Hugaflutningur í tölvu

Hugaflutningi í tölvu er oft lýst í þremur skrefum.

Heilinn er skannaður. Líkanið er keyrt. Síðan vaknar stafræn útgáfa.

Á bak við hvert skref liggur heilt rannsóknarsvið.

Ekki er enn hægt að skanna lifandi mannsheila með nægilegri upplausn til að greina einstök taugamót. Ekki er vitað hversu mikil líffræðileg smáatriði nákvæmt líkan þyrfti að innihalda. Engin fullhermun hefur verið gerð af heila manns eða annars flókins dýrs.

Jafnvel ef þessi tæknilegu vandamál væru leyst stæði ein spurning eftir óleyst: væri stafræna persónan þú?

Hugaflutningur í tölvu gæti hugsanlega komið við sögu í fjarlægri framtíð lífvarðveislu. Hann er ekki staðfest leið til endurlífgunar.

Taugatengslakort er ekki hugur

Taugafrumur eiga samskipti í flóknum netum taugamóta. Taugatengslakort, oft kallað connectome, sýnir þessar tengingar.

Gerð slíks korts krefst myndgreiningar á vef með afar mikilli upplausn, endurgerðar frumna úr gríðarstórum gagnasöfnum og handvirkrar leiðréttingar á villum í sjálfvirkri rekningu.

Framfarirnar eru raunverulegar.

Árið 2024 birti FlyWire samstarfshópurinn heildarkort yfir taugatengingar í heila fullvaxinnar ávaxtaflugu. Kortið náði yfir 139.255 endurgerðar taugafrumur og 54,5 milljónir taugamóta milli þeirra.

Þetta er merkilegur árangur. Höfundarnir mátu að yfirferð og leiðrétting endurgerðarinnar hefði krafist handavinnu sem jafngilti um 33 ársverkum.

Kortið leiddi þó ekki til stafrænnar hermunar af flugunni.

MICrONS-gagnasafnið frá 2025 náði lengra á öðrum sviðum. MICrONS-gagnasafnið Rannsakendur sameinuðu kalsíummyndgreiningu á um 75.000 taugafrumum og endurgerð úr rafeindasmásjármyndum sem náði yfir meira en 200.000 frumur og um hálfan milljarð taugamóta.

Rúmmálið var um það bil einn rúmmillimetri af sjónberki úr einni mús.

Í heila mannsins eru tugir milljarða taugafrumna og gífurlegur fjöldi taugamóta á mörgum sérhæfðum svæðum. Að stækka slíkt kort er ekki bara spurning um að kaupa meira geymslupláss.

Símar taugafrumna geta náð langar vegalengdir. Frumurnar liggja þétt saman og því er auðvelt að rekja þær rangt í myndgögnunum. Gagnasafn um einn mann þyrfti auk þess að varðveita og endurgera þau sérkenni sem aðgreina viðkomandi frá öðrum, en ekki aðeins almenn einkenni mannsins sem tegundar.

MICrONS er mikilvægt vegna þess að verkefnið tengir byggingu heilans við mælda virkni. Það nær þó aðeins yfir lítinn hluta af einum heila og mörg skref endurgerðarinnar krefjast handvirkrar yfirferðar.

Þessi verkefni sýna að unnt er að kortleggja nákvæma byggingu og starfsemi í sífellt stærri skala.

Þau sýna einnig hve langt er frá slíku korti að starfhæfri hermun lífveru.

Ekki er vitað hvaða smáatriði eru nauðsynleg

Taugatengslakort skráir hvaða taugafrumur tengjast. Starfsemi heilans ræðst einnig af því hvernig þessar tengingar virka.

Styrkur taugamóta skiptir máli. Einnig skipta máli dreifing viðtaka, jónaganga og taugaboðefna, genatjáning, glíufrumur og breytilegt efnaumhverfi taugafrumna.

Líkaminn sendir heilanum hormón, skynáreiti og innri boð sem hafa áhrif á hugsun og tilfinningar.

