Mielenluku- ja mielenhallintateknologiat ovat tulossa
Kyky havaita aivojen sähköistä toimintaa päänahan kautta ja hallita sitä muuttaa pian lääketiedettä ja yhteiskuntaa perusteellisesti. Aivojen sähköisen toiminnan mallit voivat paljastaa henkilön kognition – normaalin ja epänormaalin. Uusilla menetelmillä, joilla voidaan stimuloida tiettyjä aivopiirejä, voidaan hoitaa neurologisia ja psyykkisiä sairauksia ja hallita käyttäytymistä. Ylittäessämme tämän suuren lupauksen kynnyksen kohtaamme vaikeita eettisiä kysymyksiä.
AIVOJEN LUKEMINEN
Kyky kuulustella ja manipuloida ihmisen aivojen sähköistä toimintaa lupaa tehdä aivoille sen, minkä biokemia teki keholle. Kun menet lääkäriin, verestäsi tehdään kemiallinen analyysi, jonka avulla havaitaan kehosi terveys ja mahdolliset sairaudet. Kun sinua varoitetaan siitä, että kolesterolitasosi on korkea ja olet vaarassa saada aivohalvauksen, voit ryhtyä toimiin välttyäksesi aivohalvaukselta. Samoin kokeellisessa tutkimuksessa, jonka on tarkoitus tulla pian lääketieteelliseen käytäntöön, vain muutaman minuutin mittainen aivojen sähköisen toiminnan seuranta EEG:n ja muiden menetelmien avulla voi paljastaa neurologisten sairauksien lisäksi myös mielenterveysongelmia, kuten ADHD:n ja skitsofrenian. Lisäksi viiden minuutin seuranta aivojesi läpi kulkevaa sähköistä toimintaa, kun et tee mitään muuta kuin annat ajatustesi harhailla, voi paljastaa, miten yksilölliset aivosi ovat kytkettyinä.
Kartoittamalla harhailevaa mieltäsi voidaan mitata älykkyysosamäärääsi, tunnistaa kognitiiviset vahvuutesi ja heikkoutesi, hahmottaa persoonallisuuttasi ja määritellä kykeneväisyytesi erityyppisen tiedon oppimiseen. Esikouluikäisen lapsen aivojen sähköistä toimintaa käyttämällä voidaan esimerkiksi ennustaa, kuinka hyvin lapsi pystyy lukemaan, kun hän menee kouluun. Kuten uudessa kirjassani Electric Brain (Electric Brain, BenBella, 2020) kerron, sen jälkeen, kun tyhjäkäynnillä ollessani aivoaaltoja oli tallennettu EEG:llä vain viiden minuutin ajan, Seattlessa sijaitsevassa Washingtonin yliopistossa työskentelevä neuropsykologi Chantel Prat lausui, että vieraan kielen oppiminen olisi minulle vaikeaa, koska kielenkäyttöä prosessoivalla aivokuoreni tietyllä osalla oli heikkoja beeta-aaltoja. (Älkää pyytäkö minua puhumaan saksaa tai espanjaa, kieliä, joita olen opiskellut mutta joita en koskaan hallitse.) Miten tämä kyky tuntea ihmisen ajatukset muuttaa koulutus- ja uravalintoja?
Neurotieteilijä Marcel Just ja hänen kollegansa Carnegie Mellonin yliopistossa käyttävät fMRI-aivokuvantamista sen selvittämiseksi, mitä ihminen ajattelee. Käyttämällä koneoppimista analysoimaan monimutkaisia toimintamalleja henkilön aivoissa, kun hän ajattelee tiettyä numeroa tai esinettä, lukee lauseen, kokee tietyn tunteen tai oppii uudenlaista tietoa, tutkijat voivat lukea ajatuksia ja tietää henkilön erityiset ajatukset ja tunteet. ”Mikään ei ole ajatusta yksityisempää”, Just sanoo, mutta tämä yksityisyys ei ole enää pyhää.
Kun tiedemiehet pystyvät tietämään, mitä ihminen ajattelee, he voivat tehdä vielä enemmän. He voivat ennustaa, mitä ihminen saattaa tehdä. Just ja hänen tiiminsä pystyvät kertomaan, harkitseeko henkilö itsemurhaa, yksinkertaisesti tarkkailemalla, miten henkilön aivot reagoivat kuullessaan sanoja kuten ”kuolema” tai ”onni”. Kuten koomikko Robin Williamsin ja julkkiskokki Anthony Bourdainin traagiset kuolemat osoittavat, itsemurha on usein järkytys, koska ihmisillä on taipumus salata itsemurha-ajatuksensa jopa läheisiltään ja terapeuteilta.
