大脑如何创造个人体验?假设有关连接组自我和记忆作用的相关逻辑是正确的

每一个人的大脑都是有一个由 860 亿次神经元构成的与众不同而繁杂的系统软件，好似一张“接线方法”。假如科学研究可以细致地勾画出这张接线方法，永世也许就能近在咫尺。

▲ 意大利阿尔塔米拉洞里的长毛象墙壁画

在意大利西北部地区的阿斯图里亚斯地域，大家发觉了一幅勾勒长毛象的洞窟画。这幅画有一个显眼的內部特点：一颗极大的红心图片。这一件工艺品最少有一万四千年的历史时间，很可能勾勒了一场取得成功的捕猎，而这颗红心图片意味着了长毛象的生命并未结束。人们从最初期逐渐，就将脉率、吸气和心率视作一块死肉与活生命体中间较大的差别。

伴随着大家逐步推进掌握大脑在观念中所充分发挥的功效，及其智能科技使患者能够依靠设备的能量 —— 生命保持系统软件 —— 来保持心血管和肺脏的作用，吸气、心率和生命自身中间的基本上联络逐渐产生变化。今日，大家用大脑主题活动的存有是否来界定生和死，它是有些道理的，由于与别的人体器官不一样的是，大脑不但能说明生命的存有，并且对做为个人的人，对本人与众不同的真实身份、记忆力、专业知识和对全球的主观性感受全是不可或缺的。

为了更好地能够更好地了解大脑怎样变成“自身”的基本，大家就必须掌握它的繁杂方式，即大脑在神经元中间连接的层级上所具备的繁杂构造。终究，对微生物构造的掌握早已揭露了很多不一样生命方式的实质。

绿色植物往往能健康成长，是由于他们典型性的阔叶植物特别适合将太阳能转换为尤为重要的化学能。一样的，双眼，不论是人们的双眼或是虫类的双眼，都能将周边环境的光转化成中枢神经系统中的电子信号 —— 这种单脉冲带上着意味着周边环境特点的信息内容。殊不知，当牵涉到构造与作用中间的关联时，大脑依然是一个谜。

对比别的有特殊作用的人体器官（如双眼、心血管乃至手），大脑的作用要丰富多彩得多。很多人体器官如今都能够根据手术治疗开展更换，而即使大脑移殖从技术上是很有可能的，你也不太可能确保你的大脑与另一个人互换以后，依然能维持同样的逻辑思维。这类大脑换置的念头实际上是一种逻辑谬误。

大脑怎样造就本人感受？

在出世时，一个人的大脑构造非常大水平上是由在孑宫里的历经，及其她们与众不同的遗传密码决策的。伴随着年纪的提高，工作经验会再次在大脑的神经系统连接上留有与众不同的转变印痕，在一些地区的连接提升，而在另一些地区的连接降低；伴随着年纪的提高和学习培训，大脑持续得到专业知识和工作经验，另外持续累积新的途径。除此之外，目前连接的抗压强度也会产生变化。这种全过程在双胞胎宝宝的身上尤其显著，由于她们的大脑在出世时令人震惊地类似。殊不知，伴随着分别的发展，在不断学习和感受这世界的全过程中，她们的大脑逐渐散发，其实质自身越来越愈来愈独一无二。

从实质上，恰好是这一全过程造就了记忆力，而记忆力也是一种极其基本上的物品，会不经意间地闪过在大家自我认识的各个领域。乃至我们在骑单车、讲话和行走时需做出的各种各样不由自主姿势也保存在记忆里。更让人难以想象的是，经历了数钟头临床死亡（心血管和大脑均无主题活动）的低体温症病人在历经医治以后，可以做到彻底恢复记忆力的情况，这说明对大脑中记忆力的储存来讲，神经系统电主题活动并并不是唯一关键的。

虽然的确有一些解剖学地区好像起着相对性特殊的功效，但一个人的记忆并并不是在一切单一大脑地区的主题活动中产生、储存或追忆的。一些构造，如前额叶和海马体，起着主导作用，但尝试在一个特殊地区中寻找记忆力是压根不太可能的。这如同在听贝多芬的第五交响曲时，你不太可能只听吉他琴弦的响声。

