Mappatura del cervello

Questa volta l'Europa ha battuto sul tempo gli Usa con il suo progetto ambizioso HBP (human brain project - vedi qui il relativo post). Ma anche gli Usa hanno annunciato al mondo il loro progetto sul cervello umano, e che sia un progetto importante e strategico è evidente nell'annuncio dato non da uno sconosciuto funzionario, ma dallo stesso presidente Obama.

"L'EQUIVALENTE dello storico progetto Genoma, ma per il cervello. E' l'ultima sfida di Barack Obama, pronto a lanciare un progetto decennale per mappare la mente e scoprirne a fondo il funzionamento, analogamente a quanto è stato fatto dai genetisti anni fa con il 'Human Genome Project'
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il piano, denominato "Brain Activity Map Project" verrà concretamente presentato a marzo e prevede la collaborazione pubblico-privato. Molte agenzie federali, assieme a fondazioni private, aiuteranno un team di neurologi e nanoscienziati nei loro sforzi di portare avanti la conoscenza dei miliardi di neuroni presenti nel nostro cervello, per capire meglio come funziona la nostra percezione sensoriale e in ultima analisi il nostro stato di coscienza. Con questo progetto si spera anche di acquisire nuovi sviluppi scientifici e tecnologici per trovare nuove terapie per malattie gravi come l'Alzheimer e il morbo di Parkinson. Ma si spera di fare passi avanti anche nella cura all'autismo e alla schizofrenia. Inoltre, ci si augura di porre le basi per nuovi studi più avanzati nel campo dell'intelligenza artificiale."
(www.repubblica.it)

In pratica sono gli stessi obiettivi medicali ed informatici presenti nel progetto europeo HBP. Tanto che viene da chiedersi per quale motivo Europa e Usa non uniscono i loro sforzi finanziari per giungere al medesimo traguardo. C'è evidentemente una componente di concorrenza fra le due sponde dell'Atlantico, una componente di sfruttamento in anteprima, anche per scopi non proprio nobili, di scoperte scientifiche che potrebbero dare un vantaggio strategico, economico e militare.

Ma al di la di queste considerazioni di lotte commerciali e forse anche spionistiche, c'è in entrambe le ricerche sul cervello umano un'ambizione che va molto oltre le cure mediche (seppure importanti) e l'informatica. E' la ricerca da parte dell'Occidente di una nuova superiorità.

La superiorità dell'Occidente era palese fino a venti-trenta anni fa. Le produzioni a più alto contenuto tecnologico erano appannaggio dei paesi più evoluti dell'occidente. Al limite nei paesi del secondo e terzo mondo erano collocate produzioni industriali estrattive, o a basso contenuto tecnologico.

Oggi non è più così. Anche grazie alle politiche di dislocazione delle produzioni delle multinazionali in paesi a basso costo di manodopera, molte conoscenze, come quelle informatiche sono migrate nei paesi dell'estremo oriente. Se negli anni '70 c'era solo il Giappone, fedele alleato atlantico, ad avere accesso a certe conoscenze, ma solo in funzione di "copiatore e miglioratore", oggi il Giappone stesso risente della concorrenza di Corea, Cina, India e fra poco anche Vietnam e altri dell'Asia indocinese.

E non si è solo più in una fase di pura emulazione. Anche cinesi e indiani ormai fanno ricerca in questi campi e possono raggiungere anche risultati migliori di quelli conseguiti in occidente. Dal punto di vista del benessere dell'umanità è un fatto positivo avere questo fermento tecnologico dove prima regnava la bicicletta e l'aratro trainato da buoi. Dal punto di vista dell'Occidente invece, egoisticamente parlando, è un pericolo mortale. E la messa in dubbio di una supremazia culturale storica, secolare.

Ecco perché per l'Occidente è necessario cercare nuove frontiere. Se non puoi avere più risorse del tuo avversario, devi almeno cercare di essere più scaltro. Nel post precedente sul "Cervello artificiale europeo" ho esageratamente supposto che queste ricerche servissero in realtà per creare macchine intelligenti con il compito di controllarci, come nella migliore tradizione della fantascienza da Matrix a Terminator.

