“Tenemos
que explicar cómo una red de neuronas tontas es capaz de producir inteligencia”
Sebastian Seung es un provocador
elegante. Su traje gris lleva en la parte de atrás de la chaqueta una franja
color rosa chicle. También es provocativa su definición de qué es un ser
humano: “Somos nuestro conectoma”.
Si
un genoma es la suma de 3.000 millones de piezas de ADN que hacen único a cada
individuo a nivel genético, el conectoma son los billones de conexiones
neuronales que convierten cada cerebro en una pieza irrepetible. Experto en
neurociencia computacional del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Seung
cree que esas conexiones atesoran los recuerdos de toda una vida. Este cableado
cambia para aprender cosas nuevas y desaparece provocando el olvido. Las malas
conexiones entre neuronas podrían ser la causa de la esquizofrenia o el
autismo, enfermedades de las que apenas se ha aclarado el origen en un siglo,
dice Seung.
Este
estadounidense de origen coreano quiere demostrar todas estas hipótesis
obteniendo el primer conectoma humano usando inteligencia artificial y la colaboración
de cuantos voluntarios quieran unirse a su proyecto de ciencia
en red. Necesita millones de ellos, porque el trabajo es ingente. Antes de
explicar sus últimos avances en una charla en el Centro de Innovación BBVA en
Madrid, Seung ha respondido las preguntas de MATERIA.
¿Qué puede explicar
un conectoma?
Lo
que tenemos que explicar es cómo una red de neuronas tontas es capaz de
producir inteligencia. Las neuronas no son ni mucho menos igual de inteligentes
que nosotros y por eso tenemos que entender al completo la red que forman. Si
no tenemos un mapa de esa red, no tenemos ninguna posibilidad de entender el
cerebro.
¿Qué aspecto tendría
un conectoma humano?
Imagine
el mapa que hay en la última página de las revistas de una compañía aérea.
Tiene un mapa de rutas en el que puedes sustituir las ciudades por neuronas y
los vuelos por conexiones neuronales. Pero ese mapa tendría que haber 100.000
millones de ciudades, una por neurona, y miles de vuelos por cada una de ellas.
No habría forma de que cupiese en una página, eso es seguro.
¿Cómo se obtiene ese
mapa?
Se
toma un cerebro muerto y se cubre de plástico duro. Después se corta en finas
capas, cada una mil veces más fina que un pelo. Después se hace una imagen de
cada capa con un microscopio electrónico. Al unir las imágenes de todas las
capas obtenemos un cerebro en 3D. Luego hay que analizarlo, estudiar el trazado
de cada brazo de una neurona y encontrar las sinapsis, conexiones entre dos
neuronas. Esto consume mucho tiempo. Un milímetro cúbico de cerebro llevaría
100.000 años de trabajo si hubiese que detectar las conexiones a ojo, sin la
ayuda de ordenadores. Con la inteligencia artificial se reduce ese tiempo a
unos 1.000 años.
¿Qué tipo de
información nos dará?
A
mí me gustaría entender cómo se acumulan los recuerdos para ser recordados. Una
hipótesis es que todos tu recuerdos están escritos en tu conectoma, que el
conectoma es como un libro. La mejor forma de probar esa hipótesis es intentar
leer un recuerdo. Imagine otra vez ese mapa del que hablábamos. ¿Podríamos leer
un recuerdo de un animal o un humano a partir de ese mapa? Es un gran reto y
puede sonar a ciencia ficción, pero nos gustaría hacerlo. Y ya hemos empezado
con cerebros de animales.
Usted compara el
conectoma con el genoma humano. ¿Cómo son de diferentes los conectomas de dos
personas entre sí?
Su
conectoma y el mío son mucho más diferentes entre sí que nuestros genomas.
Cuando dos cosas son iguales, podemos compararlas. Por ejemplo usted y yo
tenemos un hemisferio izquierdo y también otras regiones más pequeñas que son
las mismas. Pero si toma una neurona mía y otra suya no se las puede comparar.
Ni siquiera tenemos el mismo número de neuronas. Esa correspondencia funciona
en gusanos, pero no en humanos. Es como tener dos versiones de un libro. Tienen
los mismos capítulos y secciones, pero no tienen las mismas palabras.
¿Cuáles son las
conexiones que más le interesan?
En
mi libro propongo que nuestras mentes son diferentes porque nuestros conectomas
también lo son. Al final, lo que queremos averiguar qué tenían de particular el
cerebro de Einstein o de Beethoven. Pero queremos entender primero las
diferencias aberrantes, las que causan más daño. ¿En qué se diferencia el
cerebro de un autista o un esquizofrénico? Esa es la pregunta que el conectoma
debe responder primero. En estas enfermedades las neuronas están sanas pero tal
vez estén conectadas de forma distinta.
¿Pueden cambiarse las
conexiones a voluntad?
Primero
tenemos que averiguar si es cierto que las neuronas están conectadas de otra
forma. Lo segundo es si podemos reconectarlas. No sé si es posible, pero muchos
neurocientíficos están trabajando en cómo cambiar las conexiones o desarrollar
la plasticidad del cerebro. ¿Qué es diferente en el cerebro de un
esquizofrénico? En este campo ha habido un siglo de fracaso en lo que respecta
a responder estas preguntas. Un siglo de fracasos es deprimente. La esperanza
es que la nuevas tecnologías nos permitirán triunfar donde las generaciones
anteriores fracasaron, no porque ellos fueran más tontos, sino porque les
faltaban los medios apropiados. Imagine que le preguntan la diferencia entre el
cuerpo sano y otro con una infección. Sin un microscopio sólo vería los
síntomas pero no las bacterias que son el origen de la enfermedad. Ahora nos
pasa lo mismo con muchas enfermedades mentales.
Sus detractores en
neurociencia dicen que lograr un conectoma es una pérdida de tiempo y dinero.
La
gente que dice que se puede entender el cerebro sin el conectoma está siendo
poco modesta. A veces la gente me malinterpreta y creen que digo que una vez
que tengamos el conectoma lo entendernos todo sobre el cerebro. No. Yo digo que
si no tienes ese mapa, fracasarás en la tarea de entender el cerebro. Deberían
además aceptar que esta información les va a ayudar. Y creo que, tan pronto
como la tengan, la usarán.
¿Por qué recurre a la
ayuda de ciudadanos a través de internet para que analicen las conexiones
propuestas por los sistemas de inteligencia artificial?
Mi
objetivo es hacer una comunidad de participantes online que logre un
descubrimiento que gane un Nobel. La ciencia tiene que expandirse más allá de
los científicos. Vivimos en un mundo con un gran volumen de datos. El universo
es enorme y necesitamos muchísima gente para explorarlo. Lo mismo pasa con el
cerebro. Parece pequeño pero en realidad en tan vasto que hacen falta ejércitos
para hacer descubrimientos.
SEBASTIAN SEUNG
Este investigador estadounidense de 44 años
estudió física teórica en la Universidad Harvard y trabajó en los laboratorios
de Bell Labs, una empresa de la que han salido siete premios Nobel y muchas
patentes millonarias. Después Seung decidió aplicar sus conocimientos sobre
microscopía electrónica al cerebro y, en concreto, a cómo se forman los
recuerdos. Actualmente dirige su propio laboratorio en el departamento del
Cerebro y Ciencias Cognitivas del Instituto Tecnológico de Massachutetts (MIT).
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