"Saame ühe rakutüübi tasemel käivitada näiteks terve seksuaaltungi, muuta looma väga vihaseks või kartlikuks või tekitada temas nälja," selgitas Pool ETV teadussaatele "Uudishimu tippkeskus" antud intervjuus.

Kuidas sünnib mõte? Kuidas tekib teadvus? Eks ikka miljardite neuronite särinas ja põrinas. Seda protsessi võib keerukuselt võrrelda lausa Universumi tekkega. Kuidas peaksime uurima seda, mida aju teeb ja mil moel ta toimib?

Lihtsustatult võib öelda, et aju töö juures on kolm aspekti, millest peame aru saama selleks, et mõista, kuidas aju annab aluse meie tunde- ja mõttemaailmale.

Kõigepealt peame aru saama aju raudvarast ehk siis sellest, millest aju koosneb. Sarnaselt teistele kudedele on ka meie aju rakulise ehitusega ehk siis elementaarosake ajus on rakk ja me peaksime aru saama, missugune on see rakuline mitmekesisus, mis aju ehitusele aluse paneb.

Teine küsimus puudutab seda, mismoodi meie aju funktsioonid, nagu mälu, emotsioonid ja tungid, kaardistuvad sellele rakulisele arhitektuurile.

Kolmas küsimus on "kuidas-küsimus" ehk mis on see keel, läbi mille aju neid funktsioone vahendab. Kui me saame aru nendest kolmest küsimusest, siis saame suurel määral aru ka kõigest, mida aju teeb.

Ja Sina saad sellest kõigest aru?

Ei. Ma oleks töötu, kui ma saaks.

Hästi, aga hakkame siis otsast pihta: raudvara, elementaarosakesed, rakud... Mida me neist teame?

Ma tooks paralleeli, mis on tuttav juba põhikoolist. Bioloogias on praegu sarnane aeg, kui keemias oli 19. sajandil, kui avastati, et kõik ained meie ümber koosnevad umbes sajast keemilisest elemendist. See arusaamine, et meie keemiline maailm koosneb elementaarosakestest, tõi kaasa teadusrevolutsiooni, vormis keemiatööstust ja muutis kogu materiaalset maailma meie ümber.

Ambitsioon aru saada, mis on meie nii-öelda bioloogilised elementaarosakesed, on meil bioloogias olnud üle saja aasta. Sisuliselt on see küsimus hakanud lahenema nüüd viimase paari aasta jooksul.

Ajuteaduses pole nendeks uuritavateks elementaarosakesteks mitte keemilised elemendid, vaid rakutüübid. Kui palju neid erinevaid rakutüüpe on?

Kuni umbes 2015. aastani oli täiesti arusaamatu, kui palju meil neid erinevaid rakutüüpe on. Arvamused varieerusid sadadest kuni kümnete miljoniteni. Alles paar aastat tagasi saime teada, et inimese ajus on erinevaid rakutüüpe mõni tuhat ja need siis tõesti vahendavadki kõiki meie aju funktsioone.

Kui olete rakutüübid kokku lugenud, siis on see juba esimene samm mingite teraapiate või rakenduste poole?

Saame uuringutes kasutada erinevaid geenitehnoloogilisi trikke. Teeme näiteks närvirakud valguse suhtes tundlikuks või tundlikuks mingile uuele kemikaalile ja siis läbi nende trikkide saame neid käivitada või vaadata, mis juhtub, kui need välja lülitada.

Nii saame teada, mis aspekti need meie käitumisest mõjutavad või mis osa meie normaalsest käitumisest ära kaob. Ehk siis me kaardistame seda, mis funktsioone rakutüübid vahendavad. On hämmastav, et meie emotsioonid või motivatsioon on tegelikult kaardistatavad üksikutele närvirakkudele, mis töötavad justkui käsundrakud.

Kui saame neid rakke loomas või inimeses käivitada, siis need määravad ära kogu käitumise sisu. Saame ühe rakutüübi tasemel käivitada näiteks terve seksuaaltungi, muuta looma väga vihaseks või kartlikuks või tekitada temas nälja. Suudame kõigest sekunditega käivitada konkreetseid närvilüliteid sügavates ajukeskustes.

