torstai 7. elokuuta 2014

Todellisuus on aivojen simulaatio

Edellisessä kvanttikaikkeuden kummallisuuksia käsittelevässä pohdinnassa tulimme siihen kummalliseen lopputulokseen, ettei ole olemassa mitään kvanttikaikkeutta objektiivisessa mielessä, vaan kvanttifysiikan on sen sijaan järkevintä käsittää kuvaavan maailmankaikkeutta havaitsevan agentin subjektiivisia uskomuksia. (Korostan toisaalta vieläkin sitä, että tämä on henkilökohtainen näkemykseni asiasta, josta ei ole minkäänlaista yhteistä konsensusta edes (tai varsinkaan) alan asiantuntijoiden keskuudessa.) Tässä tekstissä syvennyn erinäisten neurobiologisten faktojen ja henkilökohtaisten kokemuksieni pohjalta edelleen siihen, kuinka subjektiivinen kokemamme todellisuus onkaan huolimatta siitä, että havaintojemme pohjana vaikuttaakin vahvasti toimivan jonkinlainen yhteinen fysikaalinen maailmankaikkeus. Tämän kaltainen pilkun sensuelli hyväily vahvistaa sitä vaikutelmaa, ettei meillä ole koskaan suoraa yhteyttä objektiiviseen todellisuuteen, mitä se sitten ikinä onkaan, jos mitään, vaan kokemuksemme on aina filtteröity aistiemme ja tietoisuutemme läpi.

Ajatellaanpa esimerkiksi näköaistiamme. Henkilölle, jonka näköaisti on normaali, maailma näyttäytyy niin selkeänä ja vakaana, että hän on altis riemukkaasti julistamaan "Tämä on Se Oikea Todellisuus™!" Mutta kun katsotaan tarkemmin, miltä maailma oikeasti näyttäytyy normaalin silmän läpi, niin totuus alkaa valjeta. Valon matka ulkomaailmasta tietoisuuteen alkaa, kun mykiön läpäisevät valonsäteet kulkeutuvat silmänpohjassa olevalle verkkokalvoksi tai retinaksi kutsutulle kalvolle, jossa silmän valoreseptorisolut sijaitsevat. Nämä hermosolut muuttavat valon sähköisiksi hermosignaaleiksi, jotka sitten jatkavat matkaansa kohti aivoja. Valoreseptorisolujen tiheys retinalla määrittää absoluuttisen ylärajan aivojemme vastaanottaman kuvan tarkkuudelle. Neurobiologit ovat kokeineen todenneet, että retinan resoluutio on yllättävän vaatimaton. Sen lisäksi, että kuva heijastuu retinalle väärinpäin, ainoastaan näkökentän kapeassa keskiosassa sijaitsee tiheämpi keskittymä värejä havaitsevia reseptorisoluja, kun taas muu näkökenttä näyttäytyy hyvin sumeana ja mustavalkoisena. Noin 15 astetta ulospäin näkökentän keskipisteestä sijaitsee retinassa myös täysin paljas aukko, niin kutsuttu sokea piste, missä verisuonet läpäisevät retinan. Kaiken muun hyvän lisäksi nämä retinaa ruokkivat verisuonet haarautuvat retinan päälle, niin että silmään osuvan valon täytyy matkustaa verisuonien läpi saavuttaakseen reseptorisolut. Suck on that, älykäs suunnittelu!

Jos retinan näkötarkkuus on todella noin surkea, niin miten sitten on mahdollista, että maailma näyttäytyy niin kirkkaana ja värikkäänä meille? Tutkijat ovat osoittaneet, että silmämme tekevät jatkuvasti pientä nopeaa edestakaista liikettä havaitakseen retinan tarkalla keskiöllä suurimman osan näkökentästämme ja täyttääkseen sokean pisteen. Aivomme sitten vain filtteröivät pois nämä silmien liikkeet kokemastamme todellisuudesta, jotta maailma ei alituiseen pomppisi silmissämme, ja rakentavat pala palalta näköhavaintomme keskiön tarkkojen havaintojen pohjalta. Näitä silmien pomppivia sakkadiliikkeitä voi kuitenkin tietoisesti vaimentaa. Yksinkertainen tapa testata oman näköaistin tarkkuutta ja värinäköä onkin tuijottaa päättäväisesti johonkin paikallaan pysyvään kiintopisteeseen, ja siirtää joitain esineitä näkökentän ulkopuolelta sen laidoille. Näin voi esimerkiksi varmentua oman näkönsä sumeudesta ja värinäön puutteesta näkökentän reunoilla. Suosittelen kokeilemaan! (Kannattaa kuitenkin ottaa huomioon, että havaintoihin yleensä vaikuttaa myös se, mitä odottaa havaitsevansa. Esimerkiksi värinäköä testattaessa testihenkilön ei pitäisi antaa tietää etukäteen, mikä väri on kyseessä.) Sokean pisteen olemassaolon voi helposti todeta alla olevan kuvan avulla:
Sulje vasen silmä, tuijota oikealla ristiä, ja siirrä päätäsi kohti ruutua. Jossain vaiheessa musta pallo katoaa näkökentästä, sillä aivot vain kylmän viileästi täyttävät aukon valkoisella värillä, jotta todellisuudessa ei olisi reikää. Sama pätee tietenkin mihin sitten ikinä katsotkin vain toisella silmällä. Aivot täyttävät aukon puhtaasti arvaamalla sen sisällön, mikä on käytännössä mahdoton normaalitilanteessa huomata! Toinen mielenkiintoinen metodi kokea näköhavaintojen subjektiivisuus ovat erilaiset visuaaliset illuusiot, joita löytyy internetistä pilvin pimein, esimerkiksi tältä sivustolta. Tämä on yksi kaikkien aikojen suosikeistani:
Huomaa, että psykedeelikäärme ei oikeasti luikertele, vaan it's all in your head, maaan!

