BrainScales és un ambiciós projecte internacional dins del 7è programa Marc per al qual la Unió Europea ha destinat 8,6 milions d'euros per als propers quatre anys. Coordinats per la Universitat de Heildelberg, hi participen deu centres europeus, entre el quals està la Universitat Pompeu Fabra, l'única representant de l'Estat.

Concretament hi participa la Unitat de Cognició i Cervell i el Grup de recerca en Neurociència Computacional, centres que dirigeix Gustavo Deco, investigador el Departament de Ciències de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF i professor ICREA, conjuntament amb Anders Ledberg, investigador Ramon y Cajal del Grup de recerca en Neurociència Computacional de la UPF, provinent del Karolinska Institut d'Estocolm (Suècia).

El protocol del projecte destaca molt especialment el bon posicionament de la UPF en els rànquings mundials, així com també la consolidada experiència i reconeixement internacional de les publicacions dels seus investigadors, avaluada a través de l'elevat nombre de citacions aconseguides en revistes amb alt factor d'impacte en l'àmbit de les neurociències computacionals.

BrainScales (Brain-inspired multiscale computation in neuromorphic hybrid systems) s'emmarca en una metodologia d'estudi que combina la recerca neurològica bàsica i l'experimental amb l'anàlisi computacional, a més d'una concepció innovadora que conjuga l'estudi dels processos cognitius i perceptius del cervell,  tant a nivell espacial (ubicació) com a nivell temporal (duració).

A nivell espacial, el projecte contempla l'estudi del sistema nerviós atenent tant a les seves unitats bàsiques de funcionament: les cèl·lules nervioses, com a la seva organització: les agrupacions i xarxes neuronals i la seva dinàmica: les àrees funcionals. A nivell temporal, BrainScales estudiarà els processos cerebrals,  tant aquells que transcorren en tant sols uns pocs mil·lisegons com d'altres la plasticitat dels quals els requereix hores i fins i tot dies per tenir lloc.

Una xarxa integrada per 1,6 milions de neurones pot establir fins a 0,4 bilions de sinapsis o connexions. Això fa que un dels elements clau del projecte serà dissenyar l'Hybrid Multiscale Computing Facility (HMF), una potent arquitectura analítica del tipus "no von Neumann" o no seqüencial capaç d'analitzar grans volums de dades neurològiques, una potència de càlcul similar a la que s'està emprant en altres àrees del coneixement (genòmica, bioinformàtica, etc.).

Participació de la UPF a BrainScales

De l'estudi dels processos nerviosos que tenen lloc en un temps i en un espai el BrainScales n'extraurà principis teòrics per tal de poder simular processos cognitius corticals provinents d'organismes superiors i, aleshores, essent capaços de reproduir-los, s'espera tenir una millor comprensió i coneixement d'una de les funcions més superiors dels éssers vius.

El projecte està distribuït en nou àrees de treball específiques (WP) i la UPF intervé en sis d'aquestes àrees. Algunes de les àrees en què la UPF hi participa estan directament relacionades amb la recerca que s'està duent a terme i l'expertesa aconseguida pel grup de recerca en Neurociència Computacional, dins la Unitat de Cognició i Cervell.

Per exemple l'àrea WP1 farà els desenvolupaments teòrics que seran d'aplicació directe al projecte global; l'àrea de treball WP2 incidirà en l'estudi i el significat dels estats en què el cervell està en repòs (resting states) i l'àrea WP6 formularà models dinàmics de l'activitat cortical del cervell, precisament les àrees relacionades amb la pressa de decisions, l'atenció i la percepció. Per a totes aquestes àrees, el grup de recerca en Neurociència Computacional de la UPF n'és un referent internacional.

Altres e-notícies relacionades:

Una important revisió sobre el significat dels estats de repòs del cervell

Gustavo Deco forma part d'un projecte finançat per la Fundació James S. McDonnell

The Noisy Brain, un llibre de Gustavo Deco sobre com funciona el cervell