真真假假

保存大腦,就能保存心智?

科學家以低溫抗凍技術保存腦中神經突觸連結,可望能在未來實現心智上傳。

撰文/薛莫 ( Michael Shermer )
翻譯/潘震澤

真真假假

保存大腦,就能保存心智?

科學家以低溫抗凍技術保存腦中神經突觸連結,可望能在未來實現心智上傳。

撰文/薛莫 ( Michael Shermer )
翻譯/潘震澤


靈魂代表的是你這個人的資訊全貌,包括你的思想、記憶與性格。除了腦中本身的硬體接線外,沒有科學證據顯示有靈魂這種東西存在。因此,當我造訪美國加州「21世紀醫學公司」的實驗室時,就很好奇地想親眼看看該公司如何保存腦中的「連結組」(connectome),也就是腦中所有神經突觸連結的完整圖譜。


這家醫學研究公司的專長,是使用防凍劑把人體器官與組織冷凍保存。2009年,該公司的首席研究員法伊(Gregory M. Fahy)在《器官發生》期刊發表他們成功移植了一枚經加溫復原的冷凍兔子腎臟;他們在-135℃下「把活體當中的液體轉變成類似玻璃的狀態」。


那麼腦也可以同樣保存嗎?法伊和同事麥金泰(Robert L. McIntyre)正在研發這種技術,希望能贏得神經科學家海渥斯(Kenneth Hayworth)設立的「腦保存技術獎」。目前獎金超過10萬6000美元,其中25%頒給完整保存整個小鼠腦中突觸連結的團隊,75%頒給首度成功保存某種大型動物完整腦部的團隊,並且該技術可用於因病過世的人。


我目睹了他們把戊二醛這種固定劑(可使蛋白質結合成膠狀固體)注入兔子的頸動脈,灌流整個腦部之後,取出兔腦,以乙二醇這種防凍劑浸透,確保腦組織在-130℃下呈現玻璃狀的固態,但不結冰。在那樣的低溫下,化學反應會降到最低,因此組織可保存千年不壞。如果這種做法成功了,是否就證明了「腦中連結組可以保存」的概念?


麥金泰跟我說,想像一下,有一本書以環氧樹脂固定成塑膠塊,「書頁將永遠不能翻開;但如果你能證明環氧樹脂並沒有溶解書中的油墨,而且顯示書中所有文字都還存在……那麼你可能可以小心地把書一頁頁拆開、掃瞄所有頁面、重新印刷其中文字,最後裝訂成一本新書。」海渥斯則使用了3D掃瞄式電子顯微鏡檢視以這種方法保存的兔子腦中線路,「看來保存得很好,沒有受到傷害,神經元之間的突觸連結也很容易追蹤。」


聽起來不錯,但是,連結組與上傳給電腦的程式語言可以相提並論嗎?把冷凍保存的連結組上傳給電腦,與人睡著或失去意識後甦醒一樣嗎?再來,人腦中約有860億個神經元,需要正確保存與複製的連結也多達100兆個,這還沒有包括腦部以外的神經系統。海渥斯承認,人死後把心智上傳可能是幾世紀以後的事,「但身為無神論者及不折不扣的唯物主義神經科學家,基本上我確定心智上傳是可行的。因為根據目前我們最好的神經科學模型,所有的知覺與感覺運動記憶都儲存在神經元之間突觸的靜態改變當中」,那也是連結組學試圖記錄與保存的內容,好讓我們「在需要時,按下『暫停鍵』幾個世紀。」我們可以想像一個「對老、病、死幾乎無所畏懼的新世界。」


這聽起來像烏托邦,並有改善世界的深切意涵。海渥斯說:「我拒絕接受人類會停止追求科技進步;人類終究會以最佳設計的人工合成品取代生物性的身體與心智,結果將是遠比現代人健康、聰明及快樂的後人類物種,可前往探索並開拓宇宙。」