Der digitale Lebensplan „Ball 2“ wird enthüllt. Wie lange wird es dauern, bis der Traum wahr wird?

Viele Menschen widmeten dem Digital Life Project nach dem Ansehen des Films ihre Aufmerksamkeit. Seit der Antike sind Leben und Tod die Tragödien der Welt, die am schwersten zu verstehen sind. Aus diesem Grund haben sich unzählige Menschen nach dem ewigen Leben gesehnt oder sogar versucht, es zu erlangen.

In alten Zeiten schickte der Kaiser von Qin Xu Fu auf die Feeninsel, um um Medizin zu bitten, und später errichtete Kaiser Wu von Han eine hohe Plattform, um den Feentau zu empfangen. Heutzutage hat sich mit der Entwicklung des Cloud-Computing und der künstlichen Intelligenz auch die Sehnsucht der Menschen nach Unsterblichkeit verändert. Science-Fiction-Werke wie „Black Mirror“, „Pantheon“ und „Transcendence“ haben sich intensiv mit der Frage beschäftigt, wie man in der digitalen Welt Unsterblichkeit bzw. Wiedergeburt erreichen kann.

Als nächstes werde ich über meine Designgedanken zu Gehirn-Computer-Schnittstellen sprechen.

Standbilder aus dem Film Seit es dem deutschen Psychiater Dr. Hans Berger[1] im Jahr 1920 gelang, mithilfe von Elektroden auf der Kopfhaut beim Menschen das Elektroenzephalogramm (EEG) zu messen, spekuliert die wissenschaftliche Gemeinschaft darüber, dass Gehirnwellen ein Träger von Informationen sind, die das Gehirn nutzen kann, um direkt mit der Außenwelt oder der Innenwelt zu kommunizieren. Seitdem hört man überall von Science-Fiction- und Spielekreationen zur Gehirnwellenkontrolle und Gehirnwellensuggestion. In Command & Conquer: Red Alert 2 gibt es beispielsweise eine Kampfeinheit namens „Yuri“, die die Gedanken anderer Einheiten durch Manipulation von Gehirnwellen kontrollieren kann. Doch damals wollte niemand diese wilden Ideen in die Tat umsetzen.

Diese Situation blieb bis 1970 bestehen, als die wissenschaftliche Gemeinschaft allmählich erkannte, dass bestimmte beobachtbare Teile der menschlichen Gehirnwellen den Zustand des Gehirns widerspiegeln könnten[2]. In Krankenhäusern unterstützen Elektroenzephalographen Ärzte beispielsweise bei der Diagnose von Gehirnerkrankungen durch die Beobachtung von Alphawellen. Darüber hinaus verändern sich einige Gehirnwellen entsprechend, nachdem das Gehirn ein Bewegungsbewusstsein entwickelt hat. Die Wissenschaftler glaubten damals, dass sie durch die Erfassung dieser sich verändernden elektrischen Signale das „Bewusstsein“ des Gehirns bei Stimulation wiederherstellen könnten. Später wurde die dritte Generation von Gehirnwellen-Lügendetektoren entwickelt: Bei einer Stimulation durch ein Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit (wie etwa das Erfinden einer Lüge) kann bei etwa 300–1000 ms ein positiver Gehirnwellenpeak (d. h. eine P300-Welle) beobachtet werden, anhand dessen festgestellt werden kann, ob die Testperson lügt.

Das berühmte Science-Fiction-Konzept des „Bewusstseins-Uploads“ ist eigentlich die umgekehrte Nutzung dieses Phänomens, nämlich: „Kann die vollständige Beobachtung von EEG-Signalen/der menschlichen Gehirnstruktur das menschliche Bewusstsein selbst wiederherstellen?“ Wir werden diesen halbwissenschaftlichen und halbphilosophischen Vorschlag jetzt nicht diskutieren, sondern für alle ein wenig Spannung lassen. Es besteht jedoch kein Zweifel daran, dass sich die wissenschaftliche Gemeinschaft seit 1970 darüber im Klaren ist, dass zwischen den elektrischen Signalen des Gehirns und dem menschlichen Bewusstsein ein Zusammenhang bestehen muss, und dass sie viel Zeit darauf verwendet hat, diese Zusammenhänge zusammenzufassen.

Da ein bekannter Zusammenhang zwischen der Eingabe von Zeichen in einen Computer über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle besteht, stellt sich die Frage, ob wir bestimmte Gehirnwellen nutzen können, um externe Geräte des menschlichen Körpers direkt zu steuern. Wie eine Prothese oder ein Computer?

