Esileht > aju ja teadvus, ajuteadus, uni ja unenäod > Teadvuseteaduse kana ja muna

Teadvuseteaduse kana ja muna

Nagu kirjutasime on teadvuse jaoks keskne talamokortikaalne süsteem, mis väga loogiliselt koosneb talamusest ja suuraju koorest (korteksist). Talamokortikaalset süsteemi on palju uuritud ja selle tööprintsiipide selgitamiseks on mitmeid huvitavaid teooriaid ja mudeleid. Teadvuseteaduse seisukohalt on selge, et teadvuse kadudes (näiteks unenägudeta unes, üldnarkoosi all olles) muutub aktiivsus nii talamuses kui ka korteksis (kõrgesageduslik aktiivsus väheneb, domineerivad madalamad sageduskomponendid). Suurt vaidlust on tekitanud aga küsimus, kes keda juhib – kas esiteks deaktiveerub talamus ja seetõttu (selle järel?) korteks või vastupidi – enne toimuvad olulised muutused korteksis, mistõttu ka talamus vaikib. Küsimus meenutab kana ja muna probleemi – kumb oli enne, kana või muna?

Talamus ja korteks on omavahel väga tugevalt seotud. Igale neuroanatoomia õppijale on teada, et talamuse kaudu siseneb sensoorne informatsioon korteksisse: näiteks visuaalne informatsioon liigub võrkkestalt üle lateraalse põlvkeha (talamuse tuum) visuaalsesse korteksisse. Asi tundub lihtne: informatsioon voolab võrkkestast üle talamuse korteksisse. Tegelikult on aga asjalood palju keerulisemad (ja põnevamad), sest on palju rohkem ühendusi korteksist talamusse: näiteks on rohkem ühendusi esmasest visuaalsest korteksist lateraalsesse põlvkehasse kui vastupidi, ehkki vastupidine suund on niiöelda “sisendi suund”. Lihtsustatult sõnastades võib öelda, et aju räägib peamiselt iseendaga. Aga talamuses on palju teisigi huvitavaid tuumasid, mis on ühendatud erinevate korteksi piirkondadega ja moduleerivad korteksi nende aktiivsust. Näiteks võib täitsa olla, et talamus aitab kaasa sünkroniseerimisprotsessidele, mis toimuvad aju erinevate osade vahel (huvitatutele: Vicente jt näitasid selle idee tähtsust 0-faasinihkega sünkroonsuse jaoks erinevates ajupoolkerades, 2008 PNAS). Sellegi poolest leidub palju korteksi-šoviniste, kes ütlevad, et talamus teeb seda, mida korteks tal teha käsib.

Nii ka une puhul – võib ju täitsa olla, et esiteks “läheb magama” korteks ja seetõttu, kortikaalse juhatuse puudumise tõttu, “uinub” ka talamus. Võib aga ka olla vastupidi – talamus lülitab end välja ja seejärel juhtub sama ka korteksiga. Muna ja kana. Peagi ajakirjas PNAS ilmuvas töös (Magnin et al., in press) näitatakse veenvalt, et õigem on teine stsenaarium – enne deaktiveerub talamus ja alles siis korteks. Ma ei teadnudki, et maailmas leidub gruppe, kes mõõdavad ajusisest aktiivsust inimajust korraga talamusest ja korteksist (mis võib meist mõnele väga huvitav olla), kuid see grupp seda tõepoolest teeb – epilepsiapatsientide ajju on sisestatud elektroodid, mis on mitmesugustes talamuse tuumades ja mitmetes korteksi piirkondades (jälle vihje: ka visuaalsetes). Nii ongi võimalik korraga mõõta aktiivsust ja deaktiivsust nii talamuses kui ka korteksis. Seda tehtigi: iga elektroodi jaoks määrati, millal sealt mõõdetud aktiivsus uneseisundile omast deaktiveerimismustrit kajastas. Leiti, et keskmiselt läheb talamus “magama” 8 minutit ja 15 sekundit varem enne kui kortikaalsed piirkonnad. Samasuunalist erinevust leiti kõikide 13 patsiendi korral ja vaid 7% kortikaalsete elektroodide puhul mõõdeti seal varasemat deaktivatsiooni kui talamuses. Seega tundub, et talamus juhib magamajäämisprotsessi: ta pakib enne asjad kokku, misjärel läheb magma ka korteks. Autorid pakuvad välja, et korteksi hilisem deaktivatsioon tekitab ka magamajäämisele iseloomulikud sensoorsed kogemused. See tulemus on oluline, sest ta toonitab veelkord “koorealuste” mehhanismide olulisust teadvuseprotsessides – talamus mitte ei järgi korteksit, vaid ehk hoopis suunab ja koordineerib tolle aktiivsust.

Niisiis, talamuse ja korteksi vahel on nüüd asjalood mingil määral lahendatud, aga kuidas jääb kana ja munaga??

