Читать книгу Kui näeme, siis teame. Mida nägemise neurobioloogia räägib meile meie mõtlemise kohta - Richard Masland - Страница 3
Sissejuhatus
ОглавлениеSee raamat räägib sellest, kuidas me näeme. Mõtlejad on nägemise üle pikka aega pead murdnud, kuid suurem osa nende arusaamu olid tänapäevaste standardite järgi naiivsed: silm on tõesti midagi kaameralaadset, kuid nägemise juurde kuulub veel palju muudki. See, et me sõbra näo ära tunneme, võib tunduda loomulik ja lihtne – lausa sedavõrd, et vanasti ei tekitanud see üldse küsimusigi –, kuid tegelikult ei ole selles midagi lihtsat. Nägemise mõistmiseks peab aru saama muustki kui vaid sellest, kuidas töötavad meie silmad. Tuleb ka aru saada, kuidas aju välismaailmast sotti saab.
Paradoksaalsel kombel on aju üsna aeglane; neuronid ja nende sünapsid töötavad miljoneid kordi aeglasemalt kui tänapäevased arvutid. Ometi on nad arvutitest paljudes tajuülesannetes paremad. Te tunnete oma lapse mänguväljakul rahvasummas ära millisekunditega. Kuidas aju seda teeb? Kuidas ta võtab mingi nüri stiimuli – valguslaik, õhuvibratsioon, muutus nahale avalduvas surves – ja annab sellele tähenduse? Me ei mõista neist võtetest veel kõike, kuid see, mida oleme teada saanud, on vaimustav.
Mina olen olnud 25. eluaastast alates neuroteadlane – juba enne seda, kui neuroteaduse distsipliin ametlikult olemas oli – ning see pakub mulle endiselt sama palju huvi kui siis. Olen jälginud, kuidas meie teadmised arenevad, ning ise arengule kaasa aidanud. Selle raamatu põhinarratiiv on sellest, kuidas nägemine töötab – alates võrkkestast kuni kõrgeimate nägemiskeskusteni sügaval oimusagaras. Samuti tahan ma aga anda teile võimaluse järgida teaduslikku teekonda ja näha, kuidas põhiline neurobioloogia – mitte see, mida telesarjades näidatakse – laborilaua taga seistes välja näeb. Seepärast lisan ma raamatusse ka mõned laboristseenid ning visandan mõningaid tegijaid.
Me võtame nägemise läbi sammhaaval. Te kuulete, et maailm, mida näete, ei ole see maailm, mis on tegelikult olemas: teie võrkkest jagab selle fragmentideks ning saadab ajju eri kanaleid mööda, mis kõik räägivad ajule kujutise kohta omaenda detaile. Te saate teada, kuidas võrkkesta neuronid selle salvestusega hakkama saavad, ja miks. Me jälgime neid signaale ajuni, kus neist pannakse kokku taju.
Ajus on palju saladusi, kuid tähtis on aru saada, et suur osa ajust ei tööta fikseeritud punktist-punkti ühendustega nagu telefonisüsteem, vaid omavahel ühendatud, ämblikuvõrku meenutava neuronite massi abil, mis annab info edasi närvivõrgustikku. Tänapäeval seostatakse närvivõrgustikke sageli arvutitega, kuid tegelikult mõtles need juba pool sajandit tagasi välja ettenägelik Kanada neuroteadlane Donald Hebb. Paar aastat hiljem võtsid selle idee omaks ka arvutiteadlased. Järgmistel aastakümnetel olid närvivõrgustikud vaheldumisi moes ja mitte, kuid paremad arvutid andsid arvutiteadlastele lõpuks võimaluse luua masinõppe valdkond, mida tuntakse eeskätt tehisintellekti ehk AI (ingl k artificial intelligence) nime all. Nad näitasid, et arvutite närvivõrgustikud võivad korda saata tähelepanuväärseid saavutusi, saates neuroteadlased uuesti ajusse närvivõrgustikke otsima. Nii et nüüdsel ajal käib neurobioloogia ja arvutiteaduste vahel märkimisväärne koostöö, mõlemad valdkonnad jagavad teisega teavet.
Kas aju kasutab maailma tõlgendamiseks närvivõrgustikke? Kas aju töötab „masinõppe“ teel? Vastus näib olevat jaatav ning aju teeb seda palju paremini kui arvuti. Muidugi pimestavad arvutid meid mõningate saavutustega – nad ei mängi üksnes malet, vaid õpivad ära ka muid, keerukamaid ülesandeid. Ent üleüldiselt võttes on AI arvutite oskused piiratud. Ja ka kõige lihtsamad neist nõuavad ohtralt riistvara ja pidevalt palju energiat. Seevastu meie väike aju võib lahendada mitut ülesannet ja kasutab ikka vähem energiat kui lugemislambike. Kui nii võtta, siis on arvutid väga halvad ajud ning töö alles käib, et neid ajusarnasemaks muuta.
Masinõppe nipp, nagu Hebb seda ammusel ajal ette kujutas, seisneb selles, et fikseeritud ühendustega närvivõrgustik ei suuda kuigi palju ära teha. Nipp on selles, et sünapsid, mis ühendavad neuroneid närvivõrgustikuga (või arvuti simuleeritud „neuronitega“) on kogemustega modifitseeritavad. Plastilisus on aju üldreegel, mitte üksnes tajusüsteemide oma. See aitab ajul taastuda vigastustest ning võimaldab suunata lisaressursse iseäranis oluliste ülesannete lahendamiseks. Nägemise osas võivad aju närvivõrgustikud õppida eeldama maailma objekti olemust – täiendama võrkkestast tulevaid toorandmeid varem nähtud piltidest saadud teadmistega. Lühidalt tähendab see, et suur osa tajust ei ole mitte ainult fikseeritud reaktsioon visuaalsele stseenile, vaid see on õpitud. Aju närvivõrgustikud tunnevad teatud tunnuste kombinatsioonid ära, kui neid näevad.
Kuhu see meid juhib püüdlustes mõista taju, mõtlemise, tunnete tegelikku kogemust? Meil ei ole täpset vastust, kuid näeme, ehkki kaugelt, kuidas lõppvastus võib välja näha. Teadaolev ja tõestatav teadus võib meid viia alguspunkti. Ma viin meid seda teed mööda veidi maad edasi, kuni kohani, kus sensoorne kogemus muutub tajuks ja mõtteks.
Ja lõpetuseks, kus on selles kõiges „mina“? Ajust on lihtne rääkida kõrvalseisja seisukohast, aga kus on see sisemine isik, keda me kujutleme oma silmade abil välja vaatamas? Saame sellega vaevu alustada – ja juba põrkume paratamatult vastu teadvuse, „mina“ loomust. Me käsitleme seda päris lõpus, esitamata muud vastust peale katse näha probleemi selgemalt.