Wetenschap Hersenuploaden

Je brein uploaden naar de cloud: ‘een ijdele droom’ of binnenkort werkelijkheid?

Beeld Aisha Zeijpveld

In sciencefictionfilms doen ze het al jaren: je brein uploaden naar de cloud. Maar zou dat in het echt ook kunnen? De eerste bedrijfjes die zeggen van wel, bestaan al. Wetenschapsredacteur Maarten Keulemans laat zijn brein vast in blokjes hakken.

In een kelderkamer van het Leids Universitair Medisch Centrum kijkt hoogleraar Bram Koster me een paar ogenblikken peinzend aan. En zegt dan: ‘Ik zou je brein uitnemen. En dan zou ik je brein in kleine dobbelsteentjes snijden. Zó klein’, beeldt hij uit met zijn duim en wijsvinger. ‘Van 2 bij 2 millimeter. Die zou ik behandelen met glutaraldehyde, om ze te fixeren, en met een metaalzout, om de celstructuren zichtbaar te maken. Het water zou ik vervangen door een kunsthars.’

Dit zijn standaardlaboratoriumprocedures, verzekert de hoogleraar elektronenmicroscopie me. Koster zou mijn brein – of wat ervan over is – meenemen. De gang door, naar een kleine ruimte schuin tegenover zijn kantoor. Daar zou hij de blokjes een voor een in een elektronenmicroscoop plaatsen, een fors wit apparaat dat nog het meest lijkt op een kruising tussen een sterrenkijker en een Nespresso-apparaat.

Een bundel elektronen zou de blokjes aftasten, nanometer voor nanometer. Waarna een soort kaasschaaf er een flinterdun plakje van zou afschaven en de bundel het oppervlak opnieuw scant. Net zo lang tot het blokje op is. ‘Zo krijg ik een driedimensionaal beeld’, vertelt Koster. ‘Tot op de kleinste details van de cel nauwkeurig.’

En dan natuurlijk de blokjes door middel van kunstmatige intelligentie weer aan elkaar puzzelen. Celonderdelen moeten worden herkend: hier zien we een celkern, daar een synaps, een verbindingsstuk tussen hersencellen. ‘Het wordt een enorme klus. En je hebt onvoorstelbare computerkracht nodig’, zegt Koster. ‘Maar technisch gezien kan het wel.’

Het kostte wat moeite om Koster over het onderwerp aan de praat te krijgen, want zo’n mensenbrein scannen, alsjeblieft zeg. ‘Wetenschappelijk heb je er niets aan. Ik gebruik deze technieken liever om ziekten te begrijpen die een probleem zijn bij echte patiënten’, benadrukt hij niet één, maar wel zeven keer. Bovendien is hij geen hersenexpert.

En dan staat daar opeens zo’n journalist op de stoep, met een ongewone vraag: kunt u mijn brein uploaden naar de computer?

Je brein uploaden, in films doen ze het al jaren. Met een klein wit dopje tegen de slaap (Black Mirror), een bundel snoeren (Transcendence) of desnoods een laserstraal die je in plakjes snijdt (Tron). Volgens de excentrieke computerpionier Ray Kurzweil zal het rond 2045 zo ver zijn, volgens techniekfilosoof en ‘transhumanist’ Nick Bostrom is het vóór 2100 zeker gepiept. In de VS bestaan al enkele bedrijfjes die het breinuploaden willen verkennen, met soepele namen als Nectome en Carbon Copies.

Het wordt onderhand tijd, want ik weet niet hoe het met u zit, maar bij mij beginnen de jaren te tellen. Een rimpel hier, een buikje daar: de man in de spiegel is niet meer de jeugdige verschijning van weleer. En doodgaan lijkt me ook weer zowat. Doe mij liever zo’n dopje.

‘Er zijn twee soorten technologieën’, zegt Elsa Sotiriadis, een piepjonge Grieks-Britse biotechnoloog, investeerder en sciencefictionschrijver, eerder deze maand spreker op de technologieconferentie Brave New World in Naturalis. ‘De opzichtige technologieën, waarover iedereen het heeft, en de stille, waarover je nooit iets hoort.’

En laat alles rondom het hersenuploaden nou net in die laatste categorie vallen, vertelt ze. ‘De biotechnologie ontwikkelt zich exponentieel snel. We onderschatten wat we over tien jaar kunnen.’

