El Human Brain Project ( HBP ) es un gran proyecto de investigación científica de diez años, basado en supercomputadoras de exaescala , que tiene como objetivo construir una infraestructura de investigación científica colaborativa basada en las TIC para permitir a los investigadores de toda Europa avanzar en el conocimiento en los campos de la neurociencia , la informática, y medicina relacionada con el cerebro. [2]
Proyecto Cerebro Humano | |
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Tipo de proyecto | Investigación científica |
Localización | Europa |
Dueño | Unión Europea |
Gente clave | Paweł Świeboda , Director General [1] Katrin Amunts , Directora de Investigación Científica [1] |
Establecido | 2013 |
Sitio web | www |
El proyecto, que comenzó el 1 de octubre de 2013, es un buque insignia de tecnologías emergentes y futuras de la Comisión Europea . El HBP está coordinado por la École Polytechnique Fédérale de Lausanne y está financiado en gran parte por la Unión Europea . [3] La oficina de coordinación del proyecto se encuentra en Ginebra , Suiza . [4]
Metas estratégicas y organización
Fundamental para el enfoque de HBP es investigar el cerebro en diferentes escalas espaciales y temporales (es decir, de la molecular a las grandes redes subyacentes a los procesos cognitivos superiores, y de milisegundos a años). Para lograr este objetivo, el HBP cuenta con la colaboración de científicos de diversas disciplinas, incluidas la neurociencia, la filosofía y la informática, para aprovechar el ciclo de datos experimentales, teorías de modelado y simulaciones. La idea es que los resultados empíricos se utilizan para desarrollar teorías, que luego fomentan modelos y simulaciones que dan como resultado predicciones que a su vez son verificadas por resultados empíricos. [5]
El objetivo principal del HBP es crear una infraestructura de investigación basada en las TIC para la investigación del cerebro, la neurociencia cognitiva y la informática inspirada en el cerebro, que puedan utilizar investigadores de todo el mundo.
El Proyecto se divide en 12 Subproyectos. Seis de ellos desarrollan plataformas basadas en TIC (subproyectos 5 a 10), que consisten en prototipos de hardware, software, bases de datos e interfaces de programación. Estas herramientas están disponibles para investigadores de todo el mundo a través del HBP Collaboratory . Tres subproyectos recopilan datos sobre neurociencia empírica y establecen fundamentos teóricos (subproyectos 1 a 4) y uno es responsable de la ética y la sociedad (subproyecto 12). El subproyecto 11 coordina el proyecto.
- SP1 Organización del cerebro del ratón: comprensión de la estructura del cerebro del ratón y sus funciones eléctricas y químicas
- SP2 Organización del cerebro humano: comprensión de la estructura del cerebro humano y sus funciones eléctricas y químicas
- Sistemas SP3 y neurociencia cognitiva: comprender cómo el cerebro realiza sus actividades funcionales cognitivas y a nivel de sistemas
- SP4 Neurociencia teórica: derivación de modelos matemáticos de alto nivel para sintetizar conclusiones a partir de datos de investigación
- Plataforma de neuroinformática SP5 : recopilación, organización y puesta a disposición de datos cerebrales
- Plataforma de simulación cerebral SP6 : desarrollo de reconstrucciones basadas en datos del tejido cerebral y capacidades de simulación para explorar estas reconstrucciones
- Plataforma de computación y análisis de alto rendimiento SP7 : proporciona la capacidad de las TIC para mapear el cerebro con un detalle sin precedentes, construir modelos complejos, ejecutar grandes simulaciones y analizar grandes volúmenes de datos
- Plataforma de informática médica SP8 : desarrollo de la infraestructura para compartir datos de investigación médica y hospitalaria con el fin de comprender los grupos de enfermedades y sus respectivas firmas de enfermedades
- Plataforma de computación neuromórfica SP9 : desarrollo y aplicación de tecnología de computación inspirada en el cerebro
- Plataforma de neurorobótica SP10 : desarrollo de entornos y robots virtuales y reales para probar simulaciones cerebrales
- SP11 Gestión y Coordinación: Coordinación general del proyecto
- SP12 Ética y sociedad: exploración del impacto ético y social del trabajo de HBP
El HBP está coordinado por la École Polytechnique Fédérale de Lausanne e involucra a investigadores de más de 117 instituciones asociadas en 19 países de Europa. [2] Las instituciones asociadas notables incluyen la Universidad de Heidelberg , Forschungszentrum Jülich y el Hospital Universitario de Lausana .
