Erikoislaatuiset aivot: autismi ja Einstein

Ihmisaivot on elimenä yhtä monimutkainen, kuin se on luonteeltaan mysteerinen. Neurotiede jatkaa edistyskulkuaan ja jokainen päivä paljastaa tullessaan lisää uutta tietoa aivojen toiminnasta. Vaan silti tästä on vielä paljon oppimatta. Ihmisaivot kun eivät koskaan lakkaa yllättämästä meitä.

Esimerkiksi joillain autistisilla ihmisillä on suorastaan epätavallisen ihmeellisiä kykyjä. Toiset heistä osaavat esimerkiksi maalata paremmin kuin renessanssinaikaiset taiteilijat, kun taas toiset osaavat soittaa musiikki-instrumentteja harjoittelematta lainkaan. Heidän aivoillaan on rakenne ja tapa toimia, joka eroaa selvästi ei-autistisista aivoista.

Tutustaan kuitenkin ensin aivoihin hieman tarkemmin yleisellä tasolla.

Evoluutio

Paul MacLeanin kolmiaivoteoria on ollut erittäin suosittu malli jo vuosien ajan. Sen suosio perustuu siihen, että siinä jaetaan monet aivojen alueet eri osiin, jotka voivat tahoillaan suorittaa erilaisia toimintoja.

Tässä teoriassa erotellut rakenteet ovat liskoaivot, limbinen järjestelmä ja neokortikaalinen osa. Aivot ovat kehittyneet — vastaavalla tavalla kuin me olemme kehittyneet lajina — liskomaisista lähtökohdista neokortikaaliseen muotoon, joka tunnetaan myös “järkiperäisinä aivoina”.

Liskoaivot

Liskoaivot ovat etuaivon alin alue. Löydämme tältä alueelta tyvitumakkeen sekä aivorunkoon ja pikkuaivoihin liittyviä alueita. Nämä ovat vastuussa selviytymisellemme oleellisista toiminnoista (kuten hengittäminen ja sydämemme lyönnit).

Tämä rakenne on vastuussa yksinkertaisten ja impulsiivisten käytösmallien toiminnasta, seurauksena organismimme fysiologisesta tilasta: pelko, nälkä, viha, ynnä muut. Voimmekin sanoa, että tämä on se hermojärjestelmän osa, joka suorittaa geneettisesti ohjelmoituja koodeja silloin, kun tarvittavat vaatimukset täyttyvät.

Limbinen järjestelmä

Tämä järjestelmä on vastuussa kaikista niistä tunteista, jotka nousevat pintaan kussakin kokemassamme tilanteessa. Limbinen järjestelmä edustaa meidän tunteidemme päämajaa.

Tämän järjestelmän tärkeimpiin rakenteisiin lukeutuvat mantelitumake ja hippokampus. Nämä rakennelmat muodostavat hypotalamuksen kanssa primitiivisen muistijärjestelmän, joka mahdollistaa reagoinnin laajempaan ärsykkeiden skaalaan.

Neokortikaalinen osa

Tämä on näistä viimeisin evolutionaarinen virstanpylväs ihmisaivojen kehityksessä. Täällä piilee rationalisuutemme päämaja, ja se mahdollistaa meidän ajatella abstraktilla, järjestelmällisellä ja loogisella tavalla. Ja tämä jos jokin on melkomoinen saavutus lajillemme.

Tämä on juuri se alue, jonka ansiosta meidän on mahdollista olla niin erilaisia kuin muut. Neokortikaalisen osan ansiosta me voimme lisäksi vastata samaan tilanteeseen eri tavoin eri aikoina. Alue on lisäksi meidän vahvan mielikuvituksemme syntysija.

Yksi parhaiten tunnetuista neokortikaalisen osan jaotteluista perustuu aivolohkoihin.