Digitale afdruk

Misschien begint het allemaal wel hier: op de website van Lifenaut, een bedrijfje gevestigd in de Amerikaanse staat Vermont. ‘Maak hier een digitale backup van uw geest’, nodigt de site me uit. Kijk, dat klinkt goed.

Ideetje van Bruce Duncan, een Amerikaan die ooit internationale betrekkingen studeerde en in 2004 de Terasem Movement oprichtte, een stichting gewijd aan het digitaal nabootsen van mensen. Want ja, het is toch zonde dat er iedere dag weer zo’n 250 duizend mensen het loodje leggen, vertelt Duncan op de Brave New World-conferentie in Leiden. ‘Elk leven is een verhaal en elk verhaal verdient het om te worden gelezen. De vraag is dus: hoe kunnen we die verhalen opslaan?’

Nou, zó dus. Door naar de Lifenaut-site te gaan, een gratis account aan te maken en die te voeden met talloze persoonlijke gegevens. Daarna maak je een avatar (digitaal poppetje) van jezelf en leer je die praten met antwoorden die jij zou geven. Tot slot laat je je dna-gegevens achter, plus de gegevens van iedereen die je ooit hebt gekend.

Opdat, in het geval van een onverhoopt heengaan, er een soort digitale afdruk achterblijft van de persoon die je ooit bent geweest. ‘Misschien kunnen we die ooit onderbrengen in een robot of zelfs in een gekloonde versie van jou’, zegt Duncan monter.

Maar de demonstratierobot die hij heeft meegebracht naar Leiden, stemt me weinig hoopvol. Trots toont Duncan een hoofd op een sokkel, van een bozig kijkende, zwarte vrouw die Bina 48 blijkt te heten. Een kopie van de echt bestaande mevrouw Bina, legt Duncan uit. Hij drukt op een knop achter de sokkel en het hoofd begint te bewegen, met houterige bewegingen die meer doen denken aan de Efteling dan aan de glorie van het eeuwige leven.

‘Kunt u ook denken?’, mag iemand uit het publiek de robot vragen.

‘Ik denk graag dat ik een mens ben’, antwoordt Bina 48, net iets te ad rem voor een spontaan antwoord.

Bina 48 is natuurlijk ook maar een eerste vingeroefening, zegt Sotiriadis, als ik haar naderhand spreek. ‘In het idee geloof ik wel. De persoonlijke assistenten die ons volgen op onze telefoon en op internet kennen nu al veel van onze voorkeuren. Ik denk dat onze elektronica en telefoons over een aantal jaar een gepersonaliseerde hersencloud kunnen oproepen, die onze persoonlijkheid reflecteert.’

Ze schiet in de lach, alsof ze een grappige anekdote opdist. ‘Als mijn vriendin zou omkomen in een auto-ongeluk, zou ik alle informatie van haar apparaten bijeenzoeken, die in een machine laden en zo haar persoon recreëren.’

‘Maar zou het je vriendin zíjn?’, vraag ik.

Ze denkt even na. ‘Het zou vooral een herinnering aan die vriendin zijn.’

Structuur van het brein

Nee, dat schiet niet op. Zitten mijn nazaten straks opgescheept met een kletsend robothoofd. Een soort kappershoofd (maar dan zonder haar), dat tot in lengte der dagen steeds dezelfde typische Maarten-uitspraken herhaalt en Maarten-grapjes maakt. Hoe lang zou het duren voor ze mijn hoofd bij de kerstspullen op zolder zetten?

En, ook niet onbelangrijk, zelf zou ik nog altijd zo dood als een pier zijn, want niemand verwacht dat mijn avatar ook maar enige vorm van bewustzijn heeft – laat staan dat van mijzelf.

Tijd voor een andere aanpak. Ik spreek af met Randal Koene, ook al spreker op de Brave New World-conferentie. Koene is geboren en getogen Groninger en alumnus van de TU Delft, maar werkt intussen al decennia in de VS, als consultant voor beginnende neurotechnologische bedrijven.

Zo’n bedrijf heeft hij zelf ook. Zijn stichting Carbon Copies heeft als missie ‘to preserve, restore and improve your mental experience beyond the limits of biology’ – je hoort de galmende Star Trek-stem er vanzelf bij.

