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《連接組：造就獨一無二的你》
作者: [美] 承現(xiàn)峻
序：最后的前沿
人的大腦組成不僅僅被基因組決定，更被連接組決定?；蚪M代表先天因素，從父母遺傳而來無法輕易改變；而連接組象征后天因素，是經(jīng)過無數(shù)外界信息塑造后的大腦。
引言
一個連接組不是一條連接，而是所有的連接。
心靈和思維不同，正是因為連接組之不同。
人的基因組是固定的（暫且不論表觀遺傳，可參看推薦表觀遺傳學(xué)著作《遺傳的革命》），但大腦神經(jīng)的連接組在一生中始終改變（可參看尼古拉斯·卡爾《淺薄》）：
重新賦權(quán)：神經(jīng)元調(diào)整彼此之間連接強弱的比重
重新連接：創(chuàng)造新的突觸或者去掉突觸
重新連線：改變原來連線的結(jié)構(gòu)
重新生成：新神經(jīng)元不斷產(chǎn)生，舊神經(jīng)元不斷死去，使得連接重建
連接組理論不是宿命論，認(rèn)為連接組可以由我們的行為和思維來塑造，我們無時無刻不在影響大腦的連接結(jié)構(gòu)。
總之：你不只是你的基因組，你是你的連接組。
但還有種說法：你是你所有神經(jīng)元的活動。它更強調(diào)的是動態(tài)的自我，認(rèn)為僅僅研究一個靜態(tài)（死去后的）大腦其神經(jīng)元的連接模式是不夠的。不過這樣的說法并不正確，以為人既有動態(tài)的、時刻在變的自我，也有靜態(tài)的自我——穩(wěn)定的個性，這就好比流動的河水與穩(wěn)定的河床的關(guān)系，誰也離不開誰。
但連接組太復(fù)雜了，人大腦神經(jīng)的連接數(shù)量是人基因組的100萬倍。
第一部分 尺寸重要嗎？
一 從天才到瘋子
早期顱相學(xué)認(rèn)為大腦越大的人智商越高，但這只是統(tǒng)計學(xué)上的關(guān)系，并且大腦尺寸與智商高低的關(guān)系較弱，無法適用到個體上。
但它提出了一個有益的假說：心智的差異，是由于大腦的差異。
后來的顱相學(xué)將大腦分區(qū)定位，每個皮層區(qū)域?qū)?yīng)不同的心智功能，并且有很多病例可以應(yīng)證。甚至大腦兩個半球雖然如此相似，但它們的功能是截然不同的。
這表明心志功能確實是模塊化的。
后期顱相學(xué)認(rèn)為皮層不同區(qū)域的尺寸大小可以對應(yīng)某一心智功能的高低，但依然和整體尺寸一樣，相關(guān)性太弱，無法運用到個體上。
但研究發(fā)現(xiàn)，自閉癥患兒的大腦會更大，精神分裂者患者的大腦會更小。
二 邊界爭端
心智鍛煉會使皮層組織增大，就像身體鍛煉會使肌肉發(fā)達一樣，這說明后天經(jīng)歷確實會引起大腦結(jié)構(gòu)的改變，但相關(guān)性依然不強。
通過對腦損傷病人（中風(fēng)患者的恢復(fù)；切除小兒癲癇患者的半球，他們在術(shù)后都恢復(fù)得很好）的跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)受傷的大腦會重新規(guī)劃功能區(qū)域。這說明實現(xiàn)某些功能的皮層受傷或切除后，其他皮層替代了受損的區(qū)域。
幻肢現(xiàn)象正是由于皮層的重新規(guī)劃而導(dǎo)致的：如某一肢體被截掉，它在皮層上的領(lǐng)地就會失去功能，而其他領(lǐng)地會入侵它的地盤。比如小臂被截掉，臉和大臂的領(lǐng)地會入侵，從而刺激人的臉和大臂也能引起小臂的感覺。