Un lettore non ha gradito questa esagerazione, ma la realtà non è molto lontana da questa visione. Quello che vuole ottenere l'Occidente è abbastanza evidente: riuscire a potenziare le facoltà intellettive umane per averne un vantaggio sul resto del mondo. Che poi venga fatto attraverso la realizzazione di macchine che imitano il funzionamento del cervello umano, o attraverso uno studio e potenziamento delle facoltà dei nostri cervelli biologici, questo probabilmente è ancora da stabilire. Le ricerche sono agli inizi, vedremo quali scoperte porteranno e che tipo di vantaggi ci daranno.

Ma che siano ricerche strategicamente importanti e rivolte al mantenimento di una supremazia tecnologico-culturale dell'Occidente è evidente dalle somme che sono in gioco: gli europei, in periodo di crisi dell'eurozona, hanno stabilito di spendere almeno 100 milioni di euro per dieci anni. Ma è probabile che poi la spesa lieviterà visto l'impegno nel progetto di tantissimi organismi ed enti pubblici e privati (www.humanbrainproject.eu).

Gli Usa, anche loro in una non floridissima situazione economica, probabilmente spenderanno di più:

"I dettagli della spesa a carico delle casse dello Stato non sono ancora chiari, tenuto conto del difficile stato della finanza pubblica americana. Dalle prime stime il costo dovrebbe aggirarsi sui 300 milioni l'anno, cioè almeno 3 miliardi per la durata del progetto. Tuttavia, Obama è determinato ad andare avanti. Nel suo ultimo discorso sullo Stato dell'Unione ha dedicato a questa materia appena poche frasi, ma molto indicative, citando la ricerca sulla mente umana un esempio di come il governo "dovrebbe investire nelle idee migliori". 

"Ogni dollaro investito nella mappatura del genoma umano - ha ricordato Obama - ha fruttato 140 dollari all'economia americana. Oggi i nostri scienziati stanno mappando la mente umana per dare risposte a malattie come l'Alzheimer. Stanno scoprendo medicine in grado di rigenerare tessuti e organi, stanno elaborando nuovi materiali per produrre batterie 10 volte più potenti. Ora è il momento di andare a fondo in questi investimenti in scienza e innovazione che creano tanti posti di lavoro".

Il precedente che Obama ha in mente è appunto il progetto Genoma. Costato 3,8 miliardi di dollari, la ricerca iniziò nel 1990 e raggiunse il suo obiettivo, cioè la mappatura genetica umana completa di tutto il Dna, nell'aprile del 2003. E secondo le stime del governo federale, già nel 2010 quella scoperta rese allo stato 800 miliardi di dollari."

(www.repubblica.it)

Genetica e studio del cervello. Due ricerche che procedendo in parallelo potrebbero portarci molto lontano. Anche in territori eticamente complicati, o addirittura molto pericolosi. Ma ogni sfida umana alla natura porta con se dei pericoli. Inoltre il potenziamento delle facoltà cognitive umane, un domani potrebbe essere fondamentale per la sopravvivenza della nostra specie in un mondo sempre più sovraffollato e sempre più impoverito delle sue risorse naturali e biologiche.

Cervello artificiale europeo

(www.humanbrainproject.eu)

Come sarà l'Unione Europea del futuro? Da chi sarà governata? Dal Parlamento europeo? Dalla Commissione "vattelapesca"? In segreto dalla Troika: Bundestag, Bundesbank e Bce? Niente di tutto questo. I soliti scienziati pazzi alla "dott. Stranamore" si sono consorziati per creare il mostro dei mostri. Un gigantesco cervello artificiale europeo, il cui scopo ultimo è quello di creare il primo sistema di governo perfetto. Un sistema illuminato ma gestito da un essere sovrumano, artificiale, quasi divino, al di sopra di tutto. Un nuovo Hal 9000 di kubrichiana memoria. Altro che democrazia diretta di Grillo e Adinolfi. Altro che meet up e rappresentanza liquida della rete inventata dai Pirati tedeschi.
La rete e basta. Senza rappresentanza umana.

