§ 1. Введение.
На протяжении сознательной истории человечество глубоко волнует мечта о жизни Души после смерти тела, которая сильнее всего отражалась в религиях. Но религия едва ли способна предложить нечто утешительное для “испорченной” естественно-научным опытом, рационально мыслящей личности, которой трудно смириться с тем, что свет ее Разума среди вечности ночи неизбежно погаснет. Кроме этого, сам по себе чрезвычайно интересен следующий вопрос. Существует ли принципиальная и адекватная современным научным знаниям возможность сохранения сознания после того, как его биологическая основа (тело) прекращает функционировать? В качестве решения этой великой проблемы рассматривают создание искусственных органов, постепенно заменяющих естественные, так что в итоге человек de’facto превращается в андроида, в котором могла бы продолжиться духовная жизнь его личности. Но очевидна огромная и пока необозримая сложность такой технологии. Кроме того не ясно, как заменить мозг, не уничтожив исходное самосознание и сохранив память, чувства, мыслительные навыки человека? Предположение о сохранении последних посредством искусственных нейронов и точного воссоздания топологии нейронного графа выглядит разумным. Еще разумнее говорить о копировании логической структуры мозга, которая может включать в себя также некоторые внутренние характеристики отдельно взятых нейронов. Последнее означает, что логическая структура мозга изоморфна некоторому параметризованному графу. Однако с продолжением самосознания в новом теле почти ничего не ясно. Очевидно, что для этого недостаточно адекватно смоделировать логическую структуру мозга и заменить техногенным мозгом биологический. Потому что иначе, при наличии двух или более клонов с полностью идентичным мозгом, было бы невозможно определить место функционирования, т.е. физическую основу исходного сознания после того, как его биологический носитель умер. Мультипликация же сознания в нескольких носителях станет перманентным синдромом шизофрении, что абсолютно несовместимо с целью реинкарнации. Впрочем, такая идея нелепа и в силу физических соображений.
Самосознание, прежде всего, подразумевает осмысленное восприятие индивидом собственного Я, а также ясное отделение себя от остального Мира. Это свойство мозга определяет субъективную ценность сознания, что делает понимание неизбежности смерти особенно горьким для человека. В силу наличия самосознания смерть кажется несправедливой и даже неразумной. В данной статье рассмотрен вопрос о возможности сохранения самосознания в логической копии мозга, создание которой предполагается возможным. Даны некоторые соображения о технологии создания такой копии.
§ 2. Гомотопия сознания.
Предположим, что некоторым образом получен двойник человека с логической копией мозга, но с другим биологическим или техногенным телом. Ясно, что из-за отличия тела психика такого двойника несколько отличается. Но это, по-видимому, затрагивает лишь рефлекторное поведение и не отражается напамяти, чувствах и мыслительных навыках. Их необходимо сохранить для того, чтобы индивид субъективно чувствовал продолжение своей жизни после смерти, … если преемственность самосознания не будет потеряна в момент “выключения” его биологической оболочки. Предлагаемый процесс называетсягомотопией сознания, и для вводного знакомства с данной идеей рассмотрим воображаемый эксперимент.
Пусть имеет место некоторый, растянутый во времени, пошаговый процесс физического изменения мозга при сохранении его логической структуры, так что на каждом шаге процесса данное изменение является незначительным (малым). Ясно, что после первого шага индивид не потеряет осмысленное восприятие своего Я и не почувствует существенного изменения психики, если перестройка мозга на этом шаге будет достаточно малой. Назовем такое изменениебесконечно малым. Если условие бесконечной малости изменения мозга выполняется для каждого шага процесса, то в результате, очевидно, человек сохранит преемственность самосознания и не утратит собственное Я. Это можно сравнить с аккуратной и безболезненной операцией на мозге без общего наркоза, в ходе которой человек размышляет, вспоминает различные эпизоды своей жизни и спокойно ждет окончания операции. По ее завершении могут наблюдаться некоторые изменения психики, например в моторике, ощущениях или эмоциональной сфере. Но если они не велики и не привели к деградации личности, то, при условии сохранения памяти, чувств и мыслительных навыков, по-видимому, будет иметь место непрерывное сохранение самосознания и сознания в целом на всем протяжении операции. Иначе говоря, индивид останется конгруэнтным или аутентичным самому себе. При этом возможно, что его мозг целиком заменили на искусственный, имеющий тождественную логическую структуру. Пусть этот новый мозг физически разделен с телом и связан с ним искусственными нервными волокнами. Затем все эти волокна последовательно переключаются на соответствующие органы искусственного тела. В итоге получим ничто иное, как перенос исходного сознания в новое тело, т.е. реинкарнацию. При этом индивид будет чувствовать, что ему пересадили новое тело. Описанный процесс можно назвать гомотопией сознания на следующем основании. По существу имеет место непрерывная деформация мозга (каждое изменение бесконечно мало !), в ходе которой остается неизменной его топологическая структура, как параметризованного графа. При этом сознание, будучи неизменно “встроенным” в мозг, также непрерывно переносится в новое тело. Ниже мы уточним и конкретизируем процесс гомотопии сознания .