不過普通學(xué)習(xí)引起大腦的重新規(guī)劃的理論，其相關(guān)性依然較弱。
心智水平幾乎不依賴于神經(jīng)元的數(shù)量，而更依賴于它們的組織結(jié)構(gòu)。
心智功能廣泛地分布在整個皮層上，所有皮層都有潛力去負(fù)責(zé)其他功能。這就像是一個工廠，每個工人有自己的專門分工，但他們卻有同樣的潛力。
fMRI（功能性磁共振成像）測量的是基于血樣水平的信號，圖像的“亮區(qū)”表明這個地方在一項任務(wù)中比在另一項任務(wù)中使用更多，而圖像的其他地方并不處于閑置狀態(tài)，因為每幅圖像是由兩幅相似圖像相減得到的，說明其他地方活躍的情況類似，而只有這個地方活躍的情況發(fā)生改變。
第二部分 連接主義
三 神經(jīng)元不孤單
每個神經(jīng)元都會同時與其他上千個神經(jīng)元連接，形成緊密的網(wǎng)絡(luò)。
神經(jīng)元接觸的地方叫做突觸，但兩個神經(jīng)元其實沒有真正接觸對方。發(fā)送方的神經(jīng)元會分泌神經(jīng)遞質(zhì)（已發(fā)現(xiàn)一百多種神經(jīng)遞質(zhì)）給接收方神經(jīng)元，神經(jīng)遞質(zhì)就像是鑰匙，有特定的分子結(jié)構(gòu)，而接收方神經(jīng)元的受體則有相應(yīng)的鎖孔，如果吻合就能激活。
毒品會改變?nèi)说男闹牵且驗槎酒返姆肿咏Y(jié)構(gòu)有可能與神經(jīng)遞質(zhì)很像。
這種化學(xué)信號的速度很慢，但它們要穿過的距離極短——就是突觸間的那條窄縫。
除了神經(jīng)元之間的化學(xué)信號之外，大腦里還有電信號，它們在神經(jīng)元內(nèi)部傳遞。
神經(jīng)元有兩種神經(jīng)突：樹突又短又粗，有很多分支；軸突只有一條，又長又細(xì)。樹突是突觸的接收端，而軸突是發(fā)送端。
在一個神經(jīng)元內(nèi)部，電信號從樹突流向胞體，進而流向軸突?；瘜W(xué)信號則從這個神經(jīng)元的軸突跨到下一個神經(jīng)元（外部）的樹突。以此類推。突觸就是把一個電信號轉(zhuǎn)換成化學(xué)信號，然后再把它轉(zhuǎn)換回電信號。
電信號不能直接傳到下一個神經(jīng)元，它要被轉(zhuǎn)換成化學(xué)信號才能達到下一個神經(jīng)元。
但幾乎所有的突觸都是很弱的，神經(jīng)遞質(zhì)的分泌不足以達到激發(fā)一個電鋒所需的水平，但多個突觸聚合起來就能夠做到。這就像是投票，當(dāng)總票數(shù)超過一個閾值，軸突就會產(chǎn)生一個電鋒。
強突觸會造成大電流，弱突觸造成小電流，一個突觸的強度意味著它在神經(jīng)元決策過程中的投票權(quán)重。
還有興奮性突觸和抑制性突觸，抑制性突觸會使電流流出神經(jīng)元，阻止產(chǎn)生電鋒，甚至有些抑制性突觸非常強，能一票否決。這種“贊同”和“反對”的機制也參與了神經(jīng)元決策的權(quán)重。
鎮(zhèn)靜劑的原理就是增強抑制性突觸的作用。
但沒有電鋒產(chǎn)生是很關(guān)鍵的，是大腦與只能換的必要要素，不會使得你的身體隨意觸發(fā)各種動作。有兩種機制可以阻止神經(jīng)元胡亂產(chǎn)生電鋒：提高出鋒閾值和增加突觸抑制。
簡單零件的組合可以變得很聰明，因此盡管神經(jīng)元如此簡單，但它組成的大腦卻如此高級。
但舉個例子，看到蛇的時候，你的腿做出反應(yīng)而不是唾液，但軸突沒有任何路由，而是把電鋒發(fā)送給所有的突觸，它們怎么做到只讓你的腿動而不是其他地方動呢？電鋒只是一個脈沖，沒有攜帶要達到的地址，這是個不解之謎。