Va bene, lo ammetto, sto esagerando. Ma qui di esagerato in questa ricerca non c'è proprio nulla, è tutto reale. Sono immani le forze messe in campo dall'Europa per ricreare un cervello artificiale. Per questo viene da chiedersi: ma dove vogliono arrivare questi? Riprodurre al computer un cervello umano? A che scopo una cosa del genere? Certo ci sono ricerche, come quelle genetiche sulla nostra specie, che allarmano, e fanno tornare alla mente le sperimentazioni e le mire della scienza nazista. La creazione del super uomo. Ma anche la costruzione di un cervello, seppure artificiale dentro un computer, inquieta non poco.

"Un supercomputer per ricostruire il cervello umano: è uno dei due progetti finanziati con un miliardo di euro dalla Commissione Europea. Dentro c’è anche l’Italia: ci permetterà di capire come funziona il cervello, curarne le malattie e creare una generazione di computer sempre più efficiente
...Per simulare un cervello umano, il cervello umano non basta. Serve un “cervellone”, un supercomputer al quale l’uomo affiderà tutte le sue conoscenze per provare a ricostruirne il funzionamento. Riuscendo, si spera, a intervenire nella cura di malattie della mente e, al contempo, a costruire una nuova generazione di computer sempre più intelligenti ed efficienti.

Il Human Brain Project è il corto circuito scientifico del futuro, e l’Europa ci scommette fortissimo: un miliardo di euro.
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Si tratta di un balzo in avanti di almeno dieci anni, di vere e proprie visioni scelte da un comitato di scienziati indipendenti in una lista di sei proposte presentate tre anni fa, e che una volta di più coinvolgono l’Italia ai più alti livelli. Al Human Brain Project – coordinato dal neuroscienziato Henry Markram dell’École Polytechnique Fédérale di Losanna – partecipano 87 istituti di ricerca europei e internazionali, tra cui l’Università di Firenze con il LENS (Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non lineare), il Politecnico di Torino, l’Università di Pavia, il Fatebenefratelli di Brescia e il Consorzio Interuniversitario Cineca di Bologna.

In pratica, per gli scienziati, è arrivato il momento di far convergere tutte le informazioni sul funzionamento delle molecole, dei neuroni e dei circuiti neuronali, e le più potenti tecnologie sviluppate finora. Il risultato finale dovrebbe essere un simulatore dell’intera attività del cervello umano, quell’incredibile organo capace di “processare” miliardi di operazioni usando chilometri di fibre e trilioni di sinapsi consumando letteralmente l’energia di una lampadina.

Riprodurre un modello con cento miliardi di neuroni permetterebbe forse di tappare quei buchi neri della mente che sono l’Alzheimer, il Parkinson, l’epilessia e la schizofrenia, ma anche la depressione. Nasceranno così piattaforme neuroinformatiche, capaci di collegare tutti i dati delle neuroscienze disponibili, integrandoli in modelli e simulazioni del cervello, e aggiornandoli con i dati biologici. Un cervellone appunto, che dovrebbe finalmente accendere la luce sulla misteriosa strada che dalle molecole, dai geni e dalle cellule conduce all’intelligenza e al comportamento umano. In una specie di sharing mondiale, che metterà nelle mani degli scienziati un patrimonio inedito di dati unificati e potenza di calcolo.

I dati clinici, inoltre, raccolti su innovative piattaforme bioinformatiche, permetteranno ai ricercatori di decifrare le informazioni più utili dal punto di vista clinico e di inserirle in un modello virtuale delle malattie. Un lavoro che servirà all’uomo per curare l’uomo, ma anche per migliorare le macchine. Perché parallelamente verranno costruiti computer e robot plasmati sull’architettura dei circuiti del cervello. Per arrivare nell’ultima fase del progetto a finanziare i ricercatori indipendenti che impiegheranno queste nuove tecnologie per le loro ricerche, tentando idealmente di replicare il successo del Cern nel campo della fisica avanzata. E di alimentare così un circuito vizioso di progresso futuro."
(www.linkiesta.it)

