Minne, identitet och hjärnan

Det finns ett tankeexperiment som låter som ett sällskapsspel men som handlar om en av de viktigaste frågorna i den här Codex. Med åren byts nästan varje atom i din kropp ut mot en ny. Proteinerna i dina synapser i dag är inte samma proteiner som fanns där för tio år sedan. Ändå vaknade du i morse som samma person som gick och lade dig kvällen innan: samma minnen, samma dialekt, samma enerverande låt som fastnat i huvudet. Här är frågan värd att ta på allvar. Om atomerna inte är du, vad är då du?

Grundtanken i biostasis ryms på en klisterlapp. Du är inte dina atomer. Du är sättet de är ordnade på. Allt som gör dig till dig, varje minne, varje preferens, den exakta formen på din humor, finns inte i hjärnans materia utan i dess struktur: kopplingarna mellan omkring 86 miljarder neuroner och de många biljoner förbindelser som löper mellan dem. Om strukturen bevaras intakt, bevaras också personen, även när atomerna byts ut. Detta är biostasis grundantagande, och det är värt att granska varför det är mer än en tröstande berättelse, biostasis.

Minnet är fysiskt, inte magiskt

När du lär dig något som fastnar sker en fysisk förändring inne i huvudet. Kopplingarna mellan neuroner, synapserna, stärks, försvagas, bildas och försvinner. Att lägga ett nytt minne innebär bokstavligen att en liten del av hjärnan kopplas om. Neurovetare kallar detta synaptisk plasticitet, och det är förklaringen till att ett minne kan finnas kvar längre än de molekyler som en gång skapade det. Mönstret är själva saken. Molekylerna är det material som mönstret är förverkligat i, ungefär som samma mening kan skrivas med olika bläck.

Det är också förklaringen till att ett hårt slag mot huvudet, en stroke eller en sjukdom som Alzheimers kan radera minnen eller förändra en personlighet: de skadar den fysiska strukturen. Informationen är beroende av de fysiska kopplingarna i hjärnan. Det finns inget separat, spöklikt arkivskåp där minnena förvaras, det finns bara vävnadens inbördes ordning.

Du är ett mönster, och mönster kan överleva sitt underlag

Om identiteten finns i strukturen snarare än i specifika atomer följer en slående slutsats. Mönstret kan i princip bestå trots att dess beståndsdelar byts ut, precis som en text kan flyttas från en förstaupplaga till en pocketbok eller en skärm. Neurovetaren Sebastian Seung uttryckte det nästan så rakt det går när han sammanfattade tio års kartläggning av hjärnan i fyra ord.

Jag är mitt konnektom.
Sebastian Seung, beräkningsneurovetare, i sitt tal från 2010 och i boken Connectome.

Konnektomet är den fullständiga kartan över dessa kopplingar, hela kopplingsschemat för en hjärna. Seungs påstående, liksom biostasis grundtes, är att personen bevaras om konnektomet bevaras. Atomerna går att byta ut. Mönstret gör det inte. Samma grundidé behandlar Tim Urban, med fler skämt och streckgubbar, i vad som gör dig till dig, som är väl värd att läsa efter den här artikeln.

Varför detta förändrar vad vi måste bevara

Detta förändrar hur det tekniska problemet ser ut. Om att vara sig själv krävde att varje cell hölls igång metaboliskt vore bevarande hopplöst, eftersom en hel hjärna inte kan hållas igång utanför en levande kropp. Men hjärnan behöver inte hållas igång. Den måste hållas intakt. Strukturen måste hållas orörlig.

Det är ett betydligt enklare mål, och ett mål som är förenligt med känd fysik. Vid tillräckligt låg temperatur bromsas molekylernas rörelser kraftigt, och nedbrytningsprocesser kan i praktiken begränsas mycket långt. Informationen finns kvar i strukturen utan pågående biologisk funktion, ungefär som en pausad filmruta. Därför inriktas kryopreservering på att bevara struktur snarare än funktion. Vid -196°C ligger temperaturen långt under glasövergångstemperaturen, där den vitrifierade lösningen inte längre beter sig som en vätska. Hela ingreppets uppgift är att skydda kopplingarna, genom vitrifiering som motverkar skadlig isbildning och genom de kryoprotektanter som möjliggör processen.

