Esileht > aju ja teadvus, teadvuseteadus, TNK > Tekitame pisikese teadvuselamuse!

Tekitame pisikese teadvuselamuse!

Kuidas leida vastust küsimusele, millised ajuprotsessid on seotud teadvusega? Üks väga huvitav viis selle küsimuse uurimiseks on aju kunstlikult stimuleerida, nii et vahel tekib teadvuselamus (fosfeen), vahel mitte ja neid tingimusi omavahel võrreldes leidagi, millised ajuprotsessid on seotud fosfeeni teadvustamisega.

Fosfeenid on sähvatavad valguslaigukesed ja neid saame tekitada mehhaaniliselt – vajutades suletud silmadele või siis koputades kõvasti kuklast pisut ülespoole kolbale (seda palun mitte kodus proovida!). Kuid miks kasutada kurikat kui võib kasutada tehnoloogilisi vidinaid. Antud juhul on tehnoloogiaks TMS – transkraniaalne magnetstimulatsioon -, mille abil katseisiku kuklasagarat stimuleerides ongi võimalik esile kutsuda fosfeene – pisikesi sähvatusi teadvuses.

Kui TMSi intensiivus on piisavalt madal, siis fosfeene ei teki, kui piisavalt suur, siis tekib fosfeen pea igal stimulatsioonil. Järelikult on nende väärtuste vahel võimalik leida selline stimulatsiooniintensiivsus, mis pooltel kordadel viib fosfeenini, pooltel mitte. See on väga tore, sest nüüd võimegi küsida, milliste ajuprotsessside poolest erinevad need korrad, kus fosfeeni teadvustati, nendest, kus teda ei teadvustatud – mis on fosfeeni teadvuselamuse neuronaalsed korrelaadid?

Muidugi selle küsimuse vastamiseks ainult TMSist ei piisa – on tarvis ajuaktiivsust stimuleerimise ajal ka mõõta. Õnneks tänapäeva tehnoloogia võimaldab omavahel kombineerida TMSi ja EEG – ühega stimuleerime, teisega mõõdame. (Muuseas, selline tehnoloogia on olemas ka Eestis ja sel aastal avaldasid Murd jt ka esimesed eestimaised TMSi ja EEG kombineerimisel saadud tulemused.)

Mida siis senised tulemused meile näidanud on? Vinzento Romei jt töös leiti, et see, kas TMS tekitab teadvuselamuse fosfeenist või ei, on sõltuv ajuaktiivsusest enne TMSi andmist. Ehk polegi seda nii keeruline ette kujutada, et kui sama stimulatsioon vahel tekitab teadvuselamuse, vahel mitte, siis on määravaks see, millises erutustasemes on parajasti aju. Oluline selle juures on unustada väärarusaamad sellest, nagu aju oleks ilma stimulatsioonita „vait“ – nagu seal ei toimuks midagi. Tegelikult toimuvad ajus muidugi kogu aeg mitmesugused protsessid ja seetõttu võibki ette kujutada, et kui TMS tabab spontaanseid ajuprotsesse „õigel hetkel“, siis tekib fosfeen ja kui „valel hetkel“, siis seda ei teki. Näiteks on nüüdseks päris hästi teada, et aju hetkelist erutatavust märgib alfasagedusliku (8-12 Hz) võnkumise tugevus – mida tugevam alfavõnkumine, seda rohkem on vastavate ajupiirkondade töö pidurdatud. Romei jt just seda näitasidki, et kui see võnkumine on tugevam, siis fosfeeni ei teki, ja kui on nõrgem, siis tekib. Mida me nüüd teame teadvuse kohta? Me teame, et see, kas vastav teadvuselamus tekib või ei, võib sõltuda spontaansetest ajuprotsessidest, mis toimuvad enne stimuleerimist. See on huvitav, aga ei aita meil mõista, kuidas ajuprotsessid tekitavad vastavat teadvuselamust. Kahjuks ei uurinud nad fosfeeni kui teadvuselamuse enda neurokorrelaate.

Vastava lünga täitsid hiljuti ilmunud uuringus Taylor jt. Nemad uurisidki just seda, millised ajuprotsessid pärast TMSi andmist on seotud fosfeeni teadvustamisega. Sellest uuringust saame teada, et potentsiaalikõverad tingimustes „teadvustasin fosfeeni“ ja „ei teadvustanud fosfeeni“ olid omavahel sarnased kuni umbes ajahetkeni 160 ms, mil nad hakkasid teineteisest statistiliselt erinema – fosfeeniga seotud potentsiaalikõver oli positiivsem kui mitteteadvustamise tingimuses. Sellist erinevust oli võimalik mõõta mitmetelt tagumistelt elektroodidelt, mis viis autorid järeldusele, et fosfeeni teadvustamine on seotud laialdaste ajuprotsessidega kukla- ja kiirusagaras. Kas see, et teadvuselamus fosfeenist on seotud tagumistelt elektroodidelt mõõdetud suhtelise positiivsusega, mis algab 160 millisekundit pärast stimulatsiooni, ütleb meile midagi olulist selle kohta, kuidas teadvuselamused ajus tekivad?

Arvatavasti mitte midagi väga üllatavat, kuid kindlasti on huvitav see, et potentsiaalikõverad hakkasid üksteisest erinema juba 160 ms juures. Nagu oleme kirjutanud, väidab üks juhtivaid teadvuseteooriaid, et millegi teadvustamiseks kulub ligi 300 ms. Siin kirjeldatud teadustulemused ja paljud-paljud muud tulemused seda järeldust ja seega seda teooriat ei toeta – teadvuselamus võib ilmneda kiiremini, umbes 200 ms pärast stimulatsiooni. Teiseks on esmapilgul huvitav see, et selline pisike teadvuselamus – valgussähvatus – oli seotud aktiivsusega laialdastes ajupiirkondades. Kahjuks muudab selle järelduse probleemseks EEG väga nigel ruumiline lahutusvõime – ehk oli tegu lihtsalt ühe piirkonnaga, mis aktiveerus väga tugevasti?? Teine probleem on muidugi see, et me ei tea, kas laialdane aktiivsus oli teadvuselamuse otsene korrelaat või pigem selle teadvuselamuse tagajärg. Kuidas seda otsustada?

Seega fosfeen on pisike kunstlik teadvuselamus, mille uurimine võib meid aidata teadvuse mõistmisel. Nagu ehk nägime, ei lahenda need kaks tööd veel teadvuse suurt probleemi, kuid teadvuseteaduse eesmärk ongi koguda palju selliseid detailikesi, mille abil siis lõpuks mosaiik kokku panna.

  1. jaanaru
    august 23, 2010, 4:33 p.l.

    üks teadvuseteaduse gurusid Victor Lamme (kelle töid siin lehel on liigagi vähe tutvustatud) näitab TMSi ja EEG kombineerimist oma laboris – http://www.youtube.com/watch?v=RDFYf7QVSMk
    .
    lisaks sellele räägib prof. Lamme ka sellest, mida tema arvab teadvusest ja selle teaduslikust uurimisest.

  2. jaanaru
    september 9, 2010, 5:07 p.l.

    Victor Lamme uus töö uurib päriselt ekraanil olnud stiimulite ja TMSi abil tekitatud fosfeenide omavahelist interaktsiooni (kus katseisikud ajavad vahel huvitaval kombel fosfeeni segi ekraanilt tuleva visuaalse stiimuliga) – http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20732388 . potentsiaalselt väga huvitav avastus.

  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