La dirección científica está a cargo de representantes de cada uno de los Subproyectos del HBP, que forman la Junta de Ciencia e Infraestructura (SIB). Katrin Amunts de Forschungszentrum Jülich es la presidenta de la SIB. Alois Knoll de TU Munich es vicepresidente del SIB para software. La Dirección dirige el trabajo diario del HBP, está dirigida por Andreas Mortensen de EPFL.
Fondos
El HBP está financiado por la Dirección General de Redes de Comunicaciones, Contenidos y Tecnología de la Comisión Europea (DG CONNECT) en el marco del 7PM , un programa de financiación de la investigación y la innovación de la UE. Fue uno de los dos proyectos emblemáticos iniciales de Future Emerging Technologies (FET).
El proyecto se divide en cinco fases, cada una con financiación independiente. La convocatoria de financiación para la fase inicial de dos años y medio del proyecto, de 54 millones de euros, se cerró en noviembre de 2013 y los resultados se anunciaron en marzo de 2014. Se realizaron veintidós proyectos de treinta y dos organizaciones. seleccionados para la financiación inicial de 8,3 millones de euros. [6] La fase de aceleración finalizó el 31 de marzo de 2016. La financiación se reevalúa cada dos años mediante acuerdos de subvención específicos (SGA); el primero de los cuales comenzó en abril de 2016 (finaliza en abril de 2018), y el segundo con una financiación total de la UE de 88 millones de euros a partir de abril de 2018 (finaliza en marzo de 2020). Los costes totales del HBP se estiman en 1.019 millones de euros, de los cuales la Comisión Europea proporcionará 500 millones de euros, las organizaciones nacionales, públicas y privadas, 500 millones de euros, y los socios de la fase de aceleración del proyecto principal, 19 millones de euros. [2]
Obstáculos
Uno de los principales obstáculos del Proyecto es la naturaleza no sistemática de la información recopilada de investigaciones previas sobre el cerebro. Los datos de investigación neurológica varían según los esquemas de organización biológica, las especies estudiadas y las etapas de desarrollo, lo que dificulta el uso colectivo de los datos para replicar el cerebro en un modelo que actúa como un solo sistema. [7]
Otros obstáculos incluyen problemas de ingeniería relacionados con el consumo de energía, la memoria y el almacenamiento. [8] Por ejemplo, las representaciones detalladas de neuronas son muy costosas desde el punto de vista computacional, [9] [10] y la simulación de todo el cerebro está a la vanguardia de nuestra capacidad computacional. [11]
Trascendencia
Las tecnologías generadas por el HBP y otros proyectos similares ofrecen varias posibilidades a otros campos de investigación. Por ejemplo, se puede utilizar un modelo cerebral para investigar las señales de una enfermedad en el cerebro y el impacto de ciertos medicamentos, lo que permite el desarrollo de mejores métodos de diagnóstico y tratamiento. En última instancia, estas tecnologías probablemente conducirán a opciones médicas más avanzadas disponibles para los pacientes a un costo menor. [7]
Además, la simulación cerebral detallada requiere una potencia informática significativa, lo que lleva a desarrollos en supercomputación y técnicas de computación inspiradas en el cerebro eficientes en energía. Los desarrollos computacionales pueden extenderse a áreas como minería de datos, telecomunicaciones, electrodomésticos y otros usos industriales. [7]
