Oppimispäiväkirja 3.5. – hermostollinen koodaus

Luennon aiheena oli informaation koodaus aivoihin ja hermostoon.  Koodauksista yksinkertaisin on taajuuskoodaus, josta selvimpänä esimerkkinä toimivat tuntosolut; mitä voimakkaampi ärsyke, sitä tiheämmin signaaleja lähtee.  Tällä koodauksella on kuitenkin haittapuolena informaation “turpoaminen”; vähän samaan tapaan kuin käyttäisimme 10-kantaisten lukujen sijasta yksikantaisia (tukkimiehen kirjanpitoa).  Aivoissa onkin havaittu (ja on hypotisoitu) monia muita koodaustapoja.  Laukomissekvensseillä saadaan monimutkaisempaa informaatiota mahdutettua lyhyemmälle ajanjaksolle.  Populaatiokoodauksessa hermosolujoukko viestii yhteisesti ja tässä informaatiota voi liikkua huomattavasti lyhyen ajan sisällä.  Populaatiokoodaus ei myöskään ole niin herkkä yksittäisille “viallisille” soluille, jotka saattavat lähettää aktiopotentiaaleja liian herkästi tai vääristä syistä.  Koska hermosolujoukosta lähtee useita signaaleja, saa koodausavaruus kokonaan uuden ulottuvuuden signaalien määrän suhteen.  Populaatiokoodausta on nykyisellään harmillisen vaikea tutkia, koska useiden neuronien signaalien kaappaaminen siten, että koe-eläin on elossa on varsin haastavaa.  Puhumattakaan ihmisellä tehtävistä kokeista.

Aivojen taustatoiminta rytmittää neuronien laukomista ja laukomisesta seuraavaa jatkoaktivaatiota; koodausta tapahtuu myös siitä missä vaiheessa taustarytmiä aktivaatiot tapahtuvat.  Aivoissa, kuten luonnossa muuallakin, esiintyy huomattavissa määrin synkroniaa.  Luennolla esitettiin hauska video synkronian muodostumisesta kolmen eri tahtiin käynnistetyn metronomin välillä; metronomit alkoivat hetken päästä käydä samaan tahtiin (ne jakoivat tahdistaan tietoa toisilleen ollessaan saman laudan päällä, joka puolestaan keinui vapaasti kahden kolatölkin päällä).  Vastaavasti yleisö taputtaessaan riittävän pitkään löytää yhteisen tahdin, kuten on voinut huomata oopperassa tai vastaavassa tapahtumassa.  Tämä synkronia ja taustatoiminta ilmeisesti auttaa aivoja rinnakkaisprosessoinnissa.  Neuronien laukomisvaihe taustatoimintaan nähden vaikuttaa paljon siihen, miten voimakkaasti laukominen aiheuttaa jatkotoimenpiteitä.

Luennon lopuksi käytiin läpi varsin roisi joukko erilaisia aivovammoja ja -sairauksia, jonka jälkeen oli kimara psykiatrisia sairauksia.  Mieleen jäi lähinnä se, että aivojen joutuessa epätasapainotilaan melkein mikä vain voi mennä pieleen ja kaikki missä aivot ovat hyviä, voi myös riittävän huonolla tuurilla kadota aivojen vahingoittuessa sopivalla tavalla.