四 一路向下，全是神經(jīng)元
心靈的整體性是幻象，自我的概念應(yīng)該總結(jié)為“我是群體”。
一個神經(jīng)元可以對應(yīng)一種抽象的想法，一個神經(jīng)元群體可以定義一個活動模式，而可能的模式數(shù)則是巨大的。因此如果能觀察到你所有的神經(jīng)元活動，就能解碼出你的所思所想。
一個神經(jīng)元（整體的）檢測某個想法的過程，是把這個想法視作一系列局部的組合。局部可以不斷分解，最終會得到無法再分解的刺激——一些光點，這由最下層的神經(jīng)元檢測，沿著層級越向上，神經(jīng)元依次檢測越復(fù)雜的刺激。
檢測整體的神經(jīng)元，從檢測器局部的神經(jīng)元那里接受興奮性突觸；檢測局部的神經(jīng)元，向檢測其整體的神經(jīng)元那里輸送興奮性突觸。
這就是連接主意：既包括輸入，也包括輸出。就像是科學(xué)新想法是建立在別人的舊想法上，但科學(xué)活動還包括讓其他人接受這個新想法。
神經(jīng)元會形成細(xì)胞結(jié)集，里面的很多神經(jīng)元彼此有連接。而細(xì)胞結(jié)集之間也會通過共通的神經(jīng)元有連接，這叫做重疊。這種連接造成了聯(lián)想能力，但重疊過多會造成回憶混亂，因此神經(jīng)元設(shè)有高激活閾值，只有得到足夠的“贊成”才能激活，但這也造成了會議的難度加大。
對于信息過載造成的記憶障礙可以如此解釋：
1，每個神經(jīng)元可以對應(yīng)一種抽象想法，
2，它們彼此連結(jié)成胞體，當(dāng)一個神經(jīng)元激活時會同時激活胞體內(nèi)的其他神經(jīng)元，形成聯(lián)想
3，胞體之間也由某一或某些神經(jīng)元互相連結(jié)，構(gòu)成彼此連結(jié)的胞群，
4，為了避免多個胞群被同時激活（造成記憶混亂），神經(jīng)元記憶系統(tǒng)設(shè)有激活閾值。
但信息過載會造成胞群之間連接太緊，沒有合適的閾值可以激活某一個胞群形成準(zhǔn)確的記憶。而激活過多胞群會導(dǎo)致記憶混亂，無法激活胞群則導(dǎo)致回憶困難。
總而言之，即使人有一千億個神經(jīng)元，但儲存太多無用信息依然會造成記憶障礙。在這個信息過載的時代，如果渴望什么都知道，那么結(jié)果可能是什么都不知道。所以，該適當(dāng)?shù)胤艞壞承〇|西。
除了細(xì)胞結(jié)集還有突觸鏈的結(jié)構(gòu)，不同的是，細(xì)胞結(jié)集中神經(jīng)活動是雙向的，但突觸鏈的神經(jīng)活動有特定方向。
這些生理上的連接正是心理上的聯(lián)想的物質(zhì)基礎(chǔ)。
五 記憶的形成
神經(jīng)連接能夠穩(wěn)定地在很長一段時間內(nèi)保持形狀，但又具有足夠的可塑性以供改變。
突觸可以增強，也可以減弱，這叫重新賦權(quán)。突觸本身也可以新生或消失，這叫重新連接。這兩種類型的連接組變化貫穿我們的整個生命，記憶是通過新生突觸來存儲的。
如果兩個神經(jīng)元反復(fù)地同時被激活，它們之間的連接就會雙方向地增強。
如果兩個神經(jīng)元反復(fù)地相繼被激活，從先被激活的那個神經(jīng)元通向后被激活的那個神經(jīng)元的連接就會但方向地增強。
當(dāng)一個神經(jīng)元反復(fù)解惑，而另一個神經(jīng)元卻不激活時，它們之間的連接將被削弱。當(dāng)某些突觸增強，并消耗更多資源時，其他突觸因得不到資源而減弱——出于經(jīng)濟的目的，大腦必須消滅那些無用的突觸。
