Evoluutio tuotti tietoisuuden. Olemme alkaneet nähdä sen, mikä on tarpeen henkiin jäämiseksi.


mikä on tarpeen henkiin jäämiseksi.




Miksi tietoisuutemme on tällainen kuin se on? Ihmiskunnan ja koko elämän kehityksen aikajänteellä vastausta pitää hakea evoluutiosta.

Kun eliöllä on alkeellinen hermojärjestelmä, se pystyy vaaraan törmätessään vetäytymään ja ravintoon osuessaan käymään kiinni. Seuraava aste on ennakointi: sopivat ärsykkeet saavat eliön hälytystilaan, jossa se herkistyy kaikin tavoin havainnoimaan, onko lähistöllä vaara tai ruokaa. Tämä kaikki edistää henkiin jäämistä ja geenien siirtymistä jälkipolville.

Yhdysvaltalainen tietoisuusfilosofi Daniel Dennett uskoo, että hälytystilan valmiudet ovat laventuneet vähitellen säännölliseksi ympäristön tutkiskeluksi. Erityisesti kädelliset nisäkkäät ovat kehittyneet loputtoman uteliaiksi "informaationsyöjiksi", kuten psykologi George Miller on niitä nimittänyt.

Samaan tapaan ajattelee Iowan yliopiston neurologian professori, tunnettu emootioiden tutkija
Antonio Damasio. Tietoisuuden alkuna ovat biologiset tunnereaktiot, kuten vaaran aiheuttama pelko, joka muuttaa elimistön tilaa, Damasio arvelee kirjassaan Tapahtumisen tunne.


Aluksi oli ydintietoisuus

Damasion mukaan "tapahtumisen tunteesta" kasvaa tietoisuuden perusta, ydintietoisuus. Aivoissa syntyy esitys pelon aiheuttajasta ja eliöstä itsestään sekä näiden välisestä suhteesta. Tämä malli esittää, mitä juuri tässä ja nyt tapahtuu. Sekin on vastaus henkiin jäämisen haasteisiin.

Ydintietoisuuden ensimmäisiä laajennuspalikoita ovat muistot. Niistä rakentuu omaelämäkerrallinen itse: mistä olen tullut, kuka olen ja minne olen menossa. Laajentuneen tietoisuuden ansiosta ihminen voi suunnitella tulevaa ja kykenee käsittämään hyvän ja pahan erillään kivusta ja nautinnosta. Laajentunut tietoisuus on älyn ja omantunnon edellytys.

Damasion mielestä omatunto on ihmisyyden huipentuma mutta tietoisuuden arvoituksen ydin on alimmalla tasolla, ydintietoisuudessa.

Ydintietoisuus häviää esimerkiksi koomassa ja syvässä unessa. Sen pettäessä romahtaa myös laajentunut tietoisuus. Ydintietoisuus kuitenkin säilyy laajentuneen tietoisuuden häiriöistä huolimatta, esimerkiksi muistinmenetyksessä. Potilas voi käyttäytyä lounaspöydässä järkevästi ja seurustella sujuvasti, vaikkei hän tietäisi lainkaan, kuka hän on ja keiden kanssa aterioi.

Damasio on etsinyt ydintietoisuudelle välttämättömiä aivoalueita tutkimalla erilaisia ydintietoisuuden häiriöitä ja päätynyt siihen, että ydintietoisuus riippuu olennaisesti muutaman varhain kehittyneen aivorakenteen toiminnasta. Ne sijaitsevat pääosin selkäytimen yläpuolella ja aivopuoliskojen välissä: aivorungon yläosassa ja pihtipoimussa.


Kieli laajensi tietoisuutta

Kieltä on pitkään pidetty inhimillisen tietoisuuden kulmakivenä ja edellytyksenä. Damasio ei anna kielelle tätä asemaa tietoisuuden synnyssä. Ydintietoisuutemme rakentuu sanattomasti vieläkin, kun hetki hetkeltä uudelleen ja uudelleen luomme mallia ympäristön ja itsemme suhteesta.

Dennett kuitenkin uskoo, että kielellä on ollut keskeinen tehtävä tietoisuuden laajenemisessa. Esi-isän kysyvä urahdus on valpastuttanut toisen etsimään vastauksen. Kielen avulla ihminen on alkanut esittää kysymyksiä myös itselleen, ja tämä sisäinen puhe on yllyttänyt hakemaan lisää tietoa sekä aisteilla että ajattelulla.


