Aivot eivät ole kone – aivot ovat puutarha

Lähes koko 1900-luvun vallitsi käsitys siitä, että aivot toimivat kuin kone. Jokaiselle toiminnolle – näkö, kuulo, kieli ja niin edelleen – katsottiin olevan omat erityisalueensa. Samaten aivoja pidettiin pitkälti muuttumattomina. Uusia aivosoluja ei synny, ja ominaisuudet kuten älykkyys tai vaikkapa musikaalisuus määräytyvät pitkälti geneettisesti.

Aivot eivät kuitenkaan toimi kuin kone.

1990-luvun alussa yleistynyt aivojen funktionaalinen magneettikuvaus avasi aivan uudenlaisen tavan tarkastella aivotoimintaa. Nyt voitiin ensimmäistä kertaa nähdä lähes reaaliaikaisesti muutoksia aivotoiminnassa. Toki kysymys siitä, miten esimerkiksi fMRI-koneen mahdollistama aivojen verenkierron kuvantaminen liittyy tarkkaan ottaen aivotoimintaan on yhä auki. Kaikki tyynni, fMRI mahdollisti huomattavasti aiempia menetelmiä monipuolisemman aivokuvantamisen.

1900-luvun loppua kohden alkoi myös kertyä tutkimustuloksia, jotka asettivat olettamuksen aivojen muuttumattomuudesta kyseenalaiseen valoon. Jo 1949 Donald Hebb oli esittänyt olettaman siitä, että kun ihminen oppii, hänen aivoissaan pitäisi tapahtua fyysisiä muutoksia. 1970-luvulla Eric Kandel osoitti, että näin on. Kandelin Nobel-palkituissa tutkimuksissa kävi ilmi, että ihmisen oppiessa aivoihin syntyy uusia synapseja, eli hermosolujen välisiä kytköksiä.

Viime aikoina aivotutkimuksessa onkin noussut kovaan huutoon aivojen muovaantuvuus, eli neuroplastisuus. Vaikka aivoista voidaankin osoittaa erikoistuneita alueita, eivät nämä alueet ole tarkalleen määriteltyjä. Kuten neuroplastisuutta tutkinut psykiatri Norman Doidge kertoo, on jopa tapauksia, joissa ihminen on syntynyt täysin vailla toista aivopuoliskoaan – ja kyennyt silti kehittymään enimmäkseen normaalisti toimivaksi ihmiseksi.

Aivot kehittyvät harjaantumisen kautta. Niiden hermostokytkösten luonne, jotka ovat aivotoimintasi keskiössä, määräytyy sen perusteella, mitä teet, mitä luet, mitä katsot ja mitä kuuntelet. Aivot eivät suinkaan ole kone, jonka toiminta on määräytynyt syntymästä asti. Aivot ovat kuin puutarha, jonka kukoistus riippuu siitä, miten sitä hoidetaan.

Onko ajatusten lukeminen mahdollista?

Viimeisten parin vuoden aikana neurotieteellinen lehdistö on täyttynyt toinen toistaan lupaavammista tuloksista, joissa magneettikuvauslaite fMRI:n tulosteista on kyetty tulkitsemaan, mitä ihminen ajattelee. Vaikuttavin näistä on mielestäni Kiotossa Yukiasu Kamitanin muutama vuosi sitten tekemä tutkimus, jossa tietokoneohjelma osasi fMRI-tulosteen pohjalta toistaa yksinkertaisia koehenkilön näkemiä kuvioita.

Lähivuosina aivoliittymät kehittynevät niin, että pystymme ohjaamaan ajatuksen voimalla erilaisia laitteita roboteista niin sanottuihin eksoskeletoneihin: päälle puettaviin ulkoisiin robottipukuihin. Näin aivotutkimus voi mahdollistaa esimerkiksi sen, että neliraajahalvaantunut voi taas liikuttaa raajojaan. Jo nyt voit tilata internetistä kypärän, jonka avulla pystyt liikuttamaan esimerkiksi tietokonehiiren osoitinta ajatuksen voimalla.

Pystytäänkö ajatuksia siis lukemaan?

Kyllä. Tietyssä mielessä ajatuksia pystytään lukemaan jo nyt. Luullakseni ajatuspoliisia nähdään silti tuskin vielä hetkeen. Aivot ovat nimittäin aivan valtavan monimutkainen elin. Viime vuoden lopulla julkaistussa Stanfordin yliopiston tutkimuksessa kävi ilmi, että aivojen jokainen hermosolujen välinen kytkentä – synapsi – toimii kuin mikroprosessori. Näitä kytköksiä on aivoissa triljoonia. Aikaisemmin ajateltiin, että ihmisaivot ovat eräänlainen supertietokone. Nyt näyttää siltä, että joka ikinen ihmisaivo on monimutkaisempi värkki kuin kaikki maailman tietokoneet yhteen laskettuna.

Aivoista mitatut fMRI-tulokset eivät myöskään ole sama asia kuin ajattelu. Aivotoiminta kyllä lankeaa usein yhteen ajattelun kanssa – mutta itse ajatukset ovat ennen kaikkea kokemuksia, joita ei voida selittää jäännöksettä pelkkänä aivotoimintana. Viime kädessä ajatusten tulkitseminen aivotulosteesta ei siis eroa olennaisesti ajatusten tulkitsemisesta esimerkiksi ilmeistä ja ruumiinkielestä, jos kohta aivotulkinta voikin kehittyä huomattavasti ruumiinkielen tulkintaa tarkemmaksi.

Harjaantumalla taitavaksi ruumiinkielen ja ilmeiden tuntijaksi on mahdollista päätellä hämmästyttävän yksityiskohtaisia asioita siitä, mitä toinen ajattelee, kuten esimerkiksi mikroilmeitä tutkinut Paul Ekman on tutkimuksissaan osoittanut. Samalla tavoin voidaan tiettyjen aivotoimintojen ja tietyn tyyppisten ajatusten välillä osoittaa yhteys. Aivojen tulkinta kehittyy kuitenkin hurjaa vauhtia. Kuka tietää, mitä lähitulevaisuus tuo tullessaan.