Muutuv aju. Norman Doidge, MD

Newsweek’is ja Life’is, kuid nii seade kui ka selle leiutaja vajusid peagi unustusehõlma – ilmselt põhjusel, et artiklis esitatud väide tundus niivõrd ebausutav.

      Artikli juures oli pilt veidra välimusega masinast, mis koosnes suurest vanast vibreeriva seljatoega hambaarstitoolist, juhtmepuntratest ja kohmakatest arvutitest. Kogu kaadervärk, mille valmistamiseks oli kasutatud äravisatud osi ja 1960ndate elektroonikat, kaalus umbes 180 kilo.

      Pimedana sündinud inimene, kellel ei olnud kunagi oma elus nägemiskogemust olnud, istus toolile suure kaamera taha, mis sarnanes tol ajal televisioonis kasutatud kaameratega. Ta „skaneeris” enda ees laiuvat vaatepilti, pöörates kätega väntasid, mis panid kaamera liikuma. Kaamera saatis pildi elektriliste signaalidena arvutisse, mis neid seejärel töötles. Seejärel suunati elektrilised signaalid edasi neljasajasse vibreerivasse stimulaatorisse, mis olid paigutatud ridadena tooli seljatoe siseküljele kinnitatud metallplaadile, nii et stimulaatorid jäid pimeda katseisiku naha vastu. Stimulaatorid toimisid nagu pikslid, mis tumedate osade puhul vibreerisid ning heledamate toonide puhul jäid liikumatuks. Selline „puutenägemise seade”, nagu seda nimetati, võimaldas pimedatel lugeda, eristada nägusid ja varje ning teha vahet, millised esemed on lähemal ja millised kaugemal. Seade võimaldas neil tajuda teatud määral perspektiivi ja jälgida, kuidas esemete kuju muutub sõltuvalt sellest, millise nurga alt neid vaadata. Eksperimendis osalenud kuus katseisikut õppisid ära tundma mõnesid esemeid, näteks telefoni, ja seda isegi siis, kui vaas seda osaliselt varjas. Kuna katse tehti 1960ndatel, õppisid nad isegi pildi pealt ära tundma anorektilist supermodelli Twiggyt.

      Kõik, kes seda võrdlemisi kohmakat puutenägemise seadet kasutasid, said tähelepanuväärse tajukogemuse osaliseks, sest puuteaistingud võimaldasid neil „näha“ inimesi ja esemeid.

      Mõningase harjutamise järel hakkasid pimedad katseisikud tunnetama enda ees olevat ruumi kolmemõõtmelisena, kuigi informatsioon, mida nad selja kaudu said, põhines kahemõõtmelisel maatriksil. Kui keegi viskas kaamera suunas palli, põikas katseisik automaatselt kõrvale, et mitte pihta saada. Kui plaat vibreerivate stimulaatoritega tõsteti seljalt kõhu peale, suutsid katseisikud endiselt tajuda kaamera ees toimuvat. Kui neid stimulaatorite lähedalt kõditati, ei ajanud nad kõditamist visuaalse stiimuliga segamini. Nende mentaalne tajukogemus ei lähtunud mitte nahapinnal, vaid ümbruses toimuvast. Samuti olid nende tajupildid üpris keerukad. Pikema treenimise järel suutsid katseisikud kaamerat ringi liigutada ja öelda näiteks: „See on Betty; tal on täna juuksed lahtiselt ja tal ei ole prille ees; tal on suu lahti ja ta paneb parema käe üle vasaku õla kaelale.” Tõsi, eraldusvõime oli sageli kehv, kuid nagu Bach-y-Rita selgitas, ei pea nägemine olema täiuslik, et seda nägemiseks nimetada. Ta esitas retoorilised küsimused: „Kui kõnnime udust tänavat mööda ja näeme hoone kontuuri, siis kas kehva eraldusvõime tõttu tuleks öelda, et me ei näe seda? Kui näeme midagi mustvalgena, siis kas värvi puudumise tõttu tuleks öelda, et me ei näe seda?”

      See nüüdseks unustatud seade oli üks neuroplastika esimesi ja julgemaid rakendusi – püüd asendada üks meel teisega – ja see toimis. Ometi ei usutud sellesse ja seetõttu seda ignoreeriti, sest tolleaegse teadusliku mõtteviisi järgi oli aju struktuur fikseeritud ja meie meeled – avenüüd, mille kaudu kogemus meelde jõuab – muutmatud ja jäigad ehk sisse ehitatud. Seda teooriat nimetatakse „lokalisatsionismiks” ning seda pooldavad paljud ka tänapäeval. See lähtub ettekujutusest, et aju on nagu keerukas masin, mis koosneb osadest, ning et iga osa täidab teatud kindlat vaimset funktsiooni ja eksisteerib geneetiliselt kindlaks määratud ehk konkreetses asukohas (location) – sellest ka nimi. Kui ajus oleks kõik funktsioonid jäigad ning igal vaimsel funktsioonil oleks kindel asukoht, siis ei oleks plastilisus võimalik.