También se consideran las consecuencias éticas a largo plazo del Proyecto. El Proyecto sigue una política de Investigación e Innovación Responsables, y su Junta Asesora de Ética es responsable de monitorear el uso de voluntarios humanos, sujetos animales y los datos recopilados. Las implicaciones en la sociedad, la industria y la economía europeas son investigadas por el Laboratorio de Previsión del Programa de Ética y Sociedad de HBP. [13]
Crítica
El 7 de julio de 2014 se envió una carta abierta a la Comisión Europea de 154 investigadores europeos (750 firmas al 3 de septiembre de 2014) [14] quejándose del enfoque demasiado estrecho del HBP y amenazando con boicotear el proyecto. [15] En el centro de esta controversia fue una disputa interna sobre la financiación de los científicos cognitivos que estudian funciones cerebrales de alto nivel, como el pensamiento y el comportamiento. Sin embargo, el HBP afirmó que "no hay duda de que la cognición y el comportamiento son vitales para el HBP", y explicó que la investigación en neurociencia cognitiva se reposicionó en el proyecto para permitir que el proyecto central se centrara en la construcción de plataformas. Además, la carta abierta pidió a la CE que “reasigne la financiación actualmente asignada al núcleo del HBP y los proyectos asociados a una amplia financiación dirigida a la neurociencia para cumplir los objetivos originales del HBP: comprender la función cerebral y su efecto en la sociedad”. En su respuesta, el HBP dijo que “si bien la investigación en neurociencias genera una gran cantidad de datos valiosos, actualmente no existe tecnología para compartir, organizar, analizar o integrar esta información, más allá de los documentos e incluso las bases de datos. El HBP proporcionará la capa crítica que falta para avanzar hacia una reconstrucción y simulación de múltiples niveles del cerebro ”. Añadió que “la neurociencia cognitiva y conductual se convertirá en el componente más significativo de la neurociencia en HBP durante el transcurso del proyecto. Sin embargo, para que esto suceda, las plataformas deben estar instaladas primero ”. [dieciséis]
Peter Dayan , director de neurociencia computacional del University College de Londres , argumentó que el objetivo de una simulación a gran escala del cerebro es radicalmente prematuro, [17] y Geoffrey Hinton dijo que "el problema real con ese proyecto es que no tienen ni idea de cómo para conseguir que un sistema tan grande como ese aprenda ". [18] Robert Epstein planteó preocupaciones similares en cuanto a la metodología del proyecto . [19]
El HBP ha dicho que sus miembros comparten la incertidumbre que rodea a la simulación a gran escala, pero que “reconstruir y simular el cerebro humano es una visión, un objetivo; los beneficios provendrán de la tecnología necesaria para llegar allí. Esa tecnología, desarrollada por el HBP, beneficiará a todas las neurociencias así como a campos afines ”. [dieciséis]
En 2015, el proyecto se sometió a un proceso de revisión y el comité ejecutivo de tres miembros, dirigido por Henry Markram , se disolvió [20] [21] y fue reemplazado por una junta directiva de 22 miembros. [22]
Según un artículo de 2019, "En 2013, la Comisión Europea otorgó a su iniciativa, el Proyecto Cerebro Humano (HBP), una asombrosa subvención de mil millones de euros (con un valor de alrededor de $ 1,42 mil millones en ese momento) ... una contribución importante que ha hecho el HBP en la última década ". [23]
Ver también
- Proyecto Blue Brain
- Iniciativa BRAIN , iniciativa de EE. UU.
