Mitä tapahtuu kuoleman jälkeen?

Sir Roger Penrosen kvanttiteoria tietoisuudesta (ks. linkki lopussa)

Kysymys siitä, mitä ihmiselle tapahtuu kuoleman hetkellä, on yhtä vanha kuin ihmiskunta itse. Perinteinen tieteellinen vastaus on ollut yksinkertainen: kun aivotoiminta lakkaa, tietoisuus sammuu, koska tietoisuus on aivosolujen sähkökemiallista toimintaa – ei mitään muuta. Kun virta katkeaa, valo sammuu.

Nobel-palkittu fyysikko ja matemaatikko Sir Roger Penrose on kuitenkin vuosikymmenten ajan esittänyt vaihtoehtoisen näkemyksen. Yhdessä amerikkalaisen anestesiologin Stuart Hameroffin kanssa hän on kehittänyt teorian, jonka mukaan tietoisuus ei ole pelkkää biologista laskentaa – se pohjautuu kvanttifysiikan ilmiöihin aivosolujen sisällä. Teoria tunnetaan nimellä Orch-OR, lyhenne sanoista "Orchestrated Objective Reduction" (suom. suunnattu objektiivinen romahdus).

Miksi tavallinen selitys ei Penrosen mielestä riitä

Penrosen ajattelun juuret ovat hänen 1980-luvun lopulla esittämässään väitteessä, jonka mukaan ihmismieli kykenee joihinkin sellaisiin oivalluksiin – erityisesti matemaattiseen ymmärrykseen – joihin mikään tavanomainen tietokone ei kykene, koska tietokoneet toimivat algoritmien eli tarkkojen sääntöjen mukaan. Jos tietoisuus olisi vain monimutkaista laskentaa, sen pitäisi periaatteessa olla toistettavissa tietokoneella. Penrosen mukaan näin ei kuitenkaan ole: ihmismielen ymmärrys sisältää jotain, mikä ei ole laskennallista.

Tästä syntyi kysymys: jos tietoisuus ei ole tavallista laskentaa, mikä fysikaalinen prosessi sen sitten tuottaa? Penrosen vastaus löytyi kvanttimekaniikasta.

Mikrotubulukset – aivojen kvanttitietokone

Kun Penrose julkaisi ajatuksensa, hänellä ei aluksi ollut esittää, missä aivoissa tällainen kvanttiprosessi voisi tapahtua. Ratkaisun toi Hameroff, joka kiinnitti huomion mikrotubuluksiin – pieniin, putkimaisiin proteiinirakenteisiin, joita on jokaisessa solussa, myös aivosolujen sisällä. Mikrotubulukset toimivat solun "tukirankana", mutta Hameroffin mukaan ne voisivat toimia myös jonain paljon merkittävämpänä: aivojen sisäisenä kvanttitietokoneena.

Yhdessä Penrose ja Hameroff esittivät, että mikrotubulusten sisällä tapahtuu kvanttitason ilmiöitä, joissa hiukkaset voivat olla samanaikaisesti useassa eri tilassa (niin sanottu superpositio). Kun riittävän suuri joukko näitä kvanttitiloja kytkeytyy toisiinsa aivosolujen välillä, syntyy hetki, jolloin tämä yhteinen kvanttitila "romahtaa" yhdeksi määrätyksi tilaksi. Juuri tätä romahdushetkeä Penrose kutsuu objektiiviseksi reduktioksi, ja hänen mukaansa jokainen tällainen romahdus vastaa yhtä tietoisuuden hetkeä – ikään kuin pientä välähdystä tietoisessa kokemuksessa.

Miten informaatio tässä mallissa toimii

Tämän teorian ydin – ja se, mikä tekee siitä kiinnostavan juuri kuolemaa koskevan kysymyksen kannalta – on ajatus siitä, että kvanttitason informaatio ei tuhoudu koskaan, vaikka sen kantaja-alusta (mikrotubulukset, aivosolut, keho) tuhoutuisikin.

Fysiikassa tunnetaan periaate, jonka mukaan informaatiota ei voida hävittää universumista – se voi muuttaa muotoaan, mutta ei kadota kokonaan. Penrosen ja Hameroffin teoriassa tätä periaatetta sovelletaan tietoisuuteen: jos tietoisuus todella on kvanttitason informaatiota, joka on tallentunut mikrotubuluksiin, niin sydämen pysähtyessä ja verenkierron loppuessa tämä informaatio ei häviä tyhjyyteen. Sen sijaan se vapautuu – "purkautuu" pois kehon rajallisesta järjestelmästä ja hajaantuu takaisin ympäröivään avaruuteen, jonkinlaiseksi osaksi universumin perustavanlaatuista rakennetta.

