Pausa del natural color

Cuando comienzan las vacaciones, la primera experiencia que suelo vivir es la de entrar en situación de pausa: laboral, horaria, profesional, pero no mental y, desde luego, no existencial. Es una época extraordinaria para echar a volar la inteligencia y dejarla hacer y deshacer en el mundo de secreto que todos llevamos dentro del cerebro. Desde el 29 de julio no había tecleado una sola letra para este cuaderno, aunque puedo asegurar que en el vuelo anillado de parte de mi inteligencia, determinadas neuronas (marcadas ó anilladas virtualmente) han decidido agruparse para actuar y hacer recorridos ó vuelos muy interesantes. Pero yo había aprendido del Diccionario de Autoridades (1737) un contexto de la palabra pausa que me agrada recordar en estas circunstancias: “sabía por experiencia que le duraba poco esta pausa del natural color y desamparo de los sentidos”. Dicho y hecho.

He iniciado, por ejemplo, la tarea de recopilación de fuentes primarias y secundarias sobre la inteligencia digital. Sigo muy pendiente de aquel compromiso con la malla pensante formada por personas cercanas a Internet, que siguen ilusionadas en adquirir conocimiento sobre esa maravilla de tan poco peso físico a la que llamamos cerebro y a su expresión más humana, en todos los sentidos: la inteligencia creadora ayudada por los sistemas y tecnologías de la información y comunicación. Estoy fascinado con los avances científicos que se producen casi cada segundo vital. Me ha impresionado el estado del arte sobre el mapa cerebral en formato de atlas que ya está a disposición de estudiosos, entre los que me encuentro, para conocer mejor las similitudes de enfermedades y éxitos humanos, comparando más de siete mil muestras tomadas entre voluntarios que han cedido su forma de ser cerebral para el beneficio de la humanidad, en los últimos diez años y facilitando un fondo de 40 billones de datos. Se encuentra en la Universidad de California, en el Laboratorio de Neuroimagen, donde se están llevando a cabo los avances más espectaculares en el mapeado de las funciones y estructura del cerebro, a través de algoritmos computacionales y de imagen por ordenador. El atlas resultante se ha constituido a través de mapas informatizados que muestran los planos del cableado y los circuitos de las neuronas, la psicología, la bioquímica y la biología molecular de las estructuras y las funciones cerebrales. Es una maravillosa y potente herramienta para descifrar los misterios del cerebro, ayudar al tratamiento de las enfermedades mentales y potenciar la digitalización de algunas formas de actuar de la inteligencia humana y animal.

También he verificado el grado de avance en el conocimiento de la corteza cerebral. Según fuentes acreditadas en 2005, “durante los próximos dos años, los científicos de ambas organizaciones trabajarán a la par utilizando la enorme capacidad de cómputo de la supercomputadora eServer Blue Gene de IBM a fin de crear un modelo detallado de los circuitos de la neocorteza, la parte más grande y más compleja del cerebro humano. Ampliando el proyecto para modelar otras áreas del cerebro, los científicos esperan con el tiempo poder construir un modelo exacto y basado en computación del cerebro completo. Relativamente poco es lo que en realidad se sabe sobre el funcionamiento del cerebro. Utilizando el modelo digital, los científicos realizarán simulaciones del cerebro basadas en computación a nivel molecular, para echar luz sobre procesos internos tales como el pensamiento, la percepción y la memoria. Los científicos también esperan poder conocer cómo y por qué ciertos microcircuitos funcionan mal en el cerebro, como sucede en alteraciones psiquiátricas como el autismo, la esquizofrenia y la depresión”. Creo que se abren unas posibilidades que obligan a estar muy cerca de estas realidades auspiciadas por IBM y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) bajo la denominación científica de Proyecto Blue Brain (Cerebro azul). El proyecto intentará en palabras del doctor Henry Markran, director del Laboratorio de Circuitos Neuronales integrado en el Instituto de Mente y Cerebro de la EPFL, “hacer una réplica en software de una columna de la neocorteza. La neocorteza constituye aproximadamente el 85% de la masa total del cerebro humano y se le atribuye responsabilidad por las funciones cognitivas del lenguaje, el aprendizaje, la memoria y el pensamiento complejo. Una réplica exacta de la columna de la neocorteza es el primer paso esencial para simular el cerebro completo y también brindará el enlace entre los niveles genéticos, moleculares y cognitivos de la función cerebral. En fases siguientes del proyecto, se ampliará la simulación para incluir circuitos de otras regiones del cerebro y, con el tiempo, del cerebro completo”.