Edellisestä näköaistiesimerkistä käy jo varsin selväksi, että näkemämme ulkomaailma ei vastaa täysin silmiemme rekisteröimiä valokuvioita, vaan aivot rakentavat näkökokemuksemme monesti hyvinkin puutteellisten aistihavaintojen pohjalta. Monet neurologiset sairaskertomukset osoittavat lisäksi, että vaikka potilaan silmät toimisivat täydellisesti, niin jos jokin näköhavaintoja prosessoiva aivojen osa on vaurioitunut, potilaan tietoinen näkökokemus on vakavasti puutteellinen. Mielenkiintoisena esimerkkinä tästä käy vaikka niin kutsuttu hemispatiaalinen neglect, jossa aivovammapotilas ei kykene tietoisesti näkemään mitään näkökenttänsä jommalla kummalla puolella, vaikka hänen silmänsä toimivatkin normaalisti. Näille potilaille on kuin puolta maailmasta ei olisi lainkaan olemassa. Mutta ei tässä suinkaan kaikki! Pystymmehän näkemään täydellisesti vaikka silmät kiinni, kuten joka yö voimme todeta unissamme. Kokemamme mielen sisäinen unimaailma vaikuttaa yleensä jopa niin realistiselta, ettemme kykene erottamaan sitä ulkomaailmasta. Voidaan siis täysin valehtelematta sanoa, että emme näe silmillämme vaan aivoillamme. Sama pätee kaikkiin muihinkin aistikokemuksiin. Tietoisesti havaitsemamme "todellisuus" vaikuttaa siis olevan pitkälti omien yksilöllisten aivojemme tuotosta.

Unikokemuksien pohjalta vaikuttaa siis vahvasti siltä, että aivomme sisältävät erittäin realistisen mallin havaitsemastamme ulkomaailmasta, ja kykenevät tämän mallin pohjalta simuloimaan tapahtumia tajunnanräjäyttävällä tarkkuudella. Itse asiassa kokemamme valvetodellisuus on todennäköisesti juuri tämä simulaatio vain sillä erotuksella, että ollessamme valveilla aivot pyrkivät sovittamaan yhteen aistihavaintomme ja simulaation synnyttämät kokemukset. Tähän viittaa muun muassa se, kuinka sekä valveilla että unessa samat aivokuorialueet ovat aktivoituneena. Toisaalta voisi myös kysyä, miksi hitossa aivoissamme olisi tällainen hienostunut todellisuussimulaattori, jos sitä ei käytettäisi todellisuuden simulointiin. Monimutkaiset aivomme ovat monilta osin kehittyneet evoluution myötä nimenomaan ennakoimaan ulkomaailman tapahtumia, antaen ihmiseläimelle huomattavan etulyöntiaseman taistelussa olemassaolostaan. Tässä suhteessa todellisuussimulaattori on ylivertainen apuväline.

Oma arvostukseni aivojen todellisuussimulaattoria kohtaan on kasvanut merkittävästi kokiessani niin kutsuttuja selkounia. Selkouni on määritelmältään uni, jossa unennäkijä ymmärtää näkevänsä unta ollessaan vielä unessa. Yleensähän unessa oleva henkilö ei tiedä olevansa unessa, vaan kuvittelee olevansa valveilla, tai luultavasti ei edes sen suuremmin ajattele asiaa. Sen sijaan selkouneksija tietää, että vastoin unen hänelle tarjoamia aistimuksia, itse asiassa hän makaa reporankana sängyssään, tai mihin nyt sitten onkaan sattunut nukahtamaan. Monet ihmiset näkevät selkounia spontaanisti ainakin kerran elämässään, mutta niiden näkemistä voi myös harjoitella monin eri metodein. (Suhteellisen huuhaavapaata suomenkielistä tietoa selkounista voi löytää esimerkiksi osoitteesta hoyhensaaret.info. Inspiroiva englanninkielinen johdatus aiheeseen on Stephen LaBergen ja Howard Rheingoldin kirja Exploring the World of Lucid Dreaming.) Tänä vuonna tutkijat osoittivat luotettavin kokein, että selkounia voi myös synnyttää johtamalla nukkujan aivokuoreen 25-40 Hertzin taajuista sähkövirtaa!

