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2022-05-26Facilitar la investigación en neurociencia con «software» de código abierto

CORDIS |Un nuevo «software» de código abierto para la simulación y el análisis de modelos de la red encefálica está reduciendo las barreras de la investigación en neurociencia, mediante la simulación encefálica como servicio en la nube.

En la investigación en neurociencia actual, la neuroimagenología y los flujos de trabajo de la modelización del encéfalo utilizados para analizar grandes cantidades de datos requieren una potencia de procesamiento y almacenamiento superior a lo que pueden ofrecer los ordenadores personales. En consecuencia, los investigadores consideran difícil replicar de forma independiente los resultados científicos generados por flujos de trabajo digital tan complejos. Teniendo en cuenta que los avances científicos contemporáneos dependen cada vez más de esos flujos de trabajo, ¿qué deben hacer los científicos?

La plataforma abierta de investigación en neurociencia EBRAINS, creada por el proyecto financiado con fondos europeos Human Brain (HBP SGA3), proporciona una solución mediante una exhaustiva gama de datos y herramientas para la investigación relacionada con el encéfalo, ofrecida en un entorno protegido que promueve el trabajo reproducible. Ahora, EBRAINS también brinda a los científicos servicios en la nube para el análisis y la simulación encefálicos mediante un «software» de código abierto denominado «The Virtual Brain» (TVB). El «software» se describe en un estudio publicado en la revista «NeuroImage».

Los servicios en la nube de TVB se desarrollaron para facilitar a los investigadores repartidos por todo el mundo la colaboración en línea, el intercambio de datos y la ejecución de «software» en un espacio informático común. TVB, que se diseñó para ser accesible y fácil de utilizar, se puede usar en el navegador de internet de cualquier sistema operativo, por lo que los usuarios no necesitan instalar ningún «software». «Además, TVB también se puede usar como una biblioteca Python para la programación en el laboratorio EBRAINS», indica el estudio. «A través de las interfaces, los usuarios pueden cargar modelos de red encefálica, configurar y ejecutar simulaciones, así como posprocesar y exportar resultados».

Ante todo, la seguridad

Intercambiar datos y colaborar en línea plantea problemas de privacidad, ya que los datos sanitarios de carácter personal pueden utilizarse indebidamente con fines malintencionados. «Con TVB en EBRAINS creamos un entorno de “software” que aplica de forma global mecanismos de seguridad vanguardistas como el cifrado, el control de acceso y el aislamiento de procesos para proteger los datos personales y, al mismo tiempo, los flujos de trabajo pueden modificarse de forma flexible y reproducible mediante aplicaciones en contenedores», afirman los autores en el estudio. Dichas medidas facilitan a cada uno de los investigadores proteger datos confidenciales y cumplir con la legislación europea en materia de protección de datos.

A fin de lograr que el procesamiento del flujo de trabajo sea reproducible, el equipo de investigación utilizó la solución de gestión de datos distribuida y de código abierto DataLad, la cual permite realizar un seguimiento de todo tipo de aportaciones, códigos y fases de procesamiento implicados en el flujo de trabajo. La reproducibilidad «integrada» facilita a los científicos «iniciar todo el proceso o fases individuales y comprobar la coherencia y exactitud de la investigación, o utilizarlo y adaptarlo para otro problema».

Asimismo, TVB en el ecosistema EBRAINS puede transferirse a otros entornos en la nube de la Nube Europea de la Ciencia Abierta u otros. Por lo tanto, sirve como arquitectura de referencia para el procesamiento seguro y la simulación de datos neurocientíficos en la nube.

«EBRAINS es un acelerador de las ambiciones europeas en la investigación multidisciplinaria del encéfalo, mediante la combinación de inteligencia artificial, informática de alto rendimiento y neurociencia vanguardista», explica Paweł Świeboda, director general de HBP y de EBRAINS, en un artículo publicado en el sitio web de EBRAINS. «Estamos decididos a ofrecer las mejores herramientas y servicios en línea para los científicos, a fin de encontrar, analizar, distribuir, visualizar e integrar datos encefálicos para sus investigaciones. The Virtual Brain constituye una parte fundamental de esta propuesta, y nos comprometemos a seguir respaldando su desarrollo y adopción». El proyecto HBP SGA3 (Human Brain Project Specific Grant Agreement 3) acaba en septiembre de 2023.

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