Un computer che reagisce come un cervello umano, simulando neuroni e sinapsi cerebrali. L'IBM ha presentato un progetto per costruire una macchina in grado di percepire e interagire con il mondo esterno, esattamente come un cervello umano. Questo sistema di elaborazione cognitiva potrà essere utilizzato per l'analisi di dati su larga scala, come in campo ambientale e climatico, per processi decisionali di grande rilevanza e per il riconoscimento di immagini, anche molto complesse.

Si tratta di un progetto integrato che vedrà impegnati ricercatori dell'azienda informatica e scienziati di cinque università americane. Il progetto di simulazione del cervello umano, finanziato dall'Agenzia per la Difesa americana, per una cifra di quasi 5 milioni di dollari per la sola fase iniziale, rientra nel programma chiamato SyNapse (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) e avrà una durata di 9 mesi. Il progetto sarà portato avanti in parallelo da neurobiologi, informatici e psicologi.

Spiega Dharmendra Modha, responsabile del progetto: "La mente ha la straordinaria capacità di integrare informazioni del mondo esterno attraverso i sensi e senza particolare dispendio di energie può creare le categorie di tempo e spazio, e metterle in relazione tra loro. Al momento non esistono computer che possano anche solo lontanamente avvicinarsi a queste facoltà. Noi riverseremo in una macchina la struttura, la dinamica e il comportamento del cervello"

Se fino a oggi non si è mai riusciti a costruire un vero computer in grado di "ragionare" è perché i tempi non erano ancora maturi, ma oggi lo sviluppo di tecnologie innovative, da combinare tra loro, apre nuovi orizzonti. L'obiettivo non è più da fantascienza. Sono almeno tre le novità che aiutano nella ricerca del computer intelligente. La prima risiede nella neuroscienza, che ha permesso di capire molte caratteristiche dei neuroni (le cellule che compongono il tessuto nervoso) e delle sinapsi, strutture altamente complesse che consentono la comunicazione tra i neuroni stessi.

La seconda sta nelle capacità dei supercomputer, oggi in grado di realizzare molte simulazioni in contemporanea. La terza è rappresentata dalle nanotecnologie che possono creare sinapsi artificiali. "Lavorando sui cervelli di animali molto semplici la neuroscienza oggi è in grado di progettare un sistema di cablaggio per un cervello, anche se non molto complesso - spiega Modha - . I supercomputer, a loro volta, possono simulare il cervello di alcuni piccoli mammiferi". L'anno scorso Modha ha guidato un team di ricercatori che, utilizzando il supercomputer BlueGene, hanno simulato il comportamento di un cervello di un topo con 55 milioni di neuroni e circa 500 miliardi di sinapsi. "Ma per dare vita a qualcosa che simuli un cervello umano - dice il responsabile del progetto - è necessario ricorrere alla nanotecnologia, l'unica tecnologia in grado di produrre la densità di neuroni e sinapsi presenti nel cervello, che si aggirano attorno ai 10 miliardi per centimetro quadrato". Ma ora si tratta di sviluppare un sistema non in grado di risolvere un semplice problema ma di affrontarne diversi insieme.

"Il problema non sta nell'organizzazione degli attuali circuiti che simulano i neuroni - conclude il ricercatore - ma nella capacità di sintonizzare le sinapsi, che devono essere in grado di rafforzarsi, indebolirsi o rompersi in base ai segnali che arrivano". La vita come da noi viene intesa, non esiste. Esistono solo meccanismi di differente complessità.

Fonte: www.repubblica.it

Sinapsi

Nell'illustrazione a sinistra possiamo vedere un esempio di sinapsi interneuronale asso-somatica. All'arrivo del potenziale d'azione, la depolarizzazione della membrana del terminale sinaptico determina la fusione delle vescicole sinaptiche con la membrana presinaptica. Il mediatore viene rilasciato nello spazio sinaptico, interagisce con recettori presenti sulla membrana postsinaptica del secondo neurone e determina effetti p.es. apertura di canali ionici, risposte metaboliche, etc etc. Il mediatore viene rimosso dallo spazio sinaptico e la sinapsi è pronta ad un nuovo ciclo.

La sinapsi (o giunzione sinaptica o bottone sinaptico) (dal greco συνάπτειν (synàptein), composto da σύν (con) e ἅπτειν (toccare), vale a dire "connettere" è una struttura altamente specializzata che consente la comunicazione tra le cellule del tessuto nervoso, i neuroni. Attraverso la trasmissione sinaptica, l'impulso nervoso può viaggiare da un neurone all'altro o da un neurone ad una fibra p.es. muscolare (giunzione neuromuscolare). In relazione agli elementi neuronali che entrano in contatto nella sinapsi, si possono distinguere sinapsi asso-dendritiche, in cui l'assone di un neurone contatta l'albero dendritico di un altro neurone, sinapsi asso-assoniche, in cui due assoni sono a contatto e sinapsi asso-somatiche, che si stabiliscono tra l'assone di un neurone ed il corpo cellulare (soma) di un secondo neurone. Esiste anche un caso particolare in cui l'assone di un neurone forma una sinapsi con il dendrite o il soma dello stesso neurone (autapsi)

Dal punto di vista funzionale, esistono due tipi di sinapsi: le sinapsi elettriche e le sinapsi chimiche. Nei vertebrati superiori prevalgono le sinapsi di tipo chimico.
 

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