Mukautuvat aivot

David Eagleman on aivotutkija, jolta on aiemmin suomennettu Aivot - ihmisen tarina (Atena 2018). Nyt on meille käännetty (Nina Mäki-Kihniä, sujuvasti ja moitteettomasti) teos Aivojen äänetön tarina (Atena 2022), joka monessakin suhteessa jatkaa edellisen teoksen linjoilla. Nyt on pääroolissa aivojen omalaatuinen joustavuus tai mukautuvuus, jolle Eagleman on antanut myyntinimen livewired. Termi viittaa siihen, kuinka aivojen tärkein ominaisuus on jatkuva muutos ympäristön (hyvin laajasti ymmärrettynä) tarjoamien impulssien ja syötteen perusteella. Kirja tarjoaakin paljon esimerkkejä siitä, kuinka vanhentunut ja väärä perinteinen käsitys aivoista staattisena tietokoneena on. Eaglemanilla on tapausesimerkkejä ihmisistä, joiden aivojen tai aistien katoamisen olisi pitänyt johtaa katastrofiin, mutta sen sijaan aivot ovatkin mukautuneet, siirtäneet tuhoutuneen osan tehtävät muille ja korjannut järjestelmän jos ei ihan ennalleen, niin toimivaksi kokonaisuudeksi.

Eagleman korostaa myös sitä, että aivot eivät ole geenien tuotos. Geenit antavat vain peruspalikat ja itse muovautuvuuden, kaikki muu riippuu syötteestä, joka aivoihin kantautuu eli ympäristöstä. Vaikka Eagleman ei asiaa näin sano, hän torjuu pontevasti näkemykset, joiden mukaan aivot ovat jossain vaiheessa valmis ja lopullinen kokonaisuus. Hän kyllä puhuu paljon "ovien sulkeutumisesta" eli siitä, kuinka esimerkiksi kielen oppiminen on pienelle lapselle helppoa (aivojen muovautuvuus on siltä osin äärimmillään), mutta helppous katoaa iän myötä ja "ovia sulkeutuu". Ei oppimiselta sinänsä, vaan siltä erityiseltä joustavuudelta, jonka ansiosta ihminen, jonka on opittava valtava määrä asioita, normaalisti siitä urakasta myös selviytyy. Ovet sulkeutuvat myös jostain mielekkäästä syystä, esimerkiksi siksi, että vakaus on monissa ominaisuuksissa hyödyllinen piirre. Aivot eivät aiheuta kantajalleen harmia ilman hyvää syytä.

Eaglemanin tyyliin kuuluu myös heittää lukijalle tulevaisuuteen sijoittuvia näkymiä, joille hän osoittaa nykypäivästä alkavan tien. Eräs tällainen on kyky paitsi korjata vaurioituneita perinteisiä aisteja kuten kuuloa ja näköä (monet Eaglemanin tapauskertomukset ovat hyvin lähellä tieteistarinointia), myös mahdollisuus rakentaa aivoihin kokonaan uusia aisteja, kuten kyky nähdä infrapunan alueella, havaita magneettikentät ja huomata radioaktiivinen säteily. Nämä ovat useimmiten kykyjä, jotka jo löytyvät joltain eläimeltä, vaikka ei juuri ihmiseltä. Eagleman kuitenkin lupaa, että tarjolla voi olla myös aisteja, joita ei Maan eliökunnassa tällä hetkellä esiinny ja joita emme osaa oikein edes kuvitella. Lukijan vastuulle jää ratkaista, painaako hän tällaisen lupauksen muistiinsa vai ei. Skeptinenkin voi olla, Eaglemanin puhetapa ei ole omahyväinen, vaan enemmänkin loputtoman optimistinen.

* * *

Eaglemanilla on myös aivan uusi selitys sille, miksi eliöt nukkuvat. Hänen mukaansa unien näkemistä ei tarvita aivojen "lepäämiseen", vaan se liittyy jatkuvan livewired-tilan synnyttämään aivoalueiden kiistelyyn resursseista, tässä tapauksesta alueesta, joka aivoissa tätä tai tuo asiaa käsittelee. Eaglemanin ajatus on, että unet ovat tarpeen, jotta ihmiselle tärkeä näkökyky ei menetä reviiriään muille aisteille sinä aikana, jolloin nukumme ja näköaistia ei pommiteta minkäänlaisella informaatiolla tai muulla syötteellä. Valitettavasti Eagleman ei laajemmin pohdiskele väittämäänsä vasten sitä tosiasiaa, että kaikki ihmiset nukkuvat keskimäärin saman verran (tämä on karkea yleistys) riippumatta siitä, miten pitkiä yöt ovat (evoluutio ei ole ehtinyt kertoa aivoille keinovalosta, vaan se tuottaa ärsykkeitä siinä missä luonnonvalokin). Kun Enontekiöllä nukutaan makeasti myös yöttömän yön aikana, Eaglemanin idea voinee olla totta vain siinä mielessä, että silmien sulkeminen noin 8 tunniksi on muista syistä välttämätöntä ihmiselle ja sen seurauksena aivot ovat keksineet sisäistä tekemistä tuoksi ajaksi, jolloin silmäluomet ovat kiinni, eikä syötettä tule, vaikka valoa riittäisi.