Selkouni on tavallaan valveen ja unen välitila, jossa unennäkijän ajatukset vastaa suurimmaksi osaksi normaaleja valveajatuksia, mutta muilta osin hän on edelleen unessa. Tarkemmin ottaen selkounen ja normaaliunen ero ei ole lainkaan mustavalkoinen, vaan selkouni voi olla enemmän tai vähemmän selkeä. Lisäksi normaali uni voi vaihtua sulavasti selkouneksi, jos unennäkijä huomaa olevansa unessa, ja vastaavasti selkouni voi vaihtua saumattomasti normaaliuneksi, jos unennäkijä unohtaa olevansa unessa, mikä on hyvin yleistä. Yleensä selkounen ylläpito selkeänä vaatiikin vahvaa keskittymistä ja harjoittelua, sillä valvetajunta pyrkii jatkuvasti sumeutumaan normaalin unitajunnan suuntaan. Toinen yleinen aloittelijan ongelma on se, että uneksijan tajutessa uneksivansa hän innostuu niin kovasti, että herää samantien.

Eräs selkounien merkittävimmistä ominaisuuksista on se, että unennäkijä voi vaikuttaa unen sisältöön. Sen lisäksi, että hän voi vapaasti päättää liikkua unitodellisuudessa minne haluaa, hän voi myös muuttaa kokemaansa "ulkoista" unitodellisuutta. Unitodellisuuden ei tarvitse tietenkään myöskään noudattaa normaaleja fysiikan lakeja. Monien harrastajien motivaatio selkouneksintaan juontaakin juurensa siitä, että selkounissa he voivat toteuttaa toiveitaan ja fantasioitaan, jotka eivät ole välttämättä edes fysikaalisesti mahdollisia valveilla ollessa. Esimerkiksi monet harrastavat selkounissaan lentämistä ilman apuvälineitä, jonka voin omakohtaisesti todistaa johtavan aluksi valtavaan riemuun ja vapauden tunteeseen. Periaatteessa selkounissa vain mielikuvitus on mahdollisuuksien rajana!

Aivojen todellisuussimulaattorin kannalta mielenkiintoisen tästä selkounien ominaisuudesta tekee se monien selkouneksijoiden anekdoottinen kokemus, että unikokemukseen vaikuttaminen onnistuu vain, jos unennäkijä uskoo kykyynsä vaikuttaa uneen halutulla tavalla. Esimerkiksi lentäminen voi saada hyvin jyrkästi alaspäin suuntautuvan lopun, jos unennäkijä alkaa ajatella, että "hetkinen, eihän tämän pitäisi olla mahdollista." Tällaiset murheet yleensä liittyvät myös siihen, että unennäkijä alkaa menettää tajuntansa selkeyden, koska muuten hän ymmärtäisi, ettei valvetodellisuuden reunaehtojen tarvitse päteä unessa. Selkounikokemuksen kannalta vaikuttaa siten olevan hyvin merkittävää se, mitä unennäkijä odottaa tapahtuvan. Voisi sanoa, että "emme näe silmillämme vaan aivoillamme, ja unessa näemme mitä odotamme näkevämme." Samalla tavalla valveilla ollessamme odotuksemme siitä, mitä tulemme kokemaan, muokkaavat huomattavasti kokemustamme todellisuudesta. Kokeile vaikka! Tätä ilmiötä havainnollistamaan on kehitetty monia psykologisia testejä, joiden tuloksiin havaitsijan odotusten vaikutus on tieteellisesti todennettu. Odotusten vaikutuksella sekä uni- että valvekokemuksiin vaikuttaisi olevan myös neurobiologinen pohja aivojen takaisinkytkennöissä: Aivokuoreen saapuvaan hermosignaaliin, johon tietoinen kokemus perustuu, ei vaikuta ainoastaan aistielimistä tuleva signaali, vaan aivokuoresta kulkeutuu myös hermojohtimia taaksepäin, joita pitkin kulkeva signaali vaikuttaa vahvasti aivokuoreen saapuvaan signaaliin, välittäen tietoa siitä, mitä aivot odottavat tapahtuvan. (Tämän ja monia muita mielenkiintoisia neurologisia faktoja opin Chicagon yliopiston järjestämällä Coursera-kurssilla "Neurobiology of Everyday Life".) Douglas Hofstadterin sanoin, "minä olen outo silmukka."

Tämän kaltaiset tulokset läpsäyttävät naamallemme kuin pakastimesta otetun märän pyyhkeen, jossa on sisällä rautakuulia, sen kylmän ja kovan tosiasian, että itseään on helppo huijata. Havaitsemamme todellisuus ei ole aina sitä, miltä se näyttää. Tieteellisessä tutkimuksessa käytettävät metodit on kehitetty muun muassa minimoimaan tällaiset henkilökohtaiset subjektiiviset vaikutteet tutkimustuloksiin. Siksipä tieteellisen tiedon --- kvanttifysiikka mukaan luettuna --- kannattaakin ajatella olevan yksityisten subjektiivisten kokemuksiemme suurin yhteinen nimittäjä, eikä suinkaan mikään absoluuttinen objektiivinen todellisuus.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti