讀者問題：我今年59歲，身體健康。 我是否有可能活到足夠長的時間把我的大腦放入電腦中？ 理查德·迪克森.
我們經常想像人類意識就像處理單元網路中電訊號的輸入和輸出一樣簡單——因此可以與電腦相提並論。 然而，現實要複雜得多。 首先，我們其實並不知道人腦可以容納多少資訊。
兩年前，美國西雅圖艾倫腦科學研究所的一個團隊繪製了所有神經元（腦細胞）的 3D 結構圖。一立方毫米小鼠大腦的發育——這一里程碑被認為是非同尋常的。
本文是人生大問題
《對話》系列節目與 BBC Future 共同出版，旨在回答讀者關於生命、愛情、死亡和宇宙的棘手問題。 我們與專業研究人員合作，他們畢生致力於揭示影響我們生活的問題的新觀點。
在這個沙粒大小的微小腦組織立方體中，研究人員統計了超過 10 萬個神經元以及它們之間超過 10 億個連結。 他們設法在電腦上記錄相應的訊息，包括每個神經元的形狀和配置以及連接，這需要 2 PB 或 200 萬 GB 的儲存空間。 為此，他們的自動顯微鏡必須在幾個月內連續收集 25,000 個微小樣本切片的 1 億張影像。
現在，如果這就是將神經元及其連接的完整物理資訊儲存在一立方毫米的小鼠大腦中所需要的，那麼您也許可以想像，從人腦中收集這些資訊並不是在公園裡散步那麼簡單。
然而，資料提取和儲存並不是唯一的挑戰。 對於類似於大腦操作模式的電腦來說，它需要在很短的時間內存取所有儲存的資訊：這些資訊需要儲存在它的電腦中。隨機存取記憶體（RAM），而不是傳統硬碟上。 但如果我們試圖將研究人員收集的資料量儲存在電腦 RAM 中，它將佔用最大容量的 12.5 倍。單記憶體計算機（圍繞內存而不是處理構建的計算機）曾經建造過。
人類大腦含有大約 1000 億個神經元（相當於銀河系中的恆星數量）——是小鼠大腦的一百萬倍。 估計的連接數量是驚人的 10 的 15 次方。
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空間問題
如果我們連人腦能儲存多少資訊都不知道，可想而知將其傳輸到電腦中會有多困難。 您必須先將資訊轉換為儲存後電腦可以讀取和使用的代碼。 這樣做的任何錯誤都可能是致命的。
資訊儲存的一個簡單規則是，在開始之前，您需要確保有足夠的空間來儲存需要傳輸的所有資訊。 如果沒有，你必須確切地知道你所儲存的資訊的重要性順序以及它是如何組織的，而大腦資料的情況遠非如此。
如果您在開始時不知道需要存儲多少信息，則在傳輸完成之前可能會用完空間，這可能意味著信息字串可能已損壞或計算機無法使用。 此外，所有資料必須儲存在至少兩個（如果不是三個）副本中，以防止災難性的後果潛在的資料遺失。
這只是一個問題。 如果您在我描述研究人員的非凡成就時注意到，他們成功地將神經元網路的3D 結構完全儲存在小鼠大腦的一小部分中，您就會知道這是由25,000 個（極薄）組織切片完成的。
同樣的技術也必須應用在你的大腦，因為從大腦掃描中只能檢索到非常粗略的資訊。 大腦中的信息儲存在神經元之間連接的物理結構的每個細節中：它們的大小和形狀，以及它們之間連接的數量和位置。 但你會同意你的大腦被這樣切割嗎？
即使同意我們將你的大腦切成極薄的切片，你的大腦的整個體積也不太可能以足夠的精度被切割並正確地「重新組裝」。 人的大腦體積約為126萬立方毫米。
如果我還沒有勸阻您嘗試該程序，請考慮一下考慮時間後會發生什麼。
時間的問題
我們死後，我們的大腦很快發生重大變化它們既是化學的又是結構性的。 當神經元死亡時，它們很快就會失去溝通能力，而且它們的結構和功能特性很快就會改變——這意味著它們不再顯示屬性當我們還活著的時候他們就會表現出來。 但更嚴重的問題是我們的大腦會老化。
從20歲開始，我們就失去了85,000 個神經元一天。 但不用擔心（太多），我們失去的神經元大多還沒有找到它們的用處，它們沒有被邀請參與任何資訊處理。 這會觸發程序自我毀滅（稱為細胞凋亡）。 換句話說，每天都有數以萬計的神經元自殺。 其他神經元因疲勞或感染而死亡。
不過，這並不是什麼大問題，因為我們在 20 歲時就有近 1000 億個神經元，按照這樣的損耗率，到 80 歲時我們只損失了 2-3% 的神經元。上神經退化性疾病，我們的大腦仍然可以代表我們在那個年齡層的終生思維方式。 但停止、掃描和儲存的合適年齡是多少歲呢？
你願意儲存80歲的腦袋還是20歲的腦袋？ 過早嘗試儲存你的思想會錯過很多後來定義你的記憶和經驗。 但是，太晚嘗試傳輸到電腦可能會面臨儲存患有癡呆症的大腦的風險，而這種大腦也不太「有效」。
因此，鑑於我們不知道需要多少存儲空間，我們無法希望找到足夠的時間和資源來完全繪製整個人腦的 3D 結構，因此我們需要將您切割成無數的微小立方體，切片，並且基本上不可能決定何時進行轉移，我希望您現在確信，如果有的話，很可能在很長一段時間內都無法實現。 如果是的話，您可能不想朝這個方向冒險。 但如果你仍然受到誘惑，我會繼續。