在最普遍的实际意义上，记忆力存有于大脑全部连接构造的特有性之中；这类连接构造即说白了的连接组（connectome）。连接组由其详细的神经元互联网和他们中间的全部连接（神经递质）构成，乃至有学者觉得，从源头上说，“你就是你的连接组”。

因而，解除连接组和记忆力中间对应关系的重点在于表明大脑的全部控制回路。充分考虑在其中所涉及到的多元性，精准制作出这般经营规模的“接线方法”并非易事。据统计，仅 1 立方毫米的脑部就包括大概 5 万只神经元，而更让人目瞪口呆的是，在其中包括了大概 1.3 亿次神经递质。一个详细的人们大脑容积超出 100 万立方毫米，包括大概 860 亿次神经元，基本上等同于太阳系中行星的可能总数。

而实际意义最重要的一个数据则是大脑中神经递质连接的数量：100 万亿元。这般极大的总数等级真是让人大脑麻木。仅有明确了神经系统电子信号在这种连接中运作的很有可能途径，大家才有可能全方位掌握记忆力和主观性感受的详细主题活动方式。

怎样制作连接组？

根据搭建人们大脑的连接组来回应神经元和个人行为中间的一些基本上难题很有可能也有较长的路要走。可以用人们连接组做些什么的问题将产生长远的益处。比如，学者能够运用连接组开发设计出更合理的治疗法，来医治精神分裂或儿童自闭症等神经系统认知功能障碍 —— 这种难题被觉得是由不正确的连接造成的。自然，大家现阶段还不知道怎样进行那样的科学研究。

不一样种群的大脑“接线方法”会伴随着个人一生的发展和发展趋势而转变。制作出连接组数据信息自身所纪录的不明逻辑思维行业能够将连接组比成分子生物学，有着详细的人们连接组就等同于有着详细的基因；从而逐渐，大家就能进到一个现阶段还没法了解的发觉行业。

实际上，来源于别的种群的连接组简易实体模型早已促进了科学研究的发展趋势。比如，英国莱纳神经科学研究室的科学研究工作人员跟踪了小白鼠大脑的详细控制回路，展现了不一样种类的神经元怎样连接不一样的解剖学地区。认知科学科学研究组织 与谷歌公司的生物学家协作开展了一项科学研究，在单独神经元水准上制作出了果蝇连接组的一个大中型管理中心地区；此项科学研究耗费了 12 年多的時间和最少 4000 万美金。

早在这种非凡的造就以前，一些科学研究先行者在 20 新世纪 80 时代就制作出了秀美隐杆纤毛虫的详细连接组，包括了该种群的 302 个神经元和大概 7600 个神经递质，这为之后很多年的科学研究给予了驱动力。对纤毛虫连接组主题活动的繁杂仿真模拟揭露了其肠蠕动身后的同歩主题活动方式。

在不一样的种群中，连接组內部看起来漫长的大脑地区中间的神经系统数据信号的同歩和融洽，为实行和记忆力井然有序的事情编码序列给予了基本。比如，当幼鸟学习培训怎样鸣叫声时，他们根据不一样的神经元链对从别的飞禽那边听见的响声方式开展编号、储存和查找；相反，这种神经元又激话了全身肌肉健身运动编码序列，进而造成同样的响声方式。现阶段，最少有 20 项科学研究正在尝试理清人们连接组到记忆里的功效。

殊不知，针对活体动物，在单独神经元的水准上制作连接组依然是不太可能的。在科学研究中，小动物的大脑务必先被获取出去，引入福尔马林溶液等固定不动剂，并在开展结构特征以前尽量多地切成片，便于找寻单独神经元并跟踪他们的途径。实际来讲，学者必须应用多种多样显微镜技术性纪录每一个新切成片的特点。