突觸的形成是一個隨機過程，神經(jīng)達爾文理論可以說明：
1，大腦內(nèi)隨機創(chuàng)建新生突觸
2，根據(jù)上述三條激活的原則（適者生存），它們最終形成細(xì)胞結(jié)集或突觸鏈
因此突觸的創(chuàng)建雖然看起來是智慧的，卻實際上是隨機形成的，只是那些不被需要的都自然淘汰了。也就是說在發(fā)育的早期，連接是無選擇性的，突觸的消滅過程改善了連接，使連接更加具有針對性。
——一個新的突觸只有在對記憶有用的情況下才能存活，這就是神經(jīng)達爾文主義。
持續(xù)的電鋒是短期記憶層——好比內(nèi)存，而持久的連接則是長期記憶層——好比硬盤。硬盤的優(yōu)勢在于持久性，而內(nèi)存的信息則是可變的、可以非常高速地修改。
因此，神經(jīng)活動假使停止，連接組的長期記憶不會受損，但最近的信息卻會丟失。
一個由重新賦權(quán)（對應(yīng)短期記憶）來存儲的記憶，可能會被進一步固化，改由連接（長期記憶）來存儲。
（這似乎能來解釋為什么老年癡呆患者，能記起久遠(yuǎn)的事，卻記不得最近發(fā)生的事，因為被固化的連接是持久的，而他們的“內(nèi)存”出現(xiàn)了問題）
第三部分 先天與后天
六 基因森林
基因強力地影響著生理特征與智力，甚至性格。
大腦的發(fā)育分四個步驟：神經(jīng)元形成，移動到合適的位置，伸展出分支，建立連接。
雖然連接組的最終的整體形態(tài)是由基因決定的，但具體的分支模式將在很大程度上是隨機的，而且受到環(huán)境條件的影響，也即經(jīng)歷開始參與塑造連接組。
大腦在發(fā)育過程中會破壞連接，即某些分支被修剪掉。這很重要，因為“創(chuàng)造行為”包含創(chuàng)造和毀掉兩部分，比如寫文章時，會先把所有想法全部寫出來，而寫作和編輯過程是在刪減。完美并不是指沒有什么可加的，而是沒有什么能減的。
突觸被消滅的主要驅(qū)動力可能就是經(jīng)歷，即突觸形成是基本隨機的，而消滅卻是由經(jīng)歷導(dǎo)致的。大腦的關(guān)鍵在于組織結(jié)構(gòu)，而不是突觸數(shù)量。
七 更多潛力
一個區(qū)域的功能在很大程度上取決于它與其他區(qū)域之間的連線，改變連線就可以改變功能。這也說明一個皮層腦區(qū)具有學(xué)習(xí)任何功能的潛力。
大腦是朝著經(jīng)濟性的方向進化的，因此各個區(qū)域之間的連線是有選擇性的，如果所有區(qū)域都和所有區(qū)域連線，大腦不僅體積巨大，也會消耗更多能量。
我們并不是簡單地生來就有某種能力，我們還必須從經(jīng)歷中學(xué)習(xí)，但這個過程是有黃金期的，一旦過了黃金期，大腦就不再那么可塑了。這種黃金期往往在人的幼年，而到成年時學(xué)習(xí)能力會下降，這是因為成年大腦很難發(fā)生神經(jīng)元連接組的重新連線。
不過也有實驗表明，成年后大腦神經(jīng)短距離的重新生長是有可能的。對于黃金期的真相可能在二者之間：成年人無法重新連線并不正確，但達不到嬰兒大腦的靈活性。
理論上，可以通過人工方法，操縱某些分子來促進四個重新：重新賦權(quán)、重新連接、重新連線和重新生成。但它還受到經(jīng)歷的引導(dǎo)，因此更好的控制方法是在進行分子操作的同時配合適當(dāng)?shù)膹娀?xùn)練。
但連接組變化的四個“重新”真的與心智的變化有關(guān)嗎？
第四部分 連接組學(xué)
八 眼見為實
科學(xué)史學(xué)家總是把榮耀賜予那些思想家及其突破性的概念,很少有人會為科學(xué)儀器的制造者歡呼,但他們的影響其實更為深遠(yuǎn).
