Arhiiv

Archive for the ‘aju ja teadvus’ Category

teadvusest, avameelselt, osa 2

juuni 30, 2016 4 kommentaari

Juba mõnda aega tagasi vastasin Alari kommentaarile, aga nüüd ka vastuseid Tiidule:

Mis põhjusel peaksime nimetama ajust otsitavaid teadvuse põhjuseid just neuraalseteks KORRELAATIDEKS? See küsimus tekib sellest, et levinud seisukoht paistab olema “sina oled sinu aju”, mis eeldatavalt tähendab, et teadvus tuleneb otseselt ajutegevusest, ehk et mingi kindel sündmus või sündmuste kompleks ajus tekitab teatava subjektiivse kvaliteedi taju. Aga kas seda võib sellisel juhul samahästi nimetada näiteks teadvuse neuraalseks koordinaadiks? See viitaks otsesemalt sellele, et ajusündmus on teadvuse põhjustaja. Korrelaat viitaks justkui sellele, et on olemas kaks eri asja, aju ja teadvus, ning nende vahel on teatav korrelatsioon, mis ei pruugi olla 1 ja kus ei pruugi olla ka põhjuslikku seost. Kui seos aga oleks väiksem või puuduks põhjuslik seos, siis ei oleks kõik seletatav aju tegevusega. Või on siin lihtsalt tegemist mõiste küsimusega, kus antud juhul korrelaat tähendabki umbkaudset asukohta?

Eks see “korrelaat” ole eelkõige ajaloolistel ja strateegilistel põhjustel. Teaduses ikka üritatakse olla pigem tagasihoidlikud oma järeldustes ja väidetes. Kui Crick ja Koch “korrelaatidest” rääkima hakkasid 1990ndate alguses, teadsime veel võrdlemisi vähe teadvuse ja aju seostest – seetõttu nad olid ettevaatlikud, kasutasid terminit “korrelaat”, mis on siiani käibele jäänud. Juba tollal nad küll vihjasid, et kui teadus areneb, võime ja peaksime “korrelaatidelt” edasi liikuma “teadvuse neuronaalsete alusteni” või “põhjusteni” vms, inglise keeles vahel räägitakse “causes”, mõned eelistavad “constitution”. Seega ajuteadlased on küll üsna kindlad, et tegu on “neuronaalsete põhjustega”, aga terminoloogia on osati ajaloolistel põhjustel senini jäänud ettevaatlikumaks.

Lisaks, milline on teie ambitsioon selle osas, mida teadus peaks seletama. Kas piisab Francis Cricki seisukohast, et kõlbab ka erinevate funktsioonide seletamine ja teadvuse sündmuste asukoha kindlaks tegemine ajus, aga selgitus, kuidas kogu sellest võnkumisest või elektrivoolust ikkagi tekib subjektiivne tunne tajuda, tuleks unustada, sest siin ei pruugi olla teaduslikku lahendust? Või taotlete te seda, et aju uurimine seletaks ära ka subjektiivsete tunnete tekkimise? Sellega seostub ka see, mida tähendab “teadvuse suur probleem”, kas sama nagu Chalmersi “raske probleem” ehk kuidas tekib müstiline taju olla ja kogeda või midagi muud?

Minusuguse noore ja naiivse inimese jaoks ei ole teist võimalust, kui üritada lahendada ka Chalmersi “raske probleem”, mida ma siin blogis olen jah pisut naljaga nimetanud suureks probleemiks. Muidu on see nagu lõputa põnevuslugu või nagu voolukatkestus 100 meetri jooksu finaali või tasavägise korvpalliheitluse viimaste sekundite jooksul – peamine jääb puudu. Teadus peab ikka olema ambitsioonikas. Võib olla neid, kes ütlevad, et teadvus on teaduse jaoks liiga keeruline probleem või et teadus ei saagi kunagi vaimseid protsesse selgitada. Aga teadlase ülesanne on alati uurida neid probleeme, mida seni ei osatud hästi uurida. teadus töötab inimteadmiste piiri peal. Teadlased üritavad üha rohkemast aru saada, samm sammult mõista seda, mida me veel seni ei teadnud, muuta võimalikuks seda, mida seni peeti võimatuks.

Täna mõistame me mitmeid seiku universumi, kvantmaailma ja elu kohta, mis oleksid tundunud täiesti arusaamatud ja müstilised vaid 100 aastat tagasi. Niisiis miks ei peaks me mõistma teadvust? Me peaksime vähemalt üritama.

