Muutuv aju. Norman Doidge, MD
nii ulatusliku vigastusega on võimalik taastuda?”
Paul avastas aju uurides, et seitse aastat tagasi oli kahjustunud just ajutüve piirkond – selgroole kõige lähem ajuosa – ning et ka teised olulisemad liigutuste kontrollimisega seotud ajukoore keskused olid insuldi tagajärjel hävinenud. Ajukoorest seljaajju kulgevatest närvidest 97 % oli hävinenud – see katastroofiline vigastus oligi põhjustanud halvatuse.
„Taipasin, et isa aju oli suutnud ennast George’iga koos tehtud treeningute tulemusena mingil moel täielikult ümber korraldada. Me ei teadnud tolle hetkeni, kui tähelepanuväärne oli olnud tema taastumine, sest kuna ajukuvamismeetodeid tol ajal veel ei kasutatud, siis ei olnud meil olnud ettekujutust tema vigastuste ulatusest. Kui patsiendid taastusid, siis üldjuhul me eeldasime, et mingit tõsist vigastust ei olnudki üldse olnud. Mary Jane tahtis, et ma hakkaksin kaasautoriks artiklile, mida ta selle juhtumi kohta kirjutas. Ma ei suutnud.”
Pauli isa lugu on otsene tõestus selle kohta, et ulatusliku ajukahjustusega eakas inimene võib „hilises” faasis taastuda. Uurides isa ajukahjustust ja kirjandust põhjalikumalt, avastas Paul teisigi tõendeid selle kohta, et aju on võimeline pärast laastavat insulti ennast ümber korraldama ja oma funktsioonid taastama. Ta leidis, et Ameerika psühholoog Shepherd Ivory Franz oli 1915. aastal demonstreerinud, et 20 aastat halvatud olnud patsiendid suudavad aju stimuleeriva treeningu abil ikkagi taastuda.
Isa „taastumine hilises faasis” ärgitas Bach-y-Ritat tegevusala vahetama. Ta hakkas 44-aastaselt uuesti arstina töötama ning tegi läbi neuroloogia ja taastusravi residentuuri. Ta taipas, et edukaks taastumiseks tuleb aidata patsientidel leida motivatsioon teha harjutusi, mis sarnanevad igapäevaelu tegevustega – nii nagu oli teinud tema isa.
Ta keskendus insultide ravimisele, spetsialiseerudes „hilise faasi taastusravile”. Ta aitas inimestel vabaneda tõsistest neuroloogilistest probleemidest aastaid pärast nende tekkimist ning töötas välja videomängud, mille abil insuldi üle elanud patsiendid said treenida uuesti oma käsi liigutama. Samuti hakkas ta plastilisuse kohta kogunenud teadmiste põhjal treeningkava koostama. Traditsioonilistest taastusraviharjutustest loobuti tavaliselt paari nädala järel, kui patsientide seisund enam ei paranenud ehk siis, kui nad jõudsid „platoole” ning kui arstid kaotasid motivatsiooni jätkata. Bach-y-Rita seevastu teadis, et närvid võivad kasvada, ning asus seisukohale, et need platood õppeprotsessis on ajutised – osa plastilisusel põhinevast õppimistsüklist –, sest õppimisele peavad paratamatult järgnema informatsiooni konsolideerimise ehk sulandamise perioodid. Kuigi konsolideerimise etapis pealtnäha mingit progressi ei toimu, toimuvad sel ajal sisemised bioloogilised muutused – uued oskused muutuvad automaatsemateks ja täpsemateks.
Bach-y-Rita töötas välja programmi patsientide jaoks, kelle näo motoorsed närvid olid kahjustunud ning kes ei suutnud oma näolihaseid liigutada: nad ei suutnud silmi sulgeda, korralikult kõnelda ega ka emotsioone väljendada, mistõttu nad nägid välja nagu koletud robotid. Bach-y-Rita laskis ühe närvi, mis tavaliselt kulgeb keelde, kirurgiliselt patsiendi näolihastega ühendada. Seejärel töötas ta välja aju treeningprogrammi, et õpetada „keelenärvile” (ja eriti seda kontrollivale ajuosale) näonärvi talitlemisfunktsioone. Nendel patsientidel õnnestus taastada normaalne miimika ja saavutada taas võime kõnelda ja silmi sulgeda – veel üks näide Bach-y-Rita oskusest „kõike kõigega ühendada”.
Alles kolmkümmend kolm aastat pärast Bach-y-Rita artikli ilmumist Nature‘s hakkasid teadlased uurima patsiente Bach-y-Rita puutenägemise masina järgi tehtud uue väikse masina ja ajukuvamisseadmete abil ning leidsid, et puuteinfot, mis siseneb patsiendi organismi keele kaudu, töödeldakse tõepoolest aju nägemiskoores.
