Pamięć, identyfikacja i mózg

Istnieje eksperyment myślowy, który może brzmieć jak salonowa zagadka, ale dotyczy jednego z najważniejszych pytań poruszanych w tym Kodeksie. Z biegiem lat niemal wszystkie atomy w ludzkim ciele zostają zastąpione innymi. Białka w synapsach dzisiaj to nie te same białka, które były tam dekadę temu. A jednak dziś rano obudził się pan jako ta sama osoba, która zasnęła wczoraj wieczorem, z tymi samymi wspomnieniami, akcentem i irytującą melodią w głowie. Oto pytanie, które warto potraktować dosłownie. Jeśli nie jest pan swoimi atomami, to czym pan jest?

Odpowiedź, na której opiera się biostaza, można ująć bardzo krótko. Nie jest pan swoimi atomami. Jest pan sposobem, w jaki są one uporządkowane. Wszystko, co składa się na pańską tożsamość, w tym wspomnienia, upodobania i poczucie humoru, nie tkwi w samej materii mózgu, lecz w jego strukturze: w połączeniach około 86 miliardów neuronów i w wielu bilionach powiązań między nimi. Zachowanie tej struktury oznacza zachowanie osoby, nawet gdy atomy nieustannie się wymieniają. To fundamentalne założenie, na którym opiera się biostaza, warto więc dokładniej przyjrzeć się temu założeniu i wyjaśnić, dlaczego nie jest ono jedynie pocieszającą opowieścią.

Pamięć jest fizyczna, nie magiczna

Gdy się pan czegoś uczy i zapamiętuje nową informację, w mózgu zachodzi fizyczna zmiana. Połączenia między neuronami, synapsy, wzmacniają się, słabną, powstają i zanikają. Utrwalenie nowego wspomnienia to dosłowne przeorganizowanie niewielkiego fragmentu mózgu. Neurobiolodzy nazywają ten proces plastycznością synaptyczną. Dzięki niej wspomnienie może przetrwać dłużej niż cząsteczki, które uczestniczyły w jego pierwotnym zapisie. Liczy się wzorzec. Molekuły są tylko tym, na czym ten wzorzec jest w danej chwili zapisany, tak jak treść zdania nie zależy od tego, które konkretne kropki tuszu je tworzą.

Dlatego silny uraz głowy, udar lub choroba Alzheimera mogą prowadzić do utraty wspomnień albo zmian osobowości: uszkadzają fizyczną strukturę mózgu. Informacja jest zapisana w sieci połączeń nerwowych, a jej fizycznym nośnikiem jest struktura tej sieci. Wspomnienia nie są przechowywane w odrębnej, niematerialnej „szufladzie”, lecz w układzie tkanki mózgowej.

Pan jest wzorcem, a wzorce mogą przetrwać swój nośnik

Jeśli tożsamość mieszka w strukturze, a nie w konkretnych atomach, wynika z tego zaskakujący wniosek. Wzorzec może teoretycznie przetrwać zmianę nośnika, tak jak tekst książki pozostaje ten sam po przeniesieniu z pierwszego wydania do wydania kieszonkowego, a później na ekran. Neurobiolog Sebastian Seung ujął tę myśl bardzo zwięźle, podsumowując w czterech słowach dekadę pracy nad mapowaniem mózgu.

„Jestem swoim konektomem”.
Sebastian Seung, neurobiolog obliczeniowy, w swoim wykładzie z 2010 roku oraz w książce *Connectome*

Konektom to pełna mapa tych połączeń, cały schemat okablowania mózgu. Zarówno Seung, jak i zwolennicy biostazy twierdzą, że zachowanie konektomu oznacza zachowanie osoby. Atomy są wymienne. Układ nie jest. Tę samą intuicję, przedstawioną z większą liczbą żartów i rysunkowych postaci, rozwija Tim Urban w tekście „co czyni pana panem”, do którego warto sięgnąć po lekturze tego artykułu.

Dlaczego to zmienia to, co trzeba zachować

Warto zauważyć, co to oznacza dla problemu technicznego. Gdyby zachowanie tożsamości wymagało nieprzerwanego metabolizmu każdej komórki, takie zabezpieczenie mózgu byłoby bezcelowe, ponieważ nie umiemy podtrzymać pracy całego mózgu poza organizmem. Nie musimy jednak utrzymywać mózgu w działaniu. Musimy zachować go nienaruszonym. Musimy unieruchomić jego strukturę.

Jest to cel znacznie łatwiejszy do osiągnięcia, ponieważ pozwalają na to znane prawa fizyki. Silne schłodzenie mózgu radykalnie ogranicza przemieszczanie się cząsteczek względem siebie, a tym samym bardzo spowalnia procesy prowadzące do rozkładu. Informacja pozostaje zapisana w strukturze, choć nie jest aktywnie przetwarzana, podobnie jak zatrzymany film zachowuje pojedynczą klatkę. Dlatego kriokonserwacja ma chronić strukturę, a nie podtrzymywać funkcje mózgu, i odbywa się w temperaturze -196 °C. Jest to temperatura znacznie niższa od temperatury zeszklenia, w której zwitryfikowany roztwór przestaje zachowywać się jak ciecz, co ogranicza zmiany w zachowanym wzorcu. Cała procedura, od zastosowania krioprotektantów po witryfikację ograniczającą powstawanie niszczących kryształów lodu, ma jeden cel: ochronę sieci połączeń.