Framtíðarhermun gæti endurskapað suma þessara breytilegu þátta beint og dregið ályktanir um aðra út frá varðveittri byggingu. Sum þeirra geta reynst óþörf.

Vísindin vita í dag ekki hver lágmarkslýsing væri nægjanleg til að endurgera einn ákveðinn mannshuga.

Þessi óvissa kallar á varfærni í báðar áttir.

Of afdráttarlaust er að segja að varðveisla taugatengslakorts varðveiti sjálfkrafa allt sem máli skiptir. Jafn afdráttarlaust væri að halda því fram að fanga þyrfti hverja sameind og hvert rafástand á hverju augnabliki.

Heilinn heldur greinilegri samfellu í gegnum svefn, svæfingu, efnaskiptaveltu og hversdagslegar breytingar á virkni. Persónuleg samsemd virðist ekki krefjast þess að hver einasti líkamlegur þáttur haldist óbreyttur.

Þessi athugun segir þó ekki nákvæmlega hvaða upplýsingar mega glatast við blóðþurrð og frystivarðveislu.

Skynsamlegt markmið er að varðveita sem mest: frumubyggingu, skipulag taugamóta og eins mörg viðeigandi smáatriði og núverandi aðferðir leyfa.

Þess vegna gegna tölvusneiðmyndir, lífeðlisfræðileg gögn og rafeindasmásjá ólíku hlutverki í gæðaeftirliti með lífvarðveislu.

Líkan þyrfti einnig að virka

Segjum að rannsóknarstofa í framtíðinni fái nákvæmt kort af varðveittum heila.

Kortið eitt og sér er aðeins gagnasafn. Hermun þarf reglur sem lýsa því hvernig kerfið breytist yfir tíma.

Líkanið þarf að endurskapa hvernig taugafrumur samþætta boð, mynda boðspennur, laga sig og breyta tengingum sínum. Líkanið þarf að virka á mörgum tíma- og stærðarkvörðum án þess að litlar villur safnist upp og breyti því smám saman í líkan af öðrum huga.

Þá þarf einhver að prófa það.

Sannprófun er auðveldari þegar líffræðilega kerfið getur unnið sama verkefni til samanburðar. Lífvarðveittur einstaklingur getur ekki tekið sambærilegt próf áður en heilinn er skannaður.

Rit, myndbönd, sjúkraskrár og vitnisburður gætu staðfest almennar minningar og hegðun. Þau gætu þó ekki staðfest hverja einstaka persónulega minningu eða skorið úr um hvort óvænt viðbrögð væru merki um villu, aðlögun eða einfaldlega hluti af persónuleika viðkomandi.

Líkaminn vekur einnig upp spurningar um hönnun kerfisins.

Stafrænn hugur gæti búið í hermilíkama, vélmennalíkama eða kerfi með viðmóti sem væri ólíkt því sem menn þekkja í dag. Hver kostur breytir skynjun, hreyfingu og félagslegum samskiptum.

„Skanna og keyra“ hunsar öflun gagna, endurgerð, líkangerð, sannprófun og þá spurningu hvaða líkama stafræni hugurinn ætti að hafa.

Að nefna þessi vöntuðu skref sannar ekki að þau séu ómöguleg. Það dregur úr hættunni á að slagorð sé tekið sem raunhæf áætlun.

Værir þú sá sem vaknaði?

Ímyndum okkur nú að tækniþrautin væri leyst.

Stafræn útgáfa af manneskju vaknar með minningar þínar, venjur, rödd og tengsl. Hún trúir að hún sé þú.

Er trú hennar nóg?

Kenningar um sálfræðilega samfellu tengja áframhald persónunnar við viðeigandi samfellu minninga, skapgerðar og áforma. Líffræðilegar kenningar tengja áframhald við lífveruna sjálfa eða upprunalega líkamlega heilann.