Jos ihminen elvytetään ennen kuin tämä prosessi on edennyt loppuun asti, teorian mukaan hajaantunut kvanttitieto voi palata takaisin mikrotubuluksiin ja kytkeytyä uudelleen kehon toimintaan. Tätä väliaikaista tilaa – jossa tietoisuuden informaatio on hetkellisesti irtautunut kehosta mutta ei ole vielä hajonnut pysyvästi – Hameroff on ehdottanut selitykseksi lähikuoleman kokemuksille (near-death experience, NDE): tunneleille, kirkkaalle valolle, kehon ulkopuoliselle tunteelle, joita monet elvytetyt potilaat kuvaavat.

Jos elvytys ei onnistu ja keho kuolee lopullisesti, tämä kvanttitason informaatio teorian mukaan jää olemassa olevaksi – ei enää kehoon sidottuna, vaan hajaantuneena osana laajempaa todellisuutta.

Onko tämä sama asia kuin sielu?

On tärkeää huomata, että Penrose ja Hameroff eivät puhu perinteisessä uskonnollisessa mielessä "sielusta", vaikka teoriaa on toistuvasti tulkittu ja popularisoitu juuri siihen suuntaan mediassa. Heidän väitteensä on fysikaalinen: informaatio on universumin perustavanlaatuinen ainesosa siinä missä energia ja massakin, ja tietoisuus on tapa, jolla tämä informaatio ilmenee tietyissä olosuhteissa – nimenomaan aivojen mikrotubuluksissa. Kun olosuhteet katoavat, informaatio ei katoa, mutta se ei myöskään enää muodosta samanlaista tietoista kokemusta kuin eläessä.

Kiinnostavaa kyllä, Penrosen ajatuksia on tukenut myös eräs riippumaton taho: Münchenin Max Planck -instituutin fyysikot ovat esittäneet samansuuntaisen ajatuksen siitä, että fyysinen todellisuus, jonka koemme, on vain havaintomme rajallinen "pinta" laajemmasta, äärettömästä todellisuudesta, joka on olemassa fyysisen maailman "takana". Tämän näkemyksen mukaan keho kuolee, mutta se laajempi kenttä, josta tietoisuus kumpuaa, jatkaa olemassaoloaan.

Miksi tämä on kiistanalaista

On syytä sanoa suoraan: Orch-OR-teoria on tiedeyhteisössä hyvin kiistanalainen, eikä sillä ole vahvaa kokeellista näyttöä tuekseen. Suurin osa neurotieteilijöistä pitää ajatusta aivojen "lämpimästä ja meluisasta" ympäristöstä liian epäedullisena herkille kvanttitiloille – kvanttisuperpositiot ovat laboratorio-olosuhteissakin äärimmäisen hauraita, ja monet tutkijat epäilevät, että ne romahtaisivat aivoissa käytännössä välittömästi ilman minkäänlaista tietoisuuteen liittyvää merkitystä. Vuonna 2013 japanilaistutkijat kylläkin havaitsivat värähtelyjä mikrotubuluksissa, mikä herätti teorian tukijoissa uutta toivoa, mutta tämäkään ei ole todistalöytyyYouTubenut, että kyseessä olisi tietoisuuden lähde.

Penrose itse on ollut avoin sen suhteen, että kyseessä on spekulaatio – tieteellisesti perusteltu hypoteesi, ei todistettu tosiasia. Hän ei ole myöskään ottanut yhtä suoraa kantaa "sielun" olemassaoloon kuin Hameroff, joka on avoimemmin puhunut henkisistä ulottuvuuksista.

Mitä tästä pitäisi ajatella?

Orch-OR-teoria ei anna lopullista vastausta kysymykseen "mitä kuoleman jälkeen tapahtuu", eikä se ole todiste elämästä kuoleman jälkeen missään perinteisessä mielessä. Sen arvo on toisaalla: se avaa mahdollisuuden ajatella tietoisuutta jonakin, mikä ei ole täysin sidottu yksittäiseen, hajoavaan kehoon, vaan kytkeytyy syvemmällä tasolla universumin fysikaalisiin perusrakenteisiin – informaatioon, joka fysiikan lakien mukaan ei voi täysin hävitä.

Onko tämä lohdullinen ajatus vai pelkkä matemaattinen kuriositeetti, riippuu pitkälti siitä, mistä näkökulmasta asiaa katsoo. Mutta yksi asia on varmaa: kysymys tietoisuuden luonteesta on edelleen yksi fysiikan ja filosofian suurimmista avoimista arvoituksista – ja Roger Penrose on yksi harvoista huippufyysikoista, joka on ollut valmis viemään ajatuksensa aina kuoleman kynnykselle asti.

Huomio: Tämä teksti perustuu useisiin riippumattomiin, Penrosen ja Hameroffin Orch-OR-teoriaa käsitteleviin kirjallisiin lähteisiin, ei suoraan yhden tietyn YouTube-videon sanatarkkaan tekstitykseen, jota ei tekniikan rajoitusten vuoksi tässä tapauksessa saatu käyttöön.