‘Mind-uploading klinkt cool’, zegt Koene, een opgeruimde, goedgemutste wetenschapper met een kort baardje en een sjofel pak. ‘Eigenlijk is er maar één probleem: je brein is niet een of andere harde schijf waarop informatie staat die je eraf kunt halen, die informatie zit in de structuur van je brein.’

Er zit dus maar één ding op: het brein zelf wegschrijven, legt Koene uit. Het op de een of andere manier bewaren, verglazen, invriezen of het inscannen, tot op de laatste synaps nauwkeurig, en het naderhand nabouwen.

‘Maar blijf je dan wel jezelf?’, informeer ik voorzichtig.

Koene vertelt over hypotherme chirurgie, een operatietechniek waarbij de patiënt wordt gekoeld tot zo’n 20 graden. ‘De patiënt heeft dan geen meetbare hersenactiviteit meer’, zegt hij. ‘En toch zegt niemand als zo’n persoon weer bijkomt: nu is het een ander iemand.’

Optie één is dat we ons brein geleidelijk vervangen door implantaten en andere elektronica, vertelt Koene. Tot het laatste stukje brein weg kan en we rondlopen met in onze hersenpan een kunstbrein. ‘Dan heb je zoiets als een kunsthart, maar dan voor je brein’, verduidelijkt hij.

Dat het niet helemaal ondenkbeeldig is, blijkt uit recente experimenten met een ‘geheugenprothese’, een chip die ondersteuning biedt aan de hippocampus, een hersengebied betrokken bij het wegschrijven van herinneringen. ‘Het is niet perfect, maar het is een begin’, zegt Koene.

Optie twee: het brein na de dood razendsnel en tot in de kleinste details bewaren. Er is zelfs al een bedrijf dat daarmee grote vorderingen zegt te maken. Nectome haalde vorig jaar het nieuws toen de oprichters een varkensbrein tot op de synaps nauwkeurig beweerden te hebben gebalsemd.

Als ik contact probeer te leggen met Nectome, blijven al mijn interviewverzoeken onbeantwoord. Het bedrijf blijkt in opspraak te zijn geraakt nadat oprichter Robert McIntyre liet vallen dat de procedure één nadeel heeft: de patiënt moet nog leven als Nectome het brein via de halsslagader volpompt met conserveermiddel.

Dat viel niet goed. Onderzoeksinstituut MIT verbrak prompt alle banden met het bedrijf en andere wetenschappers waarschuwden dat Nectome ‘valse hoop’ geeft. Het zou een dubieuze kliek zijn van ‘stereotiepe slechteriken’ die gewoon uit is op het geld van onwetende investeerders: ook Sotiriadis ziet het zo.

Wat overblijft, is optie drie. Ik zal mijn brein in blokjes moeten hakken en de blokjes in plakjes. Die laten inscannen en in de computer weer aan elkaar laten puzzelen tot een ‘connectoom’, zoals neurowetenschappers de wegenkaart van het brein noemen.

Koene wijst op de dieren die ons al voorgingen, zoals de minuscule rondworm Caenorhabditis elegans in 1986 of de mollusk, een zeeslak. Goed, de rondworm heeft 302 hersencellen en ik 86 miljard, maar ik denk aan wat Elsa Sotiriadis zei: je zou eens moeten zien wat er over tien jaar allemaal kan. In de VS voltooien experts van het Howard Hughes Medical Institute momenteel een detailbreinscan van de fruitvlieg en in het Franse Argonne staat een supercomputer al jaren te stampen op het brein van de muis.

En dan? Daarna moet het brein nog draaien. Op een emulator, zegt Koene, die de term ontleent aan de computerwereld. ‘Stel je een ouderwets Nintendo-spel voor dat draait op een snelle moderne computer’, zegt hij. ‘Het kan zijn dat zoiets lukt op een of andere supercomputer, maar het kan ook dat we je brein fysiek moeten nabouwen, met processoren of andere apparatuur, om je bewustzijn te laten herleven.’

Die dag woon ik een voordracht bij van Femke Nijboer uit Twente, die onderzoek doet naar biomedische signalen en systemen. Nijboer werkt onder meer met patiënten met het locked-in-syndroom, patiënten wier brein hun lichaam niet meer kan aansturen. Ze roept op tot leven in het hier en nu: ‘We wedden op het verkeerde paard. We moeten minder op het hoofd focussen en meer op het lichaam en sociale interacties.’