Stanford Encyclopedia of Philosophy fjallar um þessar ólíku og mikilvægu kenningar um persónulega samsemd.Stanford Encyclopedia of Philosophy.

Afritunarvandinn gerir þennan ágreining áþreifanlegan.

Það sýnir einnig muninn á starfhæfri eftirlíkingu og áframhaldi persónulegrar reynslu. Líkan gæti talað sannfærandi, minnst æsku þinnar og haldið áfram verkum þínum án þess að leyst sé úr því hvort þitt eigið upplifunarstreymi hefði haldið áfram.

Tæknileg gögn gætu sýnt að líkan líkti trúverðugt eftir manneskju löngu áður en heimspekin gæti svarað því hvort persónuleg reynsla hennar héldi áfram.

Ef óeyðandi skönnun skapar stafræna útgáfu meðan líffræðilega manneskjan lifir enn, geta útgáfurnar tvær samkvæmt venjulegum skilningi á persónulegri samsemd ekki báðar verið ein og sama manneskjan og upprunalegi einstaklingurinn.

Að eyða upprunalega heilanum við skönnun kemur í veg fyrir að tvær útgáfur einstaklingsins séu til samtímis. Það sannar ekki að persónuleg samsemd hafi flust yfir fremur en að ein manneskja hafi dáið og önnur komið í hennar stað.

Kannski verður engin tilraun sem leysir þessa frumspekilegu spurningu til fullnustu.

Þótt samsemdin sé óviss gerir það stafrænt áframhald ekki endilega tilgangslaust. Einhver kann að láta sér mjög annt um áframhald verkefna sinna, tengsla og gilda, jafnvel þótt tölulega samsemdin sé óviss.

Aðrir kunna einkum að hafa áhyggjur af því hvort þeir sjálfir verði þeir sem opna augun í framtíðinni.

Þarna er ekki verið að leggja sama mat á það hvað telst æskilegt áframhald.

Ekki loka leiðum áður en ákvörðun er tekin

Ekki ætti að líta á líffræðilega viðgerð og hugaflutning í tölvu sem jafngildar leiðir.

Líffræðileg viðgerð stefnir að því að endurheimta starfsemi í upprunalega líkamlega heilanum. Hugaflutningur í tölvu stefnir að því að endurgera viðkomandi upplýsingar í öðrum miðli.

Fyrri leiðin felur í sér gríðarleg vandamál sem tengjast upphitun, eiturhrifum, viðgerð og læknisfræðilegum bata. Síðari leiðin bætir við eyðandi kortlagningu með mikilli upplausn, tölvuhermun og óleystu spurningunni um persónulega samsemd.

Við varðveislu ætti ekki að byggja á þeirri forsendu að aðeins ein leið geti skipt máli.

Að varðveita meiri byggingu gefur framtíðarrannsakendum fleiri valkosti. Rannsóknir framtíðarinnar geta sýnt að einhverjir varðveittir þættir hafi verið óþarfir. Þær geta ekki endurheimt upplýsingar sem hafa verið eyðilagðar vegna þess að núverandi kenningar töldu þær of fljótt óþarfar.

Fjallað er um mögulegar leiðir til endurlífgunar í greininni „Hvernig endurlífgun gæti tekist“.

Í dag er hugaflutningur í tölvu enn rökstudd vangavelta, ekki staðfest leið.

Taugakortlagning heldur áfram að þróast. Líkön af taugastarfsemi verða sífellt betri. Hvorug þróunin sýnir að hægt sé að lesa allan mannshugann úr heila, herma hann eða flytja í annan miðil.

Í upplýstu samþykki Tomorrow.bio segir að endurlífgun verði mögulega aldrei möguleg.

Hugaflutningur í tölvu er ekki undantekning frá þeirri viðvörun.

Frekari lesning

• Hvaða líkamlegar upplýsingar geta stutt samsemd
• Hvað skaði gæti þýtt fyrir endurlífgaðan einstakling
• Hindranirnir sem eftir standa fyrir endurlífgun