Dies ist die zentrale wissenschaftliche Frage der Gehirn-Computer-Schnittstellen, und der Originaltext stammt aus einer bahnbrechenden Arbeit von Professor Jacques J. Vidal von der University of California, Los Angeles, aus dem Jahr 1973 [3]. Professor Vidal ist eine Legende. Er arbeitete als Elektroingenieur und Pilot der Luftwaffe. Später kehrte er ans College zurück, zog einen Anzug an und begann zu unterrichten. Schließlich begann er am UCLA Brain Science Institute, das Vestibularsystem von Säugetieren zu untersuchen. Nachdem er als unabhängiger Forscher tätig geworden war, erhielt er bald ein vom US-Verteidigungsministerium finanziertes Projekt zur Gehirn-Computer-Kommunikation, das als Grundlage für dieses Papier von 1973 diente.

Im Jahr 1973 schlug Professor Vidal in der Abhandlung „Toward Direct Brain-Computer Communication“ erstmals den Begriff „Gehirn-Computer-Schnittstelle“ vor. In diesem Artikel zeigte er sich von seiner Vorhersage sehr überzeugt: „Selbst wenn man sich nur auf den damaligen Stand der Informatik und Neurophysiologie stützt, deutet dies darauf hin, dass eine solche Leistung unmittelbar bevorstehen könnte.“ Man muss wissen, dass Computer damals gerade erst aufkamen, Atari erst ein einjähriges Neugeborenes war und es noch sieben Jahre dauerte, bis „Pac-Man“ geboren wurde. und vor gerade einmal drei Jahren (1970) hatte der 26-jährige Ken Thompson auf einem abgenutzten PDP-7 gerade die UNIX-Ära eingeläutet. Dass er dafür nur 13 Jahre später den Turing Award erhalten würde, war ihm nicht bewusst. (Hinweis: Die UNIX-Ära ist der Ausgangspunkt von UNIX-ähnlichen Betriebssystemen wie Apples OS X und gängigen Programmiersprachen wie JAVA.)

Auch wenn es im Bereich der Gehirn-Computer-Schnittstellen lange Zeit keine nennenswerten wissenschaftlichen Fortschritte gab und die Schnittstelle damals sogar als eine Art „wissenschaftliche Fantasie“ galt, müssen wir Professor Vidals Einsichten und Weitsicht in den Neurowissenschaften und Computerwissenschaften bewundern: Denn heute, 50 Jahre später, sind Gehirn-Computer-Schnittstellen zu einem der technologischen Trends geworden, den jeder im Wissenschafts- und Technologiebereich kennt, ja sogar zu einer Art „technologischer Mode“.

Tatsächlich haben wir, als wir das Kernkonzept des „digitalen Menschen“ verstanden hatten, ernsthaft über die spezifische Darstellungsform von Gehirn-Computer-Schnittstellen nachgedacht. In frühen Diskussionen gab es zwei Optionen: „invasive Gehirn-Computer-Schnittstelle“, bei der elektrische Signale aus der Großhirnrinde direkt über Sonden gesammelt/stimuliert werden. Die übliche visuelle Darstellung besteht darin, einen Schlauch hinter das Gehirn einzuführen. Um die Elektroden zu implantieren, ist es im Allgemeinen notwendig, ein echtes „Gehirnloch“ zu öffnen; Das andere ist die „nichtinvasive Gehirn-Computer-Schnittstelle“, die heute jeder sieht. Dabei wird ein EEG (Elektroenzephalogramm, EEG) der Kopfhaut über Elektrodenpflaster aufgezeichnet, was im Allgemeinen durch das Tragen einer EEG-Kappe oder eines EEG-Helms erreicht wird. Einen intuitiveren Vergleich gibt es in „Avatar“. Menschen betreten Avatar über eine nichtinvasive Gehirn-Computer-Schnittstelle, während der Avatar eine Verbindung zum Seelenbaum herstellt, der mit einer invasiven Gehirn-Computer-Schnittstelle verglichen werden kann.