En tercer lugar, asisto como espectador e investigador a la demostración científica mundial en los progresos para imitar las funciones del cerebro, destacando sobre todas el vuelco en relación con la regeneración de las neuronas, dando al traste con lo investigado hasta hace solo dos años. Se demuestra, por otra parte, que la estructura del cerebro es relativamente simple, porque a diferencia de las computadoras, cambian de manera constante sus conexiones para modificar la forma en que procesan la información: “Ahora tenemos microscopios que pueden ver conexiones individuales entre neuronas. Hemos podido determinar que el cerebro puede retraer conexiones y fabricar otras nuevas en pocos minutos”, dice el profesor de bioingeniería de la Universidad de Stanford, Kwabena Boahen. Eso permite explicar cómo unos dos kilos de neuronas, dentro de la caja mágica de un cerebro tipo humano, pueden concretar todas las operaciones vinculadas al pensamiento humano. Boahen cree que previos intentos para crear inteligencia artificial han fracasado porque los científicos no tomaron en cuenta esa extraordinaria flexibilidad del cerebro. “Con el fin de lidiar con la complejidad, necesitamos determinar cómo hacer que las cosas se conecten”, dice. Su solución es crear chips que puedan reprogramarse en respuesta a la información que reciben. Como neuronas en el cerebro, deben eliminar viejas conexiones y crear nuevas de acuerdo con las necesidades. A diferencia del cerebro, los chips no cambian sus conexiones, se basan en un itinerario para seleccionar información y decidir qué curso seguir. El primer producto del laboratorio de Boahen es un chip retinomórfico, que está siendo sometido actualmente a una serie de pruebas. El chip contiene unos seis mil fotorreceptores y cuatro mil conexiones de nervios sintéticos. Su tamaño es de una octava parte de la retina humana. Además, consume solo 0.06 vatios de energía. Una computadora digital, en contraste, usa un millón de veces más energía que un cerebro humano. “Hacer prótesis neurales requiere que igualemos la eficacia del cerebro, no solo su actuación”, dice Boahen. Un chip de ese tipo podría ser colocado dentro de un ojo en uno o dos años, dice, luego de que los ingenieros logren resolver algunos problemas, como la fabricación de una “interfaz” eficaz y una fuente compacta de energía.

En definitiva, se trata de imitar de la mejor forma posible lo que alcanzamos a ver en el laboratorio de la vida y para ello tenemos que conocer antes cómo funciona el cerebro, diagramándolo. Y eso es lo que Bruce McCormick, director y profesor emérito del Laboratorio Neurológico de la Universidad Texas A&M, espera crear usando una cámara microscópica denominada Tomografía del Tejido Cerebral. El aparato rebana tejido del cerebro de una rata usando un cuchillo de diamante, lo ilumina con un rayo láser, registra una imagen con una cámara digital y almacena los datos en un disco duro. El dispositivo puede recoger detalles aun más pequeños que los de una neurona individual. Y la información visual es luego reconstruida para crear un modelo tridimensional del cerebro. “Ahora podemos hacer la tomografía del cerebro de una rata en menos de un mes”, dice McCormick. Pero el cerebro humano es mil quinientas veces más grande que el cerebro de una rata, y contiene cien billones de conexiones. Por lo tanto, el Laboratorio Neurológico enfrenta grandes desafíos. El equipo del laboratorio requiere desarrollar programas que puedan registrar los grandes volúmenes de información visual desde todos los ángulos. La intención es completar un mapa del cerebro humano en 20 años.

Ray Kurzweil, un investigador de inteligencia artificial, que ha publicado recientemente un libro muy polémico, La singularidad está cerca, ha afirmado que “dentro de 30 años, posiblemente antes, tendremos todos los datos sobre el cerebro humano y estaremos en condiciones de crear sistemas que podrán emularlo”. Añade en este sentido: “se creará una inteligencia superior. Un ordenador es más rápido que el cerebro humano en algunas cosas, pero lo difícil es que tenga la riqueza, sutileza y profundidad de nuestro pensamiento. Para lograrlo será clave el software de la inteligencia, basado en la ingeniería inversa, que copia el funcionamiento del cerebro humano. Nuestros circuitos cerebrales son tridimensionales y se basan en unas complejísimas conexiones. Escaneando el cerebro podremos crear una réplica, y usando circuitos artificiales tridimensionales de nanotubos (tubos microscópicos) podremos imitar su funcionamiento y crear una inteligencia artificial avanzada. El profesor norteamericano Andreas Nowatzyk ya trabaja en un proyecto para copiar el cerebro de un ratón. Es un primer paso para lo que vendrá luego”. Para Kurzweil, “la Singularidad es un concepto que acuñó en los años 50 John Von Newmann, uno de los padres de la cibernética, para referirse al impacto que tendría el desarrollo tecnológico sobre el futuro. También es un término que en matemáticas significa infinito. En el libro hablo del cambio crucial y profundo que representará la unión de la inteligencia artificial y la humana. Será una ruptura en la historia”.

Sigo creyendo que este siglo será el siglo del cerebro y acompañadas estas investigaciones de los avances espectaculares en genómica, se conocerá con gran detalle cómo funciona el cerebro, en salud y enfermedad y, por tanto, la conducta humana, sana y enferma, aunque el carácter irrepetible de la circunstancialidad que modela las conductas de acuerdo con patrones sociales, nunca llegará a reproducirse en el laboratorio, simplemente por un principio presocrático muy radical desde el punto de vista científico y de autor conocido, Heráclito de Éfeso: nadie se baña dos veces en el mismo río…, de la vida personal e intransferible. Aunque creo firmemente que la ciencia nos permitirá cruzarlo para ir siempre hacia adelante.

Sevilla, 5/VIII/2006