La tecnologia informatica diventa sempre più alleata della scienza medica: l’ultima dimostrazione in materia arriva da Nvidia e dalle sue Gpu, scelte dagli studiosi tedeschi del Jülich Supercomputing Centre per gestire ricerche neurologiche avanzate. Ricerche finalizzate a svelare i segreti della mente umana, aiutando a comprendere cause e cure per malattie ancora non del tutto decodificate, come l'autismo, la sclerosi multipla e altre patologie neurologiche debilitanti.
Il supercomputer Judge
Nvidia ha annunciato anche una
nuova e pluriennale collaborazione con il centro, mirata a far progredire la ricerca scientifica di ultima generazione basata su Gpu in diversi settori: la neuroscienza, appunto, ma anche astrofisica, scienze dei materiali, fisica delle particelle e protein folding. Insieme, l’azienda e il centro tedesco hanno creato negli uffici di Jülich un
Nvidia Application Lab, una risorsa condivisa a disposizione della comunità scientifica europea.
“Jülich – ha affermato
Steve Scott, chief technology officer del Tesla business di Nvidia – è uno dei centri per il supercomputing più influenti in Europa, con alle spalle un numero importante di soluzioni ai problemi scientifici più difficili da risolvere. Il nuovo application lab, focalizzato sui vantaggi offerti dalle Gpu, consoliderà ulteriormente la posizione del centro, che si affermerà come una delle istituzioni più all’avanguardia, nonché protagonista della prossima ondata di scoperte scientifiche”.
Il centro si avvale di supercomputer basati su Gpu con performance ai più elevati livelli in Europa; fra questi, il sistema
Jülich Dedicated GPU Environment (JuDGE) a 206 nodi, equipaggiato con Gpu Nvidia Tesla, che mette a disposizione circa 240 teraflop di peak performance.
Attualmente i ricercatori dell'Institute of Neuroscience and Medicine-1 (Inm-1) stanno utilizzando le Gpu Nvidia Tesla, anche nello stesso istituto di Jülich, per
accelerare fino a 50 volte la ricostruzione delle sezioni istologiche del cervello. I processori riescono a realizzare un rendering ad alta definizione, strutturalmente accurato della mente umana, contribuendo a costruire un modello realistico dell’architettura e del funzionamento del cervello.
Per creare il modello in questione, i ricercatori stanno mettendo insieme una vasta raccolta di dati, inclusiva di immagini delle sezioni istologiche, immagini di risonanza magnetica e altre realizzate tramite 3D polarized light imaging. Una tecnologia, quest’ultima, sviluppata proprio dall’ Inm-1, capace di ricavare da ogni pixel volumetrico (voxel) di un’immagine del cervello informazioni sulla direzione e sull'inclinazione delle fibre cerebrali.
Un'immagine realizzata tramite 3D polarized light imaging
“Il 3D-PLI – ha spiegato il professor
Katrin Amunts, direttore dell’Inm-1 – è il solo modo per ottenere immagini altamente dettagliate delle fibre nervose nel cervello dell’uomo adulto. La loro ricostruzione e il loro rendering in real time nel primo micro-atlante al mondo del cervello umano pongono un problema computazionale importante. Immaginate i miliardi di cellule nervose dentro il cervello umano, connesse tramite le fibre. Questo vi darà un senso della complessità e delle difficoltà nel modellare accuratamente la rete all'interno della mente umana”.