為了看到連接組，經(jīng)歷了以下幾個方法：
給大腦組織染色
電子顯微鏡，利用電子而不是光以產(chǎn)生更銳利的圖像
把大腦組織切成很多片，組合成三維圖形
切片利用了鉆石刀，另外會把大腦組織嵌入環(huán)氧樹脂，使它變成一個硬塑料塊。
為了提升效率，人們想到了兩個點子：
在切割樣品的同時對樣品的截面成像，而不是對切下來的薄片成像，即把切片和成像集成到一起。
切下的腦片立即被移動的帶子粘住，然后自動收集。
還有一個設(shè)想是：掃描完一層后利用離子束將最上面幾納米的一層蒸發(fā)掉。
1立方毫米的大腦組織就能得到1PB的圖像數(shù)據(jù)（10億張照片），整個鼠腦的數(shù)據(jù)量比此大一千倍，而人腦比鼠腦再大一千倍。
九 沿路追蹤
為了追蹤一條軸突或樹突的軌跡必須知道“連線”的走向，即分析圖像（對連續(xù)切片中神經(jīng)元斷面進行追蹤），但分析圖像比得到圖像困難得多，這催生了許多自動化技術(shù)的進步。
人們分析秀麗隱桿線蟲的圖像花了十多年，而手工重建1立方毫米的皮層需要一百萬人年的工作量，因此要實現(xiàn)圖像分析的自動化。
但實際上，計算機并不擅長任何視覺工作，計算機的缺陷在于：
不能巧妙地利用背景信息來進行物體邊緣檢測
對于突觸的識別還無法精準(zhǔn)（就像計算機還無法精準(zhǔn)識別人臉一樣）
人類“看”的能力太強了，以至于人們沒意識到是絕對機器來說多么困難。
但“機器學(xué)習(xí)”可能成為突破，不過在可預(yù)見的未來，圖形粉筆不可能達到100%自動化。
除了人工智能外，人們還提出了智能增強（IA）的理論，它甚至利用機器使人更聰明。人工智能應(yīng)該是智能增強系統(tǒng)的一部分，它處理掉容易的決策，然后把困難的部分留給人。通過人與計算機的合作而更高效地完成工作。
尋找連接組的主要限制就是計算速度，即連接組學(xué)得依靠計算機工業(yè)，但微處理器上晶體管數(shù)量的增幅在放緩，摩爾定律可能即將失效。
十 劃分
除了把大腦劃分成不同的區(qū)域外，我們還需要把它劃分成不同的神經(jīng)類型，因為每一種類型的神經(jīng)具有特定的、不同的功能。
但在每個區(qū)域內(nèi)， 不同類型的神經(jīng)元是混雜在一起的。因此，我們理想的劃分大腦的方法，是劃分它的連接組。
劃分連接組是根據(jù)神經(jīng)元的連接特性，如果兩個神經(jīng)元連接到相似的或類似的目標(biāo)，那么它們就被劃分到同一類。因此劃分一個連接組，不但能告訴我們神經(jīng)元類型，還能告訴我們它們是如何連接的。
——一個神經(jīng)元的功能主要取決于它與其他神經(jīng)元的連接。連接是直接與功能相關(guān)的，而形狀和位置卻只是間接的。
一個區(qū)域的損傷會損害相應(yīng)的功能，而區(qū)域之間連接的損傷會損害多個區(qū)域合作的復(fù)雜功能。
大多數(shù)心智功能都需要多個皮層腦區(qū)的合作，而大多數(shù)皮層腦區(qū)也會參與多種心智功能。
十一 破譯
神經(jīng)科學(xué)家們推斷，根據(jù)所有神經(jīng)元的電鋒，就能得到所有的感覺和想法。我們也相信可以從連接組中讀取記憶，首先要做的是了解連接組如何編碼信息，隨后才能解碼。
