Ricerca, la scienza con i videogiochiSempre più studi confermano che i videogame non sono solo un passatempo, ma svolgono un ruolo fondamentale nell’avanzamento della scienza a livello internazionale

Fonte: la Repubblica
di Paolo Pontoniere

Da anni la scienza paga lo scotto delle limitazioni fisiche ed economiche poste dalla ricerca tradizionale fatta in laboratorio. Le restrizioni finanziarie, la mancanza di strutture, di potere computazionale e anche del numero dei professionisti che si possono impegnare in una specifica impresa rendono la realizzazione iniziative di grande portata quasi impossibili. Cose per esempio come la mappatura del cervello umano, tracciare le interazioni che corrono tra il genoma umano e i composti biochimici che lo attivano e lo disattivano, disegnare la mappa dell'universo, dare la caccia a pianeti simili alla Terra e pure scandagliare seriamente gli abissi siderali alla ricerca di intelligenza extraterrestre. Imprese insomma che richiedono un'abbondanza di capitali, personale e potere digitale.

Una risposta può venire dai videogame, i giochi elettronici, ormai giunti a livelli tecnici assoluti. Con buona pace di chi pensa che sia solo una perdita di tempo, emergono negli ultimi tempi studi sociologici che confermano il fatto che i videogame non sono solo un trastullo edonistico, ma svolgono un ruolo fondamentale nell'avanzamento della ricerca scientifica internazionale. In campi che spaziano dalla neurologia, alla biochimica per finire con l'esplorazione spaziale e le nanotecnologie.

Dall'avvento del cloud computing le cose sono cambiate. Sfruttando il potere dei grandi network computerizzati, del social networking e dei videogiochi, ora anche la scienza  può usare il potere delle folle digitali. Per affrontare e risolvere problemi di macro ingegneria, astronomia, genetica, neurobiologia e ingegneria sociale per i quali nel passato non bastavano nemmeno le risorse di centri mondiali di ricerca scientifica come la NASA, i National Institutes of Health e il Center for Diseases Control.

Secondo Jane McGonigal, creatrice di videogame, analista di The Institute for the Future e autrice del best seller Reality is Broken, ogni settimana l'umanità passa qualcosa come 3 miliardi di ore giocando video al computer. E malgrado il fatto che la stessa McGonigal sia daccordo che a prima vista si possa pensare che queste ore sono sprecate, una percentuale crescente di questo monte "tempo perduto" adesso viene dedicato alla soluzione di problemi sociopolitici e scientifici. La stessa McGonigal, ritenuta una dei maggiori guru degli alternate reality game, ha per esempio disegnato videogiochi, come il famoso SuperBetter, destinati a combattere la depressione giovanile, l'ansia, il dolore cronico e i traumi cerebrali.

Energia mentale e cloud. Grazie al cloud computing, il social networking e i megacentri per il mantenimento dei dati informatici, oggi l'energia mentale impiegata da milioni di videogamers può essere sfruttata da ricercatori e scienziati per risolvere rebus nei quali le energie di un singolo ricercatore o anche di una singola istituzione di ricerca, per quanto grande questa possa essere, sono insufficienti a completare la missione.
Questo è il caso per esempio dei seguaci di EyeWire, un videogame nel quale il giocatore cerca di colorare i neuroni di una sezione della macula oculare di un topo, un'azione questa che (a detta dei giocatori) richede una destrezza e una rapidità d'esecuzione paragonabile a quella del migliore giocatore di Counter Strike o di Grand Theft Auto. E sebbene questa azione sia di per sé già complicata, quello di colorare i gangli del bulbo oculare del roditore è solo il banco di prova di un progetto ben più ambizioso: quello di usare il gioco per colorare tutti i neuroni presenti nel cervello umano, cioè di mapparlo neurone per neurone e capire come questi si collegano l'uno all'altro in quella foresta intricatissima di assoni e dendriti che è il cervello umano.

I giochi. "Si tratta di imprese immani, è impossibile che un solo ricercatore da solo possa farecela", afferma Sebastian Seung, neuroscienziato dell'MIT tra i creatori di EyeWire. "Nel nostro campo non ci sono abbastanza ricercatori per poter portare a termine un'operazione così impegnativa, abbiamo bisogno della gente comune. E' una grande avventura e possono partecipare tutti, basta avere un computer e un collegamento internet" EyeWire adesso conta oltre 35 mila giocatori e tenendo conto che richiede un alto grado di destrezza manuale (e che i giocatori finiscono nei fatti col diventare degli esperti di neurobiologia), si tratta di un numero certamente significativo.