Varsinainen esityslinkki (36:30) löytyy  YouTube linkistä: 

https://www.youtube.com/watch?v=Tv_y4An1_Yk

Huom. Suomennos myös Asetukset -> Tekstitykset -> Englanti  (automaattisesti luotu) >> Suomi

Suomi tarvitsee oman tekoälystrategian – ennen kuin tulevaisuus päätetään puolestamme

Tekoälystä keskustellaan nyt kaikkialla. Lehtien palstoilla, televisiossa, yrityksissä ja poliittisissa piireissä pohditaan, kuinka paljon tekoäly muuttaa työelämää ja kuinka monta nykyistä työtehtävää se aikanaan korvaa.

Keskustelussa pitäisi kuitenkin katsoa paljon pidemmälle.

Jos tekoäly ja robotiikka vähentävät tulevina vuosikymmeninä ihmistyön tarvetta merkittävästi, kyse ei ole enää vain työmarkkinoista. Kysymys kuuluu, millä tavalla yhteiskunnan tuottama vauraus jaetaan, mistä verotulot kerätään ja kuinka jokaiselle kansalaiselle turvataan kohtuullinen toimeentulo.

Nykyinen yhteiskuntamme perustuu suurelta osin ihmisen tekemään työhön. Työstä maksetaan palkkaa, palkasta veroja ja maksuja, ja niiden avulla rahoitetaan muun muassa koulutusta, terveydenhuoltoa, sosiaaliturvaa ja eläkkeitä. Jos yhä suurempi osa tuotannosta siirtyy tekoälylle, automaatiolle ja roboteille, myös verotuksen perustaa täytyy aikanaan muuttaa.

Silloin jo vuosikymmeniä keskustelussa ollut perustulo tai kansalaispalkka saattaa muuttua teoreettisesta ajatuksesta käytännön välttämättömyydeksi. Samalla on mietittävä eläkejärjestelmää maailmassa, jossa ihmisen koko elämän mittainen palkkatyö ei ehkä enää ole yhteiskunnan perusrakenne.

Suomen ei pitäisi jäädä odottamaan tätä muutosta.

Ehdotan, että Suomi laatii nopeasti pitkälle tulevaisuuteen ulottuvan kansallisen tekoälystrategian.

Sen keskeinen osa olisi Suomeen rakennettava riittävän suuri kansallinen datakeskus- ja laskentainfrastruktuuri. Valtio säilyttäisi siinä määräysvallan, mutta mukana voisivat olla suomalaiset yritykset, institutionaaliset sijoittajat ja mahdollisesti myös kansalaiset. Vielä suurempi mahdollisuus olisi rakentaa kokonaisuutta yhteistyössä muiden Euroopan maiden kanssa.

Pelkkä datakeskus ei kuitenkaan riitä. Tarvitsemme oman suomalaisen tai eurooppalaisen tekoälyjärjestelmän, jonka keskeiset osat, tietovarannot ja toimintaperiaatteet pysyvät eurooppalaisen lainsäädännön, demokraattisen päätöksenteon ja valvonnan piirissä.

Tällaisen infrastruktuurin varaan voitaisiin vähitellen rakentaa julkisen hallinnon tekoälypalveluja terveydenhuoltoon, koulutukseen, tutkimukseen, liikenteeseen, verotukseen, kuntien palveluihin ja kansalaisten asiointiin. Kaikkea tietoa ei pidä kerätä yhteen jättimäiseen rekisteriin. Päinvastoin järjestelmä olisi rakennettava niin, että tietojen käyttötarkoitukset erotetaan toisistaan, kansalaisen yksityisyys säilyy ja järjestelmää valvovat riippumattomat tahot.

Tässä on myös kysymys kansallisesta riippumattomuudesta.

Data ja tekoälystä saatava laskennallinen kyvykkyys ovat tulevaisuudessa yhtä strategisia voimavaroja kuin energia, tietoliikenneverkot ja liikenneväylät ovat olleet aikaisemmin. Ei ole viisasta rakentaa koko yhteiskunnan toimintaa sen oletuksen varaan, että muutaman ulkomaisen suuryrityksen palvelut ovat aina käytettävissämme samoilla ehdoilla kuin tänään.

Samalla olisi ratkaistava vaikeampi kysymys: kenelle tekoälyn tuottama taloudellinen hyöty kuuluu?

Jos kone tekee työn, jonka ihminen teki aikaisemmin, syntyvä tuottavuushyöty ei saisi kasaantua vain harvoille yrityksille ja omistajille. Osa siitä voidaan tulevaisuudessa joutua palauttamaan yhteiskunnalle uudenlaisen yritys-, pääoma-, automaatio- tai tekoälyyn perustuvan verotuksen kautta. Näillä tuloilla voitaisiin rahoittaa yhteisiä palveluja, perustuloa ja tulevaisuuden eläkejärjestelmää.