Da erstere direkt mit der Großhirnrinde in Verbindung treten können, sind sie in der Realität normalerweise genauer, können größere Datenmengen übertragen und haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, in Zukunft tatsächlich umgesetzt zu werden. Unter Berücksichtigung der Sehkraft, der Ethik (das Einführen eines Schlauchs hinter das Gehirn wäre etwas zu bösartig) und der möglichen Universalität des digitalen Lebensplans (in der heutigen Zeit ist es unwahrscheinlich, dass eine solche Operation auf so viel Unterstützung stößt) entschied man sich schließlich für die nicht-invasive Lösung. Andernfalls könnte dem liegenden Mann ein Schlauch in den hinteren Teil seines Gehirns eingesetzt worden sein und er würde nicht so leicht lächeln.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir, wenn wir digitale Menschen verwirklichen wollen, Folgendes können:

Die Nutzung relevanter Internetinformationen zu Lebzeiten, um eine „digitale Wiedergeburt“ zu vollziehen oder einen „digitalen Avatar“ zu erstellen, ist auch der wichtigste Weg, um „digitale Menschen“ in der realen Welt zu verwirklichen. Derzeit ist der Realismusgrad dieser Art von „digitalem Menschen“ weit von dem eines echten Menschen entfernt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den menschlichen Geist zu „digitalisieren“ und auf einen anderen „Träger“ (z. B. einen leistungsfähigeren Computer) zu übertragen. Wenn der Träger langlebig genug ist und über genügend Energie verfügt, können Menschen technisch gesehen ewig in der digitalen Welt leben.

Letzteres eignet sich offensichtlich besser für den Filmhintergrund. Doch vorher müssen wir auch über die Beziehung zwischen Geist und Körper nachdenken.

Dies ist eine uralte Frage. Schon vor Aristoteles begannen die antiken griechischen Philosophen, sich mehr als zweitausend Jahre lang mit der Beziehung zwischen Geist und Körper, dem sogenannten „Körper-Seele-Problem“, auseinanderzusetzen.

Das Leib-Seele-Problem spiegelt sich hauptsächlich in Descartes’ Verwirrung über den Dualismus wider: Er glaubt, dass jeder Mensch aus zwei verschiedenen Entitäten besteht, Körper und Geist; Körper und Geist sind trennbar, existieren unabhängig voneinander und können miteinander interagieren, aber der Geist hat keine Entität. Dieses Konzept änderte sich Mitte des 20. Jahrhunderts mit der Entwicklung der Wissenschaft etwas. Einige Neurowissenschaftler glauben, dass das Bewusstsein der Informationsverarbeitung im Gehirn innewohnt und im Wesentlichen ein „emergentes“ Phänomen ist, das von großen Neuronenclustern hervorgerufen wird. Basierend auf dieser Vermutung vergleichen sie den Geist mit einem Softwareprogramm, das auf einer Hardware namens Gehirn läuft. Aufmerksame Leser können erkennen, dass dies die philosophische Grundlage des Science-Fiction-Konzepts des „Bewusstseins-Uploads“ ist, das sich in Werken wie „Pantheon“ widerspiegelt und auch die Inspirationsquelle für das „Digital Life Project“ im Film ist.

Die moderne Wissenschaft hält die Ansichten von Descartes jedoch für unvollständig[4]. Obwohl der Geist zweifellos aus dem Gehirn entsteht, speichert das Gehirn Informationen und erzeugt Erinnerungen oft durch die Neuorganisation der Verbindungen zwischen Neuronen (d. h. Synapsen), und auch das Verhaltensbewusstsein entsteht wahrscheinlich aus den Interaktionen zwischen Neuronen und kortikalen Bereichen im Gehirn[5]. Bis zu einem gewissen Grad führt der Prozess des menschlichen Gehirns, neue Erinnerungen und ein neues Bewusstsein zu bilden, zur Entstehung, Trennung oder Veränderung der Synapsenstärke, was sich äußerlich in Veränderungen der Gehirnwellen widerspiegelt.

Welche Auswirkungen wird diese Anpassung der drei Ansichten zum „Leib-Seele-Problem“ auf Science-Fiction-Settings haben?

In früheren Science-Fiction-Werken, wie etwa der in „Pantheon“ erwähnten „hochgeladenen Intelligenz“, geht man davon aus, dass Gedanken, Bewusstsein und Emotionen in die Cloud hochgeladen werden können, indem man eine strukturelle Momentaufnahme der neuronalen Verbindungen des menschlichen Gehirns auf molekularer Ebene erstellt. Dies ist ein typischer „Rahmen für die digitale Verwirklichung des Menschen“, der den Ansichten von Descartes entspricht.

