Johdantona älykkyyteen näkymä

56 t i e t e e s s ä ta pa h t u u 2 / 2 0 1 1

KIRJOJA

Johdantona älykkyyteen

Aivotutkimus on edennyt valta- vasti viimeisten 15 vuoden aikana, ja nykyisin tiedetään hermosolu- jenkin uudistuvan. 1990-luvulla löydettiin kädellisten aivojen pei- lisolut, jotka ovat keskeisiä oppi- misessa. Oppiminen on yksi älyk- kyyden edellytyksistä, ja virikkee- tön kasvuympäristö voi jopa alen- taa lapsen älykkyyttä. Älykkyyttä on totuttu mittaamaan älykkyys- osamäärällä, mutta mittaako se muutakin kuin älykkyysosamää- rää.

Älykäs eläin -kirjan kirjoittaja filosofian tohtori Jussi Viitala on työskennellyt Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteen laitoksen dosenttina ja Konneveden tutki- musaseman johtajana. Hän on jul- kaissut ihmisen käyttäytymisbio- logiaan, vaistoihin ja kulttuurievo- luutioon liittyviä teoksia. Inhimil- linen eläin, eläimellinen ihminen (Atena 2004) oli aikanaan Tieto- Finlandia-ehdokkaana. Vapaasta tahdosta? ilmestyi 2005 myös Ate- na-kustamolta.

Sosiaalisen käyttäytymisen tut- kijana Viitala syventyy aivojen toi- mintaan aivan erilaisesta näkö- kulmasta kuin aivofysiologi, mikä auttaa oleellisen tiedon esille tuo- misessa ja on hyvä lähtökohta tie- teen popularisoimiselle. Suuri ylei- söhän on aina yleisen kirjallisuu- den viiteryhmänä, joten Viitalal-

ta voi hyvin odottaa aiheen selkeää käsittelyä yksityiskohtaisen tietou- den luettelemisen sijaan.

Viitala ei keskity vain ihmisen aivoihin vaan vertailee ja laittaa jär- jestykseen nisäkkäiden, lintujen ja välillä jopa dinosaurusten ja sel- kärangattomienkin tutkimuksista saatuja tietoja. Onneksi hän ottaa lukijansa huomioon myös tiivistä- mällä asiakokonaisuuksia yhteen- vetoihin, jotka helpottavat aivotut- kimuksesta kiinnostunutta lukijaa laajentamaan oman muistinsa ja oppimiskykynsä rajoja.

Kertaus on aina ollut opintojen äiti, ja se voi hyvinkin auttaa aivo- jen tähtisoluja lisäämään hermo- solujen kapasiteettia. Aivoissa on myös hermosolujen kantasoluja, jotka tuottavat tarvittaessa uusia hermosoluja tuhoutuneiden tilal- le. Aivojen hermosolujen määrä ei siten vähenekään vääjäämättömäs- ti koko elämän ajan.

Sekä perimä että ympäristö vai- kuttavat älykkyyteen, mutta nii- den lisäksi monet muut tekijät ku- ten lapsuuden aikainen aliravitse- mus tai älyllisten virikkeiden puute saattavat alentaa yksilön älykkyyt- tä. Nykyisin tiedetään, että lapsen huonojen kasvuolosuhteiden ja esi- merkiksi katovuosien aiheuttaman aliravitsemuksen vaikutukset voi- vat periytyä epigeneettisesti vielä seuraaviin sukupolviin.

Älykkyyden evoluutio

Eläinlajien ja -ryhmien evoluutio on havaittavissa myös aivojen ra- kenteessa ja toimintojen järjestäy- tymisessä. Esimerkiksi kaikkien ni- säkkäiden perustunteet ja emootiot

sijaitsevat aivojen kehityshistorial- lisesti vanhimmissa osissa, joten ne ovat samoilla alueilla niin päästäi- sillä, ihmisapinoilla, norsuilla kuin valaillakin. Tämä tieto ei vielä ker- ro mitään tunteista ja niiden tasos- ta, mutta sen perusteella voidaan jo tehdä oletuksia jostakin yleiseläi- mellisestä kyvystä, joka on seuran- nut myös ihmistä kautta evoluu tion eri vaiheiden.

Mehiläinen tulee toimeen mil- joonalla hermosolullaan, mutta ih- misen aivoissa niitä on luultavasti noin sata miljardia. Ihmisen aivot ovat suuret, mutta monella muul- la eläimellä ne ovat vielä suurem- mat. Aivojen koko ei selitäkään älykkyyttä kokonaan, vaikka toi- saalta suuret aivot ovat älykkyyden edellytys.