此项工作中一旦进行，就可以从不一样种类的神经元，及其刺激性或抑止别的神经元的连接中估计出电主题活动的方式。更重要的是，被获取出去的大脑必须被充足精准地保存出来，以在被切成片以前保持其繁杂而细致的连接组。

保存人们大脑以及连接组

现阶段，将人们大脑的全部连接组都完好无缺地保存出来是不大可能的。在人死之后，大脑会快速衰退。沒有含有co2的血夜流动性，大脑的基础代谢主题活动便会明显降低；当基础代谢终止时，因欠缺新鮮co2而导致的不可避免的构造损害会在短短的五分钟内逐渐。因而，根据大脑切成片来制作连接组图普时，就必须尽量快地保存大脑，使损害降到最低。

因而，为了更好地维持全部连接组的精确构造，我们必须一种能让每一个神经元和每一个神经递质连接都维持在适度部位的保存方式 。对一个人们大脑来讲，这一规定代表着保存取得成功的频次务必做到 100 万亿次。

假如能开发设计出详细保存人们大脑连接组的技术性，其实际意义将极为长远。如果我们实质上便是由连接组构造中所印记的全部记忆力所界定的人们个人，那麼保存连接组实质上也就相当于保存我们自己。在理论上，这一逻辑性向大家暗示着了逃离身亡的概率。

▲ 大脑保存慈善基金会（Brain Preservation Foundation，通称 BPF）

2010 年，一群神经系统生物学家出自于对这一念头的一同兴趣爱好走到一起，并一同建立了大脑保存慈善基金会（Brain Preservation Foundation，通称 BPF）。创始人兼慈善基金会现任主席肯・海沃斯也是珍利亚科学研究产业园区的一位杰出生物学家，他表明，他期待专家能参加到此项科学研究之中，使保存大脑变成不治之症病人的一种挑选。“我明白医院里有些人正生命临危，她们如今压根沒有别的挑选，”他说道，“要是没有人适用这类方式 ，那麼它毫无疑问不容易完成…… 假如就是我，在应对不治之症的情况下，我能期待能有那样的挑选。”

创立后没多久，BPF 就逐渐给予 10 万美金的现钱荣誉奖，用以奖赏保存连接组的新方式 。奖励金由非洲高新科技创业者兼扑克牌游戏玩家萨尔・维诺夫捐助。依据大脑容积的尺寸，该荣誉奖分成两个阶段：中小型哺乳类动物大脑保存奖和大中型哺乳类动物大脑保存奖。BPF 还给予了一套详尽的评定手册，涉及到分子结构水准的透射电镜扫描仪。很显而易见，一切想要接纳此项挑戰的人都将投入极大的勤奋。

最合适接纳这一挑戰的是人体冷冻学术界，她们专注于在得了绝症者去世后马上对其开展冷藏（或是只冷藏大脑），期待她们可以在未来解除冻结后得到痊愈病症的机遇。海沃斯期待该笔奖励金能促进冷藏法学者证实其保存技术性的实效性，他说道：“这一荣誉奖致力于鼓励人体冷冻技术性服务提供者‘要不取出成效，要不闭上嘴’。”

殊不知，截止到 2018 年，人体冷冻法仍然沒有获得成功。反过来，来源于佛罗里达州一家名叫 21CM（“21 新世纪医药学”的通称）的私营企业冷藏分子生物学科学研究企业却获得了两个阶段的大脑保存奖。该企业的生物学家关键致力于保存冷藏标本采集，她们在保存的小兔子大脑和猪大脑中展现了详细的连接组，并因而得奖。

21CM 的创办人格雷格・费伊是一位阅历丰富的超低温科学家，他与麻省理工大学的大学毕业生约翰逊・麦金泰尔一同创造发明了此项得奖的技术性。这一全过程从技术上被称作“醛防老化冷藏保存法”（aldehyde-stabilised cryopreservation），但现如今被取名为“玻璃化固定不动”（vitrifixation），关键借助应用一种名叫戊二醛的速效性固定不动剂（常被作为消毒液）与别的化合物融合，使大脑进到玻璃化物理学情况。