Kopieringsproblemet, och varför kontinuitet spelar roll

Mönsteridentitet har en obekväm konsekvens. Om du är ordningen snarare än atomerna, är en perfekt kopia av ordningen också du. Om två kopior skapas finns det två versioner av dig, och båda skulle kunna göra anspråk på samma identitet.

Det finns två hederliga positioner här, och skillnaden är inte akademisk. Den ena hävdar att mönstret är allt som finns, så en tillräckligt trogen rekonstruktion är personen, oavsett vad som hänt däremellan. Ariel Zeleznikow-Johnston, neurovetare vid Monash, utvecklar det strukturella argumentet i bokform: det som gör dig mentalt unik är kodat i ditt konnektom, och om strukturen bevaras bevaras också personen.

Den andra positionen, den som denna Codex utgår från, lägger till ett krav. Det som gör dig till dig är mönstret tillsammans med kontinuiteten i det fysiska system som bär det vidare. Enligt den ståndpunkten är en kopia en ny person som råkar minnas ditt liv, medan originalet fortfarande är borta.

Biostasis behöver inte avgöra denna fråga, och det är av en praktisk anledning. Kryopreservering är inte kopiering. Den bevarar den ursprungliga hjärnan, alltså samma fysiska materia, och stoppar dess biologiska processer. Ingenting skrivs av och ingenting återuppbyggs från en skanning, så kontinuiteten i det bärande materialet bryts aldrig. Oavsett vilken position som visar sig vara riktig går det att förena den med att bevara den ursprungliga strukturen.

Kopieringsfrågan blir bara akut för metoder som läser ut en hjärna och återskapar den någon annanstans. Det är en helt annan sak, och den förtjänar en egen artikel snarare än ett stycke här.

Den ärliga osäkerheten

Här behövs saklighet snarare än säljspråk. Ingen kan i dag utläsa en persons minnen och identitet ur ett bevarat konnektom. Tekniken att kartlägga en hel mänsklig hjärna med synapsupplösning, reparera skadorna och återställa funktionen finns ännu inte, vilket är precis varför återupplivning inte är möjlig i dag. Det pågår också en genuin vetenskaplig debatt om hur mycket av identiteten som finns i den statiska kopplingsstrukturen och hur mycket som beror på den fortgående elektriska och kemiska aktiviteten, som upphör vid döden. Minnet kan också delvis vara beroende av strukturer utanför synapserna, exempelvis epigenetiska markörer, intracellulärt RNA och perineuronala nät som omsluter neuroner. Den försiktiga, och enligt min mening rimliga, hållningen är att bevara så mycket struktur som möjligt så fullständigt som möjligt och låta framtida forskning avgöra hur mycket som faktiskt behövs.

Det som kan sägas med säkerhet är det som spelar roll för beslutet. Minne och identitet är fysiska. Fysiska strukturer kan bevaras. Att bevara dem kräver inte att någon återupplivas i dag, bara att mönstret hålls intakt tills någon kan göra det. Att behandla detta som ett tekniskt problem snarare än ett metafysiskt är det som gör en skrämmande abstraktion till en checklista.

Det är den stillsamt radikala tanken bakom hela detta ämne. Bevara strukturen, och personen är bevarad. Resten handlar om hur strukturen kan skyddas under minuterna, timmarna och århundradena efter att hjärtat har stannat.

Mer läsning

• Vad som gör dig till dig, av Tim Urban
• Vad är skillnaden mellan frysning och vitrifiering?
• Varför är återupplivning inte möjlig i dag?
• Kritisk ordlista