Aivolohkot

Ihmisaivot voi jakaa kahteen enemmän tai vähemmän symmetriseen osaan. Näitä osia kutsutaan aivopuoliskoiksi. Kumpikin näistä aivopuoliskoista puolestaan voidaan jakaa neljään eri lohkoon:

• Oksipitaali- eli takaraivolohko. Visuaalinen aivokuori sijaitsee tässä lohkossa. Näin ollen lohko on yhteydessä kykyymme nähdä sekä tulkintaamme siitä mitä näemme.
• Parietaali- eli päälaenlohko. Tällä lohkolla on merkittävä rooli kehon eri osista aistien välityksellä saadun tiedon käsittelyssä. Lohko liittyy lisäksi numeroiden tuntemukseen ja niiden yhteen liittämiseen, sekä esineiden käsittelyyn.
• Temporaali- eli ohimolohko. Tämän lohkon tärkein tehtävä liittyy meidän muistiimme. Vasen ohimolohko vaikuttaa sanojen ja esineiden nimien muistamiseen. Oikea ohimolohko puolestaan liittyy meidän visuaaliseen muistiimme (kasvot, kuvat…).
• Frontaali- eli otsalohko. Tämä liittyy impulssien hallintaan, harkintakykyyn, puheeseen, työmuistiin, motorisiin toimintoihin, seksuaaliseen käyttäytymiseen ja sosialisointiin. Lisäksi se auttaa meitä erilaisissa toimissa, kuten eri käytösten suunnittelussa, yhteensovittamisessa, ohjaamisessa ja toteuttamisessa.

Aivot ja autismi

Autistiset ihmiset eivät tavallisesti ole kovin hyviä olemaan vuorovaikutuksessa muiden ihmisten kanssa. Tämän lisäksi he kärsivät usein tunnetasoisesta epäkypsyydestä, kielellisistä puutteista ja muista vaikeuksista. Nämä ongelmat saattavat olla seurausta siitä, että jotkin heidän aivojensa osat ovat vaurioituneet ja toimivat poikkeavasti.

Kuitenkin “autististen taiteilijoiden” tapauksessa aivoista löytyy kokonainen koskematta jäänyt saareke kortikaalista kudosta oikeasta päälaenlohkosta (missä piilevätkin spatiaaliset ja taiteelliset kykymme).

Tällöin käy niin, että monien aivojen alueiden toimintahäiriö mahdollistaa oikean päälaenlohkon hallita yksinoikeudella suurinta osaa yksilön tarkkaavaisuuden resursseista. Muussa tapauksessa me pystyisimme tämän kaltaiseen suoritukseen vain vuosien valmistelun ja vaivannäön jälkeen.

Jos esimerkiksi halvaus tai aivokasvain kuitenkin vahingoittaa oikeaa päälaenlohkoa, menettää ihminen tällöin monesti kykynsä piirtää yksinkertaisintakaan luonnosta. Jos taas käy toisinpäin ja vamma tapahtuu vasemmassa päälaenlohkossa (joka toimii numeeristen laskujen kanssa), parantaa se tavallisesti kyseisen henkilön taiteellisia kykyjä.

Miksi näin käy? Yksi mahdollinen selitys on, että kun vasen päälaenlohko lakkaa kuluttamasta resursseja, siirtävät aivot nämä oikean lohkon puolelle. Vaikka aivopuoliskomme toimivat yhdessä, on niillä kuitenkin todellisuudessa myös uskomaton kyky tasapainottaa toisiaan.

Mutta mitä tekemistä tällä kaikella on Einsteinin aivojen kanssa?

Vaikuttaa siltä, että Albert Einsteinin aivoissa oli suunnattoman kokoiset aivopoimut (nämä poimut löytyvät päälaenlohkoista). Matematiikan saralla loistaminen ei vaadi ainoastaan taitoa suorittaa numeerisia laskutoimintoja. Matemaattinen lahjakkuus vaatii lisäksi muita taitoja, kuten tilallista hahmotuskykyä.

Näin ollen Einsteinilla oli taito yhdistää laskennalliset taidot (vasen päälaenlohko) hänen omaamiensa spatiaalisten kykyjen kanssa (oikea päälaenlohko) varsin erikoislaatuisella tavalla. Yhtä erikoislaatuisella kuin oli Einsteinin loistava nerokkuus.