Ihmisen aivoissa on hermosolu- ja enemmän kuin useimmilla muil- la nisäkkäillä. Suurten nisäkkäiden aivotkin ovat suuret ja kaiken lisäk- si myös suurikokoisilla uroksilla on suuremmat aivot kuin niitä pie- nemmillä naarailla. Tämä ero on havaittavissa myös miesten ja nais- ten aivojen välillä. Silti esimerkiksi Albert Einsteinin aivojen tiedetään olleen selvästi keskimääräisen mie- hen aivoja pienemmät.

Einsteinin aivojen kuoriker- roksessa todettiin lopulta olevan merkittävästi enemmän tähtisolu- ja kuin tavallisella ihmisellä. Täh- tisolujen on todettu ohjaavan her- mosolujen välisten synapsien syn- tyä, minkä tiedetään liittyvän kes- keisesti oppimiseen ja ajatteluun, sillä ne pystyvät aktivoimaan aivo- jen kantasoluja tuottamaan uusia hermosoluja.

t i e t e e s s ä ta pa h t u u 2 / 2 0 1 1 57 Nisäkkäillä aivojen kuoriker-

roksen hermosolujen suuren mää- rän ja tämän ohuen kuorikerrok- sen eli aivojen harmaan aineen runsaan poimuttuneisuuden kat- sotaan selittävän parhaiten älyk- kyyttä. Mutta ihminen ei ole täs- säkään suhteessa kärjessä muihin nisäkkäisiin verrattuna, vaan eräät hammasvalaat ja norsut sijoittuvat ihmisen edelle erittäin poimuttu- neine ja suurine aivoineen.

On hyvin vaikea edes kuvitel- la valaiden ajattelutapaa, sillä nii- den elämä on aivan erilaisessa to- dellisuudessa kuin ihmisellä. Va- lailla on kuitenkin suuret ja hyvin poimuttuneet aivot, joissa on myös sukkulasoluja, joiden tiedetään ih- misellä liittyvän sosiaaliseen älyyn.

Voisiko valailla olla vielä meitä ke- hittyneemmät sosiaaliset taidot?

Tästä on vaikeaa päätellä mitään, sillä valaiden tapaa kommunikoi- da keskenään ei osata vielä selit- tää, vaikka sitä onkin tutkittu pal- jon. Miekkavalailla tiedetään ole- van erilaisia kommunikaatioon ja ravintoon liittyviä kulttuurilli- sia tapoja, ja eräät populaatiot ovat erikoistuneet syömään vain kaloja, toiset hylkeitä tai jopa pingviine- jä. On ehkä mahdollista, että kaik- kein älykkäimmät eläimet löytyvät- kin valaiden joukosta.

Suurikokoiset aivot eivät kui- tenkaan ole aina kaikkein edulli- simmat, sillä ne kuluttavat hyvin paljon energiaa, mikä on tietenkin vaikuttanut myös aivojen evoluu- tioon. Ihmisen aivot painavat vain kaksi prosenttia ruumiin painosta, mutta ne kuluttavat jopa 20 pro- senttia kaikesta elimistön tarvit- semasta energiasta. Suurikokoisis- ta aivoista pitää olla todella paljon hyötyä, jotta niitä ylipäänsä kan- nattaa ylläpitää.

Opportunistinen elämäntapa ravinnon hankinnassa onkin hyvä yllyke älyn evoluutiolla. Tästä huo- miosta voidaan hyvin johtaa myös ihmisen älyn evoluution alkami- nen. Opportunisti menestyy älyn- sä avulla, sillä sattumanvaraisen ruokalähteen löytäminen edellyt- tää sopeutumista yllättäviin tilan- teisiin, joita eläin oppii vähitellen käyttämään hyödykseen. Ruoka- valionsa suhteen opportunistinen korppi on hyvä esimerkki häm- mästyttävästä älyn käytöstä eläin- maailmassa. Korppi tunnetaan ke- tun ohella myös kansanperinteessä viisaana ja ovelana eläimenä, mikä jo viittaa niiden molempien älyk- kyyteen.

Älyä vai vaistoa?