Tämä ei tarkoita kapitalismin, markkinatalouden tai yrittämisen lopettamista. Päinvastoin: yrittäjyyttä ja innovaatioita tarvitaan enemmän kuin koskaan. Mutta uuden teknologian synnyttämän vaurauden täytyy ylläpitää myös sitä yhteiskuntaa, jonka koulutus, infrastruktuuri, tutkimus ja ihmiset ovat tehneet teknologisen kehityksen mahdolliseksi.

Suomen etuna on pieni koko, korkea koulutustaso, toimiva yhteiskunta ja vahva tekninen osaaminen. Pieni maa voi tehdä päätöksiä nopeammin kuin suuri – jos sillä on rohkeutta tehdä niitä.

Tekoälyn aikakaudella tärkein luonnonvara ei ehkä olekaan malmi, metsä tai öljy.

Se voi olla tieto, laskentakyky ja kyky käyttää niitä viisaasti.

Siksi meidän pitäisi päättää jo nyt, että osa tästä tulevaisuuden infrastruktuurista kuuluu suomalaisille itselleen.

Tulevaisuutta ei voida ennustaa tarkasti. Mutta siihen voidaan valmistautua.

Ja juuri nyt olisi aika aloittaa.

Sattuma

Termodynamiikan toinen pääsääntö on yksi fysiikan tunnetuimmista laeista: suljetussa systeemissä entropia, karkeasti sanottuna epäjärjestyksen määrä, pyrkii aina kasvamaan. 

Kahvikuppi jäähtyy huoneenlämpöiseksi, ei koskaan toisin päin. Mutta harva pysähtyy miettimään, miksi tämä sääntö oikeastaan pätee. Vastaus ei ole niinkään ehdoton luonnonlaki kuin tilastollinen tosiasia. 

Kun Ludwig Boltzmann 1800-luvun lopulla johti entropian tilastollisen määritelmän, hän osoitti jotain hätkähdyttävää: mikään luonnonlaki ei varsinaisesti kiellä entropiaa laskemasta. 

Kahvikupin molekyylit voisivat periaatteessa järjestäytyä hetkeksi takaisin kuumaksi keskukseksi. Se on vain niin äärimmäisen epätodennäköistä, että sitä ei käytännössä koskaan tapahdu havaittavassa maailmankaikkeudessa. 

Entropian kasvu on siis sattuman voitto – ei siksi, että järjestys olisi kielletty, vaan siksi, että epäjärjestyneitä tiloja on valtavasti enemmän kuin järjestyneitä, ja suurten lukujen maailmassa todennäköisin lopputulos voittaa lähes aina.

Tämä sattuman rooli syvenee entisestään, kun siirrytään fysiikan pienimpään mahdolliseen mittakaavaan, Planckin yksiköihin. 

Planckin aika, noin 5,4 kertaa kymmenen potenssiin miinus 44 sekuntia, ja Planckin massa, noin 22 mikrogrammaa, ovat luonnonvakioista – valonnopeudesta, painovoimavakiosta ja Planckin vakiosta – johdettuja pienimpiä mielekkäitä mittayksiköitä. 

Näitä lyhyempää aikaa tai pienempää etäisyyttä nykyinen fysiikka ei osaa edes kuvata järkevästi: kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria alkavat riidellä keskenään, ja käsitteet kuten "ennen" ja "jälkeen" menettävät merkityksensä. 

Planckin energia, noin 1,2 kertaa kymmenen potenssiin 19 gigaelektronivolttia, kuvaa puolestaan sitä energiatasoa, jolla painovoima muuttuu yhtä voimakkaaksi kuin muut luonnon perusvoimat. Juuri tällä äärimmäisellä mittakaavalla, uskotaan, kvanttifluktuaatiot – todellisuuden pienimmät, aidosti satunnaiset heilahtelut – kuohuvat kaikkein voimakkaimmin. Sattuma ei siis ole vain suurten järjestelmien tilastollinen oikku, vaan se näyttää olevan sisäänrakennettuna todellisuuden pienimpään mahdolliseen mittakaavaan asti.

Tästä syntyy kiehtova filosofinen kysymys: onko entropian kasvu, jonka koemme ajan suuntana – se, että muistamme menneisyyden mutta emme tulevaisuutta – lopulta vain valtavan suuren määrän Planckin mittakaavan satunnaisia tapahtumia kasautuvaa tilastollista jälkeä? Jos jokainen hiukkanen ja jokainen vuorovaikutus pohjimmiltaan heittää noppaa Planckin skaalalla, ja jos näitä noppaa heitetään käsittämätön määrä joka ainoa sekunti jokaisessa kuutiosenttimetrissä avaruutta, silloin koko havaittava maailmankaikkeus – lämpö, massa, energia, aika itse – voisi olla eräänlainen suurten lukujen laki toiminnassa: yksittäinen sattuma on arvaamaton, mutta miljardien miljardien sattumien summa muuttuu lähes varmaksi säännönmukaisuudeksi.

