Milliseid küsimusi võiks teadvuseteaduses küsida ja vastata täna?

Püstitasin pealkirjas oleva küsimuse eelmise postituse lõpus ja sain ka mitmesugust tänuväärset vastukaja. Täna üritan anda sellele küsimusele oma vastuse.

Sõnastades küsimuse eelmise postituse valguses täpsemalt: arvestades seda, et me ei saa hetkel mõõta korraga kümnete tuhandete neuronite aktiivsust, tekib küsimus, millistesse projektidesse oleks just siin ja just praegu kõige mõistlikum oma aega investeerida.

Kahtlemata on kõige olulisem samm teadvuse mõistmise suunas arendada välja just need meetodid, mille abil imetaja ajus korraga kümnete tuhandete neuronite aktiivsust mõõta. Aga kui mõni lugeja peaks soovima seda probleemi lahendada, jõuab ta kiiresti arusaamale, et seda ei saa teha ei oma tagatoas ega Eestis. Seega selliseid tehnoloogiaid-arendavaid projekte on küll tarvis läbi viia praegu, aga ilmselt mitte kõige mõistlikum siin. Eelkõige ka seetõttu, et mujal, näiteks Paul Alleni Aju-uuringute Instituudis, juba tegeldakse selle probleemiga, toeks vulisevad rahajoad.

Järgmiseks on tähtis mõelda, mida selle andmehulgaga teha. Muidugi on üks võimalus istuda ja oodata, kuni andmed voolama hakkavad, aga kui huvi on, siis miks mitte juba praegu nuputada, mida saaks teha nende kümne tuhande neuroni andmetega. Eestis on seda tööd täiesti võimalik teha – nupukad matemaatikud, füüsikud ja arvutiteaduste huvilised võivad ju simuleerida andmeid kümnetelt tuhandetelt tehisneuronitelt ja üritada välja töötada uudseid algoritme, mille abil neid andmeid analüüsida. Et probleem oleks selgem, tasub mainida, et tänase päevani tehakse palju neuronite aktiivsuse analüüse paarikaupa – võetakse kaks neuronit ja analüüsitakse nende sünkroonsust või ühisinformatsiooni vms. Aga kui meil on 10 000 neuronit, siis me tahaksime teada midagi enamat sellest paarikaupa suhtlusest. (Vähemalt imetajate kõrgemaid ajufunktsioone toetav) aju töö põhineb populatsioonide aktiivsusel ja populatsioonidelt informatsiooni väljalugemisel. Neid meetodeid, kuidas neuronipopulatsioonidest teavet välja pigistada, võib üritada ette valmistada.

Aga kui me üritame mõista teadvust, siis isegi kui meil on suurepärased andmed ja fantastilised analüüsimeetodid, võime olla plindris. Nimelt toimub ajus mitmeid teadvuseväliseid protsesse, mis muudavad raskeks meie suurepärastelt andmetelt fantastiliste analüüsimeetoditega saadud tulemuste tõlgenduse – kas me tõesti näeme teadvuse neurobioloogilisi korrelaate? Või on tegu mingite teiste teadvusest sõltumatute neuronaalsete protsessidega, mis tükivad meie tulemustesse, kuna meie katseparadigma ei suutnud eristada teadvust muust?

Talis Bachmanniga oleme nende probleemide üle mõelnud juba oma viis aastat – kuidas eristada teadvusega vahetult seotud neurobioloogilisi protsesse teadvustamisele eelnevatest ja järgnevatest protsessidest? Ma väidan, et praegu, kus meil pole veel ei andmeid ega ka analüüsimeetodeid, on õige aeg nuputada seda, milliste katseparadigmadega me teadvuse neurobioloogiliste mehhanismideni jõuame. Sest muidu istume kahekümne aasta pärast oma vahvate andmete otsas, kerime oma ägedat analüüsimeetodi koodi, aga teadvuse probleem irvitab meile ikka vastu.

Ehk kõlab see probleem – milliste eksperimentaalsete meetoditega on võimalik teadvusega vahetult seotud neurobioloogilisi protsesse destilleerida – igavana või ülepaisutatuna, kuid ma tahaksin teid veenda selles, et ta pole kumbagi. Kindlasti ei ole see küsimus nii seksikas nagu uute tehnoloogiate väljatöötamine või nii mitmel pool rakendatav nagu uute analüüsimeetodite loomine, aga ta on teaduslikult tähtis ja huvitav.

Tähtis on see probleem eelmainitud põhjusel – me ei saa kunagi aru, mis on teadvuse neurobioloogilised alused, kui meie katseparadigma ei võimalda meil eristada teadvust muudest ajus toimuvatest protsessidest. Tononi on küll kunagi väitnud, et kui meil on olemas andmed tuhandetelt üksikneuronitelt, siis teadvus on justkui „elevant ruumis“ – me lihtsalt näeme seda. Ma leian, et see on naiivne. Võib näiteks olla nii, et need protsessid, mida teadvus võimaldab, need töötlusetapid, mis teadvusest sõltuvad ja teadvusele järgnevad, tekitavad ajus palju suurema ja globaalsema aktiivsuspuhangu (näiteks frontoparietaalses võrgustikus), olles seega see sama elevant, samas kui teadvuse triki teeb ära mingi hoopis peenem ja pisem ajumehhanism. Minna teadvuse probleemiga silmitsi ainult heade mõõtmiste abil tundub tobe ja naiivne. Me peame enne aru saama, kas meil üldse on võimalik teadvust kuidagi muudest ajuprotsessidest destilleerida.

Põnev on see teadvuse eristamiseks tarvilike paradigmade väljatöötamine aga seetõttu, et probleemi üle järele mõeldes näib ta võimatu – näib, et alati võib olla veel mingi protsess ja siis veel mingi protsess, mis ei pruugi olla vahetult seotud teadvuse mehhanismiga, aga mida me ei suuda kuidagi katse abil oma andmetest välja võtta. Seega on põnev näha, kas meie hulgas on piisavalt nupukaid tegelasi, kes suudavad osavate katsete abil teadvuse terasid eraldada mitteteadvuse sõkaldest. Ajus on üldiselt väga raske üksikuid komponente mingite kindlate funktsioonidega seostada, sest kogu süsteem on omavahel seotud. Seotud ei ole mitte ainult erinevad ajupiirkonnad, vaid ka sama ajupiirkonna siseselt toimuvad erineva taseme protsessid (näiteks mõjutades neuronipopulatsiooni rütmi, mõjutame me neuronite membraanipotentsiaali, ioonikanalite avanemist, lokaalseid plastilisusprotsesse, muudame seega ka lokaalset aktiivsusest sõltuvat neurokeemilist tasakaalu jne jne). Mis taseme protsess teadvus on? Kas see küsimus on mõtekas? Ja kas üldse ja kuidas me seda teada saame? Ilmselgelt on geniaalseid katseparadigmasid tarvis osavalt kombineerida uute tehnoloogiatega, seega on ehk ei olegi võimalik praegu luua optimaalset katseplaani. Aga juba praegu saame mõelda, saame juba alustada ettevalmistust suurepäraste andmete ja tehnoloogiate tulekuks. Me saame juba nuputada, kuidas teadvust eristada kõigest muust ajus toimuvast, ehkki vahel see näib võimatu. Aga sõna „võimatu“ peaks olema õige väljakutse teadlasele – meie töö on uurida võimatut, üritada aru saada, kas võimatu tõepoolest on võimatu ja heal juhul võimatut võimalikuks teha. Uurigem, üritagem, tehkem!