Eläinten käyttäytymistä on pidet- ty yksinkertaisina vaistotoimintoi- na, joiden merkitystä eläin ei ym- märrä itsekään. Etologisen tutki- muksen edistyessä joidenkin eläin- ten käyttäytymisessä on alettu yhä useammin nähdä myös tietois- ta älyn käyttöä varsinkin järjeste- tyissä koetilanteissa. Eri eläinlajeil- la tiedetään olevan yksilöiden väli- siä merkittäviä eroja ongelmanrat- kaisukyvyssä aivan samalla tavalla kuin ihmiselläkin.

Lintujen aivot ovat järjestäyty- neet aivan toisella tavalla kuin ni- säkkäillä. Laajan sanavaraston ih- misten kieltä oppivalla papukaijal- la on pienet ja aivan sileäpintaiset aivot. Lentävällä linnulla ei voisi kovin suuria ja raskaita aivoja ol- lakaan. Toisaalta linnut ovat sa- maa evoluutiolinjaa hirmulisko- jen kanssa, ja nämä muinaiset lis- kot hallitsivat maailmaa 160 mil- joonaa vuotta, vaikka niiden aivot olivat vain saksanpähkinän kokoi- set.

Linnuista varislinnuilla ja suu- rilla papukaijoilla näyttää olevan jopa logiikan tajua, jonka avul- la ne pystyvät ratkaisemaan koe- tilanteissa järjestettyjä ongelmia ja yltävät samanlaisiin saavutuk- siin kuin isot ihmisapinatkin. La- jin pitkäikäisyyden ja sosiaalisuu- den tiedetään yleensä liittyvän älykkyyteen, vaikka tästä säännös- tä onkin poikkeuksia, kuten melko lyhyt ikäiset, erakkoina elävät mus- tekalat.

Monenlaista älykkyyttä

Jussi Viitala korostaa älykkyyden monimuotoisuutta, mikä tulee hy- vin selvästi esille ihmisiä tutkit- taessa. Älykkyys voi ilmetä teoreet- tisena, taiteellisena tai käytännölli- senä lahjakkuutena. Älykkyystestit mittaavat vain loogista eli konver- genttia ajattelua, johon vaikuttaa oppineisuus ja joka on siten kult- tuurisidonnaista samalla tavalla kuin älykkyysosamääräkin. Sana- merkkejä kirjoituksessaan käyttä- villä aasialaisilla on tottumusta kai- kenlaisten kuvioiden hahmottami- seen, mikä selittänee myös heidän menestymistään älykkyysosamää- rän mittauksissa.

Looginen ajattelu ei kuiten- kaan riitä kaikissa tapauksissa ongel mien ratkaisemiseen. Uuden tiedon löytämisessä myös luovuus on tärkeää, ehkäpä vielä tärkeäm- pää kuin looginen ajattelu. Luova eli divergentti ajattelu etsii ratkai- suja noudattamatta tiukasti loo- gista ajattelumallia, eikä luovaa älykkyyttä voida mitata objektiivi- sesti älykkyystesteillä. Myös ajat- telun rationaalisuus jää älykkyys- testeissä toteamatta. Edes kaikilla Nobel-palkinnon saaneillakaan ei ole erityisen korkea älykkyysosa- määrä.

58 t i e t e e s s ä ta pa h t u u 2 / 2 0 1 1

Ennakkoluulotonta luovaa oi- valtamista on ehkä tarvittu ih- miskunnan suurimpien innovaa- tioiden keksimiseen, myös uusien ajattelutapojen ja asenteiden luo- miseen, jotka puolestaan ovat pa- rantaneet hyvin monien ihmisten elämänlaatua. Korkea älykkyysosa- määrä ei tietenkään rajoita luovaa ajattelua, jos sellainen lahjakkuus sattuu yksilöllä olemaan.

Vain pieni osa aivoista näyttää olevan merkityksellinen älykkyys- osamäärän kannalta. Kaiken lisäk- si naiset saavuttavat saman älyk- kyysosamäärän aivan eri osilla ai- voja kuin miehet. Ajattelevatko nai- set tosiaan aivan eri tavoilla kuin miehet, ja onko kaikkien ongel- mien ratkaisemiseen olemassa se- kä naisen että miehen tavalla käsi- tettävä ratkaisu?

Ihmisen huikeaan menestyk- seen on vaikuttanut aivojen ja kä- den yhteistyön kehittymisen, sillä ihmisen käden peukalo ja sormet kykenevät erityisen hyvin tark- kuustyöhön. Sen sijaan apinoiden pitkäsormiset kädet saavat hyvän otteen puun oksasta.