Tämä ei tarkoita, että kaikki olisi pelkkää kaaosta. Päinvastoin: juuri se, että sattuma toimii valtavissa määrissä, tuottaa meille vakaan, ennustettavan arjen – lain, jonka mukaan asiat rapistuvat eivätkä korjaannu itsestään, jonka mukaan aika kulkee vain eteenpäin. 

Sattuma ei siis ole järjestyksen vastakohta, vaan sen syvin rakennusaine: yksittäisen hiukkasen tasolla arvaamaton, mutta massojen tasolla lähes rautaisen luotettava. Ehkä juuri tässä piilee yksi fysiikan kauneimmista paradokseista – että maailmankaikkeuden vakaus, sen tuntu järjestyksestä ja jatkuvuudesta, lepää loppujen lopuksi lukemattomien pienten sattumien varassa, jotka Planckin mittakaavalla tapahtuvat joka hetki, ja joiden yhteisvaikutus on juuri se, mitä me kutsumme ajan kuluksi.

Luonnon päivä

Aamu alkaa ennen kuin sitä oikeastaan huomaa. Ensin itäinen taivas vain vaalenee, aivan kuin yö olisi vetänyt tumman verhonsa hieman syrjään. Järven pinta on tyyni. Rantakaislat seisovat hiljaa vedessä, ja niiden lomassa pieni kala käy pinnassa. Ympyrä laajenee, katoaa, ja vesi on jälleen sileä.

Sitten aurinko nousee metsän takaa.

Sen ensimmäinen valo osuu koivujen latvoihin. Kastepisarat heinänkorsilla kirkastuvat pieniksi peileiksi. Metsässä varjot vetäytyvät puiden juurille, ja yön viileys alkaa vaihtua päivän lämmöksi.

Linnut ovat jo aloittaneet työnsä. Peippo laulaa kuusen oksalla, rastas etsii maasta syötävää ja korkealla lentävä haukka katselee maisemaa aivan toisesta maailmasta. Jokaisella on oma tapansa olla olemassa. Kukaan ei ole niitä opettanut rakentamaan pesää tai etsimään ravintoa, mutta pitkä elämä ennen niitä on jättänyt taitonsa perinnöksi.

Niityllä kukat avautuvat valoon. Päivänkakkara ei tiedä olevansa kaunis. Sinikello ei vertaile itseään puna-apilaan. Ne kasvavat siinä, missä niiden on mahdollista kasvaa, ja juuri erilaisuudesta syntyy maiseman väri.

Päivän lämmetessä metsäkin muuttuu. Muurahaiset kulkevat polkujaan, perhonen pysähtyy kukalle ja orava katoaa männyn rungon taakse. Hirvi seisoo hetken metsän reunassa, kuuntelee ja jatkaa sitten matkaansa. Sen maailma rakentuu hajuista ja äänistä, joita ihminen tuskin huomaa.

Järven pinnan alla on toinen maisema. Ahvenet liikkuvat vesikasvien välissä, hauki odottaa liikkumatta ja pienet kalat pysyttelevät parvena. Veden maailma on hiljainen vain meidän korvillemme. Sielläkin etsitään ravintoa, vältetään vaaraa ja jatketaan elämää.

Iltapäivällä taivas tummuu.

Tuuli herää ensin puiden latvoissa. Haavan lehdet kääntyvät, järvelle ilmestyy aaltoja ja pilvet kasvavat korkeiksi. Pian sade lyö metsään. Ukkonen kulkee taivaan poikki, salama valaisee hetkeksi koko maiseman.

Myrsky näyttää rajulta, mutta luonnolle sekin on tavallinen vieras.

Sade täyttää puroja ja kostuttaa maan. Tuuli pudottaa vanhoja oksia. Joskus puu kaatuu, ja vuosien kuluessa sen rungosta tulee koti hyönteisille, sienille ja sammalille. Se, mikä näyttää päättymiseltä, muuttuu vähitellen jonkin uuden aluksi.

Myrskyn jälkeen maailma tuoksuu erilaiselta.

Pilvien välistä tulee jälleen valo. Pisarat riippuvat koivunlehdillä, ja linnut palaavat oksilleen. Järven yllä kulkee vielä tumma pilvenreuna, mutta lännessä taivas jo kirkastuu.

Illalla aurinko laskee metsän taakse. Päivän värit pehmenevät. Yksi toisensa jälkeen päivän eläimet hiljenevät ja yön kulkijat lähtevät liikkeelle.

Luonto ei kiirehdi, mutta se ei myöskään pysähdy.

Aurinko, sade, tuuli ja pakkanen tulevat ajallaan. Kevät avaa maan, kesä kasvattaa, syksy kypsyttää ja talvi antaa levon. Elämä sopeutuu tähän suureen vaihteluun lukemattomilla tavoilla.

Ehkä juuri siinä on luonnon yksinkertainen viisaus: mikään päivä ei pysy, mikään sää ei jää ikuiseksi, mutta elämä jatkaa kulkuaan niiden kaikkien läpi.

 

Aivojen sisäinen orkesteri – voivatko mikrotubulukset osallistua tietoisuuden syntyyn?

