圖源：Wikipedia
利維坦按：作為奇點主義者和超人類主義者信奉的核心觀念，意識上傳（又名“心靈上傳”）被視為一項重要的生命延續(xù)方式。人類大腦擁有約850億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元通過軸突與樹突與其他神經(jīng)元相連接。在神經(jīng)元相連的地方（突觸），信號通過神經(jīng)遞質(zhì)這種化學物質(zhì)的釋放和吸收而傳遞。關于人類的意識，神經(jīng)科學界已經(jīng)達成的共識是，人的意識是神經(jīng)網(wǎng)絡中信息傳遞過程的涌現(xiàn)。部分神經(jīng)科學家指出，人主要的精神活動，如學習、記憶和意識，都是在大腦中發(fā)生的純粹的電化學過程。因此從理論上，如果我們能將腦中的信息與進程從身體中分離出來，那么我們的心智就不再受制于個體功能與壽命的局限性。
話雖如此，意識復制/上傳在很大程度上仍舊處于猜測階段（雖然背后有其神經(jīng)科學理論的支持），“上傳”很可能導致原先的人的死亡，僅僅是一個另外的觀察者會認為原先的人依舊活著。其原因是我們無法想象一個人的意識能夠離開我們的大腦并被傳送到一定距離外——其他宏觀世界的物體都不具有這樣的行為。
文/A. S. Deller
譯/夏目亮
校對/何里活
原文/medium.com/swlh/memory-neuralink-and-immortality-of-consciousness-834bb1e62e1d
本文基于創(chuàng)作共同協(xié)議（BY-NC），由夏目亮在利維坦發(fā)布
文章僅為作者觀點，未必代表利維坦立場
如今，人類已經(jīng)能夠復制簡單的記憶。在2018年3月14日出版的《e神經(jīng)》雜志（eNeuro）中，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究人員詳細描述了他們的實驗——他們將一只海螺的記憶從海螺體內(nèi)取出，并以核糖核酸（RNA）的形式注射到另一只海螺體內(nèi)。
（www.eneuro.org/content/5/3/ENEURO.0038-18.2018）
大多數(shù)標題看起來令人興奮的科學研究，其細節(jié)往往缺乏科幻魅力。這項實驗的對象是一種名為海兔（Aplysia）的海螺。上圖的左半邊分支展示了這一實驗的過程——首先，實驗者對一批海兔進行電擊訓練，經(jīng)過訓練，這一組海兔被電擊之后會將自己柔弱的虹吸管（鰓）收縮，并且在將近一分鐘內(nèi)保持收縮狀態(tài)。無論是否被電擊，只要受訓海兔被輕輕地碰觸，它們都會做出這種特定的收縮動作，以此作為一種防御機制。而從未經(jīng)過電擊訓練的海兔，在受到外界刺激時只能做出非常短暫的收縮動作。研究者們從受訓的海兔體內(nèi)提取RNA，并將其注射到未經(jīng)電擊訓練的海兔體內(nèi)。而RNA的主要功能之一，就是在細胞內(nèi)發(fā)揮類似信使的作用。當研究人員把受訓海兔的RNA注射到普通海兔體內(nèi)時，普通海兔在感知到輕微觸摸后，其收縮動作的時長延長至30秒以上。在對比實驗組中，研究人員把普通海兔的RNA注射到其他普通海兔體內(nèi)，注射后對其進行輕微觸摸刺激，但并未出現(xiàn)長時間的收縮反應。圖源：eNeuro
（www.scientificamerican.com/article/memory-transferred-between-snails-challenging-standard-theory-of-how-the-brain-remembers/）
關于意識復制問題，一家名為內(nèi)科塔姆（Nectome）的硅谷創(chuàng)業(yè)公司提出，他們即將研發(fā)出復制人類意識所需的核心技術，該技術可以完全復制人類大腦的結構，并且人工重建大腦。這家公司還相信，他們不僅可以復制大腦，還能連同大腦中的意識一起復制。
在該領域還有一家公司，就是著名的埃隆·馬斯克（Elon Musk）所創(chuàng)立的神經(jīng)連接（Neuralink）。不過這家公司的終極目標并不是“復制”或者“重塑”人類意識，而是這項技術實現(xiàn)之后，下一步要做的事情——神經(jīng)連接公司關注的是一種能將人腦和機器連接在一起的接口，他們認為這種接口將真正提升人類的能力。