Ning viimaks veel üks keeruline asi. Kui eeldada, et teadvus tekib ajust, siis peaks vist nõustuma, et inimest annab aatomiteks lahti võtta ja taas kokku panna ning kui taastada aatomite dünaamiline olek operatsiooni hetkel, ärkab inimene kokku pannes oma mälestustega üles justkui unest. Kas ajuteadlane arvab nii? Või kui ei, siis miks mitte? Kui öelda, et jah, kõik praegused raskused ületades peaks see olema loodusseadustega kooskõlas ja võimalik, siis tekib selline probleem, et mis saab, kui me näiteks telepordime isikut, võtame originaali osadeks lahti, saadame tema konfiguratsiooni info edasi ja teises kohas genereeritakse mingi vea tõttu selle info põhjal kohalikest aatomitest selle isiku kaks 100% identset koopiat, ainukeseks erinevuseks on kahe keha erinev asukoht. Kõrvaltvaataja seisukohast saaks öelda, et üles ärkavad kaks isikut, kes mõlemat peavad ennast isikuks, kes astus telepordimasinasse ja hakkavad ärkamise hetkest vaikselt erinema. Aga probleem tekib siis, kui püüda mõelda, kuidas selline protsess näeks välja isiku enda vaatenurgast, mina-perspektiivist. Kui kujutleda, et sulen silmad ja mind võetakse lahti ja pannakse kokku kahes eksemplaris ning kui keegi küsib “kumb ärkajatest oled sina ja mida sa ärkamise hetkel näed?”, siis pole võimalik vastata. Sest ei ärka mitte mina, vaid minad, aga seda pole võimalik mina-perspektiivist ette kujutada. Siin tekib selline keerukas paradoks või küsimus, et kui me ei suuda seda mina-vaatest ette kujutada, kas see siis ehk polegi võimalik, või mis. Mis oleks teadlase kommentaar sellele probleemile?

Tegu on põneva küsimusega, mis ei ole teadlaste lemmik: sellised mõtteeksperimendid on küll huvitavad lugeda, aga mitte väga praktilised. Keda huvitab antud mõtteeksperiment pikemalt, võib lugeda siit: http://waitbutwhy.com/2014/12/what-makes-you-you.html

Peamine huvitav mõttekoht on vist see “kui me ei suuda seda mina-vaatest ette kujutada, kas see siis ehk polegi võimalik”. Ilmselgelt see pole väga tugev argument – me ei suuda mina-vaatest ette kujutada ka seda, et meid pärast surma ei ole või et meid kunagi ei olnud. Me ei suuda mina-vaatest ette kujutada ka seda, kuidas oleks olla lõhestunud ajuga või pärast lobotoomiat jne.

Siin mõni nupukam lugeja võib aidata, aga mulle näib, et võib kenasti vastata nii: mõlemad ärkajad on OMA mina-vaate kohaselt iseendad (mina) ilma mingi probleemita, lihtsalt mõlemad ärkaja jaoks “see teine tüüp”, kes ka väidab, et ta on see sama isik, on mingi kloonitud zombi.

Ja lõpuks vastus teadlaste raudvarast: see on empiiriline küsimus, kui kunagi vastava eksperimendini jõuame, küll siis näeme!

 

Advertisements

Afantaasia

aprill 29, 2016 10 kommentaari

Helesinine koerake lendab luuavarrel üle tiigi – kas see lause tekitas Sus kujutluspilte? Kui ütlen: “meenuta oma eilset õhtupoolikut“, siis kas Sul tekib kujutluspilte sellest? Kui mõtled oma lemmiklaulust, siis kas justkui pisut kuuleksid seda (suudad selle kuulmist ette kujutada)? Kui kõigil juhtudel oli vastus ei, siis Sa oled minu jaoks põnev inimene!

Hiljuti oli meil laboriseminaril umbes taoline vaidlus (nagu ikka, algas kõik väitlusest teadvuse teemadel):

(Mu eesmärk pole seda vaidlust sõna-sõnalt tõetruult esitada, seega vabandan kohalolnute ees)

Mina: “No, aga kui Sa loed raamatust lugu, siis Sul tekivad ju kujutluspildid? Kuidas see stseen välja näeb, kuidas raamatu kangelane puu otsast lõvile kaela hüppab …”

Dr X: “Ei teki, mis udu Sa ajad, loen raamatut”

Mina: “Nii et sõna, sõna, sõna, sõna, aga ei mingit tajupilti”

Dr X: “sõnad jah”

Mina: “Jabur! Aga kujuta ette, et istud parajasti meie labori katsetoolis ja teed seal katset, kus uuritakse teadvustamist! Sa näed ju vaimusilmas arvutiekraani, seina, ehk meie masinaid?”