在未来现实主义者来看，玻璃化固定不动全过程代表着一场改革，由于即便 在零下 135 ℃的超低温下，联接组也被觉得是完好无缺的。在这般超低温下，全部的基础代谢、微生物全过程都是会终止，进而使“无尽储存”—— 最少能够不断数百年乃至几千年 —— 变成很有可能，并且沒有烂掉的征兆。假定相关联接组自身和记忆功效的有关逻辑性是恰当的，玻璃化固定不动全过程在实质上能够使你以诈死的方式无期限地储存下来。

一直以来，约翰逊・麦金泰尔一直觉得，不但储存大脑的物理学构造实际意义重特大，储存这种构造中的记忆自身也拥有极大的使用价值。终究，人们的发展取决于信息在時间上的传送，而这通常必须根据超越性的自主创新。第一次那样的不断创新口头上语言表达的创建，第二次则是语言表达方式，后面一种能够更精确地储存信息，并不断更长的時间。麦金泰尔说：“你可以想像返回文本发生以前的时期，对某一人说，有一天大家会把常说得话都刻在能够储存一亿年的石块上，等待漫长将来的大家去发觉吗？她们不容易相信你的。”

记忆和逻辑思维能不能保存起来？

麦金泰尔最开始遭受的启迪来自于运用认知科学从大脑中获取记忆的市场前景，由于大脑中包括的有关历经和事件的信息远超过当今别的一切储存方式，如文本、声频乃至视頻。他逐渐思索能不能以某类方法从大脑中获取记忆 —— 实质上是一种“活著的记忆”，是具体在临场感遭受的第一手信息。大家每个人都历经不一样的历史时间环节，但这种历史时间在大脑中留有的印痕，要比教材所给予的信息丰富多彩得多。

在麦金泰尔或是学员的情况下，他参观考察了一个认知科学试验室，那边的科学研究工作人员觉得他的念头很怪异，不太可能完成。之后，他决策根据测算，即依靠人工智能技术来处理这个问题。在完成了麻省理工大学的课程内容以后，他在 2014 年和爸爸来到一间慌野中的木房子定居，并在那里完成了博士研究生毕业论文。爷俩的一次散散步更改了麦金泰尔的日常生活。他的爸爸一边拿着霰弹枪防止响尾蛇围攻，一边问起，除开人工智能技术之外，有没有什么能立即拯救记忆的方式 ？她们得到的结果是，最好是的方式 是在将来发生现阶段压根想像不上的技术性，可以将这种记忆的基本，即联接组自身储存出来。

假如联接组有着能够再次感受的记忆，那他们就具备独一无二的必要性。以这些因战事事情而改变命运的战士为例子，她们所得到的聪慧是十分珍贵的。这与教材或本人回忆中有关战争的叙述彻底不一样，由于这种信息方式并不可以立即安装真实经历战事的新鲜记忆，也没法呈现在其中的关键点。麦金泰尔觉得，它是一种深入的聪慧，能够丰富多彩人们的专业知识、远见卓识和分辨，使其不至于踏入不能不断的、结束人们种群的路面。

如今，玻璃化固定不动方式 获得了 BPF 生物学家的认同，大家总算拥有一种有可能保存起来联接组记忆的技术性。悲剧的是，在玻璃化固定不动全过程中，向毛细血管系统软件注浆的固定不动剂会立即造成身亡。也就是说，你需要杀掉记忆的创始者才可以使其记忆保存起来出来。

假如你或是决策进行这一全过程，那麼最先，你能被全麻。随后，你的胸骨将被开启，主动脉将联接到一个注浆设备上。在刺血以后，戊二醛将被泵注你的身体，接着蔓延至大脑的毛细管，全部的基础代谢主题活动都将终止，你也将马上身亡；此外，组成大脑的蛋白都将组合成一个平稳的多孔结构。以后，你的大脑会被注浆混凝土防冻剂以避免损害，随后被获取出去，在超低温下无期限地储存。