      Idee masinasarnasest ajust on inspireerinud ja suunanud närviteadust alates 17. sajandist, mil see hinge ja keha müstilisemate käsitluste asemel esmakordselt välja pakuti. Teadlastele avaldasid muljet Galilei (1564– 1642) avastused, kes näitas, et planeete võib käsitleda elutute kehadena, mida liigutavad mehaanilised jõud. Nad hakkasid uskuma, et kogu loodus funktsioneerib suure kosmilise kellana, mis allub füüsikaseadustele. Nad hakkasid ka individuaalseid elusolendeid, sealhulgas meie kehaorganeid, seletama mehhanitsistlikult, nagu need oleksid samuti masinad. See käsitlus, mille kohaselt kogu loodus on nagu tohutu mehhanism ja meie organid masinasarnased, vahetas välja 2000 aastat vana Kreeka mõtteviisi, mille järgi loodus on tohutu elusorganism ja meie kehaorganid kõike muud kui elutud mehhanismid. Selle uue „mehhanitsistliku bioloogia” esimeseks suureks kordaminekuks oli geniaalne ja originaalne saavutus. William Harvey (1578–1657), kes oli õppinud anatoomiat Itaalias Padovas, kus ka Galilei loenguid pidas, avastas, et veri meie kehas ringleb ning demonstreeris, et süda toimib nagu pump, mis on mõistagi lihtsalt lihtne masin. Peagi hakkasid paljud teadlased arvama, et iga teaduslik seletus peab olema mehhanitsistlik ehk, teisisõnu, alluma mehaanilistele liikumisseadustele. Harvey eeskujul väitis Prantsuse filosoof René Descartes (1596–1650), et aju ja närvisüsteem funktsioneerivad samuti nagu pump. Meie närvid olid tema väitel tegelikult torud, mis kulgevad jäsemetest ajju ja tagasi. Ta oli esimene inimene, kes teoretiseeris selle üle, kuidas refleksid töötavad, pakkudes välja, et kui inimese nahka puudutada, siis voolab närvitorudes olev vedelik ajju ja „peegeldub” mehaaniliselt närve mööda tagasi, pannes lihased liikuma. Kõlab küll väga jämedakoeliselt, kuid tegelikult ei pannudki ta palju mööda. Teadlastel õnnestus tema primitiivset ettekujutust peagi täpsustada ning teha kindlaks, et närvides ei voola mitte mingi vedelikutaoline ollus, vaid elektrivool. Descartes’i idee ajust kui keerukast masinast kulmineerus aju võrdlemises arvutiga ning lokalisatsionismis. Aju hakati ette kujutama masinana, mis on valmistatud osadest – igaüks ettemääratud asukohas, täitmas konkreetset funktsiooni, mistõttu viga saanud osa ei ole kuidagi võimalik asendada; lõppude lõpuks, masinad ei kasvata endale uusi osi.

      Lokalisatsionismi rakendati ka meelte puhul. Sündis teooria, mille järgi kõigil meie meeltel – nägemisel, kuulmisel, maitsmisel, puutetundlikkusel, haistmisel ja tasakaalul – on oma retseptorrakud, mis on spetsialiseerunud ümbritsevatest energiatest detekteerima ühte kindlat energiavormi. Kui neid retseptorrakke stimuleerida, siis nad saadavad oma närvi mööda elektrilise signaali kindlasse ajuossa, mis selle meele andmeid töötleb. Enamus teadlastest oli veendumusel, et need ajupiirkonnad on nii kitsalt spetsialiseerunud, et üks piirkond ei suuda kunagi teise ülesannet täita.

      Paul Bach-y-Rita, kes oli oma seisukohtade tõttu teadlaskonnas peaaegu isolatsioonis, ei olnud lokalisatsionistlike väidetega nõus. Ta avastas, et meie meeled on ootamatult plastilised – kui üks saab vigastada, võib teine mõnikord tema funktsiooni üle võtta. Ta nimetas seda protsessi „sensoorseks asendamiseks”. Ta töötas välja meetodid sensoorse asendamise esilekutsumiseks ning seadmed, mis varustasid meid „ülimeeltega”. Avastades, et närvisüsteem suudab ümber kohaneda ja kasutada võrkkestade asemel nägemiseks kaameraid, ladus Bach-y-Rita vundamendi pimedate suurimale lootusele: võrkkesta implantaatidele, mille saab kirurgiliselt silma paigutada.

      Erinevalt enamikest teadlastest, kes piirduvad ühe valdkonnaga, on Bach-y-Ritast saanud ekspert paljudes valdkondades – meditsiinis, psühhofarmakoloogias, silma neurofüsioloogias (silmalihaste uurimine), nägemise neurofüsioloogias (nägemise ja närvisüsteemi uurimine) ja biomeditsiinitehnoloogias. Ta katsetab julgelt oma ideid ja õpib aina juurde. Ta oskab viit keelt ning on elanud pikemat aega Itaalias, Saksamaal, Prantsusmaal, Mehhikos, Rootsis ja USA eri paigus. Ta on töötanud paljude tippteadlaste ja Nobeli preemia laureaatide laborites, kuid ei ole kunagi eriti hoolinud sellest, mida teised mõtlevad, ega osalenud poliitilistes mängudes, mida paljud teadlased edu saavutamise nimel mängivad. Ta õppis arstiks, seejärel aga loobus meditsiinist ja asus tegelema alusuuringutega. Ta esitas sageli küsimusi, mis kaine mõistusega kokku ei läinud, nagu näiteks: „Kas üldse on vaja silmi, et näha, kõrvu, et kuulda, keelt, et maitsta, ja nina, et haista?”

      Tema meel oli aga endiselt rahutu ja otsiv ning 44-aastaselt hakkas ta jälle meditsiiniga tegelema ning astus residentuuri. Ta valis võimalikest erialadest ühe kõige süngema: taastusravi. Tema eesmärk oli hakata plastilisuse kohta kogutud teadmisi praktiliselt rakendama ning vormida oma teadmised ja praktilised oskused uueks erialaks.

      Bach-y-Rita on äärmiselt vähenõudlik mees. Ta