В дальнейшем рассматривается гомотопия сознания в новое биологическое тело с биологическим же мозгом. Такой процесс выглядит относительно реалистично, т.к. вместо решения крайне сложной и пока футуристической проблемы создания техногенного человека, биологическое тело может быть телом донора или даже быть специально клонированным с целью переноса в него сознания конкретной личности.
Новый мозг должен быть изначально лишенным сознания или же физическая основа его сознания, как например в случае донора, будет удалена (сброшена) в процессе гомотопии. В последнем случае, при наличии в мозге клона своего самосознания, разумеется, имело бы место убийство. По моральным соображениям такого клона необходимо выращивать, не допуская формирования в нем сознания. С этим, несомненно, связаны нравственные, юридические и социальные проблемы, но в данной статье обсуждается естественно-научный аспект. Важно понять наличие принципиальной возможности переноса сознания, так чтобы осуществление данной задачи лежало в пределах достижимости современных технологий и научных знаний, или хотя бы знаний ближайшего будущего. Поэтому рассматривается вариант использования биологического тела, который представляется наиболее простым. Связанные с этим гуманитарные проблемы должны быть изучены специалистами.
Каждый нейрон передает информацию (нервный импульс) по одностороннему каналу – аксону, вдоль которого распространяется т.н. потенциал действия. Он представляет собой импульс поперечного напряжения порядка 0,1 В. При этом нейрон получает сигнал от другого нейрона по его аксону. Аксон, выходящий из нейрона – отправителя сигналов, на другом своем конце разветвляется на терминали, которыми подключается к дендритам нейронов – получателей. Дендриты – это отростки нейрона, играющие, по сути, роль каналов для подключения аксонов от других нейронов.
При этом разъемы для подключения аксонов к дендритам, которые передают импульсы потенциалов действия не прямо, а через специальные вещества – медиаторы, называются синапсами. Число аксонов равно числу нейронов, т.е. имеет порядок 10 млрд.
Теперь уточним представление о процессе гомотопии сознания. Предположим, что дано биологическое тело с мозгом, который является логической копией мозга некоторого индивида. Назовем его мозг отправителем, а мозг – копию, приготовленный для переноса в него сознания данного человека, назовемполучателем. Для выделения бесконечно малого фрагмента мозга зафиксируем любой нейрон N в отправителе, после чего найдем его двойник N` в получателе. Затем определим все нейроны в мозге получателе, к которым подключен аксон от N`, и назовем их нейронами уровня N1`. Далее мы определим все нейроны в получателе, к которым подключены аксоны от нейронов N1`, и назовем их нейронами уровня N2`. Продолжая по индукции, остановимся на некотором уровне m, получив достаточное количество нейронов. Нейроны уровней N1`, N2`, …, Nm` составляют фрагмент F` в мозге получателе, которому в мозге отправителе отвечает фрагмент F, состоящий из некоторых нейронов уровней N1, N2, …, Nm. Соответствующие нейронные графы в F и F` являются тождественными в том смысле, что между ними существует гомеоморфными, который переводит все вершины – нейроны любого уровня Ni в вершины уровняNi`. Затем для каждого из этих двух (логически идентичных) фрагментов мозга определим все входящие и все выходящие из них аксоны. Все сигналы от каждого аксона A, выходящего из фрагмента F, направим на выход аксона-двойника A`, выходящего из фрагмента F`. Это означает, что через искусственные нервные волокна аксон A будет подключен к тем дендритам в мозге получателе, к которым должен был подключиться аксон A`. Порядок подключения аксона к дендритам должен быть таким же. Аналогично, на выход аксона A направим сигналы, которые будет генерировать A`. Аналогичным образом переключаем сигналы от всех аксонов, входящих во фрагменты F и F`. После этого каждый аксон B, входящий в F, будет подключен к тем дендритам в F`, к которым должен был подключиться аксон B` из мозга получателя.