Myös ihmisen kulttuurievo- luutio perustuu erinomaisiin kä- dentaitoihin, joka mahdollisti ko- kemusten ja oivallusten kaut- ta saadun tiedon tallentamisen ja käyttämisen koko ihmisyhteisön hyödyksi myös tulevaisuudessa.

Käsien eleet ja kieli ovat samaa ko- konaisuutta, ja ne sijaitsevat samas- sa kohtaa aivojen vasemmassa ohi- molohkossa. Kielellisten valmiuk- sien kehitystä onkin voitu päätellä työkalujen kehittyneisyyden pe- rusteella. Ihmisen älykkyyden evo- luutioon on tarvittu vielä tarpeeksi suuren ihmisjoukon luova vuoro- vaikutus. Viitala päätteleekin ihmi- sen älyn olevan ehkä huomattavalta

osalta kulttuurievoluution tuotetta ja siten opittua.

Nykyaikainen aivotutkimus on edennyt suurin harppauksin pa- rin vuosikymmenen aikana, aivo- jen kuvantamismenetelmät ovat kehittyneet ja aivojen rakenteesta ja välittäjäaineista on saatu paljon uutta tietoa. Uusimmat kaksostut- kimukset osoittavat perintötekijöi- den ohjaavan myös mielipiteidem- me, jopa poliittisten näkemystem- me muodostusta.

Jussi Viitalan oma idealismi pääsee esille kirjan viimeisillä si- vuilla peräkaneetissa, kun hän poh- tii ihmisen korkean älyn aikaan- saannoksia, maapallon liikakan- soitusta, luonnonvarojen tuhlausta ja suuria ympäristöongelmia. On- ko ihminen sittenkään kovin äly- käs eläin?

Jussi Viitala on koonnut kir- jaansa tarkan lähdeluettelon, mikä onkin tarpeellinen kaikissa tiedet- tä referoivissa teoksissa. Sen sijaan hakemiston laatiminen on unohtu- nut tästä kirjasta kokonaan, vaik- ka kahden sivun tiivis asiahakemis- to olisi hyvin mahtunut niteeseen.

Hakemiston avulla pääsisi käteväs- ti tärkeimpiä asiakokonaisuuksia käsitteleville sivulle. Niitä useim- mat aivotutkimukseen vähemmän perehtyneet lukijat joutunevat aina välillä kertaamaan.

Kirjoittaja on filosofian maisteri, tie- tokirjailija ja vapaa toimittaja. Hän on biologi, joka on keskittynyt kaupunki- luonnon ja puutarhan ekologiaan.

Kehittyykö tekniikka sääntöjen mukaisesti?

Panu Nykänen

W. Brian Arthur: Teknologian luonne. Mitä se on ja millainen on sen evoluutio. Suom. Kimmo Pietiläinen. Terra Cognita 2010.

Teknologia kiinnostaa ilmiönä, koska sen käyttö vaikuttaa niin il- meisellä tavalla nykyaikaisen yh- teiskunnan toimintoihin. Luon- nontieteiden ja teknisen kehityk- sen yhteys valtioiden mahdolli- suuksiin toimia taloudellisessa ja poliittisessa kilpailussa erityises- ti kriisitilanteissa johti teknologia- politiikan syntyyn 1900-luvun ku- luessa ja samalla tarpeeseen tutkia luonnontieteellisen tutkimuksen ja tekniikan kehityksen välistä suh- detta tarkemmin. Teknologian jär- jestelmien tutkimuksia ja niin kut- suttua innovaatiotutkimusta on- kin Vannevar Bushin perusteoksen (1945) jälkeen kirjoitettu kokonai- nen koulukunta.

Harva kuitenkaan on ryhtynyt luomaan kattavaa esitystä teknolo- gian lainalaisuuksista, tehtävää on pidetty vaativana tai mahdottoma- na. Suuri osa tekniikan tai teknolo- gian rakenteiden tutkijoista on sitä mieltä, että tekniikka tai teknologia ei ole suoraa luonnonlakien sovel- tamista. Tekniikkaan sisältyy liian paljon ennalta arvaamattomuutta.

On hyvin epävarmaa, voidaanko tekniikkaa ja teknologiaa lainkaan valaa muottiin. Tekniikassa tai tek- nologiassa on aina ripaus taidetta, eikä taidetta voi pakottaa selkeä- rajaiseen muottiin. New Mexicon Santa Fe Institutessa työskentelevä taloustieteilijä W. Brian Arthur on vaativaan tehtävään kuitenkin tart-