Ja hästi kihvt on see, et meil on aju oimusagaras teatud "näoväljad", kus on tuhandeid rakke, mis kodeerivad erinevaid aspekte meie näo omadustest. Kui me teame, mis see keel on, siis saame otse ajukeskusest välja lugeda ja paarisaja raku aktiivsuse tasemel uuesti üles joonistada, mis nägusid me oma teadvuses näeme, puhtalt nii-öelda ajutegevuse põhjal.

Ehk kui me teame, mis see keel on ja mis rakud seda kodeerivad, me saame neid samu teadvuse elemente tagasi ajju kirjutada.

Oot-oot, kas Sa tahad öelda, et me saame põhimõtteliselt mõtteid lugeda?

Me saame nii teadvuse sisu ja mõtteid lugeda kui ka vastupidi ehk neid sinna tagasi kirjutada. See kirjutamine on küll palju-palju keerulisem. On hämmastav, et kui me teame nii vastust sellele "kus-küsimusele" kui ka "kuidas-küsimusele", siis saame konkreetseid teadvuse aspekte otse ajust välja lugeda,

See võib olla näiteks meie ruumitaju ehk siis kui paneme kaamerad või elektroodid kindlasse ajupiirkonda, mis kodeerib meie ruumiteadlikkust, siis saame närvikoodi alusel öelda, kus loom arvab, et ta ruumis asub. Me saame välja lugeda erinevaid aspekte meie teadvusest, need rakendused on meil tänapäeval juba olemas.

Tundub päris ohtlik. Kas ühiskond on valmis selliseks asjaks?

Arvestades, kui palju tehnilist jama on, siis ohust oleme väga kaugel. Vähemalt loomade puhul eeldab see kõik, et paigaldame kaamera kuhugi pea külge, sisestame elektroodid ehk see tehnoloogia on nii invasiivne, et seda on väga raske hoobilt inimestes rakendada.

Aga kui mõelda ajas edasi: kui teete kolleegide-konkurentidega tööd edasi, siis mis on need esimesed suuremad peatused, kuhu ilmselt jõuame? Mis on lõppsihtjaam?

Üks põhjus, miks seda valdkonda niivõrd hästi finantseeritakse, on see, et meil on olemas suur rakenduste valdkond ehk biomeditsiin. Selle lähenemise tugev külg on, et see annab meile väga selge lahenduste raja, kuidas kõigepealt aru saada, mismoodi haige kude erineb tervest koest. Seejärel aga saab väga selgelt testida, mis on need protsessid, mis tekitavad neile konkreetseid haiguseid, nagu näiteks bipolaarne isiksushäire, ärevushäired või muud neuropsühhiaatrilised haigused.

Kõigepealt otsime välja rakutüübid, mida see haigus mõjutab ja siis selgitame välja, kuidas neid nii-öelda haigeid rakutüüpe kompenseerima ja ravima peaks. On ka muid filosoofiliselt huvitavaid rakendusi just seoses mõtete lugemise ja informatsiooni tagasikirjutamisega, mis polegi ehk väga kaugel.

Vanasti öeldi koolis, et tarkust kulbiga pähe panna ei saa. Nüüd tuleb välja, et äkki tulevikus saab. Kas see tähendab, et mälukaotus ei pruugi olla enam lõplik? Kui näiteks üks abikaasa veel mäletab ühist elu, aga teine enam mitte, siis saaks need olemasolevad mälestused siirata ka teise pähe?

Potentsiaalselt küll, aga ma arvan, et sellised rakendused on võib-olla siiski kümne aasta kaugusel.

Ainult kümne?

Vähemalt kümme. Küsimus on pigem selles, et meil on tehnoloogiline barjäär. Saame loomadega teha katseid, mida inimestega pole veel realistlik läbi viia. Selleks, et neile mäletusi ajju kirjutada, peab olema ajule füüsiline ligipääs. Vajalikud insenertehnoloogilised lahendused on vähemalt kümne aasta kauguses ajas.

Vaata intervjuud Allan-Herman Pooli, Jaan Aru ja Kairi Kreegipuuga ETV teadussaates "Uudishimu tippkeskus".