記憶可以分為陳述式記憶（可以表達出的信息）和非陳述式記憶（內(nèi)隱的，比如運動技能和習(xí)慣）。而動物的內(nèi)隱式記憶的能力極強，試著從動物的連接組中讀取這些記憶會是個不錯的開始。
科學(xué)家們研究了珍珠鳥的鳴叫，這種鳥類負(fù)責(zé)其叫聲的神經(jīng)元發(fā)出的電鋒的模式每次都完全相同。那么研究各個神經(jīng)元發(fā)出電鋒的次序，就可以讀取對于叫聲的記憶（內(nèi)隱式）了。
但必須注意的是，我們提取的只是記憶過程中回放的活動模式（電鋒次序），而不是記憶的內(nèi)容。如果要讀取記憶的內(nèi)容，我們必須檢查每條神經(jīng)元到發(fā)聲肌肉的通路，根據(jù)電鋒來再建發(fā)聲的具體內(nèi)容。
這和預(yù)想中讀取人類記憶的方式一樣，因為每個神經(jīng)元都可以與一個特定的動作或想法一一對應(yīng)起來，那么在人類描述其經(jīng)歷的同時測量電鋒活動就可以記錄每個神經(jīng)元與現(xiàn)實世界的聯(lián)系，從而將記憶與現(xiàn)實意義結(jié)合起來。
十二 對比
盡管同卵雙胞胎會受到表觀遺傳的影響而使得他們的DNA序列發(fā)生微小變化，但并不能未能全解釋后天的心智差異，而連接主義者看來，這是因為他們的連接組不同。
連接組的不同會否導(dǎo)致“個性”不同呢？但研究連接組難度太大，我們可以研究簡化的連接組，因為它們能編碼一些比個體記憶更一般化的心智屬性，比如性格、數(shù)學(xué)能力乃至自閉癥。
研究簡化的連接組即是研究大腦的白質(zhì)。大腦外層的灰質(zhì)由神經(jīng)元的各個部分混合組成，而白質(zhì)則只包含軸突，即白質(zhì)全是“連線”，它們相對更寬、更少分支，而且極長。
另外軸突在離開灰質(zhì)后會被髓磷脂包圍，叫做“髓鞘化”，這樣的話白質(zhì)中髓鞘化的軸突就比灰質(zhì)中沒有髓鞘化的軸突粗很多，用光學(xué)顯微鏡就可以觀察（較粗的切片和較低分辨率的圖像），追中白質(zhì)中的“連線”足以解出區(qū)域連接組。
再另外，白質(zhì)內(nèi)的軸突會捆綁起來形成更粗的“纖維束”，因此人們可以用擴散磁共振成像來追蹤。不過這些方法都有局限性。
我們需要大量關(guān)于神經(jīng)連接的準(zhǔn)確而完整的信息，再從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律和提出假設(shè)。
十三 改變
許多治療精神障礙的手段（手術(shù)或藥物）都有嚴(yán)重的副作用。而根據(jù)精神障礙是由連接病理導(dǎo)致的，正確的療法就是建立正常的連接模式，且大腦天然地會根據(jù)基因和一些分子（它們可以作為藥靶）引導(dǎo)四個重新，來修復(fù)連接組，因此改變大腦的最好方法，就是幫助它自己發(fā)生改變——合適的藥物加上康復(fù)訓(xùn)練。
我們首先考慮的是預(yù)防，即將神經(jīng)元的損傷降至最低，緩解它們的死亡，以及盡早做出診斷。
第二個是修復(fù)它，可以通過兩個方法：
受損本身會激活成年人大腦的再生過程，“室下區(qū)”產(chǎn)生神經(jīng)母細(xì)胞，并遷移往受損的區(qū)域，研究者們正開發(fā)人工方法去促進整個過程。
直接把新的神經(jīng)元移植到受損的區(qū)域，即人工培養(yǎng)神經(jīng)元。比如干細(xì)胞分化（體細(xì)胞也可以被逆轉(zhuǎn)成干細(xì)胞，獲得全能性，在推薦表觀遺傳學(xué)著作《遺傳的革命》這本書里有詳細(xì)描述）。