Problem kopii i dlaczego kontynuacja ma znaczenie

Tożsamość rozumiana jako wzorzec niesie ze sobą niewygodną konsekwencję. Jeśli jest pan układem, a nie atomami, to idealna kopia tego układu również jest panem. Wykonanie dwóch kopii daje dwie osoby, każda z równym prawem do tego samego imienia.

Istnieją tu dwa uczciwe stanowiska, a różnica między nimi nie jest czysto akademicka. Jedno mówi, że wzorzec to wszystko, co się liczy, więc wystarczająco wierna rekonstrukcja jest tą samą osobą, niezależnie od tego, co się stało po drodze. Ariel Zeleznikow-Johnston, neurobiolog z Monash University, przedstawia to stanowisko strukturalne w formie całej książki: to, co czyni pana wyjątkowym pod względem psychicznym, jest zakodowane w konektomie, więc zachowanie tej struktury zachowuje osobę.

Drugie stanowisko, przyjmowane w tym Kodeksie, wprowadza dodatkowy warunek. W tym ujęciu o tożsamości decyduje nie tylko wzorzec, lecz także nieprzerwana ciągłość tego samego systemu fizycznego, który go podtrzymuje. W tym ujęciu kopia jest nową osobą, która akurat pamięta pańskie życie, a oryginał wciąż przepadł.

Biostaza nie wymaga rozstrzygnięcia tego sporu, co stanowi jej praktyczną zaletę. Kriokonserwacja nie jest kopiowaniem. Ma zachować oryginalny mózg, czyli ten sam fizyczny obiekt, oraz zatrzymać zachodzące w nim procesy. Nic nie jest przepisywane i nic nie jest odtwarzane ze skanu, więc ciągłość nośnika nigdy nie zostaje przerwana. Niezależnie od tego, które stanowisko okaże się słuszne, zachowanie oryginalnej struktury spełnia jego podstawowe warunki.

Problem kopii dotyczy przede wszystkim metod, które miałyby odczytać zawartość mózgu, a następnie odtworzyć jej odpowiednik w innym miejscu. To zupełnie inna propozycja i zasługuje na osobny artykuł, nie na jeden akapit tutaj.

Rzetelna niepewność

W tym miejscu potrzebna jest ostrożność i trzeźwa ocena, a nie reklamowe hasła. Nikt nie potrafi dziś odczytać z zachowanego konektomu pełnego zapisu osoby. Technologia, która pozwoliłaby zmapować cały ludzki mózg z rozdzielczością pojedynczych synaps, naprawić uszkodzenia i przywrócić jego funkcje, jeszcze nie istnieje. Dlatego wznowienie życia nie jest obecnie możliwe. Toczy się również rzeczywisty spór naukowy o to, w jakim stopniu tożsamość zależy od statycznej sieci połączeń, a w jakim od bieżącej aktywności elektrycznej i chemicznej, która ustaje w chwili śmierci. Elementy istotne dla pamięci mogą być zapisane również poza synapsami, między innymi w znacznikach epigenetycznych, wewnątrzkomórkowym RNA i sieciach perineuronalnych otaczających neurony. Są to elementy strukturalne, a nie bieżąca aktywność mózgu. Ostrożne stanowisko, moim zdaniem najbardziej uzasadnione, nakazuje zachować możliwie najwięcej elementów struktury i pozostawić przyszłym badaniom ustalenie, które z nich okażą się konieczne.

To, co można powiedzieć z pewnością, to część istotna dla decyzji. Pamięć i tożsamość są fizyczne. Struktury fizyczne można zachować. Ich zachowanie nie wymaga dziś przywracania kogokolwiek do życia. Wymaga jedynie utrzymania wzorca w nienaruszonym stanie do czasu, gdy będzie możliwe jego odtworzenie. Traktowanie tego jako problemu inżynieryjnego, a nie metafizycznego zmienia przerażającą abstrakcję w listę zadań do wykonania.

To właśnie ta cicha, radykalna idea leży u podstaw całego zagadnienia. Zachowanie struktury oznacza zachowanie osoby. Cała pozostała wiedza o procedurach biostazy dotyczy szczegółów ochrony tej struktury w minutach, godzinach i wiekach po zatrzymaniu krążenia.

Dalsze lektury

• *Co czyni pana panem*, Tim Urban
• Jaka jest różnica między zamrażaniem a witryfikacją?
• Dlaczego wznowienie życia nie jest obecnie możliwe?
• Słownik pojęć dla początkujących