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 2012  luglio 24 Martedì calendario

TUTTO IL CERVELLO NEL SUPERCOMPUTER

La filosofia della mente, da qual­che tempo, si trova come in uno stato di sospensione. E sì che nel ’decennio del cervello’ - indetto dal presidente Usa Bush agli albori degli anni Novanta - il dibattito si era sca­tenato. Non solo correvano parole i­nusualmente acuminate tra i fronti opposti dei riduzionisti e anti-ridu­zionisti, ma anche all’interno delle stesse correnti circolavano ironie, co­me quelle tra dualisti e duali, monisti tout court e monisti anomali, emer­gentisti di primo grado e quelli di se­condo e terzo. Adesso, invece, regna una strana quie­te. E analogamente al contadino un tempo avvezzo a scrutare il cielo che ora si siede in poltrona ad attendere le previsioni meteorologiche, così molti neurofilosofi, oggi, sono fermi in attesa di quello che uscirà dalla no­vella bocca della verità che è la barra di ricerca di Google. Google, beninte­so, sta qui come titolo (o sineddoche) per l’intero cosmo di computer e su­per- computer che pervade l’ambito scientifico forse ancor più che la no­stra vita ordinaria. Quanto sta avvenendo nei massimi laboratori mondiali di neuroscienze, del resto, dà buone ragioni per resta­re ammutoliti. L’obiettivo dichiarato, con ingenti investimenti economici e piglio aggressivo, è: la simulazione del cervello umano. Aperto il varco nel territorio genomico (ancora tutto da esplorare), la frontiera si è spostata in­fatti verso il territorio ’connettomico’ (connettomics), per tentare un’incer­ta traduzione del nome della neo-di­sciplina che intende esplorare-map­pare l’intero continente vergine delle connessioni neurali. Il progetto più noto, anche in virtù di recenti annun­ci, è il Blue Brain dell’Ecole Polytech­nique Fédérale di Losanna, in colla­borazione con l’Ibm e un team di isti­tuzioni universitarie di peso. Diretto­re: Henry Markram; finalità: racco­gliere e mettere in collegamento gli in­numerevoli dati provenienti da espe­rimenti settoriali «su ogni tipo di cel­lula neurale, sulla morfologia, sulla ri­costruzione 3D, sulle proprietà elet­triche, sulla comunicazione e la topo­logia sinaptica, sull’espressione dei geni…», con il proposito di costruire un cervello virtuale su un super-com­puter, il Blue Gene, capace di 144.000 miliardi di byte di memoria.
Un vero atlante funzionale del cervello per ricerche di inte­resse teorico sul modo in cui pensiamo, ricordiamo, impariamo, ma soprattutto per studi sui disturbi mentali e le malattie neurodegenera­tive. L’idea ’economica’ di Markram consiste nel simulare l’unità base di una colonna cerebrale per poi molti­plicarla, con le dovute varianti, un mi­lione di volte, al fine di ricostruire un modello di corteccia cerebrale com­pleto (che è la sede delle funzioni co­gnitive alte e costituisce circa il venti per cento dei neuroni dell’intero cer­vello). Nel 2007, a due anni dal varo del progetto, è stata completata la si­mulazione della prima colonna cere­brale di un ratto; l’anno scorso è sta­to raggiunto un circuito di cento co­lonne neocorticali, per circa un mi­lione di neuroni. Siamo a percentua­li minime rispetto al cervello umano, ma la marcia è stata intrapresa e la ta­bella del ritmo esponenziale della tec­nologia permette a Markram di e­sporsi fino a collocare la simulazione di un intero cervello umano nell’oriz­zonte dei dieci anni. A margine del progetto Blue Brain, a metà giugno, è stata annunciata la co­struzione di Neuropolis , la cittadella svizzera del cervello, uno showcase di ampie dimensioni che metterà a di­sposizione l’enorme data base e la piattaforma di simulazione a tutti gli scienziati e offrirà anche motivi di in­trattenimento, in modo da conferire uno strato commerciale e pubblicita­rio all’evento. Assai meno pubbliciz­zato, nello stile proprio della Darpa (agenzia dei progetti avanzati del Pen­tagono), ma non meno potente è il progetto Synapse , punta di eccellen­za del cognitive computing che, sin­tetizzando neuroscienze, informati­ca, filosofia e matematica, cerca di co­struire una mente artificiale tramite lo studio dei meccanismi del cervel­lo. Attraverso la potenza di calcolo of­ferta ancora dall’Ibm, Synapse si con­centra principalmente sulle dinami­che topografiche e i livelli di attività e­lettrica delle popolazioni neurali. La parola-chiave del progetto è ’sinap­tronica’, un’elettronica basata sul mo­do in cui le sinapsi conservano, pro­cessano e comunicano le informazio­ni.
Il capo d’opera, in questo senso, è Blue Matter, un algoritmo per modellare i dati neurologici. Attribuendo un co­lore alle diverse reti di fibre (il marro­ne per le fibre che connettono le re­gioni critiche per i processi di lin­guaggio; l’arancione per quelle inte­ressate nei processi di memoria; il ver­de per quelle coinvolte nella visione …) è possibile visualizzare (e Internet offre qualche assaggio) la propaga­zione dei vari stimoli all’interno del cervello. S ono immagini ad effetto quasi i­pnotizzante, che gareggiano con quelle pubblicate da un terzo mega-progetto, lo Human Connecto­me, dei National Institutes of Health che, dal 2009, si muove con l’obietti­vo di fornire una mappa completa del­la connettività sottostante le funzioni cerebrali. Da poco è in atto la fase cen­trale: la cartografia (detto in termini antichi) o la scannerizzazione (in ter­mini più alla moda) di un imponente campione di cervelli ’viventi’ - più di un migliaio, comprese alcune centi­naia di cervelli (di) ’gemelli’ - per poi incrociare pattern cerebrali, dati ge­netici e test comportamentali.
Attorno a questi, un cosmo di proget­ti satelliti, come il Gene Paint dell’Isti­tuto Max Planck di Hannover, il Who­le Brain Atlas di Harvard, il Brain Ex­plorer dell’Allen Institute di Seattle e molti altri. Vedere, presso questi siti, un’esplorazione a tre dimensioni del­la ’foresta’ neurale oppure un’irra­diazione sinaptica colorata di uno sti­molo sensoriale è uno spettacolo (e­stetico) nello spettacolo (tecnologi­co).
Qualche tempo fa in filosofia della mente ricorreva il detto: «Se il cervel­lo umano fosse abbastanza semplice da poter essere compreso, il cervello umano sarebbe troppo semplice per poterlo comprendere». L’ingresso dei super-computer ha però spezzato questo circolo invincibile: il cervello umano ha inventato il cervello elet­tronico, cioè il computer, con il quale studiare il cervello umano tramite un cervello artificiale, ovviamente diret­to da un cervello umano … in un mo­vimento a spirale verso altezze anco­ra indeterminate. Un movimento che, hegelianamente, richiama l’intera tra­ma dell’avventura umana.