Ydintietoisuutta eläimilläkin

Tietoisuus ei ole pelkästään ihmisen ominaisuus, vaikka niinkin on aiemmin haluttu ajatella. Damasio arvelee, että ydintietoisuutta on kaikilla eläimillä, joiden aivot ovat rakenteeltaan samanlaiset kuin ihmisen. Laajentunut tietoisuuskaan ei ole ihmisen yksinoikeus.

Delfiinit, suuret ihmisapinat ja norsut tunnistavat itsensä peilistä. Kun delfiini näkee heijastuksesta kylkeensä maalatun täplän, se saattaa taivuttaa itseään ihmetelläkseen tahraa suoraan kupeestaan. Gorillat ja simpanssit pystyvät lisäksi oppimaan viittomakieltä ja keskustelemaan. Ne ymmärtävät selvästi toinen toisensa aikomuksia ja pystyvät politikoimaan lauman valtataisteluissa.

Silti muiden lajien tietoisuus on varmasti toisenlaista kuin meidän. Miltä tuntuu olla lepakko ja aistia kaikuluotaimella? Tai minkävärinen on linnun taivas?

Sinisyys ei ole taivaan vaan meidän tajuntamme ominaisuus. Ihminen aistii valon eri aallonpituudet eri väreinä. Onko sinisyys samaa edes kaikille ihmisille? Punavihersokeille punainen ja vihreä ovat eri asia kuin muille.

Punavihersokea ei selviytyisi, jos hänen pitäisi elää marjoja ja hedelmiä keräilevänä kasvinsyöjänä. Saattaa olla, että eri lajit näkevät värit sen mukaan, mikä on aikojen kuluessa ollut niille tarpeellista hengissä säilymiseksi.


Kokemus muovaa ihmisaivoja

Onko yksilön tietoisuus siis geenien määräämä puhtaasti biologinen paketti? Eipä tietenkään.

- Ei pidä kuvitella, että kun ihmisellä on aivot, niin sieltä se tietoisuus vain tulee riippumatta siitä, mitä ihminen on kokenut, varoittaa Helsingin yliopiston psykiatrian professori Hasse Karlsson.

Lapsi ei synny maailmaan valmiina. Kypsyäkseen vauvan aivot vaativat vuorovaikutusta ympäristön ja muiden ihmisten kanssa. Sama koskee muitakin eläimiä. Jos kissanpennut eivät pieninä näe kaikentyyppisiä muotoja, niiden aivoissa jää joistakin muodoista vastaava alue kehittymättä.

Aivomme ovat aikuisenakin joustavat. Meillä on 10 potenssiin 14 aivosolua, ja niiden välillä syntyy, säilyy, siirtyy ja purkautuu synapseja viimeiseen elinpäivään saakka sen mukaan, mitä meille tapahtuu ja mitä me aivoillamme teemme.

Aivot ovat kulttuuri- ja vuorovaikutuselin. Osa keskeisistäkin tajunnan sisällöistä opitaan. Tähän vihjaa esimerkiksi peilisolujen toiminta. Kun näemme toisen kokevan kipua, meillä aktivoituvat osittain samat aivoalueet kuin itsensä satuttaneella lähimmäisellä.

Ihmiset osaavat myös käyttää oppimiskykyä hyväkseen varta vasten opettamalla asioita toisilleen. Tämän tuloksia sanotaan kulttuuriksi, ja sillä on ihmisen tietoisuuteen valtava vaikutus. Ilman sitä aivommekin olisivat toisenlaiset. Kulttuurin, tuon jo keksityn ja suurelta osin ohjelmointivirheistä puhdistetun järjestelmän, me asennamme osittain rakennetta vailla oleviin aivoihin, kirjoittaa Dennett.



Aiheesta lisää: Daniel C. Dennett: Tietoisuuden selitys (Art House 1999); Patricia S. Churchland: Neurofilosofia (Terra Cognita 2004); Antti Revonsuo: Inner Presence (MIT Press 2006); Antonio Damasio: Tapahtumisen tunne (Terra Cognita 2000).



Tieteen suuret kysymykset -sarjassa aiemmin:
Milloin maailmankaikkeus syntyi?, 1/2006, s. 34-39.
Millaista on Maan ytimessä?, 3/2006, s. 42-47.
Miten yhdestä solusta voi tulla uusi kasvi?, 4/2006, s. 28-31.
Painovoima hanskassa mutta hakusessa, 7/2006, s. 26-32.
Seuraavaksi: Mitä oikein on valo?

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5205
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti
Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.