Aivot – ”enemmän kuin tietokone”

SAMOIN ovat ihmisen aivot ihmeellinen elin. Yhdessä muun hermoston kanssa sitä on usein verrattu tietokoneisiin. Tietokoneet ovat tietenkin ihmisten tekemiä, ja ihmiset ovat ohjelmoineet ne etukäteen toimimaan niin, että ne suorittavat tehtävänsä perättäisten toimintojen ketjuna. Silti on paljon niitä, jotka uskovat, ettei ihmisen aivojen ”johtoverkon” rakentamiseen ja aivojen ”ohjelmointiin” ole tarvittu älyllistä olentoa.

Niin äärettömän nopeita kuin tietokoneet ovatkin, ne käsittelevät ainoastaan yhden tiedon kerrallaan, kun taas ihmisen hermosto käsittelee miljoonia tietoja samanaikaisesti. Esimerkiksi voit keväisellä kävelyretkellä nauttia kauniista maisemista, kuunnella lintujen laulua ja haistella kukkien tuoksua. Kaikki nämä miellyttävät ärsykkeet välittyvät aivoihin yhtä aikaa. Samanaikaisesti raajojesi aistireseptoreista virtaa aivoihisi tietoja, joiden perusteella ne joka hetki tietävät kummankin jalkasi asennon ja jokaisen lihaksen tilan. Silmäsi havaitsevat edessäsi polulla olevat esteet. Kaikkien tällaisten tietojen perusteella aivosi varmistavat sen, että jokainen askeleesi on varma.

Samanaikaisesti aivojesi pohjaosat valvovat sydämentoimintaa, hengitystä ja muita tärkeitä elintoimintoja. Silti aivosi tekevät vielä paljon muutakin. Voit kävellessäsi laulaa, puhua, vertailla edessäsi olevia maisemia aiempiin näkymiin tai tehdä suunnitelmia tulevaisuutta varten.

Kirjassa The Body Book todetaan: ”Aivot ovat paljon enemmän kuin tietokone. Yksikään tietokone ei voi tietää, onko se ikävystynyt tai tunteeko se lahjojensa menevän hukkaan, jolloin sen pitäisi kokeilla elämässään jotakin uutta. Tietokone ei pysty muuttamaan omaa ohjelmaansa; ennen kuin se voi alkaa tehdä jotakin uutta, lahjakkaan ihmisen täytyy ohjelmoida se uudelleen. – – Tietokone ei pysty rentoutumaan, haaveilemaan eikä nauramaan. Se ei voi innostua eikä pysty luovaan työhön. Se ei voi kokea elämyksiä eikä tajuta merkityksiä. Se ei voi rakastua.”

Aivoista ihmeellisimmät

Esimerkiksi norsuilla ja eräillä merieläimillä on suuremmat aivot kuin ihmisellä, mutta suhteessa ruumiinkokoon ovat ihmisen aivot kaikkein suurimmat. Richard Thompson selittää: ”Gorilla on kooltaan ihmistä suurempi, mutta sen aivot ovat kooltaan vain neljänneksen ihmisaivojen koosta.” – The Brain.

Neuronien eli hermosolujen välisten kytkentöjen määrä on ihmisaivoissa tähtitieteellisen suuri. Tämä selittyy sillä, että hermosolujen välillä on valtavasti tulevien ja lähtevien hermosyiden muodostamia yhteyksiä; saattaahan yksi neuroni olla kytkettynä yli 100000 muuhun neuroniin. ”Nykyihmisen aivoissa saattaa kytkentöjen lukumäärä olla melkeinpä ääretön” sanoo Anthony Smith kirjassaan The Mind. Se on suurempi ”kuin niiden atomien lukumäärä, joista tunnettu kaikkeus koostuu”, lisää hermotutkija Thompson.

Mutta ihmisaivot ovat vielä eräällä tavalla erikoiset. Valtavan neuroniverkoston kytkentätavasta nimenomaan johtuu, että ihmiset pystyvät ajattelemaan, puhumaan, kuuntelemaan, lukemaan ja kirjoittamaan. Kaikki tämä voi tapahtua kahdella tai useammalla kielellä. ”Kieli on tärkein eroavuus ihmisten ja eläinten välillä”, kirjoittaa Karl Sabbagh. Tämän rinnalla on eläinten viestintä yksinkertaista. Kehitysopin kannattaja Sabbagh myöntää, että tämä ero ”ei ole vain vähäpätöinen parannus verrattuna muiden eläinten kykyyn synnyttää ääniä – se on perustavanlaatuinen ominaisuus, joka tekee ihmisistä ihmisiä, ja se ilmenee suurina eroavuuksina aivojen rakenteessa”. – The Living Body.