如今人類已經(jīng)對大腦的解剖有所了解，也清楚大腦各部分是如何連接的，又是怎樣給身體發(fā)出指令的，盡管如此，我們目前還不清楚“自我”到底是由什么東西組成的。
意識本身就是一個開放式謎題，無論是其起源還是其特性，在科學與哲學領域都占據(jù)同等重要的位置。在這座迷宮內(nèi)，人類甚至還沒摸清構成這座迷宮的第一塊磚：記憶。
人類首次在理論上提出記憶印跡（Engram）的概念，是在20世紀初的世紀之交，當時德國的進化生物學家與記憶研究學家理查德·西蒙（Richard Semon）提出了一個模糊的概念：記憶印跡，或者說記憶的產(chǎn)生，是生物化學、生物物理學意義上的過程。然而100多年過去了，對于記憶印跡的過程我們?nèi)匀恢跎佟?/span>
所謂“有意識的”，到底是什么意思？
意識本身就像一個謎團，在2005年曾經(jīng)有一群科學家提出：意識還沒有一個定義，我們應該討論出一個普遍認同的定義。最終，這群科學家列舉了17條意識所具備的特征。
（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15766894?dopt=Citation）
1. 有意識個體的大腦活動可以產(chǎn)生20赫茲至70赫茲的電震蕩（Electronic Oscillation），另外，通過腦電圖機（Electroencephalography，簡稱EEG）進行測量，可以發(fā)現(xiàn)有意識個體的大腦活動是不規(guī)律的。
腦電圖機的測量方式。圖源：Michelson Medical Research Foundation
2. 在大腦中的丘腦（Thalamus）與新皮質(zhì)之間（Neocortex）必須保持連接與循環(huán)。一旦丘腦被完全破壞，該個體將失去意識。
新皮質(zhì)與丘腦的位置。圖源：Bernie Baars, Phd
3. 當有意識個體處理復雜任務時，其大腦中分布式結構將被廣泛喚起，伴有激烈的神經(jīng)活動。
根據(jù)已知的大腦腦圖模擬出來的神經(jīng)活動。圖源：Giphy
4. 為了保持意識的發(fā)展，似乎同時需要多種感官輸入信號。
5. 只有在輸入信號相當新穎或相當復雜的情況下，這些信號才不會快速從意識覺察（Conscious Awareness）中消散。
6. 意識總是集中于即時、活躍，而且持續(xù)產(chǎn)生的感官刺激。
7. 意識的內(nèi)在是連續(xù)統(tǒng)一的。
8. 意識的能力是有限的，正如個體的注意力或記憶力是有限的。
9. 對于有意識的個體，其行為和認知能力是有條理且具備統(tǒng)一標準的。
10. 自我意識至少要包括兩部分：個體在世界中區(qū)別于其他任何事物的自我位置，以及個體的個性。
11. 有意識的個體必須有能力表達主觀體驗。
圖源：Pinterest
12. 意識是一種私人體驗，只與有意識的個體一方密切相關。
13. 意識的結構是某種中心化結構（往往是以自我為中心），其外圍結構是有意識個體對于模糊不確定性所產(chǎn)生的邊界感。
14. 意識似乎可以提高學習能力。
15. 一旦個體產(chǎn)生了意識并且持續(xù)提供感官輸入，意識本身可以獨立維持存在及發(fā)展。
16. 一個有意識的個體必須具備認知能力，既可以認知其他有意識的個體，也能夠認知無意識的物體，并且可以認知它們在世界中所處的地位。
17. 具備意識的個體可以進行計劃或進行決策，并借此克服困難，其難度是反射行為（Reflexive Behavior）無法解決的。
正如上面這群科學家反復推敲出來的一長串意識特征，哲學家們也在努力嘗試給意識下定義，在2007年出版的《意識手冊》（The Blackwell Companion to Consciousness）一書中，作者寫下了這樣一段話：
“我們在任何一段時間內(nèi)覺察到的事情都會成為我們意識的一部分，正是無數(shù)個這樣的瞬間讓意識成為我們生命中最熟悉，也是最神秘的一種體驗。”
然而，如果說“熟悉、神秘”這兩個詞可以用來給意識下定義，那隨便什么詞也都可以。事實上，在哲學領域，意識是否存在這個問題屬于邏輯論證的范疇，因為無論我們怎樣精準地描述意識，都可以假設它是不存在的。
在醫(yī)學領域，醫(yī)生們也遇到了與哲學家相似的困境——的確，人類可以從肉體上測量一個人的大腦活動（比如大腦中的電信號），但是所有這些測量結果都不是可以被直接觀察到的意識，就好像意識并不存在于大腦中。