Un altro gioco, Foldit, arruola gli utenti web e i loro computer per svelare le leggi che regolano il piegamento delle proteine. Gli errori nell'ordine in cui si piegano sono alla base di malattie che vanno dalla fibrosi cistica al cancro. Creato da Zoran Popovic, ricercatore del Center for Game Science dell'università di Washington, il gioco, che correntemente conta oltre mezzo milione di giocatori, si avvantaggia della capacità di pensare in 3 dimensioni degli esseri umani. "E' come se fossimo riusciti a dimostrare concretamente che i videogiochi possono essere usati per il bene e per risolvere qualsiasi problema di natura scientifica", afferma Popovic, "Non passa giorno che non riceviamo una nuova proposta o suggerimento da ricercatori e webnauti. Molti hanno a che fare con l'ingegneria, uno dei più interessanti propone di usare il potere del gaming e delle cloud per disegnare chip di silicio ultracompatti".

Nell'era della comunicazione mobile la miniaturizzazione della componentistica degli apparecchi è diventata la nuova frontiera della videogamistica: i chip esibiscono delle proprietà tridimensionali che sono difficili da realizzare ai livelli di miniaturizzazione ai quali l'industria della comunicazione mobile anela e così i designer sono costretti ad adottare soluzioni di ripiego, e non sempre sono le più efficenti. "Ricorrere al potere dei videogamer potrebbe aiutare a risolvere il problema in un maniera più efficace", afferma Popovic. I giocatori di Foldit, che sfrutta il principio sul quale si basa il vecchio Tetris, devono piegare una proteina o scuotendo i gruppi R (una sorta di ramificazione laterale della catena di polipeptidi che fa da colonna vertebrale delle proteine e che è generalmente composta da un atomo di carbonio e due gruppi laterali) o torcendo la catena di polpeptidi che formano la proteina stessa. Così facendo i ricercatori hanno scoperto che gli esseri umani sono più bravi del computer a prendere decisioni quando queste involvono una valutazione del rischio associato con la decisione da prendere e le possibili ripercussioni di lungo peridodo. In sintesi prevedendo se la nuova piegatura conferisce una milgiore o peggiore funzionalità alla proteina. E dato che la stragrande maggioranza dei tesuti muscolari e dei neurotrasmettiori cerebrali sono composti da proteine, la loro capacità di collegarsi correttamente e di interagire nella maniera in cui dovrebbero ha ripercussioni profondissime sulla salute di una persona. La maniera in cui possono essere apportate le piegature è praticamente infinita e così i giocatori arrivano alle conclusioni migliori prima di qualsiasi software.

Ancora, eteRNA  è un altro gioco che sfrutta il potere delle nuvole digitali e delle folle per fare scienza, è stato disegnato da un gruppo misto di ricercatori della Carnegie Mellon University e della Stanford University. Funziona un po' come Foldit, infatto l'hanno disegnato dei transfughi dell'altro programma, questo però bersaglia il piegamento dell'RNA, l'acido ribonulceio che interviene nella trascrizione genetica del DNA e nella manifattura delle proteine a livello ribosomale. Anche in questo caso, comprendere le leggi che regolano in maniera prevedibile le sue piegature condurrebbe a grandi avanzamenti scientifici. In questo caso specifico alla costruzione di nanomacchine e nanointerruttori biologici per la circuitazione computerizzata. Fino ad ora i creatori del gioco sono stati sorpresi dalla capacità con cui i giocatori che non hanno un background scientifico riescono a formulare soluzioni originali a problemi che i ricercatori scientifici continuavano ad affrontare in maniera conformistica. Delle soluzioni proposte dagli oltre ventiseimila giocatori oltre 300 sono state prodotte e sperimentate dai laboratori di Stanford.

Sebbene sia stata categorizzata appena nel 2009 da Jonathan Silverton del Department of Life Sciences, della Open University, Walton Hall, britannica, la Crowd Science o citizen science (il nome fu coniato da Rick Bonney negli anni 90) ha degli antenati illustri. La prima è la Audubon Society che all'inizo del 1900 lanciò il Christmas Bird Count, la conta natalizia degli uccelli, un censimento annuale degli uccelli migratori che ha luogo a fine novembre nell'emisfero settentrionale. A questo seguì quello della American Association of Variable Astronomers, che dal 1911 raccoglie dati sul firmamento e le stelle variabili per scopi educative con l'aiuto di appassionati di astronomia.  Con l'avvento di big data e delle tecnologie mobili questi giochi scientifici sono alla portata di milioni di persone che, con un semplice click del loro telefonino, possono trasmettere istantaneamente dati e informazioni a network di migliaia di persone, particolarmente attraverso la gamificazione. Esempi ne sono The San Francisco Project, una sorta di gioco mobile per aiutare l'amministrazione comunale di San Francisco a prendersi cura dei parchi pubblici. O anche WildLab, un almanacco mobile per scambiarsi foto, dritte e segreti sulla natura in città al quale i cittadini contribusicono creando la propria mappa: una sorta di monopoli della natura. E poi ancora Be a Martian, un gioco della NASA usato inizialmente per esplorare il cosmo alla ricerca di intelligenza extreaterrestre e che oggi viene usato per esplorare Marte.