Cervello umano VS intelligenza artificiale: arriva la simulazione digitale
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Difficoltà nella creazione di un’intelligenza artificiale all’altezza dell’encefalo umano

Creare un’intelligenza artificiale è sempre stato uno dei goal della comunità scientifica dopo il progetto genoma umano. Non a caso, una volta ottenuti risultati in quest’ultimo, c’è stata una vera e propria corsa a chi riuscisse a creare per primo un’intelligenza artificiale che possa essere all’altezza del cervello umano. Tutt’oggi però questo è stato impossibile, ragion per cui gli scienziati ricominciano dalle basi e provano a mappare il cervello umano.

Una simulazione del cervello umano

Con le moderne tecnologie, creare un’intelligenza artificiale che riesca a competere con il cervello umano non è un’impresa realizzabile. Ahimè, infatti, gli scienziati si trovano ancora a camminare nel buio e la comunità scientifica inizia a pensare che con le attuali tecnologie non sia possibile eguagliare quello che la natura ha forgiato con l’evoluzione. I ricercatori però non si sono scoraggiati e hanno pensato a come aggirare il problema, ovvero non creare un’intelligenza artificiale eguale al cervello umano, ma cominciare a mapparlo con estrema precisione. Per poterlo fare però è necessario provare a riprodurre il cervello nel suo insieme (neuroni, connessioni, cellule accessorie ecc) in maniera digitale.

La mappatura del cervello umano

Alla mappatura del cervello umano stanno già lavorando diversi gruppi. Alcuni esempi sono il progetto Human Brain Project (Hbp) finanziato dall’Unione Europea o il Brain Initiative statunitense.

Mappare il cervello umano ovviamente non è cosa facile. Per poterlo fare bisognerebbe conoscere posizione e relazione di ogni neurone e sinapsi dell’encefalo. Ovviamente il processo non è facile, infatti, non basta ricreare solo la struttura fisica del cervello, ma anche ricrearne il funzionamento ed i collegamenti tra le parti. Tutti i processi elettrochimici e scambi di impulsi devono essere riprodotti per poter creare una simulazione efficiente.

Il cervello però come funziona? Necessita di stimoli esterni che scatenano reazioni interne per ottenere una risposta. La simulazione prevede segnali in ingresso che dovrebbero generare segnali in uscita e per fare ciò ci vuole un corpo. Ovviamente ricreare un corpo sintetico con un’interfaccia digitale è tanto più semplice quanto corpo è più simile, sia morfologicamente che meccanicamente, a quello d’origine.

Da dove partire?

Il punto di partenza, in ogni caso, è mappare il cervello umano. Classificare tutti i tipi di neuroni e ricostruire dettagliatamente il connettoma (la rete delle connessioni). I limiti da superare, sono però enormi: “Anche solo simulare il comportamento di un singolo neurone è un compito estremamente difficile, per quanto sia già stato approssimativamente fatto. Simulare un intero network di cento miliardi di neuroni interconnessi in complicatissimi pattern va molto oltre le tecnologie a disposizione oggi” afferma Michael Graziano.

Una strada ancora tutta in salita

Che la strada da percorrere sia ancora molto lunga lo dimostra un’altra iniziativa sostenuta da Makram, il Blue Brain Project, grazie al quale nel 2015 si è riusciti a simulare digitalmente 30mila neuroni di un ratto: vale a dire lo 0,15% del suo cervello. Nonostante i passi avanti siamo ancora alle basi, ma queste prime conquiste sono incoraggianti.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.