- Cerebro / MENTES
- Proyecto Cerebro de China
- Década del Cerebro
- Década de la Mente
- Proyecto Human Connectome
- Noogénesis
- Espinaquer
Referencias
- ^ a b https://www.humanbrainproject.eu/en/about/governance/boards/directorate/
- ^ a b c Proyecto del cerebro humano, Acuerdo marco de asociación https://www.humanbrainproject.eu/documents/10180/538356/FPA++Annex+1+Part+B/41c4da2e-0e69-4295-8e98-3484677d661f Archivado el 2 de febrero 2017 en la Wayback Machine
- ↑ moriscl (19 de diciembre de 2013). "Buques insignia FET" . Horizonte 2020 - Comisión Europea . Consultado el 18 de marzo de 2020 .
- ^ "Human Brain Project se traslada a Ginebra" . SwissInfo . 29 de octubre de 2013 . Consultado el 29 de octubre de 2013 .
- ^ Amunts, Katrin; Ebell, Christoph; Muller, Jeff; Telefont, Martin; Knoll, Alois; Lippert, Thomas (2016). "El proyecto del cerebro humano: creación de una infraestructura de investigación europea para decodificar el cerebro humano" (PDF) . Neurona . 92 (3): 574–581. doi : 10.1016 / j.neuron.2016.10.046 . PMID 27809997 .
- ^ "El Proyecto Cerebro Humano se hizo más grande" . Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 7 de julio de 2014 .
- ^ a b c "Un informe a la Comisión Europea" El proyecto del cerebro humano.
- ^ https://www.humanbrainproject.eu/discover/the-project/overview
- ^ Forrest, Michael D (2015). "Simulación de la acción del alcohol en un modelo detallado de neuronas de Purkinje y un modelo sustituto más simple que se ejecuta> 400 veces más rápido" . BMC Neuroscience . 16 : 27. doi : 10.1186 / s12868-015-0162-6 . PMC 4417229 . PMID 25928094 .
- ^ Wan, Lei; Liu, Junxiu; Harkin, Jim; McDaid, Liam; Luo, Yuling (2017). "Arquitectura de mosaico en capas para redes neuronales de picos de hardware eficientes". Microprocesadores y Microsistemas . 53 : 21–32. doi : 10.1016 / j.micpro.2017.07.005 .
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- ^ "Social Ética Reflexiva" . www.humanbrainproject.eu . Consultado el 18 de marzo de 2020 .
- ^ Frégnac, Yves; Laurent, Gilles (2014). "Neurociencia: ¿Dónde está el cerebro en el Proyecto Cerebro Humano?" . Naturaleza . 513 (7516): 27–9. Código Bibliográfico : 2014Natur.513 ... 27F . doi : 10.1038 / 513027a . PMID 25186884 .
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- ^ a b "El papel vital de la neurociencia en el proyecto del cerebro humano" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 23 de agosto de 2014 . Consultado el 11 de marzo de 2016 .
- ^ "Los científicos amenazan con boicotear el proyecto de cerebro humano de 1.200 millones de euros" . The Guardian . 7 de julio de 2014 . Consultado el 7 de julio de 2014 .
- ^ Brean, Joseph (8 de julio de 2014). "Un esfuerzo europeo de mil millones de dólares para modelar el cerebro en una supercomputadora está en peligro de colapsar" . Correo Nacional .
- ^ "Su cerebro no procesa información y no es una computadora - Robert Epstein | Ensayos de Aeon" . Aeon . Consultado el 23 de mayo de 2016 .
- ^ Theil, Stefan (2015). "Problemas en la mente". Scientific American . 313 (4): 36–42. Código Bibliográfico : 2015SciAm.313d..36T . doi : 10.1038 / scientificamerican1015-36 .
- ^ Theil, Stefan (2015). "Por qué salió mal el proyecto del cerebro humano y cómo solucionarlo" . Científico americano.
- ^ "El Proyecto Cerebro Humano de 1.000 millones de euros vuelve a estar en marcha después de que la Comisión firme un nuevo contrato" . Ciencia | Negocios . Consultado el 18 de marzo de 2020 .
- ^ "El proyecto del cerebro humano no ha cumplido su promesa" . 22 de julio de 2019.
enlaces externos
- Página web oficial