Esileht > aju ja teadvus, ajuteadus, teadvuseteadus > Mõtteid teadvusest

Mõtteid teadvusest

Oleme siin blogis nüüd aasta ja ühe kolmandiku teisest aastast arutanud teadvuse probleemi üle: kuidas tekib suure hunniku neuronite koostöö tulemusena ajus teadvus? Nagu ehk olete aru saanud, ei tea me teadvuse kohta tegelikult suurt midagi kindlalt. Nagu kunagi sõpradele skeptikus kirjutatud sai, oleme me üsna kindlad, et teadvus tekib ajus. Aga seda on naeruväärselt vähe: kus ja kuidas see teadvus seal ajus tekib? Me oskame ka öelda, et teadvuse jaoks ilmselt ei ole tarvis väikeaju ja basaalganglioneid – kui need struktuurid lugeja ajust välja lõigata, ei juhtu ta teadvusega mitte midagi. Teadvus paistab tekkivat suuraju koore (korteksi) ja vaheaju tuumade (talamuse) vahelises koosmängus, kutsugem seda edasi talamokortikaalseks süsteemiks. Miks just seal? Väikeaju on hoolimata oma nimest sama neuroniterohke kui suuraju – miks tema ei paku tuge teadvusele? Nõustun Tononiga, et kui me ei oska vastata sellele küsimusele, siis ei tea me teadvuse kohta suurt midagi.

Niisiis, miks võimaldab talamokortikaalne süsteem teadvuse tekkimist, kuid väikeaju mitte? Hea (ja ilmselge) hüpotees on, et erinevused nende süsteemide ehituses viivad ka funktsionaalsete erinevusteni – väikeaju struktuur on selline, et see ei võimalda teadvust, talamokortikaalse süsteemi oma on aga teadvuse kandmiseks sobilik. Mis võiks olla siis see oluline erinevus? Väga lihtsustatult öeldes tundub, et kriitiline vahe on aktiivsuse levimise võimaluses. Väikeaju on ehitatud nii, et iga sealne neuronaalne aktiivsus jääb väga lokaalseks – tekib ja hajub kiiresti. Talamokortikaalses süsteemis tekitab iga aktiivsuspuhang aga mitmeid järelvõnkeid. Analoogia võiks tuua järgmise: kui viskame kivi vette, siis tekitab see mitmeid erinevaid laineid, mis kestavad selgelt kauem kui kivi kokkupuude veega – nii on ka talamokortikaalses süsteemis; väikeaju puhul puuduks aga kogu kivi maandumiskohast eemal olev lainetus. Arvamus, et talamokortikaalse süsteemi eripära võib olla seotud aktiivsuspuhangute leviku toetamine, võib olla intuitiivne võti teadvuse mõistmiseks.

Kas me saame kuidagi uurida seda, kuidas aktiivsus ajus levib? Jah! Tänapäeva keerukad visualiseerimistehnikad võimaldavad mõõdetud EEG-aktiivsuse põhjal kirjeldada, kuidas aktiivsus ajus kulgeb. Ja kuidas tekitada aktiivsust? Näiteks kasutades TMSi: andes ajju impulsi, mille levikut siis EEG’ga mõõta saab. Just selliste töödega saigi tuntuks Marcello Massimini, kes Tononi laboris uuris, kuidas TMS-impulsi levik EEGs on sõltuv aju seisundist: kas teadvusel seisundi puhul tekitab TMS kestvamat ja paremini levivat aktiivsust kui teadvuseta uneseisundi korral? Vastus oli selles ajakirjas Science avaldatud töös positiivne: TMSi poolt tekitatud aktiivsus püsib teadvuse korral kauem ja levib kaugemale. Eelmises postituses viidatud töös näidati sama efekti teise teadvuseta ajuseisundi korral: TMSi poolt tekitatud aktiivsuslevi on võrreldes teadvuseseisundiga lokaalsem ja lühiajalisem, kui katseisik on üldnarkoosi all. Tononi selgitab kõike seda oma informatsiooni integratsiooni teooriaga, kuid minu jaoks on teooriast huvitavamad need leitud empiirilised faktid: teadvusseisundis aktiivsuslaine levib kaugemale ja püsib kauem. Öeldes teisiti – teadvuseseisund võimaldab tekitada globaalselt koordineeritud ajuaktiivsust, mis seoks omavahel mitmeid lokaalseid ajuaktiivsuseid. Ja see ongi ju meie teadvustatud kogemuse tunnus – ühtsus ja sidusus. Siit on näiliselt muidugi vaid väike samm Tononi „informatsiooni integratsiooni“ teooriani, kuid mõte ongi selles, et ehk on vale kõigest Tononi konkreetne lahendus – miks peab ilmtingimata rääkima „informatsioonist“? Miks peab kasutama just selliseid valemeid informatsiooni integratsiooni arvutamiseks? Ma ei usu, et Tononi praegune pakkumine lõplikult õige on, kuid ma arvan, et integratsiooni aspekti võib edasi uurida – teadvusseisundis suudab aju luua huvitavamaid ja püsivamaid mustreid ja ehk annab neid uurida ka teistmoodi kui vaid Tononi teooria raames. Mõtelda ju võib.

  1. jaanaru
    jaanuar 29, 2010, 11:08 e.l.

    kahjuks ei leidnud kuskilt head videoklippi Tononi katsete ja TMSi poolt tekitatud aktiivsuslainete visualiseerimisest, aga parim on siin: http://video.google.com/videoplay?docid=-7502852812875314243&ei=RMBiS_uMD5Wz-AbQxazMCA&q – katse kirjeldus algab 50.40 pealt. soovitan vaadata ja kaasa mõelda🙂

  2. MargusM
    jaanuar 29, 2010, 5:22 p.l.

    Aktiivsuse juures tasuks täpsustada, mille aktiivsus (activus, actus – tegevus). Küllap on tegu elektrilise lainetusega, täpsemalt laengute voolude ja elektriväljadega. Kas võnkumise mustri keerukus on oluline, näiteks keerukam muster – rohkem teadvust? Kui teadvust on seda rohkem, mida suurem on võnkumise ruumiline ulatus ja ajaline kestus, siis võiks võrrelda kas ja mille poolest erineb teadvusega kaasnev võnkumine nt. klaverikeele võnkumisest? Seegi põhineb aatomitevahelistel elektrilistel vastasmõjudel, kuid on lineaarsem nähtus. Keele võnkumine erineb närviraku omast teabe salvestamise poolest – keel lõpetab võnkumise alati samas tasakaaluasendis, kuid rakus võib toimuda võnkeomadusi muutev keemiline muudatus.

  3. Jaan
    veebruar 3, 2010, 8:29 p.l.

    väga vähe oskame neile küsimustele vastata, aga seetõttu ongi küsimine oluline – siis näeme auke ja teame, mida uurida. muidu PLoS Biologys oli hiljuti üks töö, mis võib “teadvuse võnkemustrite” jaoks huvitav olla – http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1000278

  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