vaatiiko itsetietoisuus monimutkaisia aivoja?

tietokoneella, älypuhelimella tai muulla elektronisella laitteella, jolla luet tätä artikkelia, on alkeellinen aivomuoto.* Siinä on hyvin organisoituja sähkövirtapiirejä, jotka tallentavat tietoa ja käyttäytyvät tietyillä, ennustettavissa olevilla tavoilla aivan kuten toisiinsa yhteydessä olevat solut aivoissasi. Kaikkein perustavanlaatuisimmalla tasolla sähköpiirit ja hermosolut koostuvat samasta aineesta—atomeista ja niiden alkeishiukkasista—mutta vaikka ihmisaivot ovat tietoisia, ihmisen tekemät laitteet eivät tiedä niiden olemassaolosta. Useimmat tiedemiehet väittävät, ettei tietoisuus ole kaikkeuden kaiken aineen universaalinen ominaisuus. Sen sijaan tietoisuus rajoittuu sellaisten eläinten osajoukkoon, joilla on suhteellisen monimutkaiset aivot. Mitä enemmän tutkijat tutkivat eläinten käyttäytymistä ja aivojen anatomiaa, sitä universaalimpi tietoisuus näyttää kuitenkin olevan. Niin monimutkaiset aivot kuin ihmisaivot eivät todellakaan ole välttämättömiä tietoisuudelle. 7. heinäkuuta tänä vuonna Cambridgen yliopistossa kokoontunut neurotieteilijöiden ryhmä allekirjoitti asiakirjan, jossa julistettiin virallisesti, että muut kuin ihmiseläimet, “mukaan lukien kaikki nisäkkäät ja linnut ja monet muut eläimet, myös mustekalat”, ovat tajuissaan.

ihmiset ovat enemmän kuin vain tietoisia—he ovat myös itsetietoisia. Tutkijat ovat eri mieltä tietoisuuden ja itsetietoisuuden erosta, mutta tässä on yksi yleinen selitys: tietoisuus on tietoisuutta omasta kehosta ja ympäristöstä; itsetietoisuus on tämän tietoisuuden tunnistamista—ei ainoastaan sen ymmärtämistä, että on olemassa, vaan myös sen ymmärtämistä, että on tietoinen olemassaolostaan. Toinen tapa ajatella sitä: olla tietoinen on ajatella; olla itsetietoinen on ymmärtää, että olet ajatteleva olento ja ajatella ajatuksiasi. Oletettavasti ihmislapset ovat tietoisia—he havaitsevat ja reagoivat ympärillään oleviin ihmisiin ja asioihin—mutta he eivät ole vielä tietoisia itsestään. Ensimmäisinä elinvuosinaan Pikkulapset kehittävät itsetuntoa, oppivat tunnistamaan itsensä peilistä ja erottamaan oman näkökulmansa muiden ihmisten näkökulmista.

lukuisat neuroimaging—tutkimukset ovat esittäneet, että itsemme ajatteleminen, itsestämme otettujen kuvien tunnistaminen ja ajatustemme ja tunteidemme-toisin sanoen eri muotojen itsetuntemus—pohtiminen liittyvät kaikki aivokuoreen, aivojen uloimpaan, koukeroisesti ryppyiseen osaan. Se, että ihmisillä on erityisen suuri ja ryppyinen aivokuori suhteessa ruumiin kokoon, oletettavasti selittää sen, miksi näytämme olevan itsetietoisempia kuin useimmat muut eläimet.

voisi siis olettaa, että mies, jolta puuttuu valtavia osia aivokuorestaan, menettäisi ainakin osan itsetuntemuksestaan. Potilas R, joka tunnetaan myös nimellä Roger, uhmaa tuota odotusta. Roger on 57-vuotias mies, joka sai laajan aivovaurion vuonna 1980 saatuaan vakavan herpesviruksen aiheuttaman herpes simplex-enkefaliitin eli aivotulehduksen. Tauti tuhosi suurimman osan Rogerin saaristolaisaivokuoresta, anteriorisen cingulate Cortexin (Acc) ja medial prefrontal cortexin (mPFC), kaikki aivoalueet, joiden katsottiin olevan välttämättömiä itsetuntemukselle. Noin 10 prosenttia hänen insulastaan on jäljellä ja vain yksi prosentti hänen ACC: stään.

Roger ei muista paljoakaan siitä, mitä hänelle tapahtui vuosina 1970-1980, ja hänellä on suuria vaikeuksia muodostaa uusia muistoja. Hän ei voi myöskään maistaa eikä haistaa. Mutta hän tietää yhä, kuka hän on-hänellä on itsetuntoa. Hän tunnistaa itsensä peilistä ja valokuvista. Useimpien mielestä Roger vaikuttaa suhteellisen tyypilliseltä mieheltä, joka ei käyttäydy tavallisuudesta poikkeavasti.

Carissa Philippi ja David Rudrauf Iowan yliopistosta kollegoineen selvittivät Rogerin itsetuntemuksen laajuutta testisarjassa. Esimerkiksi peilintunnistustehtävässä tutkija oli sivelevinään jotain Rogerin nenästä mustaa luomiväriä peittävällä kudoksella. 15 minuuttia myöhemmin tutkija pyysi Rogeria katsomaan itseään peilistä. Roger hieroi heti nenässään olleen mustan tahran pois ja ihmetteli ääneen, miten se sinne ylipäätään joutui.

Filippi ja Rudrauf näyttivät Rogerille myös valokuvia itsestään, hänen tuntemistaan ihmisistä ja tuntemattomista. Hän lähes aina tunnisti itsensä eikä koskaan erehtynyt luulemaan toista itseään, mutta hänen oli joskus vaikea tunnistaa kuvaa kasvoistaan, kun se ilmestyi itsestään mustalla pohjalla, ilman hiuksia ja vaatteita.