Wir glauben, dass auch dies unvollständig ist. Auf Grundlage der obigen Analyse spekulieren wir, dass ein Zusammenhang zwischen Gedächtnis, Verhalten (oder in gewissem Sinne dem Geist) und Veränderungen der Gehirnsynapsen besteht, d. h. „Geist und Körper sind tatsächlich teilweise miteinander korreliert.“ Eine einfache, kurzfristige Momentaufnahme der Gehirnstruktur stellt den Geist nicht unbedingt vollständig wieder her. Die bewussten Aktivitäten des Menschen entstehen nicht nur aus den Verbindungsmustern der Gehirnnerven, sondern spiegeln sich auch in der Entstehung und dem Tod neuronaler Verbindungen wider. Daher ist es notwendig, die relevanten neuronalen Aktivitätsmuster aufzuzeichnen, um eine Wiederherstellung des Bewusstseins zu erreichen.

*Ein Rahmen für die digitale Realisierung des Menschen, basierend auf der Verbesserung des Dualismus von Descartes (Lachen, Korrektur von Gehirnlöchern)* Bislang sind unsere neurobiologischen und philosophischen Überlegungen zur „Digitalisierung“ eines Menschen am Ende angelangt. Wenn wir von der realen Welt ausgehen, müssen wir nur einige wichtige Annahmen treffen, um die Ausgangsfrage zu beantworten, wie man einen digitalen Menschen erschafft. Zu diesen Annahmen gehören:

Eine absolut genaue Momentaufnahme der Gehirnstruktur kann durch die Aufzeichnung neuronaler Verbindungen vorhandene Erinnerungen speichern;

Eine perfekte Gehirn-Computer-Schnittstelle kann eine langfristige Gehirnwelleninteraktion mit dem Gehirn des Probanden erreichen und Gehirnaktivitätsmuster aufzeichnen, die verschiedenen bewussten Aktivitäten entsprechen.

Durch eine Ganzhirnsimulation kann die Anpassung des Gehirns erfolgreich abgeschlossen und anschließend das Bewusstsein rekonstruiert werden.

Das rekonstruierte Bewusstsein ist sowohl qualitativ als auch quantitativ mit dem ursprünglichen Bewusstsein identisch.

Wenn alle oben genannten Annahmen erfüllt sind, können wir sagen, dass das menschliche Bewusstsein hochgeladen oder kopiert werden kann. Der im Film dargestellte Prozess der „Digitalisierung des Menschen“ wird nach und nach vor unseren Augen deutlich. In einer eher akademischen Zusammenfassung sollte der allgemeine Rahmen für „digitale Menschen“, den wir vorschlagen, wie folgt aussehen:

Es ist notwendig, dass die Probanden über einen langen Zeitraum nicht-invasive Geräte zur Gehirn-Computer-Schnittstelle tragen, um den Zusammenhang zwischen Denken und der Entstehung und dem Tod neuronaler Verbindungen durch Veränderungen der Gehirnwellen aufzuzeichnen.

Durch die Aufnahme kurzfristiger Schnappschüsse der Gehirnstruktur wird die bestehende neuronale Verbindungsstruktur des Gehirns aufgezeichnet und so Erinnerungen repliziert.

Die aus den beiden oben genannten Punkten gewonnenen Daten werden verwendet, um die Ganzhirnsimulation abzuschließen.

Während dieses Prozesses interagieren wir kontinuierlich mit den Gehirnwellen des Probanden, um sicherzustellen, dass die Ganzhirnsimulation und die Beurteilungsmethode des ursprünglichen Gehirns identisch sind, d. h. „der Geist bleibt unverändert“.

Das Ergebnis dieses gesamten Prozesses ist ein „digitaler Mensch“ mit Denkvermögen und Bewusstsein im Science-Fiction-Sinne, also die Funktion der Maschine, die der Inder im Film verwendet (obwohl sie im Film lange Zeit nicht auftaucht).

Quellen:

1.^Haas L F. Hans Berger (1873–1941), Richard Caton (1842–1926) und Elektroenzephalographie[J]. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 2003, 74(1): 9-9.

2.^Kamiya J. Bewusste Kontrolle der Gehirnwellen[J]. Psychologie heute, 1968, 1.

3.^Vidal J J. Auf dem Weg zur direkten Gehirn-Computer-Kommunikation[J]. Jahresbericht für Biophysik und Bioengineering, 1973, 2(1): 157-180.

4.^Marg E. DESCARTES'ERROR: Emotion, Vernunft und das menschliche Gehirn[J]. Optometrie und Sehwissenschaft, 1995, 72(11): 847-848.

ENDE

Autor: Cui Yuanhao, Wissenschaftlicher Berater für The Wandering Earth 2

Stellvertretender Direktor des Science Popularization Committee der China Computer Society