Рис. 1 Схема переключения фрагментов F и F`.
В результате F` окажется полностью отключенным от мозга отправителя и подключенным к мозгу получателя, а F` будет отключен от мозга получателя и подключен к мозгу отправителя. Таким образом, фрагмент F будет de’facto заменен на фрагмент F`, находящийся в другом биологическом теле и связанный с первоначальным мозгом (отправителем) искусственными волокнами аксонов. Продолжая процесс последовательного переключения фрагментов достаточно малых размеров, получим искомую гомотопию сознания. При этом в каждый момент времени функционируют два виртуальных мозга, каждый из которых физически состоит из двух фрагментов, пребывающих в разных телах. В процессе гомотопии каждый виртуальный мозг пользуется теми органами чувств, которые в данный момент к нему подключены. На заключительном этапе мозг отправитель окажется подключенным к органам чувств и спинному мозгу тела получателя, а мозг получатель будет соответственно подключен к телу отправителя, сознание которого в данный момент уже функционирует в новом теле. Затем все искусственные аксоны, соединяющие экземпляры мозга с “чужими” телами, последовательно переключаются на соответствующие органы “своих” тел.
Во избежание психических перегрузок следует изолировать человека от внешних раздражителей на весь период переключения: тишина, темнота и неподвижность, но сознание бодрствует и человек полностью осознает себя. После завершения операции индивид воспримет ее, как пересадку всего тела.
Побочным результатом станет живое существо с исходным телом человека и его исходным мозгом, в котором уже не будет никакого сознания, … если в процессе гомотопии своевременно блокировать формирование транзитного сознания. По гуманным соображениям это существо придется безболезненно усыпить. Так возникает еще одна из многих моральных проблем, требующих отдельного осмысления.
§ 3. Вопросы реализации.
Важно заметить, что в рассмотренном выше пошаговом процессе число адаптеров и линий связи, посредством которых переключаются фрагменты мозга, растет не пропорционально переключенному объему V, а пропорционально V2/3. Таким образом число микро-устройств и искусственных нервных волокон, постоянно используемых при осуществлении гомотопии сознания, должно быть на 2 – 3 порядка меньше общего числа нейронов (~ 10 млрд.)
Гомотопия сознания могла бы происходить синхронно с процессом создания логической структуры мозга получателя, которая повторяет структуру мозга отправителя. По-видимому, сегодня уже возможно изготовить искусственный фрагмент аксона (нервное волокно), которое будет проводить импульс потенциала действия. Не выглядит принципиально сложным удаление фрагмента естественного аксона и переключение нейрона на другой нейрон с помощью искусственного аксона. Одна из потенциальных проблем состоит в том, что у некоторых нейронов может не хватать дендритов для подключения всех искусственных аксонов. Иначе говоря, многие нейроны мозга получателя могут оказаться недостаточно развитыми для организации всех нейронных связей, необходимых для моделирования мозга отправителя. Другая потенциальная проблема состоит в том, что общее число и пространственная плотность нейронов в мозге получателе отличается от таковых у отправителя, и это может помешать формированию нейронного графа с заданной топологией Однако, поскольку лишь малая часть всех возможных нейронных связей реально функционирует в мозге,
обе указанные проблемы с некоторой вероятностью преодолимы на уровне алгоритмов, которые определяют порядок переключения нейронов.
Задача управления нейронами на малом фрагменте мозга – порядка 1 млн. нейронов – выглядит вполне обозримой. По-видимому, процесс гомотопии может быть синхронизирован с копированием логической структуры мозга индивида (отправителя) в мозге получателя. Это означает, что для каждого его фрагментаF копирование структуры соответствующего графа происходит во фрагменте F` одновременно с описанным выше переключением. Одновременно удалятся (очищается) существовавшая ранее структура нейронных связей во фрагменте F`. Принципиальная проблема состоит в том, чтобы получить доступ к отдельно взятым, произвольно расположенным нейронам и этим не нарушить нормальную работу мозга.