Allikas: Magnin et al., in press, PNAS: Thalamic deactivation at sleep onset precedes that of the cerebral cortex in humans

  1. Laudateadlane
    veebruar 9, 2010, 3:22 p.l.

    Pakun välja, et teeme kana ja munaga samamoodi. Elektroodid kanasse, eleketroodid munasse ja mõõdame.

  2. Bachmann
    veebruar 24, 2010, 12:50 p.l.

    (See artikkel omab nüüd ka köite ja lehekülgede andmeid (st on neil päevil lõplikult ilmunud).) Aga hoopis selline subjektiivne introspektiivtähelepanek: minul isiklikult on pärast magamaheitmist mõnikord selline selgestipiiritletav kogemus: mingil küllaltki täpselt ajas fikseeritaval hetkel tekib tunne, et “nüüd kohe uni saabub”, mille märgiks on eriomane sisetunne, et miskit justkui voogaks üle keha ja vaimu, et need läksid üle erinevasse olekusse. Mõistus on selge, kõike annab introspekteerida, aga mingi kvalitatiivne erinevus vahetus kogemuses ning mõtete sisu kontrollivõimes on tuntav. Ja peagi järgneb uinumine. Pole võimatu, et kirjeldatu ongi see hetk, mil taalamuses toimub nö rezhiimivahetus, misjärel varsti ka korteksi integratiivne aktiivsus taandub. Et suvaline teadliku mõtlemise kontroll pole selle hetke järel enam nii efektiivne ja kindel, viitab prefrontaal-alade pidurdumisele. Seejärel kortikaalne pidurdus ilmselt levib ka lateraalsetele ja kukla-aladele.
    Kui kellelgi blogi lugejatest on samalaadseid introspektisoone, andke teada. (Paralleel ka Tononi jt info-integratsiooni teooriaga: integratsiooni lagunedes taandub ka teadvuslik olek; selle alguseks on taalamuse moduleeriva mõju pidurdusrezhiimile üleminek.)

  3. Riho
    veebruar 24, 2010, 6:37 p.l.

    enne magamajäämist on selline teistmoodi tunne küll mille põhjal võib ennustada peatset uinumist … mul on seda muuseas just eriti päeval magamajäämise korral (ludri olen)

  4. Jaan
    veebruar 24, 2010, 6:51 p.l.

    ma arvan, et inimestel on raske oma kommentaare anda, sest tavaliselt keegi ei jälgi iseenda vaimseid protsesse uinumise ajal – ei tee introspektsioone. Seega kutsun lugejaid üles täna vastava plaaniga magama minna😉

  5. Bachmann
    veebruar 24, 2010, 10:47 p.l.

    Kui see plaan suurel hulgal eestikeelsetel inimestel unetust tekitab, võtan oma üleskutse tagasi😉. (Vähemalt pidupäeva-aegu.)

  6. Märt
    veebruar 25, 2010, 1:43 p.l.

    Unetu olen tavaliselt, kuid enne magamajäämist on küll rahulikum ja tuimem faas. See meenutab serotoniini blokeerimisega saadud tuimust. Aktiivne mõtlemine on läbi ja miski ei tekita emotsioone, kui just sellistele asjadele tähelepanu ei suuna. GABA rohkus paistab ka selle tunde sees arvestades kogemusi xanax’iga.

  7. anu (see asjatundmatu)
    veebruar 26, 2010, 11:14 e.l.

    Bachmann kirjutas: “Aga hoopis selline subjektiivne introspektiivtähelepanek: minul isiklikult on pärast magamaheitmist mõnikord selline selgestipiiritletav kogemus: mingil küllaltki täpselt ajas fikseeritaval hetkel tekib tunne, et “nüüd kohe uni saabub”, mille märgiks on eriomane sisetunne, et miskit justkui voogaks üle keha ja vaimu, et need läksid üle erinevasse olekusse.”
    Kas see on teada, millises ajupiirkonnas täpsemalt asub see subjektiivne sisevaatleja?
    Mul on vahest harva olnud enne uinumist hetkelisi une- või pildivaatamisi, mille juures olen endast teadlikum kui tavalises unenäos, midagi Lucid Dream’i moodi.
    Aga 8 minutit on ju väga pikk aeg, muidu enamus protsessid ajus käivad millisekunditega ju.

