USP recebe supercomputador para simular o cérebro

Com informações da Agência Fapesp - 24/09/2015

Aglomerado de computadores

A USP está recebendo um supercomputador que simulará o funcionamento do córtex cerebral, uma das partes mais importantes do sistema nervoso central.

O equipamento utiliza o poder concentrado de processamento de um aglomerado de computadores, o chamado cluster, um conjunto de computadores que trabalham de forma coordenada, formando um supercomputador virtual.

Serão quatro nós de alta velocidade, cada um contendo oito processadores com 10 núcleos. Para cada processador há uma memória de 16GB DDR4. O sistema também tem um acelerador gráfico de alta tecnologia, essencial para permitir simulações numéricas rápidas e grandes - caso das tarefas que o supercomputador desempenhará.

"O cluster será configurado para fazer processamento numérico e simular redes de neurônios, possibilitando o estudo de alterações na atividade dessas redes quando é aplicado um estímulo externo ou quando ocorre uma lesão ou perda de uma região do córtex, provocada por um acidente vascular cerebral (AVC), por exemplo. Trata-se de simulações de grande porte e o cluster estará preparado para isso", explicou Antônio Carlos Roque, pesquisador do NeuroMat (Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática).

Simulação válida

De acordo com o pesquisador, a primeira meta do supercomputador será gerar uma simulação válida do córtex, que é relacionado a funções importantes do cérebro, como memória, atenção, consciência, linguagem, percepção e pensamento.

"Simulações fornecem modelos em que se pode aplicar e testar de forma experimental hipóteses que ainda permanecem em um nível abstrato," disse.

A estrutura que está sendo concebida tem milhões de neurônios que interagem entre si, organizados em uma arquitetura que captura os padrões de ligações neuronais do córtex, tanto verticalmente, com colunas de neurônios densamente interligados, como horizontalmente, com uma rede de colunas interligadas.

"Praticamente todas as funções superiores do cérebro dependem do córtex. Por isso é preciso conhecer bem a anatomia dessa região, a sua estrutura, as conexões entre os neurônios e que tipo de células estão inseridas nessa arquitetura. Os neurônios têm 'personalidades' diferentes e é preciso conhecer seus efeitos, compreendendo também como eles se combinam com os efeitos das conexões neuronais e da dinâmica das sinapses," disse Roque.

O supercomputador deverá começar a funcionar em potência plena em janeiro do próximo ano.