一個如何的問題
也許我們面臨的最大問題是，即使我們能夠實現不可能並跨越所討論的許多障礙，我們仍然對底層機制知之甚少。 想像一下，我們已經成功地重建了理查德·迪克森大腦中千億個神經元的完整結構以及它們之間的每一個連接，並且能夠將這一天文數字量的數據存儲並傳輸到計算機中，分成三份。 即使我們可以按需即時存取這些信息，我們仍然面臨著一個巨大的未知數：它是如何運作的？
在「什麼」問題（有什麼資訊？）和「何時」問題（什麼時候轉移的適當時間？）之後，最難的是「如何」問題。 我們不要太激進。 我們確實知道一些事情。 我們知道，神經元根據局部電變化相互通信，這些電變化沿著它們的主要延伸（樹突和軸突）傳播。 這些可以從一個神經元直接轉移到另一個神經元，或透過稱為突觸的交換表面轉移。
在突觸處，電訊號被轉換為化學訊號，化學訊號可以激活或停用隊列中的下一個神經元，這取決於所涉及的分子（稱為神經介質）的類型。 我們了解大量控制此類訊息傳遞的原理，但我們無法透過觀察神經元的結構及其連接來破解它。
要了解兩個神經元之間適用哪種類型的連接，我們需要應用分子技術和基因測試。 這意味著再次將組織固定並切成薄片。 它還經常涉及染色技術，並且切割需要與這些技術相容。 但這不一定與重建 3D 結構所需的切割相容。
所以現在你面臨著一個比決定生命中什麼時候放棄存在更令人畏懼的選擇，你必須在結構和功能之間做出選擇——大腦的三維結構與它在細胞層面的運作方式。 這是因為沒有已知的方法可以同時收集兩種類型的信息。 順便說一句，我並不是想誇大一場已經很嚴重的戲劇，但神經元如何溝通是另一層訊息，這意味著我們需要比之前設想的無法估量的更多的記憶。
因此，將大腦中包含的資訊上傳到電腦的可能性是完全遙遠的，並且可能永遠遙不可及。 也許，我應該就此打住，但我不會。 因為還有更多的話要說。 請容許我反過來問你一個問題，理查：你為什麼要把你的大腦放入電腦中？
我們的思想不只是其（生物）部分的總和嗎？
畢竟，我可能會給你一個有用的、儘管出乎意料的答案。 我假設你希望將你的思想轉移到電腦上，希望在你的壽命之外繼續存在，一旦你的身體無法再在你活的大腦中實現你的思想，你希望繼續存在於機器中。
然而，如果這個假設是正確的，我必須反對。 想像一下，有一天上面列出的所有不可能的事情都得到解決，你的大腦實際上可以被“複製”到計算機中- 允許完全模擬你的大腦功能- 在你決定轉移的那一刻，理查德迪克森會停止存在。 因此，傳輸到電腦的心靈影像不會比託管它的電腦更活躍。
那是因為人類和動物等生物之所以存在，是因為它們有生命。 你可能認為我只是說了一些微不足道、近乎愚蠢的事情，但如果你仔細想想，你會發現其中的意義遠不止表面上看到的那麼簡單。 一個活生生的心靈透過感官接收來自世界的輸入。 它依附於基於身體感覺的身體。 這會導致心率、呼吸和出汗等身體表現的變化，而這些變化又可以被感覺到並有助於內在體驗。 對於沒有身體的計算機來說，這將如何運作？
所有這些輸入和輸出都不太容易建模，特別是如果複製的思維是孤立的，並且沒有系統來感知環境並根據輸入採取行動。 大腦無縫且不斷地整合來自所有感官的信號以產生內部表徵，對這些表徵進行預測，並最終以一種對我們來說仍然完全神秘的方式創造意識意識（我們活著和做我們自己的感覺） 。
如果沒有與世界的互動，無論多麼微妙和無意識，心靈如何發揮作用，哪怕是一分鐘？ 它如何演變和改變？ 如果心靈，無論是人造的還是人造的，沒有輸入或輸出，那麼它就沒有生命，就像死了的大腦一樣。
換句話說，在做出了前面討論的所有犧牲之後，將你的大腦轉移到電腦上將完全無法讓你的思維保持活躍。 你可能會回答說，你會要求升級，並要求將你的思想轉移到一個配備有一系列感測器的複雜機器人中，能夠看到、聽到、觸摸，甚至嗅到和品嚐世界（為什麼不呢？）這個機器人將能夠行動、移動和說話（為什麼不呢？）。
但即便如此，從理論和實踐上來說，所需的感測器和運動系統都不可能提供與當前生物體所提供和產生的感覺和產生的感覺和動作相同甚至可比較的動作。 眼睛不是簡單的相機，耳朵不僅僅是麥克風，觸摸不僅僅是壓力估計。 例如，眼睛不僅傳達光的對比和顏色，來自眼睛的訊息在到達大腦後很快就會被組合起來，以編碼深度（物體之間的距離）——而我們還不知道如何進行。
因此，你轉移的心智將不可能像你目前活著的心智那樣與世界建立連結。 我們如何將人工感測器連接到你（活的）思維的數位副本？ 駭客攻擊的危險如何？ 還是硬體故障？
所以不，不，不。 我試圖向你提供我對你的問題的（有科學依據的）看法，儘管我明確拒絕，但我希望能幫助減輕你將大腦放入計算機的願望。
理查德，我祝你健康長壽，因為只要你的大腦執行它，那絕對是你的思想將存在和繁榮的地方。 願它帶給你歡樂和夢想——這是機器人永遠無法擁有的。
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