Ihmisaivojen ihmeellisestä rakenteesta johtuu, että monet ovat kyenneet hyödyntämään paremmin aivojensa tarjoamia mahdollisuuksia, ja tulemalla taitavaksi jossakin käsityöammatissa, opettelemalla soittamaan jotakin soitinta, oppimalla toisen kielen tai kehittämällä mitä tahansa lahjojaan he ovat saaneet elämästään enemmän iloa. ”Kun ihminen opettelee jonkin uuden taidon”, kirjoittavat tohtorit R. ja B. Bruun, ”hän valmentaa neuronejaan tekemään uudenlaisia kytkentöjä. – – Mitä enemmän ihminen käyttää aivojaan, sitä tehokkaammiksi ne tulevat.” – The Human Body.

Kenen tekemät?

Olisiko jokin niin ”hyvin organisoitu ja hyvässä järjestyksessä oleva” kokonaisuus kuin käsi, silmä ja aivot voinut ilmaantua sattumalta? Jos ihmiselle annetaan kunnia työkalujen, tietokoneiden ja valokuvausfilmin keksimisestä, niin jollekulle varmasti kuuluu kunnia käden, silmän ja aivojen valmistamisesta, sillä ovathan ne edellisiin verrattuina monipuolisempia. Psalmista kirjoittaa Raamatussa: ”Herra, [”Jehova”, UM] – – Minä kiitän sinua siitä, että olen tehty ylen ihmeellisesti; ihmeelliset ovat sinun tekosi, sen minun sieluni kyllä tietää.” – Psalmi 139:1, 14.

Elimistössämme tapahtuu meidän sitä tiedostamattamme monenlaisia ihmeellisiä asioita. Tämä lehti tarkastelee lähiaikoina joitakin näitä hämmästyttäviä mekanismeja, ja myöskin sitä, voidaanko vanheneminen, sairaudet ja kuolema voittaa, jotta voisimme nauttia elämästä ikuisesti.

[Tekstiruutu s. 10]

Ihmeelliset aivosolut

NEURONIT eli hermosolut ovat hermoston erillisiä, itsenäisiä yksiköitä. Ihmisen hermosto koostuu monenlaisista neuroneista, joita on kaikkiaan noin 500 miljardia. Jotkin niistä ovat aistireseptoreita, jotka lähettävät tietoja eri osista elimistöä aivoihin. Aivojen ylimmässä osassa on neuroneja, jotka toimivat videonauhurin tavoin. Ne voivat tallentaa pysyvästi silmien ja korvien kautta tulevia tietoja. Voit vielä vuosien kuluttua ”kelata esiin” näitä näkymiä ja ääniä yhdessä ajatusten ja aistimusten kanssa, joita ei mikään ihmisen tekemä laite pysty tallentamaan.

Ihmisen muisti on edelleen arvoitus. Jollain tavoin se kuitenkin perustuu neuronien kytkentätapaan. Karl Sabbagh selittää: ”Tavallinen aivosolu on yhteydessä noin 60000 muuhun aivosoluun; joillakin soluilla on jopa neljännesmiljoona tällaista yhteyttä toisiin soluihin. – – Ihmisaivojen hermosolujen väliseen yhteysverkkoon voi mahtua ainakin tuhat kertaa niin paljon tietoa kuin suurimpaan tietosanakirjaan, jossa on sanokaamme 20–30 kookasta osaa.” – The Living Body.

Miten tieto sitten välittyy neuronista toiseen? Eläimillä, joilla on yksinkertainen hermosto, on paljon toisissaan kiinni olevia hermosoluja. Tällaisessa tapauksessa sähköinen signaali menee siltaa pitkin neuronista toiseen. Tällaista kahden neuronin liitoskohtaa sanotaan sähköiseksi synapsiksi. Se on nopea ja yksinkertainen.

Niin erikoiselta kuin se saattaakin vaikuttaa, useimmat ihmiselimistön neuroneista siirtävät viestejä eteenpäin kemiallisten synapsien kautta. Tämä hitaampi ja monimutkaisempi viestinsiirtomenetelmä on verrattavissa junaan, joka saapuu joelle, jolta puuttuu silta ja jonka yli se on vietävä lautalla. Kun sähköinen signaali tulee neuronin päätenappulaan, kemialliseen synapsiin, se joutuu pysähtymään sen takia, että kyseinen neuroni ei ole kiinni seuraavassa neuronissa. Kemiallisen välittäjän on kuljetettava signaali raon yli. Miksi hermoimpulssien siirto tapahtuu näin hankalasti, sähkökemiallisesti?

Tutkijat katsovat kemiallisten synapsien tarjoavan monia etuja. Niiden kautta viestit pääsevät kulkemaan vain yhteen suuntaan. Niitä sanotaan myös mukautumiskykyisiksi sen takia, että niiden tehtävä tai rakenne voi helposti muuttua. Niissä signaalit voivat muuntua. Jotkin kemialliset synapsit vahvistuvat käytössä, kun taas toiset häviävät käytön puutteessa. Richard Thompson kirjoittaa: ”Oppiminen ja muisti eivät voisi kehittyä hermostossa, jossa olisi vain sähköisiä synapseja.” – The Brain.