Dr X: “Esiteks, sellisest idiootsest katses ma küll osa ei võtaks. Ja teiseks, ma võin sellest küll mõelda, aga tuhkagi ma ei näe. Kolmandaks, mis imeasi see vaimusilm on?”

Mina: “Vaimusilm on tõesti kummaline sõna. Aga ärme kaldu teemast kõrvale – Sa oled robot! Mõni ime, et Sa aru ei saa, mis see teadvus on!”

Dr X: “Ega Sa ise ju ka ei saa!”

Dr Xi viimane märkus oli hea. Aga antud juhul olulisem: tegelikult ta ei pruukinud olla robot. Firefoxi looja ja Facebooki direktor Blake Ross on kirjutanud fantastilise loo afantaasiast – oma loo sellest, kuidas ta aru sai, et tal on midagi puudu – et tal ei teki automaatselt või tahtlikult kujutlusi … ja kuidas ta mõistis, et teised kõik (peaaegu kõik) suudavad seda:

I have never visualized anything in my entire life. I can’t “see” my father’s face or a bouncing blue ball, my childhood bedroom or the run I went on ten minutes ago. I thought “counting sheep” was a metaphor. I’m 30 years old and I never knew a human could do any of this. And it is blowing my goddamned mind.

Lugu on fantastiline, aitäh Tambetile viite eest. Kui tekitab huvi, võid ennast testida siin.

 

 

 

teadvusest, avameelselt

aprill 9, 2016 1 kommentaar

Kirjutan aegamööda vastuseid Tiidule, aga alustan hoopis Alari kommentaarist

Ma ei tea kas teadvuse uurijad seda teemat uurivad, kuid psühholoogiast on hästi teada, et kui on mingi uskumuste süsteem, siis igat järgnevat informatsiooni interpreteeritakse selle uskumuste süsteemi valguses. Mitte sobivad väited kustutakse ära, moondatakse jne. Freudi psühholoogilised kaitsemehhanismid toimivad ka kõigi teadlaste puhul. Ja minu hinnangul viib teadvuse uurimine paratamatult materiaalsest paradigmast eemale, kui julgetakse kõik küsimused lõpuni esitada ning ei kardeta kognitiivset dissonantsi

Või on just nii, et kui kõik küsimused lõpuni uurida ning mitte karta kognitiivset dissonantsi, jõutakse paratamatult järeldusele, et teadvus on ajus?

Alari kommentaar esitab pisut eksitava pildi teadlasest: head teadlased alati kahtlevad varasemates uskumussüsteemides; tihti on teadlase üks soov eelnevaid arusaamu vangutada; leida see, kus autoriteedid eksivad. Oma igapäevatöös üritan tihti leida vigu oma kolleegide mõtlemises ja oleme varasemat uskumussüsteemi lahti lammutanud nii teadvuseteaduses kui ka süsteemide ajuteaduses. Võiks öelda, et headel päevadel lähebki muu töö põhiaur sellele, et mõelda, mis teised teadlased valesti on mõelnud. Ärge kunagi alahinnake seda, kui palju ja kui põhjalikult teadlased mingi probleemi üle mõtlevad! Võttes näiteks teadvuseuuringud: kui tavainimene jõuab ehk oma muu töö kõrvalt teadvuse kohta lugeda tunni päevas, siis teadvuseteadlane tegeleb teadvuse uurimisega 8-10 tundi päevas, aastaid järjest.

Usun, et pea iga teadvuseuurija on vähemalt korra kaalunud võimalust, et teadvus pole ajus. Ka ma ise alustasin just sellest seisukohast,  ka mina ise ei tahtnud alguses kuidagi nõustuda väitega, et teadvus on vahetult seotud aju tööga. Ma alustasin oma teadvuseuuringuid, uskudes et teadvus on midagi ajust muud, ja tahan teiega järgnevalt jagada osa nendest põhjustest, miks ma oma algset seisukohta muutsin.

 

Teadvus ja aju on tihedalt seotud

Üks tugevamaid tõendeid väitele, et teadvus on ajus, on see, et mingi kindla ajupiirkonna töö häirimine muudab vastavat spetsiifilist osa teadvuselamusest. See tähendab, et ajupiirkonna A mõjutamine mõjutab teadvuses aspekti A’, ajupiirkonna B mõjutamine aspekti B’ jne. Kui teadvus ei ole ajus, siis miks peaks taoline seaduspärasus leiduma? Vaatleme seda tõendusmaterjali lähemalt.

Uurides ajukahjustusega patsiente, selgub, et osadel neist on väga kindlapiirilised puudujäägid teadvuselamuses. Näiteks mõni neist ei teadvusta liikumist, mõni teine ei teadvusta värve, mõni ei teadvusta kujusid või koguni ainult nägusid. Olulisel kombel on need defitsiidid teadvuselamuses süstemaatiliselt seotud kahjustuste asukohaga ajus. Ükskõik millisel patsiendil, kellel on kahjustus ajupiirkonnas MT/V5, on häiritud liikumise teadvustamine. Kui patsiendil on kahjustatud teatud osa alumisest oimusagarast, ei teadvusta ta enam objekte. Huvitaval kombel võib ta siiski suuta neid samu objekte haarata, reguleerides isegi oma haarde suurust vastavalt objekti kujule ja suurusele, mida ta ei teadvusta. Seega selline kahjustus viib ainult objektide teadvustamise kadumiseni. On palju patsiente, kes näevad hästi objekte, kuid ei suuda teadvustada nägusid. Jällegi, nende puudujäägid teadvuselamuses on selgitatavad kindlapiiriliste kahjustustega ajukeskustes, mis on seotud nägude töötlemisega.

Seega ajukahjustuste poolt tekitatavad puudujäägid teadvuselamuses on hämmastavalt täpselt seotud sellega, milliste ajupiirkondade töö on ajukahjustuse tagajärjel häiritud.

Kui te arvate, et see pole piisavalt hea tõendusmaterjal, siis ma võin tulla teie juurde, avada teie kolba ja toppida teile ajju mõned elektroodid. Lastes nendest elektroodidest läbi pisut elektrivoolu oleks mul võimalik mõjutada seda, mida te teadvuslikult kogete. Stimuleerides teie visuaalset korteksit, siin kukla lähedal, võiksin teie teadvusesse tekitada valgussähvatusi. Selle jaoks ei ole meil tegelikult isegi tarvis teie kolpa avada – me võime valgussähvatusi teie teadvusesse tekitada ka väljaspool aju toimuva magnetstimulatsiooni abil. Transkraniaalse magnetstimulatsiooni (TMS) katseid oleme läbi viinud ka Tallinnas, Talis Bachmanni laboris. TMSi abil on võimalik valikuliselt pärssida mõne katsetajat huvitava ajupiirkonna talitust. Nii muutub võimalikuks sooritada „virtuaalseid ajukahjustusi“ – ajukahjustusi, mis tekivad tänu TMSile ja kaovad niipea, kui TMSi mõju lakkab. Nõnda saab näiteks piirkonda MT/V5 stimuleerides häirida hetkeks katseisiku liikumistaju või piirkonda V1 stimuleerides lühiajaliselt kaotada osa tema nägemisväljast, kusjuures taaskord on see, milline osa nägemisväljast kaob, täpselt seotud sellega, millisesse V1 osasse katsetaja TMSi rakendab. See on üsna muljetavaldav, et täiesti tervel katseisikul on võimalik tekitada defitsiite teadvuselamuses, mõjutades magnetiga tema aju! Veelgi enam, muutes natukene stimulatsiooni parameetreid, on võimalik teadvuselamusi ka tekitada. Näiteks kui stimuleerida neidsamu V1 piirkondi, siis teadvustab katseisik sähvatusi – fosfeene. Kui aga stimuleerida piirkonda MT/V5, võib katseisik teadvustada liikuvaid fosfeene. 

Need tänapäevased tööd sobivad kokku 20. sajandi keskpaigas saadud tulemustega, kus selgus, et patsientide poolt aju elektrilise stimuleerimise tagajärjel kogetud teadvusmuljed on süstemaatiliselt seotud sellega, millist ajupiirkonda parajasti elektriliselt stimuleeriti. Näiteks hippocampuse lähistel võiks selline stimulatsioon valgussähvatuste asemel tekitada keeruliste mälusisude taasesitamise – näiteks võiksite järsku oma vaimusilmas taaskogeda oma esimest koolipäeva. Kokkuvõttes on teadvuselamuse erinevad aspektid väga kindlalt ja seaduspäraselt seotud erinevate ajupiirkondade tööga ja nende töö pärssimine või muutmine viib defitsiitide või muutusteni vastavates teadvuselamuse aspektides. Kui teadvus oleks midagi ajust erinevat, siis miks peaks see nii olema?

 

Palun lükake ümber väide, et teadvus on ajus

On tähtis mõista, et piisaks vaid ühest teaduslikust faktist selle kohta, et eksisteerib midagi taolist nagu vaim või hing või midagi ajust sõltumatut, näitamaks et me oleme midagi enamat kui vaid aju. Ehk on mõni teist kuulnud kehavälistest kogemustest? Sellised lood, kus inimesed räägivad, kuidas nende vaim oma kehast väljus, oleks ju kaunis vastutõend kogu sellele ideele, et meie olemus on ajus. Samas ajus võib igasugu naljakaid ettekujutusi tekkida.

Võtame vaatluse alla surmalähedased kogemused, kus inimesed näiteks pärast elustamist haiglapalatis pajatavad sellest, kuidas nad rändasid tundmatutes maailmades, nägid tunnelit, jumalat ja surnud sugulasi. Ma ei väida, et sellised kogemused on väljamõeldised. See, et südame seiskumise korral tekivad inimesel väga kummalised teadvuselamused, on ajuteaduse seisukohast täiesti oodatav – kui hapnikurikas veri hakkab ajust otsa saama, siis see on ka aju jaoks väga kummaline olukord, mis viib kordumatute ajuaktiivsusmustriteni, mis otse loomulikult on seotud eriliste teadvuselamustega. Juba väike doos hallutsionogeenset ainet tekitab meile kentsakaid teadvuselamusi ja visioone – on täiesti loogiline, et hapnikurikka vere puudumisest tingitud totaalne muutus on palju võimsam ja viib ka palju kentsakamate teadvusfenomenideni.

Surmalähedaste kogemuste juurde käivad tihti aga ka kehast väljumise kogemused. Ma ei väida, et kehast väljumise kogemused on väljamõeldised. Sellisel kummalisel hetkel võivad need kummalised ajuaktiivsusmustrid tõepoolest luua teadvuselamuse justkui oleks inimene oma kehast väljunud. See teadvuselamus võib tõesti tekkida, aga ta tekib ajus. Me ka teame, et aju teatud piirkonda elektriliselt stimuleerides on võimalik luua teadvuselamus kehavälisest kogemusest. Mõelge: kui teie aju teatud piirkonnast stimuleerida, tunnete, et olete oma kehast väljumas. Sellised kehavälised kogemused tekivad ajus ja on täiesti kooskõlas ajuteadusega.

Kindlasti on neid, kes tõttaks viitama inimeste lugudele, kus nad on kehaväliste kogemuste korral midagi näinud või kuulnud, mida muidu poleks kuidagi saanud näha või kuulda. Kahjuks teadustöö sellist fenomeni ei toeta. Vähemalt põhimõtteliselt oleks väga väga lihtne kindlaks teha kehaväliste kogemuste eksisteerimist: tuleks kuskile, kus patsient seda oma voodist ei näe, asetada mingi objekt, ja pärast patsiendilt selle kohta midagi pärida. (või hästi kontrollitud variandis, et välistada arstide ja õdede mõju, võib nt kapi peale suurelt kirjutada mingi sõna ja pärast küsida, mis sõna see oli?) See on teaduslikus mõttes väga lihtne katse. Ja seda katset on korduvalt mitmel pool maailmas läbi viidud. Ühes hiljutises ülevaateartiklis kirjutab surmalähedasi kogemusi uuriv teadlane: “Until now, however, there has been no published case where a patient has perceived this hidden sign” (Van Lommel, 2011, p. 23). Oluline on märkida, et see teadlane ise usub, et surmalähedased kogemused näitavad just seda, et teadvus on ajust erinev, seega ei tasu teda kahtlustada millegi varjamises. Minu probleem on järgnev: mul oleks väga hea meel, kui me saaksime veenvalt näidata, et teadvus võib eksisteerida ajust eraldi. Kuid kui on selline lihtne katse ja mitte kuskil kõigi nende surmalähedaste kogemuste ajal mitte keegi pole seda katset läbinud (st märki või sõna või objekti raporteerida suutnud), siis pole mul teaduslikku alust uskuda, et surmalähedased kogemused näitavad midagi selle kohta, et teadvus võib ajust eraldi eksisteerida.

Kui isegi neid erilisi teadvusseisundeid, mida peetakse tõenditeks teadvuse ja aju sõltumatuse kohta, on võimalik mõjutada ja esile kutsuda, mõjutades aju, siis on üsna loogiline järeldus, et teadvus on tõesti ajus. Seega praegusel hetkel, nende teaduslike tõendusmaterjalide valguses, mis me oleme tänaseks päevaks kogunud, on teaduslikult mõistlik arvata, et kogu meie „vaimne“ olemus on tõepoolest just mingisugune ajuaktiivsus.

 

Teadvus on ajus?

On võimalik, et me peame oma teaduslikku maailmapilti pisut laiendama, et selgitada teadvust. Me ei tea veel. Võin nõustuda, et oleks arrogantne arvata, et see, mis me praegu maailma ja universumi kohta teame, on kõik, mis teada on. Näiteks Aristoteles oli ka väga tark mees, kuid arvas, et aju on vaid vere jahutamiseks – võib olla, et viiekümne aasta pärast naerdakse ka meie praeguste tühiste hüpoteeside ja ideede üle.

Seega ei tasu liiga kinni hoida praegustest ideedest ja teooriatest, vaid tuleb olla avatud meelega ja teha teadust, teha katseid, et oma parimaid ideid testida. Kui tulevikus tehtavad paremad katsed veenavad meid, et teadvus on midagi hoopiski ajust erinevat, siis see on väga tore, siis me teame rohkem. Teadus ei seisne mitte oma ideede vankumatus kaitsmises, vaid avatud meeles ja soovis oma enda ideid vangutada.

Me hetkel ei tea ja ei oska ette ennustada, milline täpselt on teadvuse suure probleemi lahendus. Kuid parim, mis me praegusel hetkel teha saame, on teha teaduslikku uurimistööd ja hoida silmad-kõrvad üllatusteks lahti.

Muljeid ja katseid teadvuse kohta

veebruar 11, 2016 Lisa kommentaar

Ega see teadvuse uurimine pole naljaasi. Mul endalgi võtab vähemalt iga aasta lõpus korra keele vestile ja hakkan kahtlema endas, teadvuses ja maailmas. Näiteks 2013. aasta alguses, 2014. aasta alguses ja 2014. aasta lõpus ahastasin pisut selle teadvuse probleemi üle!

Igal juhul Endel Põder, kes meil siin blogis ka tihti vahvalt sõna võtab, on EPLi blogis kirjutanud provokatiivse loo “Subjektiivseid muljeid teadvuse uurimisest“.

Meie muidugi tasapisi seda teadvuse uurimist ikka jätkame, seega ongi tore teatada, et Renate sai lõpuks avaldatud ühe “kauatehtud kaunikese” – artikkel sellest, mis on teadvuse üldised neurokorrelaadid, kui kasutada palju erinevaid stiimuleid. Selgus, et need teadvuse neurokorrelaadid võivad olla väga erineva algusajaga, olenevalt sellest, milliseid katsekordi parajasti analüüsida. See on üsna tüütu, aga loodetavasti ka kolleegide arvates oluline tulemus.

Avatud meelega

märts 21, 2015 Lisa kommentaar

Olen viimased nädalad olnud sunnitud kirjatööd tegema vasaku käega, seega pole imestada, et siin ajaveebis veerevad ringi vaid heinapallid! Ega ma tänagi pikalt ei kirjuta, aga viitan sellele, mida teised on kirjutanud.

Nimelt on Thomas Metzinger ja Jennifer Windt kokku pannud väga muljetavaldava artikliseeria teadvuseuuringute jaoks kesksetel teemadel. Kogumik OPEN MIND sisaldab 1545 (!!) lehekülge tihedat teksti, kusjuures autoriteks on nii oma ala parimad (Block, Singer, Lamme, Haynes ..) kui ka noorteadlased, kes gurude artikleid kommenteerivad. Formaadiks on põhiartikkel, sellele järgnev pisut kriitiline ja mõtisklev kommentaar ja siis põhiartikli autori vastus. Suurepärane kogumik! Lugege või sirvige kõiki tükke, aga järgnevalt paar nopet:

