靈魂拷問:實驗室創造出的大腦會有意識嗎?

2021-03-05 Nature Portfolio

有些人甚至認為,嘗試在任何一種實驗室維護的大腦中識別意識都是徒勞的。比利時列日大學的神經學家Steven Laureys說:「鑑於我們不了解意識,我們根本不可能說出這些腦細胞束能思考或感知什麼。」他率先對植物人進行了一些基於成像的意識測量。「我們不應該太自大。」他說,應該非常謹慎地開展進一步的研究。 

Laureys等人指出,類器官的經歷很可能與早產兒、成年人類或豬的經歷有很大不同,不能直接比較。此外,類器官中的結構可能過小,無法準確測量其活動,而類器官的腦電模式與早產兒大腦的相似性可能只是巧合。其他從事大腦類器官研究的科學家也同意Laureys的觀點,即一個系統是否有意識的問題可能是無法回答的。許多人完全迴避這個觀點。「我不知道為什麼我們要問這個問題,因為這個系統不是人類的大腦,」史丹福大學的神經科學家Sergiu Pasça說,「它們是由神經元組成的,神經元有電活動,但我們必須仔細思考如何比較它們。」

Muotri希望他的類器官系統至少在某些方面可以與人類大腦相媲美,這樣他就可以研究人類的疾病並找到治療方法。他有個人動機:他14歲的兒子患有癲癇和自閉症。「他的生活中充滿困難。」Muotri說。大腦類器官是一個很有前景的研究通道,因為它們再現了大腦連接的最早階段,這在人類胚胎發育時是不可能研究的。但他說,在沒有一個功能完備的大腦的情況下研究人類大腦疾病,就像研究一個不產生胰島素的胰腺一樣。「為了達到這個目的,我需要一個真正類似於人腦的大腦類器官模型。我可能需要一個會變得有意識的類器官。」

Muotri說,他不知道使用哪種定義來判定一個類器官是否達到意識狀態。他說,在某一刻,類器官甚至可能幫助研究人員回答關於大腦如何產生意識狀態的問題。例如,加州大學聖地牙哥分校的數學家Gabriel Silva正在研究Muotri的類器官的神經活動,以開發一種描述大腦如何產生意識的算法[6]。他的項目由微軟提供部分資助,目標是創造一個像人類意識一樣工作的人工系統。

目前,無論是美國還是歐洲,都沒有阻止研究人員創造意識的規定。美國國家科學院評估小組計劃在明年初發布一份報告,概述最新的研究情況,並對是否需要出臺規定做出判斷。成員們計劃考慮的問題包括:是否需要徵得一個人的同意才能將其細胞培養成大腦類器官;如何人道地研究和處置類器官等。國際幹細胞研究學會也在制定類器官指南,但沒有涉及意識問題,因為它認為相關研究還不成熟。 

Hyun說,美國國立衛生研究院神經倫理學小組還沒有看到任何要創造複雜、有意識的類器官的研究計劃——如果出現這類研究,就意味著必須制定新的指南。Muotri說,他不知道還有誰想刻意創造有意識的類器官,雖然根據某些定義,一個足夠複雜的類器官可能會偶然達到意識狀態。

不過,Muotri等人表示,他們還是歡迎一些指導方針——包括要求科學家說明他們使用的人腦類器官的數量;只用於不能以任何其他方式進行的研究;限制可能對它們造成的痛苦程度;人道地處置它們。

提前制定這樣的指南,將有助於研究人員權衡創造意識實體的成本和收益。許多研究人員強調,這種實驗有可能帶來重要的洞察。「有一些真正有意識的人患了神經系統疾病,但沒有治療方法。」Lancaster說。「如果我們真的因為哲學思想實驗而停止了所有這些研究,」她補充道,「那將會對那些確實需要某種新型治療方法的實際人類非常不利。」

然而,治療方法仍可在使用小鼠幹細胞製成的大腦類器官或正常的動物模型中進行測試。這樣的實驗也可以為圍繞人體類器官的倫理應用的討論提供信息。例如,Hyun希望看到研究人員將小鼠大腦類器官的腦電圖模式與活體小鼠的腦電圖模式進行比較,這或許能揭示人體類器官能在多大程度上再現人類大腦。

Muotri認為研究人體類器官和研究實驗室小鼠幾乎沒有區別。「我們在研究中使用的是有意識的動物模型,但這沒有任何問題。」他說,「我們需要向前進,如果最後類器官變得有意識,說實話,我不認為那是一個大問題。」

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