Näin selittää Anthony Smith: ”Neuronit eivät pelkästään välitä impulsseja – – niiden täytyy pystyä monimutkaisempaan tiedonvälitykseen kuin vain välittämään on-ei-muotoista tietoa. Ne eivät ole vain vasaroita, jotka kopauttavat seuraavana olevaa naulaa, joko useamman kerran tai harvemmin. Jotta vertaus ei jäisi ontumaan, ne ovat kuin puusepän pakki, jossa on höyliä, talttoja, pihtejä, puunuijia – ja vasaroita. – – Jokainen hermoimpulssi muuntuu matkan varrella, ja muuntuminen tapahtuu juuri synapseissa.” – The Mind.

Kemiallisilla synapseilla on vielä eräs etu puolellaan. Ne nimittäin vievät vähemmän tilaa kuin sähköiset synapsit, ja tämä selittää, miksi ihmisaivoissa on valtavan paljon synapseja. Science-aikakauslehden mukaan niitä on 100000000000000 kappaletta – saman verran kuin sadoissa linnunrataan verrattavissa tähtijärjestelmissä (galakseissa) on yhteensä tähtiä. Hermotutkija Thompson lisää: ”Me olemme sitä mitä me olemme sen johdosta, että aivomme eivät ole sähköllä toimivia koneita, vaan kemiallisesti toimivia koneita.”

[Tekstiruutu s. 12]

Miksi aivot tarvitsevat paljon verta

ENNEN kuin sukellat uima-altaaseen, kastat ehkä varpaasi veteen. Jos vesi on kylmää, pienet ihossasi olevat kylmän reseptorit aktivoituvat nopeasti. Vajaassa sekunnissa aivosi rekisteröivät veden lämpötilan. Kipureseptorit pystyvät lähettämään tietoja vielä nopeammin. Jotkin hermoimpulssit kiitävät jopa 360 kilometriä tunnissa – jolla vauhdilla pinkoisi jalkapallokentän sekunnissa päästä päähän.

Mistä aivot sitten tietävät, miten voimakas jokin ärsyke on? Esimerkiksi siitä, miten taajaan hermosolu välittää impulsseja, ja jotkin hermosolut pystyvät välittämään toistatuhattakin impulssia sekunnissa. Hermosolujen välinen vilkas toiminta aivoissa olisi mahdotonta ilman pumppujen ja voimalaitosten suorittamaa työtä.

Joka kerta kun hermosolu välittää impulssin, soluun virtaa sähköisesti varautuneita atomeja. Jos näitä natriumioneja, joiksi niitä kutsutaan, pääsee kerääntymään liiaksi hermosoluun, se menettää vähitellen kykynsä uuden impulssin välittämiseen. Miten tämä ongelma on ratkaistu? Anthony Smith selittää: ”Neuroneissa on kussakin noin miljoona pumppua – jokainen niistä on pieni kuoppa solukelmun pinnalla – ja jokainen pumppu pystyy joka sekunti viemään solusta ulos 200 natriumionia ja tuomaan sisään 130 kaliumionia.” Ionipumput toimivat silloinkin, kun hermosolut ovat lepotilassa. Solukelmun läpi nimittäin vuotaa kaiken aikaa natriumioneja sisään ja kaliumioneja ulos – ja pumppujen täytyy tehdä vuodon vaikutus tehottomaksi. – The Mind.

Pumput kuluttavat koko ajan energiaa. Niiden tarvitsema energia on peräisin pienistä mitokondrioista eli ”voimalaitoksista”, joita on siellä täällä kaikissa soluissa. Voidakseen tuottaa energiaa jokainen voimalaitos tarvitsee veren tuomaa happea ja glukoosia. Ei ihme, että aivot tarvitsevat paljon verta. Richard Thompson selittää: ”Vaikka aivojen paino on vain 2 prosenttia ruumiin koko painosta, [ne] saavat 16 prosenttia verenkierron tuomasta verestä, – – aivokudos saa 10 kertaa enemmän verta kuin lihaskudos.” – The Brain.

Kun seuraavan kerran tunnustelet veden lämpötilaa, ole kiitollinen siitä, että aivoissasi on biljoonia pumppuja ja voimalaitoksia. Muista myös, että tämä on mahdollista veresi kuljettaman hapen ja glukoosin ansiosta.

[Kuva s. 9]

Ihmisaivot käsittelevät miljoonia tietoja samanaikaisesti. Liikkuessasi raajojesi aistireseptorit välittävät aivoihisi joka hetki tietoja kummankin käsivarren asennosta ja jokaisen lihaksen tilasta

[Kuva s. 11]

Aivot ovat paljon mutkikkaammat ja monipuolisemmat kuin tietokone