John-Dylan Haynes on üks neist, kes tõi niiöelda mõtetelugemismeetodid ajuteadusesse. Ta on neid meetodeid korduvalt kasutanud teadvuseteaduse hüvanguks. Oma artiklis võtab ta kokku mõned hiljutised katsed lugeda välja katseisikute teadvuse sisu prefrontaalsest korteksist. See küsimusepüstitus on oluline, sest globaalse tööruumi teooria väidab, et prefrontaalne korteks on vahetult seotud teadvuselamusega. Haynes aga näitab, et sealt pole võimalik välja lugeda teavet selle kohta, mida täpselt katseisik parajasti näeb või mõtleb. Seega on see korralik (ja väga teretulnud) kaigas globaalse tööruumi teooria kodaratesse. Haynesi kirjatükki kommenteerib mu doktorantuurikaaslane Caspar, kelle põhisõnumeid on kaks: 1) mõtetelugemismeetodid ei pruugi olla piisavalt tundlikud, et prefrontaalsest korteksist leida vahetut teavet teadvuselamuse kohta; 2) teadvus võib põhineda erinevate ajupiirkondade neuronipopulatsioonide omavahelisel sünkroonsusel. Haynes vastab mõlemale punktile ja märgib, et pole head tõendusmaterjali selle kohta, et sünkroniseerimismustrid kannaksid otsest teavet teadvuselamuse kohta (st et sünkroniseerimismustritest oleks võimalik välja lugeda, mida katseisik parajasti teadvustab).

Lamme jahub ikka meeleldi oma teooriast, millest ma pikalt pajatama ei hakka. Tema artiklist koorub aga ka oluline ennustus: teadvustamata töötlus ei suuda eristada kujundit taustast teatud tunnuste (incremental grouping) põhjal. Kas keegi viitsiks teha eksperimendi, mis näitab vastupidist? Huvitavam on tema artiklile suunatud kommentaar, mille autoriks on mu endine boss Lucia. Nimelt selles artiklis visandab Lucia piirjooned sellest, millised saavad olema tema uue uurimisgrupi peamised teemad. Neid kontuure võib leida antud kommentaari punktides 2 ja 3. Lucia arvab, et iga teadvuseteooria peab selgitama, kuidas eelnev kogemus mõjutab taju (sest taju on igal hetkel mälusisude mängukann). Lisaks on ta seisukohal, et teadvustamist eristab teadvusevälisest töötlusest ajaline skaala – teadvusevälised protsessid suudavad töödelda vahetut teavet, teadvus on seotud integratsiooniga pikemal ajaskaalal.

Eelneva kogemuse roll teadvuse kujundamisel on igal juhul tõusnud esiplaanile, kuna ajuteaduses (ja ka psühholoogiateaduses) on hakanud domineerima ennustava kodeerimise teooria. Lamme oma tükis on selle teooria suhtes skeptiline, optimistlikumat ülevaadet pakuvad Hohwy ja Seth. Suhtugem sellesse ideesse avatud meelega!

Head lugemist!

Otsad Kokku 2014

detsember 27, 2014 6 kommentaari

Mu äi ütleb ikka, et teatud tüüpi inimestele meeldib endale probleeme püstitada, et siis nende all kokku variseda. Mulle on pikapeale tunduma hakanud, et minu ja teadvuse probleemiga on umbes sama lugu: esimesed üheksa aastat kandsin seda teadvuse probleemi uhkusega, kuid nüüd on ta jäänud mu jaoks üha raskemaks. Kuhu me jõuame teadvuse suure probleemiga? Kas üldse kuskile?

2012. aastal avaldasime artikli selle kohta, et teadvuse neuronaalseid korrelaate (TNK) pole sugugi nii lihtne leida, kui teadlased arvama kipuvad. Kolleegid noogutasid, viitasid seda artiklit, arutasid tema üle. Pärast seda edukat probleemipüstitust oleme loomulikult ka ise otsinud uusi viise ja uusi võimalusi, kuidas TNKdele jälile saada, kuid see otsing on olnud üsna edutu. Tõsi, ühe hästiavaldatud katse peale tulime ja kolleegid jälle noogutasid, aga see katseidee ei lahenda meie poolt püstitatud probleemi.

Kirjutasime 2013. aastal ühe raamatupeatüki selle probleemi ja tema lahendamise kohta, aga selle jutu kohta võiks vastata raadiost tihti kõlava muusikapalaga: “Ainult sõnad, mees. Kus on teod, mees?”

