Jak nahrát člověka do virtuálního světa? Vědci musí splnit tři podmínky, s červem už se to povedlo

Když mají vědci odpovědět na otázku, zdali bude možné lidskou mysl někdy digitalizovat a dát člověku nesmrtelnost, kladou tři podmínky: zaprvé musí platit, že to, co tvoří lidské vědomí, jsou výsledky biochemických procesů. Neexistuje žádná entita, které se říká duše. Zadruhé musí být možné vzít lidský mozek v jeden okamžik a naskenovat ho dokonale se vším všudy. A nakonec zatřetí musí existovat způsob, jak všechny tyto informace přepsat do počítačového kódu a umožnit, aby se naskenovaný mozek dokázal vyvíjet přirozeně v čase. Pokud jsou podmínky splněny, je cesta k úplné emulaci mozku, jak se mezi vědci hypotetickému procesu nahrání mozku do virtuální reality říká, otevřená.

Ve vědě neexistuje jediný důkaz, který by měl vědce vést k myšlence, že člověk má duši, tedy že jeho vědomí je něčím více než jen obyčejným projevem složitých biochemických procesů uvnitř jeho mozku, respektive těla. To ještě sice neznamená, že je to skutečností, důležité ale je, že jsou této myšlence dveře zcela otevřené. V jádru jde o starý spor mezi ontologickým monismem a dualismem. Monismus tvrdí, že svět tvoří pouze jedna látka a vše podléhá stejným zákonům. Naopak dualismus je přesvědčený, že lidská mysl a vědomí nepodléhají stejným fyzikálním zákonům jako hmotný vesmír. Celé to také znamená, že je dobré se o digitalizaci lidského mozku pokoušet, neboť právě úspěch nebo neúspěch hodně napoví, na které straně sporu je pravda.

První podmínka je proto aktuálně spíš filozofický problém, druhá už je čistě biologický. Dobrou zprávou je, že už v roce 1986 se podařilo týmu jihoafrického biologa Sydneyho Brennera tuto druhou podmínku částečně splnit u prvního živého tvora, již zmiňovaného háďátka obecného. Tento asi milimetr velký červ je tvor s jednou z nejprimitivnějších nervových soustav, tvoří ji dohromady pouze 302 neuronů a na 7000 spojení mezi nimi. Jako odrazový můstek je ale ideální. Brenner krájel háďátka na tenounké plátky jako salám a následně je zkoumal pomocí elektronového mikroskopu a vytvářel mapu nervové soustavy s každým neuronem i spojením. Trvalo mu to dvě dekády.

Když minulý rok nobelista Brenner ve věku 92 let zemřel, bylo shodou okolností zveřejněno nové podrobné zautomatizované mapování háďátka. Podařilo se doplnit chybějící informace a významně zdokonalit stávající. Nový model vytvořený vědeckým týmem Stevena Cooka zachytil i sílu jednotlivých spojení neuronů. Podařilo se zmapovat i napojení nervové soustavy na pokožku, trávicí nebo pohlavní ústrojí. K tomu všemu došlo ke zmapování obou pohlaví háďátka. Jedno pohlaví je takzvaný hermafrodit, který dokáže oplodnit sám sebe. Existuje ale i samčí pohlaví, které může hermafrodita též oplodnit. Brenner původně mapoval hermafrodita. Cookův tým například ukázal, že se u obou pohlaví až ve třiceti procentech liší síla různých spojení mezi neurony. 

Pokud by se vědci pokusili stejnými metodami zmapovat lidský mozek, museli by odhadem projít 86 miliard neuronů a 100 bilionů spojení. To je závratný nárůst složitosti, podle amerického genetika Francise Collinse by k takovému mapování byl potřeba milion elektronových mikroskopů běžících paralelně po dobu deseti let. Výsledkem by bylo množství dat v řádech yottabytů. Jeden yottabyte je jednička následovaná 24 nulami. Kdyby měla být tato data uložená na pevné disky o kapacitě jednoho terabytu, které jsou dnes běžné v osobních počítačích, byl by k tomu potřeba milion datových center, každé o velikosti jednoho bloku domů.

Ani to ale nemusí být problém díky exponenciálnímu růstu, který informační technologie řídí. Zmiňovaná představa o úložném prostoru je z roku 2010, dnes o dekádu později by bylo možné yottabyte uložit na SD karty, které by dohromady zabraly objemem jen dvě vzducholodě Hindenburg. Úložná kapacita není skutečný problém, problémem je, že získaná data budou pouze ukazovat statický stav naskenovaného mozku. Na to upozorňuje i Cook. Získaná mapa nervové soustavy háďátka nedokáže zachytit dynamiku systému, jeho vývoj v čase. Nabízí pouze podrobný pohled na to, co se dělo v nervové soustavě háďátka v daném okamžiku.