对比记忆缺失，储存这种记忆好像更为恐怖，由于会立即造成身亡。殊不知，玻璃化固定不动尽管是致命性的，但也给予了某类永世的方法。假如一个人的本性是由全部有关信息组成的，那么就能够被扫描仪出去，随后以某类方法迁移至人力媒体；从作用的视角看来，这一媒体在实质上就与大脑一样。最重要的是，这类媒体在“运作”时，务必精确和充足地实行支撑点一个人记忆、真实身份和工作经验的神经系统主题活动方式，以勾起她们独一无二的观念。

学者将这一总体目标称之为“全脑开发仿真模拟”（whole-brain emulation）。终究，为何大脑只有由生物技术构成呢？假如逻辑思维能够在一个由联接构成的互联网上运作，那他们还可以是“栽培基质单独”的，即全部关键的逻辑思维信息都包括在这种卡扣结构和实际操作之中，而不是一切给出的栽培基质自身。

虽然有关的科学研究还处在发展环节，但生物学家早已获得了一些重特大的造就。很多方式 都预料了仿真模拟涉及到数据信息室内空间的大脑主题活动的测算物质。现阶段，脑机接口技术性早已使根据逻辑思维操纵义肢变成很有可能。具体的神经修复技术性乃至能够立即替代大脑神经。它是最真正实际意义上的大脑仿真模拟方式。更关键的是，像 Neuralink、Kernel、Building 8 和 DARPA 等新科技企业和组织 都是在资金投入数百万美元的资产，尝试在逻辑思维、大脑和电子计算机中间创建更深层次的联接，这也提升了这类全脑开发仿真模拟的概率。

怎样精准地仿真模拟像大脑那样繁杂的物品呢？

现阶段有二种方式 最受关心。第一种方式 是对联接组以及主题活动开展数字模拟 —— 很有可能是在分子结构限度上 —— 随后将其释放出来到网络环境。这也是现阶段最时兴的构思。这是一个宏伟的仿真模拟方案，其一致性和精确性这般之高，以致于能对一个人的真实身份、记忆、观念、观念和觉得等自然属性开展仿真模拟；而这类仿真模拟的方法，如同大家可以了解主观性感受是大脑的自然属性一样。很多人 都多多少少地叙述过这类仿真模拟方式 的市场前景，在这个将来中，大家很有可能精致生活在一个虚似的模拟世界里，你的逻辑思维将与别的被仿真模拟的逻辑思维融为一体。

第二种方式 是将仿真模拟大脑移殖到一个鼻子假体中，打造最终的半机械人 —— 你的人体每一部分全是人造的。在这类状况下，你的逻辑思维能够凭着一个彻底人工合成的人体存有于现实世界中。

殊不知，就存活难题的实质来讲，不论是仿真模拟的联接组或是半机械人，很有可能都不容易比没什么发火的玻璃化大脑更进一步。在这里二种情景下，即便 “新的你”是一个详细的、有目的的仿真模拟个人，并且有着和你一样的记忆、真实身份、觉得和主观性自身，但在非常大水平上，它依然不可以相当于你。

它也许应当称之为你的“分身术”（doppelgänger），一个在全部层面都一模一样的仿制品。终究，针对那样一个“新的你”，造就出好几个一样的实体线应该是很有可能的；那麼，在其中哪一个实体线是你嘞？全部全是吗？从这一视角看来，记忆、真实身份和主观意识感受如同一首歌曲，能够在一切传统乐器上弹奏，只需它能造成“神经系统音乐符号”。

此外，对大家本人来讲，真实身份和存活的界定应该是持续的特性，而不是一个二元的、是或否的选择项。如果你衰老时，你实质上只和出世时一部分同样，但在这个变化全过程中，并沒有年轻的你去世而年迈的你忽然被造就出去的時刻。一个务必回应的实质难题是，大家是不是终究要以现阶段组成自身人体的分子结构的方式存有？在深层次探寻观念和联接组的另外，大家对他们的思索也很有可能会迈入极大的超越。虽然现阶段有很多人 争执“复生”的概率，但当将来确实完成这一总体目标时，人们的专业知识、文化艺术和技术性很可能会更改其采用的方式。

