Científicos de Japón y Estados Unidos han utilizado la supercomputadora japonesa Fugaku para crear la simulación biofísicamente más grande y detallada de la corteza cerebral de un ratón. El modelo replica 10 millones de neuronas y 26.000 millones de sinapsis con una precisión sin precedentes. Este hito no solo redefine la neurociencia, sino que abre la puerta a la prueba de nuevos fármacos y terapias contra el Alzheimer y la epilepsia en un entorno digital seguro.
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La frontera digital: Replicando la arquitectura biofísica
El logro, presentado en la conferencia mundial de supercomputación SC25, marca el fin de la simulación cerebral como mera ciencia ficción. El equipo, compuesto por investigadores del Instituto Allen (EE. UU.) y la Universidad de Electrocomunicaciones de Japón, utilizó la potencia de Fugaku —una de las supercomputadoras más rápidas del mundo, capaz de realizar cuatrillones de cálculos por segundo.
La simulación no es solo un mapa, sino una copia virtual de la corteza cerebral completa de un ratón que imita tanto la forma como la función biológica (biofísica). El modelo incluye 86 regiones cerebrales interconectadas. Este nivel de detalle permite a los investigadores observar cómo se propaga la actividad neuronal en condiciones normales, estableciendo una base para entender el funcionamiento de la cognición y la conciencia.
Pruebas seguras de fármacos y enfermedades
El impacto más significativo de este “cerebro virtual” recae en la medicina y la lucha contra las enfermedades neurológicas. El modelo permite a los científicos “recrear” padecimientos como el Alzheimer o la epilepsia dentro de la supercomputadora.
Anteriormente, estas preguntas solo podían abordarse utilizando tejido cerebral real en experimentos lentos y costosos. Ahora, los investigadores pueden probar hipótesis virtualmente, simulando cómo se propaga el daño a través de las redes neuronales o cómo respondería un nuevo tratamiento. Esto reduce la dependencia de ensayos iniciales en humanos o animales, permitiendo a los científicos probar tratamientos y terapias de forma segura en un entorno digital in silico, revelando cómo comienzan los problemas antes de que aparezcan los síntomas.
El próximo objetivo: El cerebro completo y la convergencia con la IA
Los científicos detrás del proyecto han declarado que el modelo de la corteza del ratón es solo el primer paso. Su objetivo a largo plazo es construir un modelo completo del cerebro del ratón, y con el tiempo, modelos humanos que hoy todavía parecen un horizonte lejano, pero viable.
Este avance también tiene profundas implicaciones para el desarrollo de la Inteligencia Artificial. Al comprender con un detalle tan íntimo la arquitectura funcional y la dinámica de las neuronas que dan forma al enfoque o a la conciencia, los desarrolladores de IA pueden extraer patrones y principios para diseñar modelos de aprendizaje.
Y también, redes neuronales artificiales más eficientes, robustos y, potencialmente, más parecidos a la inteligencia biológica. La supercomputación está demostrando que la puerta está abierta para la simulación efectiva y detallada de la inteligencia.