無論是自然產(chǎn)生，還是人工移植，都要想辦法促使新的神經(jīng)元融入連接組。
人類文明的發(fā)展，在追求三種控制：世界（原子），肉體（基因組），心靈（連接組）。
第五部分 超級人類
十四 冷凍還是腌制？
亞利桑那州的阿爾科生命延續(xù)基金會通過液態(tài)氮將遺體無限制地保存在零下196攝氏度（保留軀體20萬美元，只保留腦袋8萬美元），以期待未來科技將他們重新活化。
這種人體冷凍術(shù)顯然意味著人類逐漸接受機械論，但至今人們無法證明身體和大腦都是機器。
20世紀(jì)70年代，英美開始研究對死亡的判定，英國認(rèn)為腦干死亡即是死亡，而美國則加了新的標(biāo)準(zhǔn)：整個大腦死亡，包括腦干。
腦干對呼吸和意識起著關(guān)鍵作用，如果沒有腦干患者無法恢復(fù)意識。
不過也許人的記憶、個性和智力仍然完好地保存在端腦，如果給死亡的腦干注入新神經(jīng)元，使其修復(fù)損傷，患者有可能重新恢復(fù)意識。
本書中作者對死亡的本質(zhì)定義是：死亡就是連接組的解構(gòu)。它的死亡意味著真正不可逆轉(zhuǎn)的失能。它的死亡只與突觸和“連線”的完整性有關(guān)。
阿爾科會員們冷凍的大腦能否活化，關(guān)鍵在于其連接組是否未損壞?，F(xiàn)在看來，死亡后大腦缺氧和冷凍下，突觸依然完好（但突觸強度的信息恐怕難以恢復(fù)），但軸突和樹突難以判斷。
另一種保存大腦或身體的方法叫做生物塑化，目的是保持細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)節(jié)都不變（包括單個突出的結(jié)構(gòu)）。其步驟是：
將固化劑（比如甲醛）送到每個細(xì)胞，強化后使細(xì)胞結(jié)構(gòu)不會解體。
用乙醇替換出大腦的水分，再用環(huán)氧樹脂替換出乙醇，然后放入烤箱使其變硬。
生物塑化不必像冷凍術(shù)那樣持續(xù)供給液氮，但目前只能用于很小塊的大腦，從未有人成功保存整個大腦，并保持連接組完整。
塑化的大腦如何恢復(fù)？有人認(rèn)為可以在分析切片后解出連接組，并在計算機內(nèi)模擬本人。
十五 另存為……
有些計算機迷們希望完全拋棄肉體，讓思維與計算機融為一體，以計算機模擬的形式生存。
隨著計算機游戲的發(fā)展，已經(jīng)證明了計算機可以模擬物理世界，為什么不能模擬思維呢？
這就是思維上傳，我們甚至可以靠備份而永生。但目前只有一種不太靠譜的假設(shè)方法：模擬你的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電信號，但這需要先解出你的連接組（或許必須先損壞你的大腦）。
做這種“桶中人”的全腦模擬，模擬輸入和輸出相對簡單，因為大腦和外部世界的連接數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于大腦內(nèi)部，大腦中只有極少數(shù)的神經(jīng)元在與外部世界對話，其余的都是互相對話。
而如果無法區(qū)分現(xiàn)實和模擬，那么上傳就是成功的。有許多科學(xué)家甚至認(rèn)為我們的整個宇宙都是一套模擬程序。