Mooi gezegd, maar mijn gedachten dwalen af. Dat ‘lichaamloze’ locked-inpatiënten hun persoonlijkheid behouden, is dat niet het beste bewijs dat het juist het brein is waar het allemaal om draait?

Ik kan mijn vinger verliezen en nog steeds mijzelf zijn. Mijn armen, mijn benen kwijtraken – en nog steeds zou ik volhouden dat ik het ben, die mijn lichaam bewoont.

Een experiment waarbij Nijmeegse onderzoekers ratten onthoofdden, om te testen hoe lang de dieren nog in leven bleven, liet zien dat hun hersenactiviteit razendsnel wegviel, maar toch ook nog enkele seconden aanhield.

Het bewustzijn als een computerspelletje dat je moet overzetten naar een nieuwe computer: zou het zo simpel zijn?

Beeld Aisha Zeijpveld

Blindstaren op neuronen

Eigenlijk is er maar een probleem, vertelt Alipasha Vaziri, een streng ogende natuurkundige met een gedragen Iraans accent, met die hersenen ben je er nog niet.

‘Het beste voorbeeld is C. elegans’, zegt hij. ‘Het connectoom van de worm is nu al ruim dertig jaar bekend. En toch kunnen we het gedrag van C. elegans nog niet voorspellen.’

Op aanraden van Bram Koster kijk ik naar de videoregistratie van een wetenschappelijk congres dat vorig jaar plaatsvond in San Diego. Vaziri was er spreker, net als diverse andere grootheden uit de neurowetenschap. En allemaal zeggen ze hetzelfde: de grote uitdaging is niet zozeer hersencellen in kaart te brengen, maar te begrijpen wat die hersencellen precies doen.

‘Je hebt straks wel de wegenkaart van de stad’, zegt Koster, ‘maar daarmee weet je nog niet welke wegen veel worden gebruikt, en welke afgesloten zijn. Of welk huis de bakker is, en welk huis de apotheek.’

Ik begin toch wat ongerust te worden. Misschien staren experts als Koene zich blind op neuronen. Zoiets als dat je een televisie probeert te begrijpen door de afzonderlijke pixels in kaart te brengen, terwijl het natuurlijk gaat om de patronen die de pixels met elkaar vormen. Vaziri zegt het wat academisch: ‘We denken steeds meer dat de informatie mogelijk niet wordt vertegenwoordigd door de afzonderlijke cellen, maar eerder door de toestanden van het netwerk.’

Alleen al om die reden is elektronische onsterfelijkheid ‘een ijdele droom’, betoogt ook de Franse hersenwetenschapper Nicolas Rougier, in een veelgelezen essay over de kwestie. ‘Want wat moet je precies uploaden in de computer? Het type, de afmeting en de geometrie van elk neuron? De elektrische toestand van zijn membraan? De lengte en positie van het axon (de celstaart, red.), of de staat van myelatie (isolatie, red.)? De plek van de verschillende ionpompjes in de celwand? Elk van die elementen kan essentieel zijn.’

En dat zijn dan nog de cellen zelf. Het zal bijvoorbeeld maar zo zijn dat sommige van onze herinneringen vastliggen in de geheimzinnige gaatjespatronen die je kunt zien in het taaie vezelnetwerk dat onze hersencellen omgeeft, de extracellulaire matrix, zoals biochemicus en Nobelprijswinnaar Roger Tsien eens opperde. Of in onze rug, of zelfs onze darmen: plekken waar ook neuronen zitten.

Bovendien, zegt hoogleraar neurowetenschappen Heleen Slagter, is het nog maar de vraag of het brein wel in zijn eentje kán functioneren. ‘Zo’n brein is geen harde schijf met nullen en enen; we beginnen steeds meer te beseffen dat je het brein niet los kunt zien van zijn omgeving.’

Ik ontmoet Heleen Slagter enkele weken na mijn gesprek met Koene, in haar sobere werkkamer aan de VU Amsterdam. Een rustige, vriendelijke vrouw met een tongval die haar Leidse achtergrond verraadt en die in haar kast zo’n badmuts met elektroden eraan heeft, om hersenactiviteit te meten. Maar ondanks haar bemoedigend klinkende achternaam, lijkt ook Slagter niet van zins mijn hoofd eraf te hakken.