Nyt vielä tietoisuuden ominaisuuksista, käytän edelleen orkesteri vertauksia!

Barcelonassa heinäkuussa 2025 järjestetty The Science of Consciousness -konferenssi nosti jälleen esiin yhden tietoisuustutkimuksen rohkeimmista ajatuksista: entä jos ajattelu ei tapahdukaan vain neuronien välisissä sähköisissä impulsseissa, vaan jotakin tärkeää tapahtuu myös neuronien sisällä? TSC 2025:ssa Nobel-fyysikko Roger Penrose luennoi aiheesta “Classical and Quantum Realities are Not Quite the Same; How About Conscious Reality?” ja anestesiologi Stuart Hameroff aiheesta “Correlates of qualia in microtubule ‘time crystal’ dynamics”. 

Penrose lähestyy asiaa fysiikan suunnasta. Hänen mukaansa klassinen maailma ja kvanttimaailma eivät ole aivan samanlaisia, ja hän kysyy, voisiko tällä erolla olla merkitystä myös tietoiselle kokemukselle. Penrosen ajatus vielä objektiivisesta reduktiosta, OR:stä, olettaa, että kvanttitila voi päättyä eli ”valita” määrätyn tilan ilman ulkopuolista mittaajaa. Hameroff puolestaan ehdottaa biologista paikkaa, jossa tällainen prosessi voisi tapahtua: neuronien mikrotubuluksia. Näiden kahden ajatuksesta syntyi Orch OR -teoria, Orchestrated Objective Reduction. 

Mikrotubulukset ovat noin 25 nanometrin paksuisia putkimaisia rakenteita, jotka rakentuvat tubuliiniproteiineista. Niiden tunnettuja tehtäviä ovat neuronin rakenteen ylläpitäminen ja aineiden kuljetuksen järjestäminen solun sisällä. Mutta ne eivät näytä olevan täysin passiivisia rakennustelineitä. Eristetyissä aivokudoksen mikrotubuluskimpuissa on mitattu sähköistä värähtelyä, jonka voimakas perustaajuus on ollut noin 39 hertsiä. Myöhemmissä kokeissa samankaltaista 39 hertsin värähtelyä havaittiin myös eristetyissä mikrotubuluksissa. Taajuus on kiinnostava, koska se osuu lähelle aivojen gamma-rytmejä, mutta tästä ei vielä seuraa, että mikrotubulukset synnyttäisivät aivojen gamma-aallot tai tietoisuuden. 

Tutkimuksissa on havaittu myös paljon nopeampia mikrotubulusten sähköisiä, mekaanisia ja sähkömagneettisia resonansseja. Sahu ja työtoverit raportoivat yksittäisten mikrotubulusten resonanssiominaisuuksia, Havelkan ryhmä mallinsi sähköisesti polaarisia värähtelymuotoja, ja Bandyopadhyayn tutkimusryhmä on raportoinut resonanssirakenteita useilla taajuusasteikoilla. Vuonna 2022 ryhmä kuvasi neuronista erotettuja mikrotubuluksia jopa eräänlaisina monitaajuisina ”aikakiteinä”. 

Hameroffin TSC 2025 -esityksessä tämä ajatus vietiin vielä pidemmälle. Hänen, Tanusree Duttan ja Anirban Bandyopadhyayn abstraktissa esitetään, että mikrotubuluksissa esiintyisi toisiinsa liittyviä värähtelyjä hertseistä aina kilo-, mega-, giga- ja terahertsialueille. Erityisesti 6–26 MHz:n signaalien väitetään muuttuvan yleisanestesiassa. Samassa konferenssissa Bandyopadhyay esitteli Dodecanogram-menetelmää, jolla tällaisia megahertsialueen signaaleja pyritään mittaamaan. Nämä ovat kiinnostavia tuloksia, mutta näin voimakkaat väitteet tarvitsevat vielä riippumatonta toistoa ennen kuin niitä voidaan pitää vakiintuneena neurotieteenä. 

Mikrotubulusten kiinnostavuutta lisää anestesia. Vuonna 2024 rotilla tehdyssä kokeessa mikrotubuluksia stabiloiva epotiloni B viivästytti isofluraanianestesian aiheuttamaa tajuttomuutta. Tämä tukee ajatusta, että mikrotubuluksilla saattaa olla toiminnallinen yhteys tajunnantilaan. Se ei kuitenkaan todista Orch OR -teoriaa eikä kvanttitietoisuutta; vaikutukselle voi olla myös tavallisia solubiologisia selityksiä. 