  8. Jaan
    veebruar 26, 2010, 12:12 p.l.

    “subjektiivne sisevaatleja” on ilmselt nagu “tahe”, “mina”, “teadvus” ja “eneseteadvus” suures osas aju iseorganiseerumisprotsesside tulemus – miskipärast ja kuidagi sellise komplekse süsteemi töö käigus tekivad taolised nähtused, aga ega me eriti rohkem selle kohta praegu ei tea🙂

  9. MargusM
    veebruar 26, 2010, 5:08 p.l.

    Lisaks juba Jaani poolt mainitud tõlgendusele leidub ka arvamusi, mille kohaselt subjektiivne sisevaatleja asub mõnes füüsikalises väljas, näiteks elektromagnetväljas, kvantfüüsika lainefunktsioonis jne. Välja-seletuse pooldajad küsivad et kui aju tekitab petliku mulje sisevaatleja olemasolust, siis kus on selle petliku mulje tajuja. Johnjoe McFadden selgitab elektromagnetvälja kaudu (CEMI, http://www.surrey.ac.uk/qe/pdfs/cemi_theory_paper.pdf) teadvuse ja alateadvuse erinevust nii:
    * alateadvus põhineb tavapärastel närvirakkude elektrilistel impulssidel, mis tegutsevad automaatselt vastavalt varem õpitule, võimaldades teha mitut asja korraga – näiteks auto juhtimine ja samal ajal vestlemine.
    * teadvus põhineb elektromagnetväljal, mis vajaduse korral sekkub närvirakkude automaatikasse (sõidutee ääres mängivad lapsed), aidates automaatse impulsi tekitamise piiril oleva raku vajadusel n.ö üle ääre, kuid EM-teadvusel on omadus võimaldada korraga ühe asjaga tegelemist.
    Selline väli poleks koondunud ühte aju piirkonda. Sageli kohtab väidet et naistel tuleb mitme asjaga korraga tegelemine paremini välja ja paistab et CEMI pakub sellele võimaliku seletuse. Kuid sellegipoolest on tegu ühega paljudest võimalikest teadvuse seletusviisidest, mille uurimist tasub jätkata.

  10. Jaan
    veebruar 26, 2010, 5:54 p.l.

    alateadvuse asemel oleks mõistlikum kasutada termineid “teadvuseväline” või “teadvustamata” infotöötlus.

  11. Riho
    veebruar 28, 2010, 2:05 p.l.

    miks alateadvuse mõiste ebatäpne või halb on?

  12. Jaan
    veebruar 28, 2010, 2:25 p.l.

    “alateadvus” on rumal sõna, sest ta osutab suhetele ruumis – nagu “ala-“teadvus oleks millegi (teadvuse) all. “Alateadvus” tuli vist eesti kirjakeelde Sigmund Freudi tööde tõlkimise käigus, ehkki Freud ise alateadvuse mõistet (“Unterbewusstsein”) ei soosinud (nagu võib lugeda märkuste sektsioonist Jüri Alliku poolt väga hästi läbikommenteeritud Freudi raamatust “Inimhinge anatoomiast”). Freudi poolt mõeldu paremaks tõlkeks oleks ehk “Teadvustamatu”, kuid infotöötluse kohta pooldame me terminit “teadvustamata”, sest mõnel teisel juhul võib see informatsioon teadvustuda (meie jaoks oleks “teadvustamatu” antud kontekstis natuke liiga resoluutne – nagu ta ei saakski teadvustuda).

  13. Psühhotudeng
    veebruar 28, 2010, 10:21 p.l.

    Kirjutan ka enda tähelepaneku tajutud virgusseisundi-alanemisest enne uinumist (muidu jäängi selle peale mõtlema ega saa magama jääda). 24. veeb õhtul enne uinumist tajusin ootamatult avastades, kuidas keha ja samal ka midagi mõtlemises või subjektiivses kogemuses või teadvuse seisundis läks teistsugusesse seisundisse – nagu selline rahulikku liikumatusse olekusse jäämine, mis on ju loomulik ka magades. Tõesti oli mingi kvalitatiivne muutus. Tavaliselt järgneb sellele ilmselt uinumine, aga kuna olin siit blogist üleskutset lugenud, siis märkasin, et “tõesti on mingi olekumuutus enne uinumist, mida ma varem eriti tähele pole pannud” ja hakkasin mõtlema, kuidas sellist olekut kirjeldada võiks ja mis protsessid selle aluseks olla võivad. Loomulikult taastus nimetatud mõttetegevusega ka kõrgem virgus ning uinusin hoopiski hiljem ja seekord ilma olekumuutust tähele panemata.
    Täna oli siis samamoodi (st eelpool kirjeldatud protsessid kordusid täpselt samas järgnevuses:D ). Rohkem ei kavatse analüüsida ja lähen magama – kui minu kirjeldatud ja tajutud seisundimuutus pole seotud taalamuse rezhiimivahetusega, siis mina introspektsiooni teel rohkem infot ei saa, sest tundub, et sellest seisundist edasi järgneb minu puhul kas uinumine või aktiivsuse taastumine.

  14. Bachmann
    märts 1, 2010, 12:45 e.l.

    Põnev ja osalt ka etteaimatav. Muuseas, enda kogemusele toetudes võin vist meenutada ka midagi sarnast: kui esimese hooga sellist “kahejärgulist” uinumiskogemust ei ilmne ja vahepeal suurem virgus uuesti saabub, siis järgmine kord tuleb uinumine “järsemini” ja sellist “eelfaasi” on raske märgata.

  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