В свете надежд, связываемых сегодня с нанотехнологиями, весьма естественно предположить, что в ближайшем будущем (~10 лет) могут быть изготовлены микророботы, ориентирующиеся на импульсы потенциалов действия, способные перемещаться в мозговой жидкости и оперировать нейронами. Тогда возможно, что миллионы (не миллиарды !) микророботов настроят необходимые связи и структуру каждого бесконечно-малого фрагмента F` при его переключении в процессе гомотопии сознания. При этом необходимо организовать внутри мозга центры сбора информации – серверы, связанные с внешним компьютером через вводимые в мозг электроды. Связь серверов с микророботами, предположительно, может осуществляться через искусственные волокна аксонов. Намного более предпочтительным является метод связи по радиоканалу, однако передача электромагнитных волн в сплошной среде мозга может быть связана с большими трудностями.
Но выдержит ли человек такую операцию без наркоза, постоянно пребывая в сознании? Выдержит, если работающие в его виртуальном мозге роботы будут блокировать все сигналы, направленные в болевые центры. Учитывая предполагаемые методы работы микророботов с аксонами, данная задача не выглядит сложной.
Вариант практического осуществления гомотопии сознания с помощью микророботов внутри мозга имеет весьма уязвимое место. Это – фактор времени. Ясно, что робот не может слишком быстро передвигаться в мозговой жидкости. Допустим, что передвижение вдоль одного аксона со всеми необходимыми манипуляциями в среднем займет порядка минуты. Тогда на обработку всех связей одного нейрона, т.е. всех терминалей его аксона, уйдут часы или десятки часов. Это означает, что при нескольких миллионах действующих внутри мозга роботов гомотопия сознания может занять сотни тысяч часов. Это – годы или даже десятки лет. Абсолютно неприемлемо для человека, стремящегося продлить жизнь сознания в новом теле ! Тогда придется наращивать число микророботов, оперирующих в мозге. Но это имеет предел, за которым сознание будет неминуемо разрушено из-за массированного вмешательства в работу мозга. Более того: сама идея гомотопии сознания основана на “бесконечной малости” изменений физической структуры мозга в каждый момент времени. Поэтому слишком большое число микророботов принципиально недопустимо. По-видимому, слишком большим числом следует считать миллиард, а заведомо приемлемым числом – миллион. Необходимы более точные оценки, но эта трудность (фактор времени) кажется принципиально преодолимой за счет правильной организации маршрутов передвижения микророботов между нейронами и их взаимодействия между собой через серверы, которые подключены к внешнему компьютеру. Соответствующие алгоритмы представляют значительный интерес с точки зрения теории исследования операций.
§ 4. Заключение.
Представленная концепция является весьма обнадеживающей в отношении возможности сохранения сознания человека в новом теле, что потенциально тождественно бессмертию Души в философском и в общепринятом смысле. Однако, вопрос о принципиальной реализуемости гомотопии сознания является открытым. Науке пока не известно, в какой мере внутренняя, т.е., клеточная структура нейронов определяет сознание? С технократической точки зрения весьма привлекательна идея, согласно которой сознание полностью определяется топологией нейронного графа, и эта идея положена в основу предлагаемой методики использования искусственных аксонов и микророботов, оперирующих в действующем мозге. Однако реальность всегда сложнее моделей, поэтому нейронный граф, по-видимому, следует считать параметризованным. Это означает, что на микророботы должна быть возложена более сложная задача, связанная с настройкой определенных биологических параметров каждого нейрона, но даже постановка этой задачи выходит за рамки современных знаний. Морально-этические аспекты рассмотренного подхода, когда для переноса сознания используется суррогатное человеческое тело, также являются источником серьезной озабоченности. В этом отношении техногенный мозг предпочтительнее.
Однако, представленная идея гомотопии сознания, по-видимому, представляет интерес безотносительно к вопросу о способе изготовления логической копии мозга. Даже при наличии такой копии, возникает проблема переноса в нее сознания конкретного индивида, так чтобы он мог осознанно воспринимать свою биологическую смерть, как своего рода операцию по пересадке тела. Изложенная в статье концепция предлагает оптимистический ответ на этот фундаментальный вызов, который не апеллирует к мистике или паранауке, будучи основанным на строго научных знаниях.