Kvanttifysiikan suuntaan osoittavia vihjeitäkin on. Mikrotubulusten tubuliineissa olevien tryptofaanien välillä on havaittu elektronisen energian siirtymistä, ja vuonna 2024 niiden kaltaisissa suurissa tryptofaaniverkostoissa havaittiin kollektiivista ultraviolettisuperradianssia. Nämä tulokset osoittavat, että biologisissa proteiinirakenteissa voi tapahtua yllättävän järjestäytyneitä fysikaalisia ilmiöitä lämpimässä ympäristössä. Ne eivät vielä osoita, että tällaiset kvantti-ilmiöt tuottaisivat kokemuksen punaisesta väristä, musiikista tai ajatuksesta ”minä olen”. 

Tietoisuus, tajunta ja mieli voidaan tässä hahmottaa kolmena päällekkäisenä tasona. Tietoisuus tarkoittaa perustilaa, jossa kokeminen on mahdollista. Tajunta on tietoisuuden sisältöä: näkemistä, kuulemista, kipua, värejä ja tunnetta omasta olemassaolosta – anestesiassa se voi sammua. Mieli on vielä laajempi kokonaisuus: muistot, tunteet, tavoitteet, mielikuvitus, opitut käsitteet sekä aivojen ja muun kehon jatkuva vuoropuhelu.

Ehkä tietoisuus ei siis sijaitse yhdessä pisteessä. Neuronit muodostavat suuren orkesterin, mutta mikrotubulukset saattavat olla soittimien sisällä olevia hienovaraisempia kieliä. Tiedämme jo, että kielet värähtelevät. Emme vielä tiedä, syntyykö niiden värähtelystä musiikki, jota kutsumme tietoisuudeksi. Siinä kulkee tällä hetkellä tutkimuksen ja hypoteesin raja. 

TSC 2025:n Stuart Hameroffin esitys löytyy myös konferenssin viralliselta videokanavalta plenaarista “Rhythms, Qualia and Time Crystals”. 

 

Mistä mielemme rakentuu? – Aivot eivät ajattele yksin

Tuossa edellisessä blogissa käsiteltiin aivojen rytmejä ja kuinka tietoisuus, tajunta ja mieli ja sen toiminta rakentuu aivoaaltojen näkökulmasta. Tarkoitus on jatkaa mielen toiminnan ja rakenteen tutkintaa.

The Science of Consciousness (TSC) 2025 -konferenssissa yksi kiinnostavimmista aiheista oli luento "Mind, Brain and Consciousness"  

eli "Mieli, aivot ja tietoisuus". Luentojen yhteinen viesti oli selkeä: ihmisen mieli ei synny yhdestä paikasta aivoissa eikä pelkästään hermosoluista. 

Mieli rakentuu monien tekijöiden yhteistyönä – aivojen, hermoston, kehon, aistien, perimän ja koko elämänkokemuksen yhteisenä tuloksena.

Aivot ovat kuin orkesterin kapellimestari

Aivoja voisi verrata suuren orkesterin kapellimestariin. Ne eivät itse tuota kaikkea musiikkia, vaan huolehtivat siitä, että eri soittajat toimivat yhdessä oikeaan aikaan.

Soittajia ovat esimerkiksi:
silmät ja näkö, korvat ja kuulo, iho ja tuntoaisti, tasapainoelin,
lihakset, sydän, hengitys, suolisto, hormonit, immuunijärjestelmä.

Kaikki nämä lähettävät jatkuvasti tietoa aivoille. Aivot puolestaan käsittelevät tätä tietoa miljardien hermosolujen muodostamissa verkoissa. Kun kaikki toimii sopusoinnussa, syntyy kokemus ympäröivästä maailmasta – ja samalla myös kokemus omasta itsestä.

Hermoverkot ovat jatkuvassa liikkeessä

Pitkään ajateltiin, että jokaisella aivojen osalla olisi oma tarkka tehtävänsä. Nykyinen tutkimus kertoo kuitenkin toisenlaisen tarinan.

TSC-konferenssissa esiteltyjen tutkimusten mukaan aivot muodostavat jatkuvasti muuttuvia yhteistyöverkkoja. Kun luemme kirjaa, muistamme lapsuuden tapahtuman tai ratkaisemme ongelmaa, eri puolilla aivoja sijaitsevat hermoverkot yhdistyvät hetkeksi yhteiseen tehtävään ja purkautuvat taas uuden tilanteen mukaan.

Voisi sanoa, että mieli on enemmän tapahtuma kuin paikka.

Keho osallistuu ajatteluun

Ehkä yllättävin havainto on, ettei ajattelu tapahdu pelkästään pään sisällä.

Sydämen syke, hengitys, lihasten jännitys, hormonit ja jopa suoliston toiminta vaikuttavat siihen, millaiseksi koemme maailman. Kun olemme jännittyneitä, hengitys muuttuu ja sydän lyö nopeammin. Samalla myös ajatukset muuttuvat.

Toisaalta rauhallinen hengitys voi vähentää stressiä ja auttaa keskittymään. Siksi esimerkiksi meditaatio, hengitysharjoitukset ja liikunta vaikuttavat sekä kehoon että mieleen.

