cerebro en la inteligencia humana, BBC Mundo, 12/12/2023. 

Martínez de la Fe, E. (2023): El pensamiento no depende de las conexiones neuronales, sino de la orografía cerebral, Levante, 14/07/2023. 

Piacente, P.J. (2023): La materia blanca del cerebro emite señales que desconocemos, Levante, 27/10/2023.

Schilling, K. & alt. (2023): Whole-brain, gray, and white matter time-locked functional signal changes with simple tasks and model-free analysis, PNAS (2023). DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2219666120