Roger myös erotti itseään kutittavan tunteen siitä, että joku toinen kutittaa häntä, ja piti jälkimmäistä johdonmukaisesti kiihottavampana. Kun eräs tutkija kysyi lupaa kutittaa Rogerin kainaloita, tämä vastasi: “Onko pyyhettä?”Kuten Filippi ja Rudrauf toteavat, Rogerin nopea äly osoittaa, että sen lisäksi, että hän säilyttää itsetuntonsa, hän omaksuu toisten näkökulman—lahjakkuuden, joka tunnetaan mielen teoriana. Hän ennakoi, että tutkija huomaisi hänen hikiset kainalonsa ja käytti huumoria estääkseen kiusallisuuden.

toisessa tehtävässä Rogerin oli vedettävä tietokonehiirellä sininen laatikko tietokoneen ruudun keskeltä kohti vihreää laatikkoa yhdessä ruudun kulmista. Joissakin tapauksissa ohjelma antoi hänelle täydellisen hallinnan sinisestä laatikosta, toisissa tapauksissa ohjelma rajoitti hänen hallintaansa. Roger erotteli helposti istunnot, joissa hänellä oli täysi kontrolli, ja ajat, jolloin jokin muu voima oli töissä. Toisin sanoen hän ymmärsi, milloin hän oli ja ei ollut vastuussa tietyistä teoista. Tulokset näkyvät verkossa 22. elokuuta PLOS One.

ottaen huomioon todisteet Rogerin suurelta osin koskemattomasta itsetuntemuksesta huolimatta hänen tuhoutuneista aivoistaan, Philippi, Rudrauf ja heidän kollegansa väittävät, että saaristolaisaivokuori, anteriorinen cingulate cortex (Acc) ja medial prefrontal cortex (mPFC) eivät yksinään pysty selittämään itsensä tietoista tunnistamista ajattelevaksi olennoksi. Sen sijaan he ehdottavat, että itsetietoisuus on paljon hajanaisempi kognitiivinen prosessi, joka perustuu moniin aivojen osiin, myös alueisiin, jotka eivät sijaitse aivokuoressa.

uudessa tutkimuksessaan Filippi ja Rudrauf viittaavat kiehtovaan katsaukseen hydranenkefaliaa sairastavista lapsista—harvinaisesta sairaudesta, jossa nestetäytteiset pussit korvaavat aivojen aivopuoliskot. Hydranenkefaliaa sairastavilta lapsilta puuttuu käytännössä kaikki aivojen osat aivorunkoa ja pikkuaivoja sekä muutamia muita rakenteita lukuun ottamatta. Valon pitäminen tällaisen lapsen pään lähellä valaisee kallon kuin jätskilyhty. Vaikka monet hydranenkefaliaa sairastavat lapset vaikuttavat syntyessään suhteellisen normaaleilta, heille kehittyy usein nopeasti kasvuongelmia, kouristuksia ja näkökyvyn heikkenemistä. Useimmat kuolevat ensimmäisen elinvuotensa aikana. Joissakin tapauksissa hydranenkefaliaa sairastavat lapset elävät kuitenkin vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Tällaisilta lapsilta puuttuu aivokuori-se osa aivoista, jonka ajatellaan olevan tärkein tietoisuuden ja itsetuntemuksen kannalta—mutta, kuten tarkastelupaperissa tehdään selväksi, ainakin jotkut hydranenkefaliset lapset antavat jokaisen aidon tietoisuuden vaikutelman. He reagoivat ihmisiin ja asioihin ympäristössään. Kun joku soittaa, hän piristyy. Lapset hymyilevät, nauravat ja itkevät. He tietävät eron tuttujen ja tuntemattomien välillä. Ne liikkuvat kohti haluamiaan esineitä. Ja he pitävät tietynlaisesta musiikista enemmän kuin toisista. Jos jotkut hydranenkefaliaa sairastavat lapset ovat tajuissaan, aivot eivät tarvitse ehjää aivokuorta tietoisuuden tuottamiseen.

siihen, ovatko tällaiset lapset todella itsetietoisia, on kuitenkin vaikeampi vastata, varsinkin kun he eivät pysty kommunikoimaan kielen kanssa. D. Alan Shewmonin arvostelussa yksi lapsi osoitti voimakasta ihastusta peilikuvaansa kohtaan, mutta ei ole selvää, tunnistiko hän peilikuvansa omakseen. Silti hydranenkefalian tutkimus ja Rogerin tapaustutkimus osoittavat, että itsetuntemus—tämä näennäisen hienostunut ja ainutlaatuinen tajunnan päälle kerrostunut kognitiivinen prosessi—saattaa olla universaalimpi kuin tajusimmekaan.

*jos tulostit tämän artikkelin, kehuja ja kiitos lukemisesta!

Merker B (2007) Consciousness without a cerebral cortex: a challenge for neuroscience and medicine. Behavioral and Brain Sciences 30: 63-81.

Philippi C., Feinstein J. S., Khalsa S. S., Damasio A., Tranel D., Landini G., Williford K. 5, Rudrauf D. Säilytti itsetuntemuksensa-insulan, anteriorisen cingulate-ja mediaalisen etuotsalohkon aivovaurioiden jälkeen. PLOS YKSI. Elokuun 22.

Shewmon DA, Holmes GL, Byrne PA. Consciousness in congenitally decorticate children: developmental vegetative state as self-functional profetia. Dev Med Child Neurol. 1999 kesä; 41 (6): 364-74.