Nykyään tätä kokonaisuutta voidaan tutkia mittaamalla samanaikaisesti esimerkiksi aivojen sähköistä toimintaa (EEG), sydämen sykevälivaihtelua (HRV), hengitystä ja muita elimistön toimintoja. Tekoäly auttaa löytämään yhteyksiä näiden mittausten väliltä.

Geenit antavat lähtökohdat

Usein kysytään, kuinka paljon olemme vanhempiemme perimän tulosta.

Vastaus on: melko paljon – mutta ei kaikkea.

Saamme vanhemmiltamme geenit, jotka vaikuttavat esimerkiksi:
pituuteen, silmien väriin, aineenvaihduntaan, temperamenttiin,
oppimisen valmiuksiin, sairauksien alttiuteen.

Geenit eivät kuitenkaan kirjoita valmista elämäntarinaa. Ne antavat pikemminkin lähtökohdat, vähän samaan tapaan kuin rakennuspiirustukset kertovat, millainen talosta voi tulla. Se, millainen talo lopulta valmistuu, riippuu myös rakentamisesta ja ympäristöstä.

Elämä opettaa aivoja

Jo vauvana aivot alkavat muuttua ympäristön vaikutuksesta.

Vanhemmat opettavat ensimmäiset sanat, turvallisuuden tunteen ja vuorovaikutuksen.

Päiväkoti ja koulu opettavat uusia taitoja, yhteistyötä ja tiedon hankkimista.

Ystävät vaikuttavat arvoihin, kiinnostuksen kohteisiin ja käyttäytymiseen.

Aikuisiässä työ, harrastukset ja perhe muokkaavat edelleen aivojen hermoverkkoja.

Tätä kutsutaan aivojen muovautuvuudeksi. Aivot muuttuvat koko elämän ajan.

Myös yhteiskunta kasvattaa meitä

Usein unohdamme, että emme kasva tyhjiössä.

Valtio rakentaa koulutusjärjestelmän.

Lait määrittelevät, mikä on sallittua ja mikä kiellettyä.

Kulttuuri kertoo, mitä pidämme hyvänä, kauniina tai tärkeänä.

Kieli antaa sanat ajatuksillemme.

Kirjat, elokuvat, musiikki ja internet muokkaavat käsitystämme maailmasta lähes huomaamatta.

Voisi sanoa, että jokainen ihminen kasvaa oman kulttuurinsa "käyttöjärjestelmässä". Samalla tavoin kuin tietokoneen käyttöjärjestelmä vaikuttaa siihen, miten ohjelmat toimivat, myös kulttuuri vaikuttaa siihen, miten ajattelemme ja tulkitsemme ympäristöämme.

Kokemukset rakentavat minuutta

Ehkä tärkein rakennuspalikka ovat kuitenkin omat kokemukset.

Onnistumiset lisäävät itseluottamusta.

Pettymykset opettavat varovaisuutta.

Rakkaus, ystävyys ja läheiset ihmissuhteet rakentavat turvallisuuden tunnetta.

Menetykset muuttavat tapaamme nähdä maailma.

Jokainen kokemus jättää jälkiä hermoverkkoihin. Mitä useammin jokin toimintatapa toistuu, sitä vahvemmaksi sitä vastaavat hermoyhteydet yleensä kehittyvät.

Mieli on yhteistyön tulos

Ehkä TSC 2025 -konferenssin tärkein opetus voidaan tiivistää yhteen ajatukseen:

Mieli ei ole pelkästään aivojen tuote. Se on koko ihmisen tuote.

Perimä antaa lähtökohdat.

Aivot rakentavat hermoverkkoja.

Aistit tuovat tietoa maailmasta.

Keho kertoo sisäisestä tilastamme.

Kokemukset muuttavat hermoverkkoja.

Perhe, ystävät, koulu, yhteiskunta ja kulttuuri vaikuttavat siihen, millaisia ihmisiksi kasvamme.

Mieli syntyy näiden kaikkien jatkuvasta yhteistyöstä.

Juuri siksi ei ole olemassa kahta täysin samanlaista ihmistä. Vaikka perimä olisi osittain yhteinen, jokaisen elämänpolku, kokemukset ja ihmissuhteet ovat ainutlaatuisia. Niiden yhteisvaikutuksesta rakentuu se kaikkein henkilökohtaisin asia, joka meillä on – oma mielemme.

TSC 2025 -konferenssin tutkimukset vahvistavat tätä kokonaiskuvaa. Ne osoittavat yhä selvemmin, että ihmisen mieltä ei voi ymmärtää tutkimalla vain yksittäisiä hermosoluja tai yhtä aivoaluetta. Mielen ymmärtäminen edellyttää koko järjestelmän tarkastelua: aivojen, kehon, perimän, ympäristön ja elämänkokemusten muodostamaa jatkuvasti muuttuvaa verkostoa. Se ei vielä ratkaise tietoisuuden perimmäistä arvoitusta, mutta vie tutkimusta askelen lähemmäksi kokonaisvaltaista käsitystä siitä, mitä ihminen on.