Igasugused kahtlused, et kas meeled ikka suudavad ümber kohaneda, kummutas hiljuti katse, mis on üks läbi aegade kõige hämmastavamaid plastilisuse eksperimente. Selle käigus „ehitati ümber” mitte puutetundlikkuse ja nägemise juhteteed, nagu Bach-y-Rita katsetes, vaid kuulmise ja nägemise juhteteed – sõna otseses mõttes. Närviteadlane Mriganka Sur ehitas juhteteed mõnepäevase tuhkrupoja ajus kirurgiliselt ümber. Tavaliselt kulgevad nägemisnärvid silmadest nägemiskoorde, kuid Sur suunas nägemisnärvid tuhkru nägemiskoorest ümber ajukoore kuulmisega seotud piirkonda ning avastas, et tuhkur õppis nägema. Sur näitas tuhkru ajju sisestatud elektroodide abil, et kui tuhkur midagi vaatas, hakkasid auditiivse ajukoore närvirakud laenglema ja visuaalse töötlusega tegelema. Auditiivne ajukoor, mis osutus jällegi sama plastiliseks kui Bach-y-Rita oli arvanud, oli ennast ümber korraldanud ning omandanud visuaalkoore struktuuri. Kuigi tuhkrutel, kellele oli see operatsioon tehtud, ei olnud 20/20 nägemist, oli neil umbes kolmandik normaalsest nägemisest ehk 20/60 – see ei ole kehvem kui mõnedel prillikandjatel.
Kuni viimase ajani olid sellised transformatsioonid tundunud täiesti seletamatud. Bach-y-Rita, kes on näidanud, et meie aju on palju paindlikum kui lokalisatsionism väidab, on aga aidanud välja kujundada täpsema ajukäsitluse, milles on ruumi ka sellistele muutustele. Enamik närviteadlasi tavatseb öelda, et meil on kuklasagaras nägemiskoor ehk visuaalkorteks, mis töötleb nägemist, ja oimusagaras kuulmiskoor ehk auditiivkorteks, mis töötleb kuulmist. Enne Bach-y-Rita töid oli selline kõnepruuk aktsepteeritav, kuid nüüdseks teame, et lugu on keerukam ning et need töötlevad ajupiirkonnad on plastilised, üksteisega ühenduses ning suutelised töötlema ootamatult paljusid erinevaid sisendsignaale.
Cheryli kõrval on ka mitmed teised Bach-y-Rita veidrast kiivrist kasu saanud. Bach-y-Rita meeskond on hiljem aidanud veel 50 patsiendil tasakaalu ja kõndimisoskust parandada. Mõnel oli samasugune kahjustus nagu Cherylil, teistel oli kas ajutrauma, insult või Parkinsoni tõbi.
Paul Bach-y-Rita tähtsus seisneb selles, et ta oli oma põlvkonna närviteadlastest esimene, kes mõistis aju plastilisust ning suutis seda teadmist inimlike kannatuste vähendamiseks praktilisel moel ära kasutada. Tema töö lähtub eeldusest, et me kõik sünnime siia ilma palju kohanemisvõimelisema, universaalsema ja oportunistlikuma ajuga kui oleme seni ette kujutanud.
Kui Cheryli ajus arenes uuesti välja tasakaalumeel – või kui pimedate katseisikute ajus arenesid välja uued rajad, mis võimaldasid neil objekte, perspektiivi ja liigutusi ära tunda –, siis need muutused ei kujutanud endast mitte reegli salapärast erandit, vaid hoopis reeglit ennast: sensoorne koor on plastiline ja kohanemisvõimeline. Kui Cheryli aju õppis reageerima kunstlikule retseptorile, mis asendas kahjustatud retpsetorit, siis ei saatnud ta korda midagi tavatut. Bach-y-Rita tööd inspireerisid hiljuti Andy Clarki – kes tegeleb kognitiivsuse uurimisega – esinema teravmeelse väitega, et me oleme „sünnipärased küborgid”, mis tähendab seda, et aju plastilisus võimaldab meil ühendada ennast üsna loomulikul moel igasuguste masinatega nagu arvutid ja muu elektroonika. Meie aju struktureerib ennast aga ümber ka kõige lihtsamatel juhtudel, näiteks pimeduses saadavate signaalide mõjul. Lõppude lõpuks on plastilisus olnud aegade algusest saadik aju loomupärane omadus. Aju on palju avatum süsteem, kui oleme seni osanud ette kujutada ja loodus on andnud meile ümbritseva maailma tajumiseks ja endasse haaramiseks väga tõhusa vahendi. Ta on andnud meile aju, mis muudab iseennast, et muutuvas maailmas ellu jääda.
2
KUIDAS EHITADA ENDALE PAREM AJU
Teadlased, kes teevad aju kohta tähtsaid avastusi, on sageli erakordse ajuga inimesed, kes uurivad inimesi, kelle aju on viga saanud. Vaid väga harva teevad tähtsaid avastusi inimesed, kelle enda aju on vigane, kuid erandeid siiski leidub. Üks selliseid erandeid on Barbara Arrowsmith Young.
Koolitüdrukuna võis tema meelt kõige paremini iseloomustada sõnaga „asümmeetria”. Torontos 1951. aastal sündinud ja Ontarios Peterboroughis üles kasvanud Barbara oli mitmel alal väga andekas – ta kuulus nii kuulmis- kui ka nägemismälu poolest 1 % kõige andekamate hulka. Tema otsmikusagarad olid märkimisväärselt arenenud ja andsid talle rahutu ja kangekaelse iseloomu. Kuid tema aju oli „asümmeetriline”, mis tähendab, et kuigi ta oli mõnes valdkonnas erakordselt heade võimetega, oli ta teistes valdkondades alaarenenud.
Asümmeetria oli jätnud kaootilise jälje ka tüdruku kehale. Barbara parem jalg oli vasakust pikem, mistõttu tema vaagen oli nihkes.