在这个问题上，麦金泰尔仅仅简易地讲到：“假如大脑能保证这一点（例如心脏猝死的人到临床死亡后复生），大家就能保证，并且大家会搞清楚如何做。”他也用 DNA 的发觉干了对比，“当它在 70 年以前被发觉时，没人真真正正了解该怎么运用它，而如今…… 这确实不容易迅速产生。但人们最后将取得成功地了解大脑，并开发设计出所需的扫描仪和仿真模拟技术性…… 人们最后将弄清楚这一切。”

一项新技术应用的市场前景多远大，其承受的义务就会有多重特大。玻璃化固定不动技术性也许能让人们逃离身亡，但另外也产生了很多并未回应的伦理问题。比如，参加这一全过程的机遇是公平的吗？或是仅有这些承受的了的优秀人才能参加？怎样维护一个人的记忆不被伪造、毁坏或偷盗？谁会有着这种记忆使用权？在什么情况能够浏览虚似联接组里的记忆？由谁浏览？

但是，有一个难题好像不那麼令人堪忧：一旦玻璃化固定不动技术性最后完成，它就会有很有可能变成不治之症病人的一种挑选。因而，麦金泰尔和麻省理工大学的前舍友麦克尔・麦坎纳在获得 10 万美金奖励金后，开创了一家极具异议的风投新成立公司 ——Nectome。该企业官网上的详细介绍称，其关键总体目标是储存并从实质上归档人们记忆。到迄今为止，Nectome 早已筹资了超出 100 万美金的资产，并从英国我国身心健康研究室得到了 96 万美金的联邦政府付款，用以“全脑开发纳米储存和显像”。该笔联邦政府付款还确立提及了“给予大脑储存商机”的概率。

现阶段 Nectome 早已有着了最少 30 名拥护者，每一个人都捐了 1 万美金。玻璃化固定不动全过程事实上从没在美女尸体的身上开展过，但在国外的 5 个州，依据现行标准的医师帮助不治之症病人自尽法律法规，这从技术上是合理合法的。实际上，Nectome 唯一一次身体玻璃化固定不动手术治疗是在一位老年人女士的大脑上开展的，她的尸体由遗体捐献企业 Aeternitas Life 捐助给麦金泰尔。这次手术治疗是在这名女性去世后仅 2.5 钟头开展的，从而得到了现阶段储存最完好无损的大脑之一。

Nectome 企业遭受到一些比较严重的异议，这也不奇怪。在各种新闻媒体的报导中，该企业所得到的捐助被不正确地了解为用以自尽手术治疗的“储蓄”，麦金泰尔对于此事给予了决然否定。他说道：“这种捐款者期待变成初期的拥护者。我们不给予一切大脑储存服务项目。”但是，做为对社会舆论的回复，麻省理工大学于 2018 年停止了与该企业已经开展的认知科学协作。

一个没法忽略的客观事实是，一切期待变成 Nectome 顾客的人很有可能都需要遭遇白费的等候。“自身能够在联接组里被发觉”的叫法间距确认也有较长的路要走，并且很有可能始终也不会有一切方式 来明确观念能不能存有于设备中。因而，用很大的经济发展成本开展玻璃化固定不动相当于自尽。

在没法确保大脑能一切正常工作中的状况下，大家不应该不理智地挑选储存大脑，这仅仅想进一步科学研究这一科学领域。显而易见，这很有可能不容易起功效，但也是有一些人已经迈向身亡。夹层玻璃成形术早已被证实能够精确、靠谱地储存当代认知科学常说的编号观念的构造和分子结构。因而，假如末期病人想要得话，她们很有可能要想把握住那样的机遇。

自然，不管怎样，有一种见解是一致的：联接组是发展潜力以某类不明但实际意义长远的方法危害未来的人类。