意識的各種狀態(tài)
意識并非人體內(nèi)一種只有“開”和“關”兩種狀態(tài)的按鈕，意識可以被分為多種狀態(tài)，如果將意識看作一條連續(xù)的線，我們會不停地改變自身意識的狀態(tài)，意識的集中程度時高時低。我們的意識要么就是集中于更偏向外在的方面，比如感官刺激、感知；要么就集中于更偏向內(nèi)在的方面，比如想法和推理。
在那些享受“活在當下”的時刻，比如在聚會中盡興，或者進行可以大量產(chǎn)生腎上腺素的活動，這種時刻往往是意識水平比較低的。相反，在進行冥想或者正念練習（Mindfulness Practice）的時刻，意識水平往往比較高。
討論其他的一些意識狀態(tài)，將不斷挑戰(zhàn)我們對于意識的理解，這些狀態(tài)包括催眠狀態(tài)、睡眠狀態(tài)，以及各種在藥物作用下催生的狀態(tài)。
當一個人的注意力完全放松，意識中只剩下唯一的關注對象，就會引發(fā)催眠狀態(tài)（Hypnosis）。催眠的本質(zhì)，就是減少外圍感知（Peripheral Awareness），直至被催眠者進入完全開放的狀態(tài)，更容易受到他人建議的影響。
街頭催眠師錄像。圖源：Tumblr
每個人被催眠的難度都不同，敏感程度也完全不同。如今通過腦電圖機我們可以觀察被測試者的腦波信號，當他們在不同狀態(tài)下，發(fā)出的腦電波也會出現(xiàn)改變。這些機器可以持續(xù)監(jiān)測腦電波，腦波頻率最低大概在1~4赫茲，最高可以達到40赫茲。完全清醒且處于活躍狀態(tài)的人，其腦波特征被稱為β波，完全處在休息放松狀態(tài)的人腦將展現(xiàn)出α波，被催眠后腦波特征被稱為θ波，這種腦波還出現(xiàn)在睡覺或者冥想的狀態(tài)中。在受催眠程度最深的情況下，腦波將出現(xiàn)Δ波模式，這種腦波也會出現(xiàn)于深度的無夢睡眠狀態(tài)中。
（www.adam-eason.com/what-eeg-analysis-tells-us-about-hypnosis-and-the-brain/）
通過記錄不同狀態(tài)下腦波的頻率曲線，可以發(fā)現(xiàn)不同狀態(tài)下的幾種腦波模式。圖源：Michelson Medical Research Foundation
睡眠的過程包含了多種意識狀態(tài)，人在睡覺的時候?qū)⒁来谓?jīng)歷：清醒（Awake）、入睡期（Sleep Onset）、淺睡期（Light Sleep）、非快眼動睡眠期（Non-Rapid Eye Movement Sleep）、快速動眼睡眠期（Rapid Eye Movement Sleep）。
圖源：ZME Science
對于像大腦這樣復雜的有機體來說，睡眠似乎是一種生物需求，大腦將進入一個重要的休息、恢復過程。在這個過程中，大腦處于有意識、有知覺的狀態(tài)。大腦是人體中占有最多資源的器官，在我們每天的基礎代謝中，大腦這一個器官的熱量消耗就占20%之多。無論是清醒還是睡覺，大腦在我們生命中每時每刻都要同時處理多項任務。
如果強制保持清醒，哪怕只是短短的24小時一晝夜之后，缺乏睡眠就會對我們的身體產(chǎn)生肉體及生物化學影響。研究證明，長期睡眠不足會打破身體平衡，提高身體發(fā)生意外的可能：增加糖尿病患病風險，提高心臟病發(fā)病率，并導致肥胖、高血壓、免疫力下降、性欲減退、情緒起伏、記憶障礙、注意力障礙等等問題。
至于通過藥物誘發(fā)的意識狀態(tài)，則取決于具體射入了哪一種藥物。治療失眠癥的藥物，如巴比妥類藥物（Barbiturates）或者麻醉劑，可以讓人進入一種類似睡眠的狀態(tài)。相反地，那些有致幻作用的藥物可以讓人進入一種大腦活躍程度更高的意識狀態(tài)。
在實驗中使用磁共振掃描儀（fMRI）觀察兩組被實驗者的大腦活動，第一組（上排）為服用安慰劑對比組實驗者的大腦掃描圖，第二組（下排）為服用致幻劑實驗者的大腦掃描圖。圖源：CNN
在我們死后意識會怎樣？
除了給意識下定義，關于意識還有一個懸而未決的問題，就是為什么意識會在死亡時消失。目前對于腦死亡的定義是：
“……包括腦干（Brainstem）在內(nèi)，大腦中所有功能不可逆轉(zhuǎn)地喪失。腦死亡的三個基本表現(xiàn)是昏迷、腦干反射消失、窒息……凡是被確定為腦死亡的病人，也同時在臨床和法律角度確認死亡?！?/span>