"Secondo un recente studio [1], quasi un terzo dei cittadini europei sono affetti da qualche tipo di malattia del cervello, il mal di testa è il più frequente (153 milioni colpiti ogni anno), disturbi d'ansia (69 milioni), disturbi del sonno (45 milioni) e disturbi dell'umore (33 milioni). Lo studio stima che il costo annuale per l'economia europea a quasi 800 miliardi di euro.Come l'invecchiamento della popolazione europea, il numero di cittadini interessati e dei costi associati inevitabilmente crescerà, potenzialmente a livelli insostenibili."
(www.humanbrainproject.eu)

Ecco un altro motivo per fare un investimento del genere. Con l'austerità paneuropea da cui non si sfugge come da un dogma religioso nel medioevo, è importante azzerare i costi della mutua. E si sa, oggi il mal di testa è l'ultima scusa possibile e non verificabile da nessuno, per astenersi dal lavoro... dopo il Human Brain Project non sarà più possibile avere mal di testa.

Ma il progetto non si interesserà solo del campo medicale. Sarà un progetto interdisciplinare che spazierà anche dall'informatica alla robotica:

"Le tecnologie informatiche che hanno guidato la crescita economica mondiale dal 1950 si stanno rapidamente avvicinando ai limiti fondamentali in materia di velocità di elaborazione, consumo di energia, affidabilità e programmabilità. Questo ha creato un urgente bisogno di nuove architetture - forse anche per completamente nuovi paradigmi di calcolo, al di là del regno delle macchine di von Neumann . I ricercatori stanno studiando una vasta gamma di possibilità, dalla fotonica ai completamente nuovi approcci come quantistica o di calcolo molecolare. Tuttavia, gli esperti responsabili della International Technology Roadmap for Semiconductors [2] ritengono che, almeno nel breve-medio termine, la strategia più efficace per andare avanti è quello di unire la tecnologia attuale fatta di informazioni compatte, con sistemi informatici a basso consumo  ispirati l'architettura del cervello. Per applicare concretamente tali sistemi, bisogna prima di raggiungere una profonda comprensione del modo in cui i diversi livelli del cervello di organizzazione lavorano insieme per acquisire, rappresentare, e memorizzare le informazioni. In sintesi, le neuroscienze, la medicina e le TIC richiedono un approccio integrato multi-livello di comprensione del cervello."
(www.humanbrainproject.eu)

"... i nuovi sviluppi nel campo dell'imaging ci hanno dato la possibilità di creare immagini 3D intere dettagliate del cervello di animali a sempre più alta risoluzione spaziale e temporale.
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Il calcolo ad alte prestazioni ci dà la potenza per costruire e simulare modelli multiscala del cervello con la possibilità di integrare enormi volumi di dati eterogenei, individuando le lacune che richiedono nuovi esperimenti, e vincolare i valori dei parametri che devono ancora essere misurati. Le nuove tecnologie neuromorfici - hardware ispirato l'architettura del cervello - ci consentono di implementare modelli cerebrali in compatti, dispositivi a bassa potenza di calcolo con una vasta gamma di potenziali applicazioni, dai robot alle macchine industriali. Le stesse tecnologie stanno rendendo possibile ai modelli del cervello percepire i corpi virtuali e simulare il modo in cui il cervello percepisce ambienti del mondo reale e controlli il comportamento del corpo nell'interazione con questi ambienti. Questo apre la prospettiva di una nuova classe di esperimenti in silicio, in cui i ricercatori manipolano e misurano aspetti specifici del modello, sezionano i meccanismi responsabili di specifiche capacità cognitive e comportamenti."
(www.humanbrainproject.eu)

Speriamo che l'Europa non tradisca anche queste aspettative. Intanto dall' LHC di Ginevra non arrivano nuove notizie. La particella di Dio, alla fine non è stata ancora rintracciata, ma sono stati spesi milioni di euro.

"4 luglio 2012 - Annunciata la scoperta di una nuova particella che si presume sia il Bosone di Higgs nella massa di 125.3 ± 0.6 GeV/c2 su 4,9 sigma. I dati analizzati finora sono coerenti con l'Higgs, tuttavia sono in corso ulteriori analisi."

(it.wikipedia.org)