Neurotieteen historia lyhyesti

21.9.2019
Mitkä tapahtumat ovat erityisen merkittäviä neurotieteen historiassa? Kuinka tietämyksemme aivoista on tullut siihen pisteeseen, jossa se nykyään on? Tässä artikkelissa tarkastelemme tärkeimpiä hetkiä neurotieteen historiassa.

Neurotieteen historia alkoi monia, monia vuosia sitten. 400-luvulla ennen ajanlaskun alkua Alkmaion Krotonlainen oli leikkelemässä eläintä, kun hän löysi sen näköhermon. Tämä löytö sai hänet kehittämään teorian siitä, kuinka ajatukset ja tunteet asustavat aivoissa. Vastauksena tähän suhteelliseen moderniin teoriaan Aristoteles pidättäytyi vanhassa uskomuksessa, jonka mukaan ihmisten älylliset prosessit tapahtuivat sydämessä. Aristoteles (ja monet hänen aikalaisensa) uskoivat, että aivot olivat vastuussa ainoastaan sydämen ylikuumentaman veren jäähdyttämisestä.

Myöhemmin Hippokrates kehitti humoraalisen teorian. Hän ehdotti, että ihmisten fyysinen terveys ja sairaus perustuivat kehon neljän nesteen tasapainoon. Hippokrateen mukaan epätasapaino näiden nesteiden määrissä johti sairauteen tai muutoksiin persoonallisuudessa. Kreikkalainen lääkäri ja filosofi Klaudios Galenos ei kannattanut tätä humoraalista teoriaa: hän väitti, että aivot olivat vastuussa tunteiden käsittelystä ja muistista.

Vuosina 1630-1650 Rene Descartes kehitti mekanistisen teorian. Hän kirjoitti myös mielen ja ruumiin kaksijakoisuudesta, jonka mukaan aivot olivat vastuussa käytöksestä. Tämän lisäksi hän uskoi, että käpylisäke oli yhdysside näiden kahden ulottuvuuden välillä. Näin hänestä tuli edelläkävijä tässä mieli-aivokiistassa, joka kiusaa neurotieteilijöitä yhä nykyäänkin.

Neurotiede tutkii aivoja

Neurotiede 1800-luvulla

Lokationalismi

Vuonna 1808 Gall julkaisi artikkelin frenologiasta. Hän väitti, että aivoissa oli omat alueensa jokaiselle mielen prosessille. Tämä teoria lokationalismista sai tiedemiehet keskittymään entistä enemmän aivoihin mielen prosessien tutkimuksessa. Yksi tutkimuksen tuloksista oli se, että Brodmann kuvaili aivojen 52 aluetta ja niihin liittyvät mielen prosessit.

Tiedemiehet uskoivat myös, että tiettyjen taitojen ja kykyjen kehitys liittyi vastaavan aivoalueen koon kasvuun. Tästä alkoi käsitys aivoista dynaamisena elimenä, joka pystyi mukauttamaan fyysisen rakenteensa ympäristön vaatimuksiin säästämällä silti riittävästi tilaa tärkeimmille taidoille.

Kaikki nämä teoriat johtivat uskomukseen siitä, että ihmisen älylliset ja moraaliset kyvyt pystyi tunnistamaan suoraan kallon koosta ja muodosta (luonnollisestikaan tuon ajan tiedemiehillä ei ollut nykyistä aivojen kuvantamisteknologiaa).

Konnektivismi

Vuonna 1861 Pierre Paul Broca luennoi Pariisin antropologian yhdistyksen tilaisuudessa eräästä potilaasta, joka oli saanut päävamman. Potilas oli menettänyt puhekykynsä, mutta pystyi yhä ymmärtämään mitä muut ihmiset puhuivat. Tiedeyhteisölle tämä oli ensimmäinen todiste aivojen ja kielen välisestä suhteesta. Tämä kyseinen alue aivoista nimettiin myöhemmin Brocan alueeksi.

Vuonna 1874 Carl Wernicke teki samankaltaisen löydön. Jotkut hänen potilaistaan pystyivät puhumaan, mutta eivät ymmärtämään puhetta. Tämä johti uuteen näkökulmaan nimeltä konnektivismi. Tässä teoriassa väitettiin, että vain kaikkein alkeellisimmat toiminnot rajoittuvat tietyille aivoalueille, kun taas monimutkaisemmat toiminnot olivat seurausta eri aivoalueiden välisestä vuorovaikutuksesta.

Vuonna 1885 Hermann Ebbinghaus kirjoitti ensimmäiset julkaisut muistista. Hän kuvaili esseissään sellaisia arviointimenetelmiä, joita käytetään vielä nykyäänkin. Pian tämän jälkeen, vuonna 1891, keksittiin termi ”neuroni” Santiago Ramón de Cajalin töiden ansiosta.