Když tým vědců z Openworm spustil svého lego robota s kopií nervové soustavy háďátka, nešlo o dokonalou digitální kopii živého háďátka. Vědci museli například výrazně zjednodušit proces, při kterém dochází k vybuzení jednotlivých neuronů. Právě aktivace jednotlivých neuronů a síla této aktivace na základě například vnějšího podnětu rozhoduje o dalším vývoji v nervovém systému, tedy jak háďátko na podnět zareaguje. Nicméně i přes tato omezení digitální nervová soustava v těle lego robota reagovala podobně jako živý tvor. Když háďátko v přírodě  narazí na překážku, chová se jako robotický vysavač. Pokud má být ale kopie háďátka, natož člověka skutečně dokonalá, musí být problém s dynamikou vyřešen úplně. Pro zjednodušování není místo.

To je také třetí podmínka, která musí být splněna, pokud má být někdy možné digitalizovat nervovou soustavu živého tvora vůbec, natož člověka. Naštěstí existují fluorescenční indikátory nervové aktivity, které umožňují vědcům pozorovat, jak se nervové signály šíří tělem přírodou stvořeného červa v reálném čase. Mapa nervového systému doplněná o tyto informace by měla umožnit vytvoření věrné kopie háďátka žijícího uvnitř počítače. U lidského mozku a jeho nervové soustavy bude eventuálně opět zádrhel nejen s praktickým provedením a délkou trvání zachycení dynamiky systému, ale i s potřebou mít extrémně výkonný počítač, který bude schopný simulaci následně spustit. Futurologové a akademici Nick Bostrom s Andersem Sandbergem očekávají, že dostatečně silný superpočítač bude k dispozici do konce století.

To znamená, že už kvůli tomuto je úplná emulace lidského mozku ještě poměrně vzdálená budoucnost. Nicméně vývoj jde kupředu rychle, minulý rok bylo kromě mapy háďátka zveřejněno i zmapování části mozku myši. A myš už má 21 milionů neuronů, jde řádově o úplně něco jiného než v případě háďátka. Myš má mnohem blíže k člověku. Zmapovat se sice zatím podařilo jen krychlový milimetr, což je velikostně zrnko soli, i tak jde ale o velký krok kupředu. Tato část mozku obsahuje na 100 tisíc zmapovaných neuronů a miliardu vzájemných spojení. Kousek mozku o velikosti zrnka byl nařezán na 25 tisíc plátků a elektronové mikroskopy jej skenovaly po dobu pěti měsíců. Data zabírají dva terabyty místa. Po virtuálním háďátku tak jednou nejspíš přijde i virtuální myš.

Myš je komplexní organismus, savec jako člověk a zde už s emulací spojené filozofické otázky klepou na dveře. Zmiňované technologie skenování jsou invazivní, vedou ke smrti skenovaného tvora. Pokud po biologické smrti bude vytvořená jeho digitální kopie, bude to pořád on? Nahrání do virtuálního světa znamená technickou nesmrtelnost, dokáže se s ní lidská bytost ztotožnit? Není nesmrtelnost v principu stejně děsivá jako konečnost života? Co když během nahrávání dojde k chybě a virtuální mysl člověka zůstane trpět v bolestech po celou věčnost? Pokud ano, lidstvu se podaří stvořit kromě nesmrtelnosti i skutečné peklo. 

Na druhou stranu díky emulaci bude moci člověk prožít, cokoliv si bude přát. Dokáže navštívit dobu dinosaurů nebo naopak budoucnost. Může se v těle robota vydat na tisíce let trvající cestu k dalekým slunečním soustavám. Otevírají se možnosti kolonizace celého vesmíru. Času na to bude dost, k takzvané tepelné smrti vesmíru dojde až za milion bilion bilion bilion bilion bilionů let. A pak je tu ještě jedna velká otázka. Pokud by bylo možné uskutečnit emulaci a ve vesmíru starém 13,5 miliardy let už před lidstvem nějaká civilizace existovala, dosáhla jí? Pakliže je možné dokonale simulovat biochemické procesy a fyzikální zákony je řídící, není možné, že už svět, ve kterém lidé žijí, je simulací? A co když samotné fyzikální zákony jsou inteligencí? Prostoru ke spekulacím a myšlenkovým cvičením je mnoho a námětů na nové filmy, počítačové hry a knihy jakbysmet.