Che ne è stato del progetto a cui nel 2013 l’Unione Europea destinava oltre 1 miliardo di euro? L’obiettivo di costruire una mappa digitale del cervello non è stato pienamente raggiunto, ma l’impegno della ricerca prosegue.
Come funziona il cervello umano? Come comunicano le sue cellule tra loro? Cosa succede nella nostra mente quando proviamo paura, amore, rabbia o disperazione? A queste domande cerca di rispondere l’Human Brain Project, una delle più ambiziose ricerche scientifiche del nostro tempo, sostenuta con un investimento da un miliardo di euro da parte dell’Unione Europea. Coordinato dall’École Polytechnique Fédérale di Losanna, l’Human Brain Project ha rappresentato un punto di svolta per le neuroscienze digitali, in continuità con il precedente Blue Brain Project lanciato nel 2005 da Henry Markram.
Cos’è l’Human Brain Project
Per capire cosa è il Brain Project, bisogna tornare al 2013, quando Bruxelles ha ufficialmente avviato l’Human Brain Project (HBP). Non è un progetto strettamente neuroscientifico, ma piuttosto un programma tecnologico multidisciplinare finalizzato a costruire una replica digitale del cervello umano. Il punto di partenza è stato il Blue Brain Project, nato in collaborazione con IBM per simulare in digitale le reti neurali. Il sogno di Markram era creare un gemello digitale del nostro cervello, un progetto da realizzare “in silico”, cioè non più in laboratorio, ma su modelli matematici-computazionali.
Secondo il professor Sanzio Bassini, direttore del SuperComputing Applications and Innovation Department (SCAI) di Cineca – uno dei consorzi coinvolti – l’HBP non è solo un progetto scientifico, ma un’iniziativa che ambisce a gettare le basi per una nuova comprensione della fisiologia del cervello umano.
Come funziona la mappatura digitale del cervello
Il cervello umano contiene circa 86 miliardi di neuroni e oltre 100 trilioni di sinapsi. L’obiettivo dell’Human Brain Project è simulare questa incredibile complessità con strumenti computazionali avanzati. La sfida è enorme: la potenza computazionale del cervello è stimata nell’ordine degli exaFLOPS (miliardi di miliardi di operazioni al secondo), rendendo difficile per qualsiasi supercomputer eguagliarla.
Eppure, grazie all’impiego di tecnologie di intelligenza artificiale, simulazioni neurali, reti neurali artificiali e supercalcolo, l’HBP ha compiuto progressi significativi. Come spiega Bassini, l’obiettivo era non solo riprodurre la struttura cerebrale, ma anche comprenderne i comportamenti, i meccanismi sinaptici e le risposte a stati emotivi come ansia, panico o paura.
Human Brain Project: come sta andando?
A distanza di dieci anni dalla sua nascita, l’Human Brain Project ha prodotto risultati concreti anche se non ha ancora raggiunto l’obiettivo finale: la creazione di un gemello digitale del cervello umano. Non siamo, insomma, davanti a un “Progetto Genoma Umano” delle neuroscienze, ma i frutti non mancano: oltre 3.000 pubblicazioni scientifiche, la nascita di infrastrutture di ricerca uniche, e la costruzione di una rete di collaborazioni internazionali.
Un’eredità fondamentale dell’HBP è EBRAINS, una piattaforma digitale europea nata per proseguire il lavoro del Brain Project. EBRAINS raccoglie dati, strumenti e strutture informatiche utili per la ricerca sul cervello. In Italia, EBRAINS-Italy è stato finanziato dal PNRR e ha già raggiunto risultati notevoli come la creazione, annunciata nel 2023 dal CNRR, del primo modello 3D dell’ippocampo umano.
Nel frattempo anche gli Stati Uniti hanno sviluppato un programma analogo: la BRAIN Initiative, lanciata da Barack Obama nel 2013. La seconda fase, BRAIN 2.0, ha come scopo la realizzazione di un mapping 3D dettagliato di tutte le cellule cerebrali e delle loro posizioni.
La competizione e collaborazione tra progetti globali dimostra che il cammino della mappatura digitale del cervello è ancora lungo ma sempre più condiviso. Un processo che, oltre al valore tecnologico, ha implicazioni etiche e sanitarie enormi: conoscere i meccanismi cerebrali potrebbe migliorare la diagnosi precoce di malattie neurodegenerative, sviluppare terapie personalizzate e rivoluzionare la comprensione della coscienza umana.
Come afferma Bassini, il brain project non è solo una sfida scientifica e tecnologica, ma una chiave per «capire il confine tra sanità e malattia, mappare la propagazione dei segnali sinaptici e imparare, in definitiva, a conoscere meglio noi stessi».
*Articolo pubblicato il 21 febbraio 2024 e sottoposto a successive revisioni
