Dovremo aspettare il 2023, ma potrebbe valerne la pena, per entrare nell'era preconizzata dagli androidi di Blade Runner e "vedere cose che voi umani non potreste neanche immaginare...". In questo caso un supercomputer in grado di riprodurre le funzioni principali di un cervello umano: pensare, provare emozioni e rispondere a stimoli di tipo diverso.
Il Politecnico di Torino ha, infatti, recentemente presentato ufficialmente HBP – Human Brain Project, il progetto che si propone la creazione di un “cervello artificiale” grazie all’utilizzo di supercalcolatori.
HBP coinvolge diversi paesi europei ed extra-europei, ed è candidato all’attribuzione di uno dei due super finanziamenti da 1 miliardo di euro previsti dal programma FET (Future and Emerging Technologies) Flagships Initiative dell’Unione Europea. Coordinatore del progetto è Henry Markram, del Brain Mind Institute dell'École Polytechnique Fédérale di Losanna
Numerosi i benefici sociali che ne deriverebbero. Comprendere e imitare il funzionamento del cervello permetterebbe una radicale rivoluzione delle tecnologie dell'informazione, attraverso la progettazione di computer, robot, sensori e altri dispositivi molto più potenti, più intelligenti e più efficienti rispetto a quelli odierni, sempre più capaci di interazioni e relazioni con gli esseri umani e di esprimere risposte e comportamenti intelligenti utilizzabili nell’apprendimento, nelle cure o nell’accudimento di disabili e anziani.
Ma gli effetti positivi si avranno soprattutto in campo medico. I modelli cerebrali permetteranno di conoscere in profondità le cause delle patologie del cervello e di diagnosticarle già ai primi sintomi, aumentando le probabilità di guarigione. Inoltre, renderanno più facile e meno costosa la ricerca sulle nuove cure, limitando, grazie a simulazioni, la sperimentazione animale ed umana; sarà così più semplice comprendere come avviene il processo di invecchiamento del cervello, e studiare quindi i modi per rallentarlo.
Grazie alle avanzate tecnologie informatiche e alle simulazioni, verrà indagato il funzionamento ad ogni livello dell’organizzazione cerebrale. I modelli così creati saranno successivamente collegati a robot, nei quali il cervello artificiale sarà in grado di percepire l’input proveniente dai sensi e generare l’output che determinerà il comportamento. 
Modelli simili consentiranno di confrontare la memoria, l’adattabilità, i comportamenti e l’intelligenza dei robot guidati da modelli cerebrali con i risultati derivanti da esperimenti condotti su animali ed umani. Lo sviluppo della Neurobotica permetterà la creazione di sistemi che uniscano le simulazioni del cervello artificiale a robot virtuali o fisici, realizzando una vera e propria intelligenza incorporata.
Altri aspetti del progetto riguarderanno il calcolo ad elevate prestazioni e i calcolatori neuromorfologici, supercalcolatori un migliaio di volte più potenti delle macchine oggi più performanti, caratterizzati da bassi consumi energetici, elasticità e robustezza, nuove tecniche di immagazzinamento e trasmissione dei dati, problem solving adattativo, e sistemi autoriparanti.
Il progetto prevede, inoltre, attività dedicate ai temi etici, giuridici e sociali. Human Brain Project solleva importanti questioni etiche, giuridiche, sociali, politiche e filosofiche, sia per la ricerca in sé, ma anche per le sue possibili applicazioni. Per questi motivi saranno riuniti studiosi nel campo delle neuroscienze, delle scienze sociali e umanistiche per studiare e discutere questi temi incoraggiando un dibattito aperto e ben informato. Infine HBP, in quanto forma estrema di ricerca basata sulla simulazione, è in una posizione ideale per insegnare questa nuova scienza e le sue applicazioni nella medicina e nella tecnologia.
La tecnologia unica del progetto sarà utilizzata per creare una nuova piattaforma educativa nella quale la scienza, la medicina e le tecnologie derivate dal cervello possano essere dimostrate grazie a interazioni accessibili via internet in laboratori virtuali, auditorium, ospedali e fabbriche, creando un programma unico di formazione interdisciplinare per i giovani scienziati, ma anche per il pubblico non esperto e ad ogni livello del sistema educativo.
L’Italia si propone di ricoprire un ruolo di primo piano nella predisposizione e, successivamente, nell’esecuzione del progetto, al quale partecipano attualmente sei ricercatori e i rispettivi enti di appartenenza.
Il prof. Enrico Macii, vicerettore per la Ricerca, il Trasferimento Tecnologico e le Relazioni con l’Unione Europea del Politecnico di Torino è il referente del progetto HBP per l’Ateneo torinese, che avrà un ruolo centrale nello sviluppo di circuiti digitali che “ragionano” come il cervello umano, una tecnologia denominata “Neuromorphic Computing”.
Il LENS e l’Università di Firenze parteciperanno al progetto fornendo le proprie competenze nei settori della biofotonica e della microscopia ottica applicata alle neuroscienze. Francesco Pavone, responsabile del progetto per l’Università di Firenze, ha dichiarato che il contributo del suo gruppo di ricerca riguarderà la realizzazione di un tomografo ottico per la ricostruzione dell’intera rete neurale del cervello con un dettaglio mille volte superiore a quello possibile con le tecniche esistenti.
L'Università di Pavia parteciperà con il Brain Connectivity Center (BCC), centro di ricerca diretto dal Prof. Egidio D’Angelo, che unisce i laboratori di Neurofisiologia e di altri dipartimenti dell’Università e varie unità di ricerca dell’Istituto Neurologico Nazionale IRCCS C. Mondino. Attività centrale del BCC sarà la generazione del primo modello computazionale realistico del cervelletto, che verrà poi integrato nel modello del cervello dello Human Brain Project.
L'Istituto di Biofisica (Palermo) del CNR, metterà a disposizione del progetto le proprie competenze riguardanti il multiscale modeling di neuroni, i modelli di reti neuronali, le simulazioni di sinapsi e dei meccanismi di plasticità sinaptica, e modelli di simulazione di disfunzioni e patologie del sistema nervoso centrale.
L'Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione del CNR è uno dei leader mondiali nel campo della Robotica, della Vita/Intelligenza Artificiale e nella realizzazione di sistemi artificiali (modelli simulati al computer e robot fisici) in grado di simulare il comportamento umano e animale. Nell’ambito dell'Human Brain Project, Orazio Miglino coordinerà le strutture di ricerca dell'Istc-Cnr, che saranno primariamente coinvolte nel dare un corpo robotico al cervello artificiale.
Infine l'Istituto di Ricerca sulla Popolazione e le Politiche Sociali del CNR, ente molto attento alla ricerca scientifica e alle tecnologie che hanno impatto sulla società e sulle persone, come ha dichiarato il coordinatore delle attività di ricerca, Ferdinando Ferri, si occuperà dello studio dei processi decisionali, del ragionamento, dell'elaborazione del linguaggio, e delle relazioni tra i processi cognitivi e il comportamento. I ricercatori realizzeranno una simulazione della percezione ed elaborazione dei dati analoga a quella umana, cioè l'elaborazione multimodale di input acquisiti contemporaneamente da diversi sensori.
Per approfondimenti: http://www.humanbrainproject.eu/