Samantyyppinen ajatus on taustalla havainnossa, että silmämunan on havaittu liikkuvan koko ajan, vaikka emme kiinnitä itse asiaan mitään huomiota, jotta silmien kautta tuleva signaali virkistyy koko ajan ja kuva pysyy terävänä. Näyttää nimittäin olevan niin, että aivot lakkaavat reagoimasta informaatioon, joka ei muutu ollenkaan. Aivot lakkaavat kiinnittämästä huomiota(mme) syötteeseen, joka pysyy samana ja keskittyy muuttuvaan. Tästä seuraa, että ympäristössämme voi olla asioita ja ilmiöitä, joita emme näe sen takia, että ne eivät muutu ollenkaan. Eagleman ei vie tätä ajattelua tämän pidemmälle, mutta lukija voi helposti kuvitella äänen, hajun tai vaikka paineen, jota emme aisteillamme havaitse, koska se on muuttumaton. Muistan ensimmäisen käyntini Valkeakoskella; paikalliset vain naurahtivat nenännyrpistelylleni ja vakuuttivat, että muutaman päivän kuluttua sellunkeiton oheishajua ei enää huomaa.

Eagleman kirjoittaa myös paljon aivoista ennusteita tekevänä järjestelmänä. Aivot ennustavat, korjaavat ennustetta eli mukautuvat ja ennustavat taas uudelleen. Tämä on eräs keskeinen syy siihen, että oli addiktio mitä lajia tahansa rakkaudesta heroiiniin, sillä on tapana väljähtyä niin, että aiemman, korjaamattoman tilan saavuttamiseksi tarvitaan aiempaa voimakkaampaa syötettä. Aivojen kyky ennustaa, korjata ja sopeutua estää ikuisen onnen lähteen rakentamisen. Sama piirre vaikuttaa myös siihen, että suuren taituruuden hintana on melkein aina muun elämän mahdottomuus. Muusikon on päivittäin tarjottava aivojensa motoriikasta vastaaville osille tuoretta syötettä, jotta ne pysyvät elossa ja vireinä. Eagleman väittää suoraan, että neuronit käyvät eloonjäämiskamppailua, jossa syöte on sitä ravintoa ja ase kuolemaa vastaan. Kuulostaa varsin uskottavalta.

* * *

Eaglemanin yhteiskunnallisesti virittynyt puhe on joko tietoisesti hyvin varovaiseksi muotoiltua tai luonnostaan vähän lapsellista (hän kuvaa esimerkiksi Bill Gatesin yksinkertaisesti filantrooppina jättäen kaikki muut upporikkaan vaikuttajan ulottuvuudet käsittelemättä). Sellaisen näkemyksen hän kuitenkin esittää, että lähes kaikki merkittävät keksinnöt tehdään nuorina ja vakaa ympäristö (= vähemmän erilaista syötettä) tuottaa asenteiden tasolla joustamattomia mieliä. Ei hän tätä ajatusta pidemmälle vie, mutta hän näyttää tarkoittavan, että kannattaa toimia, kun aivojen ovet ovat vielä ammollaan kaikkiin suuntiin, eikä pidä ihmetellä sitä, että ympäristössä, missä mikään ei koskaan muutu, myös ihmiset ovat jähmeitä, vanhoillisia ja muutosta vastustavia. Edellä mainittu ovien sulkeutuminen näyttää nimittäin olevan lopullinen tapahtuma, siltä osin aivot eivät muovaudu loputtomasti. Suljettu ovi pysyy kiinni, eikä avaimia ole.

Eaglemanin livewired-aivot ovat hyvin antihauras järjestelmä, mutta eivät ne mielivaltaisesti toimi. Aivot sopeutuvat syötteeseen eli sillä on merkitystä, missä ympäristössä aivot elävät. Aivot pystyvät hyödyntämään mitä tahansa informaatiota, joten aivojen omistaja voi vaikuttaa siihen, mitä hyödynnetään, mitä ei. Aivot ovat pitkälle kehosta riippumattomat, koska ne mukautuvat ohjaamaan sitä kehoa, johon ne kuuluvat (takajaloista halvaantunut koira oppii elämään iloisena kaksikätisenä hyvin nopeasti). Aivot maljassa on täysin mahdollinen vaihtoehto, jos monipuolisen syötteen virta on turvattu. Aivot jakavat resursseja sen mukaan, onko asialla merkitystä omistajalleen vai ei. On turha odottaa, että ihminen oppii soittamaan viulua vain siksi, että aivot kykenevät siihen. Aivot pitää ensin motivoida, sitten vasta niiltä voi odottaa omistautumista.

Eagleman muistuttaa myös siitä, että muistamme enemmän tai vähemmän pysyvästi sellaisen informaation, joka tuntuu olevan pysyvää, muuttumatonta. Lapsena kuultu ja laulettu pysyy aivojen kätköissä, vaikka dementia tuhoaa lähimuistin. Syötteen laji ja laatu vaikuttaa siihen, miten joustaviksi aivojen alueet päätyvät. Mukautuvuus ei johdu minkään "hyväntahtoisuudesta", vaan aika raadollisesti järjestelmän eri osien välisestä reviiri- ja henkiinjäämistaistelusta. Emme vain huomaa tätä, koska se tapahtuu aivojen sisällä nousematta tietoisuuteemme. Aivojen kaikki alueet janoavat dataa ja informaatiota. Käsityksemme kaikesta perustuu malliin, jonka aivot rakentavat saamansa syötteen perusteella. Jos tässä mallissa jokin ennuste on väärä, mallia korjataan ja aivot sopeutuvat uuteen, korjattuun malliin. Tämä jatkuu siihen asti, kunnes aivoja ruokkiva keho väsähtää ja kuolee pois. Emme ymmärrä olla kiitollisia aivojen työstä, mutta syytä kyllä olisi. Se tuntuisi olevan Eaglemaninkin viesti rivien välissä.