Tällainen ”aivohakkerointi”, jonka avulla voidaan paljastaa itsemurhaa harkitsevan henkilön ajattelevan itsemurhaa, saattaisi olla hengenpelastavaa. Columbinen lukion joukkomurhaajiin sovellettu tekniikka olisi saattanut estää sen kauhun, että kaksi ongelmanuorta teurasti luokkatoverinsa ja opettajansa, sekä heidän omat itsemurhansa. Tämä oivallus itsemurha-ajatuksista saadaan kuitenkin arvioimalla, että yksilön aivojen aivotoiminnan malli poikkeaa siitä, mitä pidetään ”normaalina”, joka määritellään suuren populaation keskimääräisenä vasteena. Missä vaiheessa poistamme henkilön yhteiskunnasta, koska hänen aivotoimintansa poikkeaa siitä, mitä pidetään normaalina?
AIVOJEN HALLINTA
Kyvyllä kontrolloida aivopiirien sähköistä toimintaa on mahdollisuus tehdä aivosairauksien hoidossa se, mitä sähköstimulaatiolla on saatu aikaan sydänsairauksien hoidossa. Lähettämällä sähkö- tai magneettipulsseja päänahan läpi ja istuttamalla elektrodeja aivoihin tutkijat ja lääkärit voivat hoitaa laajaa joukkoa neurologisia ja psykiatrisia häiriöitä Parkinsonin taudista krooniseen masennukseen.
Mutta ”mielenhallinnan” mahdollisuus pelottaa monia, ja aivojen stimuloinnilla käyttäytymisen muuttamiseksi ja mielisairauksien hoitamiseksi on ikävä historia. 1970-luvulla Tulanen yliopiston neuropsykologi Robert Heath asensi elektrodeja homoseksuaalisen miehen aivoihin ”parantaakseen” hänet homoseksuaalisesta luonteestaan stimuloimalla hänen aivojensa mielihyväkeskusta. Espanjalainen neurotieteilijä José Delgado käytti aivostimulaatiota apinoilla, ihmisillä ja jopa hyökkäävällä sonnilla ymmärtääkseen, miten hermopiirien tasolla tiettyjä käyttäytymismalleja ja toimintoja ohjataan – ja hallitakseen niitä halutessaan painamalla nappuloita hänen radio-ohjattavassa laitteessaan, joka viritti aivoihin istutettuja elektrodeja. Liikkeiden ohjaaminen, ajatusten muuttaminen, muistojen, raivon ja intohimon herättäminen olivat kaikki Delgadon ulottuvilla. Delgadon tavoitteena oli vapauttaa maailma poikkeavasta käyttäytymisestä aivostimulaation avulla ja tuottaa ”psykosivilisoitunut” yhteiskunta.
Näkymä ihmisen aivojen kontrolloimisesta sähköstimulaation avulla huolestuttaa monia, mutta nykyiset mielenterveys- ja neurologisten häiriöiden hoitomenetelmät ovat valitettavan riittämättömiä ja aivan liian tylsiä. Neurologiset ja psykoaktiiviset lääkkeet vaikuttavat kohteena olevan hermopiirin lisäksi moniin eri hermopiireihin, mikä aiheuttaa monenlaisia sivuvaikutuksia. Vaikutukset kohdistuvat aivojen lisäksi kaikkiin kehon soluihin, jotka ovat vuorovaikutuksessa lääkkeiden, kuten kroonisen masennuksen hoitoon tarkoitettujen SSRI-lääkkeiden, kanssa.
Nykyisin mielenterveys- ja neurologisten sairauksien hoitoon saatavilla olevat lääkkeet eivät aina ole tehokkaita, ja niitä määrätään usein kokeilun ja erehdyksen perusteella. Psykokirurgialla, tunnetusti prefrontaalilobotomialla, on myös traaginen väärinkäytöshistoria. Lisäksi vaikka kuka tahansa kirurgi joutuu menettämään potilaansa leikkauspöydällä, neurokirurgeilla on ainutlaatuinen riski pelastaa potilaan henki mutta menettää ihminen. Aivokudoksen kirurginen poisto voi jättää potilaalle fyysisiä, kognitiivisia, persoonallisuus- tai mielialahäiriöitä, koska se vahingoittaa tervettä kudosta tai koska se ei onnistu poistamaan kaikkea toimimatonta kudosta. Kroonisen masennuksen ja muiden mielenterveyssairauksien hoitoon käytettävässä sähköärsytystimulaatiossa (ECT) koko aivot räjäytetään kohtauksin; sähköisen tulimyrskyn seurauksena aivot jotenkin nollaavat itsensä, ja monet potilaat saavat apua, mutta eivät kaikki, ja joskus esiintyy heikentäviä sivuvaikutuksia tai menetelmä ei toimi.