在腦死亡之后，大腦中就不存在任何可以被測量、觀測的有意識跡象，無論通過怎樣的努力，這種意識缺失的狀態(tài)都是不可逆轉(zhuǎn)的。大多數(shù)情況下，腦死亡是由重度大腦受損引起的，這種腦損傷可能是外傷，也可能是長時間缺氧導致的腦細胞死亡。
如果將腦死亡與意識、自我、知覺的喪失視為一種證據(jù)，那么意識似乎是存在于大腦中的。一旦大腦中的神經(jīng)元和脂質(zhì)被破壞，構成“我”的物質(zhì)將不復存在，“我”也就隨之消失。如此說來，大腦就像一個硬盤，當硬盤被毀，里面存儲的一切內(nèi)容都會消失。
如果意識的存在真的就像這個比喻，那么也許意識是能夠被復制重建的。但心智、心靈真的可以被下載、復制粘貼嗎？
“一份完整的人腦腦圖中所包含的每個神經(jīng)元、突觸的詳細信息將占用大約20000兆字節(jié)，想要處理這樣龐大的數(shù)據(jù)且使其運轉(zhuǎn)，計算機的浮點運算速度（FLOPS）必須達到億億級別，只有目前世界上運行速度最快的超級電腦才具備這樣的運算能力?！?/span>
（cs.stanford.edu/people/eroberts/cs201/projects/2010-11/DownloadingConsciousness/tandr.html）
頂點超級計算機（Summit），浮點運算速度每秒20億億次，該機組于2018年6月8日建成。圖源：The Verge
科學家們認為復制自我的確是有可能的，因為隨著技術進步，人類最終將掌握足夠的技術——前提是，只要所有構成人性的要素都存在于大腦中。
當一個人的腦組織不復存在，代表此人的自我也會隨之消失，因此重建一個代替大腦的結構并不是將已經(jīng)消失的意識從某種“死亡的世界”中復活。這種技術只是克隆了此人的自我意識，包括其記憶和人格特征，所有這些個性都與此人的大腦被復制時保持一致。
也許還存在這樣一種可能：意識中還有最后的一種成分，不僅是讓我們成為獨一無二個體的原因，且無法通過再造大腦神經(jīng)元結構被復制，那么這項技術就不會成功。這將是一個非常不幸的結果，我們終于成功復制了大腦的結構，也復制了心智中的所有內(nèi)容，但是當我沒按下這個系統(tǒng)的“開機鍵”，我們只能看到一些毫無意義的運算數(shù)據(jù)，卻看不到任何自我意識的跡象。
前面提到的埃隆·馬斯克的另一家公司，神經(jīng)連接，這家公司的著眼點就是創(chuàng)造人腦與電腦的可植入式接口。這家公司的早期目標是對大腦和神經(jīng)系統(tǒng)疾病進行治療，最終將走向強化正常人大腦的這一路線——即提高記憶力，提高大腦的處理速度，添加云端應用和互聯(lián)網(wǎng)接口，并且擴展人類的感官。如今人們的確苦于自己的身體、心理終將衰老，因此這些宏大的目標聽起來就令人心生向往。未來，神經(jīng)連接公司也許真的可以在延緩衰老這一領域做出巨大貢獻。
更重要的是，為了達到這些宏偉目標，人類需要掌握的技術恰恰可以打破目前對于意識的研究困境，科學家們終于有機會換一個角度研究意識——人類的心智如何與電腦實現(xiàn)交互，在這個過程中科學家也可以把肉體、化學、電磁等各方面因素綜合在一起。
上圖為1983年的電影《尖端大風暴》（Brainstorm），下圖為2018年的電影《克隆人》（Replicas）。35年過去了，電影中對復制意識的描繪越來越精準，事實再一次證明，科幻電影編劇才是人類科技的領路人。圖源：Giphy
不過以上這些研究角度、研究領域都沒有直面“靈魂”這一概念。沿著這一方向進行研究，可能會讓我們偏離科學意義上的客觀現(xiàn)實。如果意識是一種不滅的靈魂，在人們死亡時離開肉體進入另一個世界，那么從邏輯角度看，想要復制或者取回所謂的靈魂就是不可能的。
當然，憑借如今的科技水平，想要重塑靈魂的確很難，我們最多可以期待克隆意識的技術早日成熟。無論是靈魂連接公司，還是其他類似的科技公司，只要是以探究人腦、電腦交互為科研方向，都很有可能在未來填補目前的技術空白。
為了讓這種人造意識真正得到永生，似乎還需要保證人造意識能夠持續(xù)不間斷運行。未來的課題也許是重新設計人體，直至找到一種答案，同時解決意識的零停機問題，以及人腦、電腦的混合交互問題。
別走，此處有
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