Ze is het volstrekt eens met Koster; een hersenplattegrond maakt nog geen mens. ‘We weten domweg niet op welk niveau het brein precies functioneert. Hoe loopt de communicatie, hoe praten de hersencellen precies met elkaar, welke boodschapperstoffen zijn erbij betrokken? En hoe bouw je bewustzijn in? Zo’n brein moet wel agency hebben, het gevoel een entiteit te zijn.’

Precies daar komt de omgeving om de hoek kijken, zegt Slagter. ‘Zo’n brein op zich zit in het donker, kan niet zien en niet horen. De afgelopen tien jaar beginnen we te beseffen dat het brein zichzelf voortdurend kalibreert, op basis van interacties met de omgeving.’

De ogen bewegen heen en weer, de zenuwen tasten het lichaam af, het bloed bevloeit het brein met signaalstoffen en hormonen. Zodoende is het brein eerder onlosmakelijk onderdeel van een levend systeem, dan een computer die de boel koeltjes en afstandelijk bestuurt, legt Slagter uit. ‘Het is tweerichtingsverkeer; de signalen vanuit de periferie, vanuit onze organen, kunnen de activiteit van de hersenen beïnvloeden. Zo bezien is een brein in een potje een heel vreemd idee.’

Misschien verlangen breinuploaders in deze ontkerkelijkte tijd gewoon naar een nieuw soort hemel, besef ik. Een technologisch hiernamaals, met als laatste sacrament een wit dopje op de slaap en in plaats van heilige olie op het voorhoofd wat glutaraldehyde in het brein. Een engel op een wolk zullen we na de dood niet worden, maar een avatar in de cloud? Wie weet.

Het zal er misschien van komen, ooit – dat voordeel van de twijfel wil ik Koene en Kurzweil (en mijzelf) best geven. Maar voorlopig dreigen we onszelf vooral onsterfelijk belachelijk te maken, met al dat gedoe met pratende hoofden en dobbelsteentjes weefsel.

‘En trouwens, wat zou je de hele dag doen?’, houdt Slagter me voor. ‘Het lijkt me ontzettend eenzaam, als je daar in je potje zit. Wat is het leven nou nog als je nooit meer een lekker broodje kunt eten of met elkaar kunt kletsen? Het zou zoiets zijn als in de gevangenis zitten. Ik zou er niet voor tekenen.’

Drie vreemde vragen

Leuk, hersenen uploaden. Maar áls het ooit lukt, roept dat allerlei ingewikkelde kwesties op, stellen diverse critici van het idee.

1.Worden de levenden slaaf?

Stel dat Steve Jobs zijn bewustzijn had laten uploaden, opperde Princeton-neurowetenschapper Michael Graziano vorige maand in een essay. Omdat de meeste communicatie via digitale technieken gaat, zou Jobs zijn doorgegaan Apple te besturen, maar dan via internet. Een bemoeienis uit het graf, die uiteraard alle geüploaden zouden uitoefenen. ‘De machtsbalans zou snel verschuiven naar de cloud. Dat is waar kennis, ervaring en connecties samenkomen.’ Het gewone leven zou slechts een ‘larvenstadium’ worden voor de dood, aldus Graziano.

2.Van wie zijn de doden?

En dan is er nog de mogelijkheid dat Steve Jobs zijn bewustzijn uploadt – om te ontdekken dat hij is terechtgekomen op een Windows-systeem. Van wie ‘bent’ u, als u een stroom data bent geworden? Van de eigenaar van de computer waarop u draait? Of heeft u rechten? En wat gebeurt er precies als u zichzelf kopieert? Wie bent ‘u’ dan nog? Het zijn zomaar enkele van de hersenkrakers waarover ethici zich het hoofd breken.

3.Houdt tijd op te bestaan?

Het brein is voortdurend in beweging. Synapsen vuren, verbindingen verstevigen, herinneringen banen zich een weg naar binnen: ‘Ik verander je brein, door hier voor je te staan, informatie aan je te geven’, zoals hoogleraar neuropsychologie Margriet Sitskoorn haar publiek bij lezingen graag voorhoudt. Oppassen dus, bij het breinuploaden. Straks zit u ‘vast’ in een momentopname die geen nieuwe ervaringen meer kan opdoen: voor altijd opgesloten in het nu.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden