Esileht > aju ja teadvus, ajuteadus > Mõjutame teadvust: transkraniaalne magnetstimulatsioon

Mõjutame teadvust: transkraniaalne magnetstimulatsioon

Nagu oleme kirjeldanud, on teadvuseteaduse üks probleem see, et me EEG või fMRIga mõõtes ei tea, millised ajuprotsessid on tarvilikud teadvuse sisude on-line esitamisega (ja pole mitte selle protsessi eeldused või tagajärjed). Tegelikult on see probleem tänapäeva kognitiivses neuroteaduses väga üldine: EEG ja fMRI annavad mingis katseparadigmas mingisuguseid ajukorrelaate, kuid me ei tea, kas need protsessid ja piirkonnad on tõepoolest ülesande lahendamiseks tarvilikud või lihtsalt mingil põhjusel on ajas suhteliselt samaaegsed – nende meetoditega on hetkel võimalik leida ainult korrelatsioone.

Teaduses esitab aga korrelatsioon tunduvalt tagasihoidlikumat sidet kui kausaalsus. Kausaalsus tähendab lihtsalt öeldes, et üks sündmus tõepoolest põhjustab mingit teist sündmust. Näiteks tahaksime me ehk teadvuseteaduses näidata, et stiimuli tugevam töötlus varajastes visuaalsetes piirkondades põhjustab tugevama aktiivsuse hilistes visuaalsetes piirkondades, mis omakorda on kausaalselt seotud teadvustatud kujutise tekkimisega. Kuidas me saame seda uurida?

Üks võimalus oleks läheneda ajule ja ajukorrelaatidele moodsate mõõtudega informatsiooniteooriast (Granger causality, transfer entropy). Neid meetodeid praegu tõepoolest üha enam rakendatakse ajusignaalidele ja nende meetodite tulevik ajuteaduses tundub olevat väga helge, kuid tunnistagem ausalt – antud blogikirjutaja ise on veel nende meetodite koha pealt liiga rumal, et neid rakendada (vastavate meetodite õppimine on siiski alanud). Teine probleem on selles, et pelgalt kausaalsusmõõtudega ei saaks me siiski teha sammu teadvuse korrelaatidest teadvuse jaoks kausaalsete ajuprotsessideni, kuna nende mõõtudega pole võimalik näidata, et ajuprotsess on tarvilik teadvustamise jaoks.

Õnneks on meil veelgi võimalusi. Transkraniaalne magnetstimulatsioon pakub võimaluse katseisiku aju lühiajaliselt mõjutada. Nagu meetodi nimi viitab, tekitatakse poolis elektrivoolu abil magnetväli, mis ajule piisavalt lähedal olles mõjutab neuronite elektrilist talitust. Tänapäeva tehnoloogia abil saame seda mõjutamist teha ülitäpselt – me teame täpselt, millist ajupiirkonda me mõjutame. Veelgi parem – me saame samaaegselt mõõta ka EEGd. See kombinatsioon annab meile võimaluse a) iga isiku puhul esiteks EEG abil teadvuse korrelaadid leida (ja seda saab tänapäevase tehnoloogia ja keeruliste analüüsimeetodite abil teha nii ajas kui ka ruumis) ning b) teisel seansil üritada spetsiifiliselt neid teadvuse korrelaate TMSi abil mõjutada. Kuna me saame punktis (a) leida EEG abil spetsiifilised teadvustamise korrelaadid ajas ja ruumis ja punktis (b) neid ülitäpselt nii ajas kui ka ruumis mõjutada, siis on tegu muidugi teaduslikult väga tugeva katsega. Kui TMS-manipulatsioon viib vastavate ajukorrelaatide muutumiseni ja see muudab teadvuse sisusid, siis see oleks senini kõige tugevam tõendusmaterjal selle kohta, et vastav ajukorrelaat on seotud teadvuse ja teadvustamisega.

  1. oktoober 15, 2009, 5:00 p.l.

    Kui Tallinnas elaks siis osaleks hea meelega. Kas vabatahtlike leidmine sinna käib muidu ruttu?

  2. jaanaru
    oktoober 15, 2009, 5:43 p.l.

    kahjuks pole katse ise valmis .. nagu kirjutasin, ootame katsetajaid (ehk inimesi, kes katseid läbi viiksid) ja alles pärast seda saame vastu võtta katseisikuid🙂 aga TMS-EEG katsetesse otsitakse vahel vabatahtlikke küll (eelduseks on, et katseisik saab kuskil teha MRI skänni oma ajust, mis siis katsesse kaasa võtta, võimaldamaks täpset TMSi; Tallinnas on vastav võimalus minu teada olemas). kui keegi on huvitatud osalemisest või koguni katsete läbiviimisest (katsed ise toimuvad Tallinnas), siis kirjutage mulle jaan.aru ättt gmail.com (tõe huvides tuleb märkida, et ma küll pole labori ametlik esindaja, kuid sellegi poolest saan ma vastavaid protsesse vahendada ja sellegi poolest on selle labori käekäik minu jaoks väga tähtis)

  3. Bachmann
    oktoober 15, 2009, 7:17 p.l.

    Täienduseks/täpsustuseks:
    1. Katsete läbiviijad on muidugi põhimõtteliselt olemas, kuid hetkel kõik meie/oma teadusprojektide ja dissertatsioonidega hõivatud. Jaan pidas silmas, et konkreetselt tema poolt kirjeldatud võimaliku projekti osas hetkel “vabu käsi” pole.
    2. Võimaliku katseisiku aju MRI skanneeringut saame korraldada ka ilma, et see võimalik katseisik “kodus või vanatädi juures” seda teha püüaks või tegema peaks.
    3. Jaani kirjeldatud katseprotokoll on põhimõtteliselt üks olulisemaid samme teadvuse neurokorrelaatide uurimiselt põhjuslike seoste uurimisele liikumisel. Oluline piirang siiski seisneb selles, et TMS abil saame mõjutada umbes 50-60% ajukoore lookustest, kuid teadvusnähtuste seisukohalt muid olulisi ajupiirkondi (nt tsingulaarkorteksi piirkonnad, talamuse tuumad, tõketuum, retikulaarformatsioon jpt) otseselt mõjutada ei saa. Seega (a) ei pruugi suur edu garanteeritud olla ja (b) samavõrd oluline TMS meetodi puhul on selle selline edasiarendus, et oleks võimalik korteksi juurdepääsetavaid kohti stimuleerides ja muude mõjudega kombineerides teada, et peamine (või mingi erilaadne) mõju just näiteks koorealusesse keskusse või tagumisse tsingulaarkorteksisse vm jõuab. (Mõned sammud sel teel, nt TMS/EEG ja farmakoloogilise mõju kombineerimine, on meil siiski algatatud.)

  4. jaanaru
    oktoober 15, 2009, 7:23 p.l.

    siiski, kuna TNK meetod (objekt A teadvustatult – objekt A teadvuseta) annab suure tõenäosusega korrelaate ka ligipääsetavates korteksi piirkondades, siis saab vähemalt neid korrelaate mõjutada, mis ehk ei “pühi teadvust minema”, kuid vähemalt muudavad teadvustamise sagedust (või muudavad midagi teavustamise sisus; teadvuse sisud on ju suure tõenäosusega korteksis esindatud). isegi selline tulemus oleks “kroon” omalaadsete seas. või?

  5. Bachmann
    oktoober 15, 2009, 8:13 p.l.

    Jah.

  6. juuni 10, 2010, 2:21 p.l.

    Mind huvitaksid kõik teadvusega ja ajuga seonduvad katsed, sh. ka katsete läbiviimine. Kui ma olen teadusest kui eraldiseisvast teemast arusaanud on uurimustööl omad nõuded, mis tingimata ei välista amatööre professionaalidest selge piiriga. Ainus, mis veel takistuseks on ülikooli lõpetaja – uurimustööd tavaliselt teeb üliõpilane vastaval erialal. Huvitav on seejuures märkida, et jättes ära ülikooli üliõpilas hierarhia võib üli detailsete nõuetega teadustöödele avada uue ukse laiemale seltskonnale. Kas pole?

  7. Jaan
    juuni 11, 2010, 11:20 e.l.

    ma arvan, et konkreetne otsus sõltub alati vastava labori juhatajast, aga kindlasti pole keelatud laboritöösse kaasata ka inimesi, kes ülikooliga seotud pole, seni kuni ta on teemast huvitatud, kompetentne, mõtleb kaasa ja suudab iseseisvalt teadustööd läbi viia.

  8. juuni 11, 2010, 7:45 p.l.

    See on väga hurmav, et kompetensus ei sõltu ülikoolist, vaid inimesest ja vastava labori juhatajast ning uurimustöödele sätetatud nõuetest!
    Seega on juba nüüd meile uksed valla!
    (Vabandust kui eelnev kommentaar oli liialt küüniline ja süüdistav.)

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s