Sen sijaan, että räjäytettäisiin koko aivot sähköiskuilla tai kyllästettäisiin ne lääkkeillä, on paljon järkevämpää stimuloida täsmällistä neuraalista virtapiiriä, joka on toimintahäiriöinen. Syväaivostimulaation onnistuttua Parkinsonin taudin hoidossa lääkärit soveltavat nyt samaa menetelmää monenlaisten neurologisten ja psykiatristen sairauksien hoitoon dystoniasta OCD:hen. He tekevät sen kuitenkin usein ilman tarvittavaa tieteellistä ymmärrystä häiriöstä hermopiirin tasolla. Näin on erityisesti mielenterveyssairauksien kohdalla, jotka ovat huonosti edustettuina tutkimuksessa käytetyissä muissa kuin ihmiseläimissä. Sitä, miten sähköinen stimulaatio toimii näiden sairauksien, kuten Parkinsonin taudin, hoidossa, ei täysin ymmärretä. Tarvittavaa tietoa siitä, mihin elektrodit tulisi asettaa tai mitä sähköisen stimulaation voimakkuutta ja mallia tulisi käyttää, ei aina ole saatavilla. Tällaiset lääkärit tekevät käytännössä kokeita potilaillaan, mutta he tekevät niin, koska siitä on apua.
Noninvasiiviset keinot aivoaaltojen ja sähköisen aktiivisuuden mallien muokkaamiseksi tietyissä aivopiireissä, kuten neurofeedback, rytminen ääni tai vilkkuva valo, ultraääni- ja magneettistimulaatio päänahan kautta, voivat muuttaa neuraalista aktiivisuutta istuttamatta elektrodeja aivoihin neurologisten ja psyykkisten sairauksien hoitamiseksi sekä mielialan ja kognition parantamiseksi. FDA hyväksyi masennuksen hoidon transkraniaalisella magneettistimulaatiolla vuonna 2008 ja laajensi myöhemmin hyväksyntää kivun ja migreenin hoitoon. Päänahassa olevan elektrodin avulla voidaan syöttää sähkövirtaa, joka stimuloi tai estää neuronien laukeamista sopivilla aivoalueilla.
Sotilaat käyttävät tätä menetelmää nopeuttaakseen oppimista ja parantaakseen lentäjien kognitiivista suorituskykyä. Menetelmä on niin yksinkertainen, että aivostimulaatiolaitteita voi ostaa internetistä tai tehdä sellaisen itse yhdeksän voltin paristoista. Mutta tee-se-itse-lähestymistapa tekee käyttäjästä kokeellisen koekaniinin.
Uusia täsmällisen aivostimulaation menetelmiä kehitetään parhaillaan. Sähköinen stimulaatio on tunnetusti epätarkkaa, sillä se seuraa pienimmän vastuksen reittiä aivokudoksen läpi ja stimuloi neuroneja kaukaisilta aivoalueilta, joiden aksonit ulottuvat elektrodin ohi. Koe-eläimillä optogenetiikan avulla voidaan saavuttaa erittäin tarkka hermosolujen stimulointi tai estäminen. Tässä menetelmässä käytetään geenitekniikkaa valoherkkien ionikanavien lisäämiseksi tiettyihin neuroneihin, jotta niiden palamista voidaan ohjata hyvin tarkasti laservalolla, joka sädetetään aivoihin kuituoptisen kaapelin kautta. Ihmisiin sovellettuna optogeneettinen stimulaatio voisi lievittää monia neurologisia ja psykiatrisia häiriöitä ohjaamalla tarkasti tiettyjä hermopiirejä, mutta tämän menetelmän käyttöä ihmisissä ei pidetä eettisenä.
KYNNYKSEN YLITTÄMINEN
Historian eettisten epäkohtien ja huolenaiheiden vuoksi, jotka rajoittivat mielisairauksien aivostimulaatiotutkimusta jo vuosikymmeniä sitten, olemme saavuttamassa pisteen, jossa ei ole enää eettistä kieltää vakavista mielenterveys- tai neurologisista sairauksista kärsiviltä ihmisiltä hoitoja, jotka perustuvat heidän aivojensa optogeneettiseen stimulaatioon tai sähköiseen stimulaatioon, tai kieltää heidän tilojensa objektiivinen diagnosointi lukemalla heidän aivojensa sähköistä toimintaa. Uudet mahdollisuudet seurata ja manipuloida suoraan aivojen sähköistä toimintaa herättävät pelottavia eettisiä kysymyksiä, jotka liittyvät teknologiaan, jota ei ole aiemmin ollut olemassa. Mutta henki on päässyt ulos pullosta. Meidän on parasta tutustua häneen.