Neurotieteen historia 1900-luvulla

1900-luvun alussa käydyt maailmansodat vaikuttivat neurotieteen kehittymiseen. Ensimmäinen maailmansota jätti jälkeensä paljon kuolleita, mutta myös paljon haavoittuneita.

Tuhansilla potilailla oli neurologisia vaurioita, jotka lisäsivät moninkertaisesti tarvetta neurologiselle kuntoutukselle. Tarvittiin lisää tutkimusta aivoista ja neurologisista ongelmista. Toisen maailmansodan aikana neurotiede vakiintui tieteenhaarana. Noihin aikoihin merkittävät neurotieteen tiedemiehet, joiden joukossa oli muun muassa Alexander Romanovich Luria, kehittivät merkittäviä neuropsykologisia hoitomuotoja.

Vuonna 1962 Massachusettsin teknologian instituutti käynnisti neurotieteen tutkimusohjelman nimeltä Neuroscience Research Program. Ohjelman tavoitteena oli yhdistää käytöstieteiden ja neurologian alan asiantuntijat yliopistoista kaikkialta maailmasta. He pitivät viikoittain tapaamisia, konferensseja ja väittelyitä, joiden myötä saivat alkunsa erityiset koulutusohjelmat.

”Neurotiede on ylivoimaisesti kiehtovin tieteenhaara, sillä aivot ovat kaikkein kiehtovin maailmankaikkeuden objekti. Jokaisen ihmisen aivot ovat erilaiset aivot tekevät jokaisesta ihmisestä ainutlaatuisen ja määrittelevät hänet.”

-Stanley B. Prusiner, lääketieteen Nobel-palkinto vuonna 1997-

Tästä yhteistyöstä sai alkunsa Society for Neuroscience, joka perustettiin Washingtonissa vuonna 1969. Se on edelleen maailman laajin neurotieteen yhteisö; sillä on noin 37 000 jäsentä. Se on neurotieteen edistysaskeleiden maailmanlaajuinen kiintopiste, jonka vuosittain järjestämä kokous houkuttelee säännöllisesti yhteen yli 30 000 osallistujaa.

Näiden järjestöjen pyrkimysten ja eri tieteenalojen menestyksekkään yhteistyön ansiosta National Advisory Neurological Disorders and Stroke Council -neuvosto julkaisi vuonna 1990 raportin nimeltä ”Aivojen vuosikymmen: Vastauksia tieteellisen tutkimuksen kautta”. Raporttiin koottiin neljätoista kategoriaa vähän tutkituista neurologisista häiriöistä, ja se toimi yllykkeenä neurotieteellisen tutkimuksen kukoistuskaudelle.

Neurotieteen historia on kiehtova

2000-luku ja neurotieteen tuleva historia

Vuonna 2002 tutkijat käynnistivät Blue Brain -projektin toivoen voivansa luoda simulaation nisäkkäiden aivoista molekyylitasolla tutkiakseen niiden rakennetta. Tähän jännittävään projektiin osallistui maita kaikkialta maailmasta.

Vuonna 2013 Barack Obama ilmoitti uuden BRAIN-nimisen projektin käynnistämisestä. Tämä projekti on samankaltainen kuin Human Genome Project, ihmisen geeniperimää tutkiva hanke. Tavoitteena on kehittää yksityiskohtainen ja dynaaminen kartta ihmisen aivoista. Yhdysvallat sijoittivat siihen alustavasti 110 miljoonaa dollaria. Tämä on upea uusi hanke Yhdysvalloille ja samalla työkalu, jonka avulla he toivovat voivansa johtaa aivotutkimusta tulevaisuudessa.

Mutta Euroopalla on tällä saralla pieni etu verrattuna Yhdysvaltoihin. Samaan aikaan kun Obama toi julki BRAIN-projektin, Euroopassa tehtiin aloite hankkeelle nimeltä HUMAN BRAIN. Aikomuksena on sijoittaa yli miljardi euroa tähän projektiin. Tavoitteena on edistää merkittävästi ymmärrystämme ihmisen aivoista seuraavien kymmenen vuoden aikana.

Neurotieteen historia on kiehtova. Tutkijat ovat tehneet uskomattomia harppauksia vuosien aikana, ja ymmärryksemme ihmisaivoista on kehittyneempää kuin koskaan. Mutta lisääntynyt kiinnostus ja investointi ihmisaivojen tutkimukseen merkitsee sitä, että tulossa on vielä monia hämmästyttäviä löytöjä.