Ja tõsi ta on, revolutsioonilisi katseid TNKde murdmiseks meie laboritest tulnud pole. Renate üks katse on meie arvates vajalik ja oluline. Kuid lisaks sellele, et retsensendid virisevad, on selge see, et see katse ei lahenda samuti TNKga seotud probleeme. Seega me seletame, kirjutame probleemist, aga reaalselt selle lahendamisele lähemale astunud pole.

Olgu, kutsusime siis kokku nõiad ja võlurid. Kõik nad ei tulnud, aga 11 tarkpead juhtisid gruppe, mis meile tõepoolest oma tõetraktaadid saatsid. Keerutan jälle keerulist juttu, aga tõsi ta on, et kutsusime Talis Bachmanniga kokku ühe ajakirja erinumbri, mille fookuses oli just see probleem ja tema potentsiaalsed lahendused. Saadeti 11 artiklit. Lahendusi ja vastuseid oli täpselt 0. Muidugi ei pea olema nii pessimistlik: tore, et arutati; tore, et kaasa mõeldi; mõne huvitava mõtte saime ka, aga reaalselt peab nentima, et kellelgi pole selget visooni, kuhu ja kuidas edasi.

Mida ma siis selles olukorras ette võtan? Üks viis on vaadata teisi teemasid, teisi uurimisprobleeme. Olen sellega viimasel aastal Rauli arvutusliku neuroteaduse grupis ka üsna edukalt tegelenud, aga ega see iseenda uus defineerimine lihtne ei ole. On raske võidelda inertsi (loe: laiskuse) ja iseenda seniste saavutustega. Kui konverentsidel tulevad inimesed juurde, kiidavad meie 2012. aasta artiklit ja küsivad, kuidas see TNKde destilleerimine läheb, on neile imelik vastata: “Ah, see teadvuse probleem oli liiga raske. Ma nüüd tegelen hoopis resilientsuse, mälu ja virtuaalse reaalsusega.”

Kuna on aasta kokkuvõtete aeg, siis on sobiv märkida, et selle aasta alguses rääkisin täpselt samadest probleemidest. Ma säästan teid klikkimisest ja kopeerin sealt kõige olulisema, mis sobib siia ideaalselt:

“Mul kui teadlasel on tarvis tunnet, et ma olen millegi kannul, et ma olen oma probleemi lahendusele lähenemas (isegi kui see lahendus ise võib olla alles aastate pärast), kuid praegu teadvuse probleemi juures mul seda tunnet pole. See ei tulene sellest, et teadvuse probleem saab alati kõigist teadlastest jagu – on olnud päevi, kuid, aastaid, kus ma isegi olen tundnud, et ma lähenen ja me läheneme teadvuse probleemi lahendusele. Tänane tunne on tekitatud sellest, et ehkki olen teadvuse probleemiga maadelnud 9 aastat, ei ole mul ette näidata ühtegi fakti või tulemust, mis veenaks mind ennast või teisi selles, et oleme teadvuse mõistatusele tõesti lähenemas. See kammitseb mu optimismi ja kuna optimism – lootus lahendusele lähemale nihkuda – on teaduse mootor, on oht stagneeruda, avaldada artikleid samadel teemadel, ilma et tegelikult kuhugi liiguks.

Aga kõige olulisem on see, et teaduses ei lähe asi edasi, kui uue aasta hakul oma teadusprobleemi üle kurta. Tuleb lugeda artikleid, vajadusel ka teistel teemadel, et mõte uuesti liikuma saada. Tuleb mõelda eksperimentide peale, eksperimente läbi viia, sukelduda teadmistesse ajust ja teha seda, mis ka teadlasele vahel raske on – mõtelda nii enda teadusprobleemist kui ka alternatiividest nii, nagu varem pole mõelnud.”

Niisiis pessimistlikumalt võiks öelda, et sellest tsiteeritud jutust aasta hiljem olen ma endiselt samade mõtete juures, endiselt teadvuse probleemi all kokku varisemas. Aga seda võiks ka positiivsema poole pealt vaadata – aasta hiljem pole ma endiselt alla andnud, üritan end endiselt ümber defineerida, leida mõni teema, mis suudaks mind edasi kanda. Olen lugenud sadu teadusartikleid teistel teemadel ja vahel, mõneks hetkeks või päevaks või nädalaks isegi tundnud, et mul on idee, mille järel tasuks mõned aastad tuhnida. Eks näeme, kus olen aasta pärast. Tulgu teil kõigil tore 2015!

Milliseid küsimusi võiks teadvuseteaduses küsida ja vastata täna?

aprill 4, 2014 Lisa kommentaar

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!