不過也許上傳后的你只是一具僵尸，沒有主觀感受（涉及意識學(xué)領(lǐng)域的難問題，可參見對話意識 (豆瓣)）。甚至在現(xiàn)實中我也可以說你是僵尸，因為沒有人能直接感受到他人的感受。
不過作者認(rèn)為大腦模擬如果足夠逼真，那就是有意識的。問題在于究竟能夠做到多逼真？
真正的神經(jīng)元有很多復(fù)雜的地方，是簡單的模型無法體現(xiàn)的，一個神經(jīng)元本身，就是一個小世界。每個神經(jīng)元的行為都是獨特的，因為它們具有不同的離子通道配置。我們怎么模擬無數(shù)種神經(jīng)元呢？
不過我們可以根據(jù)神經(jīng)元的位置和形狀，將它們歸于若干類型，而同類型的神經(jīng)元的離子通道有著相同的分布，因此神經(jīng)元的多樣性其實是有限的。同一類型的神經(jīng)元都適用于同一個模型，給每種神經(jīng)元類型都建模之后，就可以開始模擬大腦了。
但是我們目前還沒有解出過皮層的連接組，所以不知道如何連接這些神經(jīng)元模型。
大腦模擬還應(yīng)該包含一個非常重要的連接組特性：改變。即通過重新賦權(quán)存儲新的記憶或?qū)W習(xí)新的技能。而重新連接、重新連線和重新生成也足夠重要。
不過神經(jīng)元的有些交互是不受突觸限制的，比如神經(jīng)遞質(zhì)分子可能會從突觸逸出擴散到遠(yuǎn)處的神經(jīng)元。這樣我們要實現(xiàn)模擬，必須針對大腦中所有的原子。但這會是天文數(shù)字的計算量。
在過去幾個世紀(jì)里，科學(xué)動搖了我們對靈魂的信仰，物理學(xué)家認(rèn)為人是一堆原子（唯物論），生物學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家又說人是一臺機器（機械論）。然而計算機科學(xué)家和思維上傳者們相信人是一堆信息（你不是你的原子，而是這些原子組成的模式，你也不是你的神經(jīng)元，而是這些神經(jīng)元連接的模式。模式屬于抽象的信息世界，而不是實體的物質(zhì)世界。），信息就是新靈魂，因此“自我”是基于一種非物質(zhì)的存在。但靈魂被認(rèn)為是不朽的，信息卻可能永久丟失。因此不朽就是試圖保存信息，有人通過生育保存他們的DNA信息，有人通過寫書保存自己的（謎因）信息，而人體冷凍和思維上傳的目的都是把大腦中的信息保存下來。
這種趨勢可被稱為超人類主義，主張不必坐等緩慢的達爾文式進化，而通過技術(shù)改造自己的身體和大腦，甚至轉(zhuǎn)移到計算機中生活。這實際上是啟蒙運動思想的一個必然而合理的延展，即對人類理性的贊美。
然而這種科學(xué)化的世界觀會讓人喪失意義感，因為宇宙越是顯得被理解了，那么就越是顯得沒有意義。不過隨著哥德爾證明數(shù)學(xué)是不完備的，量子物理學(xué)發(fā)現(xiàn)有些事情是完全隨機的，理性受到了挫敗。超人類主義已經(jīng)不再相信理性能夠回答所有的問題，但他們依然相信理性的力量，試圖源源不斷地創(chuàng)造出更先進的科技。
圣經(jīng)說，上帝按自己的形象創(chuàng)造了人類。費爾巴哈說，人類按自己的形象創(chuàng)造了上帝。超人類主義者說，人類終將把自己改造成為上帝。
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