Hämmästyttävää on ollut se vauhti, jolla olemme viimeisen sadan vuoden aikana keränneet tietoa hermojärjestelmistä ötököistä ihmisiin. Jos kuitenkin aina omaksuttaisiin älyllinen tyyli, jonka mukaan ensin opitaan kaikki, mitä jostakin aiheesta on tiedettävissä, ennen kuin tutkitaan sen uusia ulottuvuuksia, tuleva kehitys olisi hidasta. Toisin kuin monilla muilla tieteenaloilla, neurotiede ei tällä hetkellä nauti siitä ylellisyydestä, että olisi sovittu joukosta seuraavia kysymyksiä, joihin on vastattava. Se on ollut villi länsi, kesyttämätön ja hillitön, ja monin tavoin se on sitä edelleen.

Roger W. Sperry, kenties viime vuosisadan merkittävin aivotutkija, syöksyi aina eteenpäin ajatuksella: ”Kokeile.” Kokeile. Äläkä lue kirjallisuutta ennen kuin olet tehnyt havaintosi. Muuten voit sokeutua jo olemassa olevasta dogmasta.” Tämä on varmasti parafraasi siitä, mitä hän sanoi minulle sata kertaa, ja näin me toimimme Caltechissa niinä herkullisen huolettomina ja tutkivina päivinä. ”Kokeile sitä.”

Sperryn laboratorio oli täydessä vauhdissa tekemässä kaikenlaisia kokeita niin sanotuista ”jaetuista aivoista” (1). Kissat ja apinat olivat pääeläimiä, ja tulokset olivat selkeitä ja vangitsevia. Treenattiin aivojen toista puolta aistitehtävässä, ja toinen puoli ei tiennyt siitä mitään. Vakiovalmisteena oli jakaa näköhermosolukko keskeltä siten, että toiseen silmään altistuva tieto heijastui vain ipsilateraaliseen aivopuoliskoon. Tällaiset eläimet oppisivat helposti tehtävän ja pystyisivät helposti suorittamaan tehtävän alun perin harjaantumattoman silmän avulla. Jos chiasmin keskilinjan leikkauksen lisäksi leikattaisiin myös aivokurkiainen ja etulohkon etulohko, ilmenisi kuitenkin jaettujen aivojen ilmiö. Tässä tilassa harjoittelematon aivopuolisko pysyi tietämättömänä toisen aivopuoliskon oppimasta tehtävästä. Aivan kuin samassa päässä asuisi kaksi psyykkistä järjestelmää. Niin kiehtovia kuin nämä havainnot olivatkin, ne vaikuttivat epäjohdonmukaisilta, kun niitä tarkasteltiin ihmisen käyttäytymisen yhteydessä. Voisiko vasen käsi olla tietämättä, mitä oikea käsi pitää kädessään? Järjetöntä.

Vuonna 1960 minulla oli onni saapua Caltechiin kesällä National Science Foundationin (NSF) apurahalla opiskelemaan Sperryn kanssa. Minua veti laboratorioon kiinnostus neuraalista spesifisyyttä koskevaan kysymykseen. Yksi asia johti toiseen, ja ennen kuin huomasinkaan, aloitin seuraavana kesänä jatko-opinnot Caltechissa. Ensimmäinen tehtäväni oli valmistella tutkimuksia ihmispotilaalle, W.J:lle, jota neurokirurgian apulaislääkäri Joseph E. Bogen oli valmistelemassa corpus callosumin katkaisemiseksi vakavan epilepsian hoitoa varten.

Katsoessani taaksepäin noita alkuaikoja on vaikea liioitella projektimme seikkailunhaluista luonnetta. Kukaan ei uskonut, että potilas todella antaisi todisteita siitä, että mieli voitaisiin jakaa. Viikkoja aiemmin laboratorioon oli tullut tapaus callosal agenesis, synnynnäinen vika, jossa corpus callosum puuttuu kokonaan tai osittain, eikä mikään näyttänyt tavallisuudesta poikkeavalta. Laajemmasta näkökulmasta katsottuna, vaikka mukana oli yksi maailman suurimmista neurobiologeista, ei Sperryllä eikä varsinkaan minulla, joka olin vihreä kuin uusi jatko-opiskelija, ollut merkittävää kokemusta potilaiden tutkimisesta. Muista se olisi saattanut tuntua hölmöilyltä ja ajanhukalta. Sitä se ei kuitenkaan ollut, sillä Caltechissa asenne oli aina: ”Kokeile.”

Siten seikkailu eteni. Ensin, mikä ei ollut yllättävää, leikkausta edeltävät testit vahvistivat, että tapaus W.J:n kaksi aivopuoliskoa olivat normaalisti yhteydessä toisiinsa: kumpikin käsi tiesi, mitä toisessa kädessä oli, ja kumpikin näköaivokuori oli saumattomasti yhteydessä toisiinsa. Ajatus siitä, että asia voisi olla toisin, oli absurdi. Kun kaikki tutkimukset oli saatu päätökseen, panimme työn sivuun ja jatkoimme muiden tutkimushankkeiden parissa, joissa tutkittiin kädellisten muistijärjestelmiä, silmä-käsi-koordinaatioon liittyviä aivokuoren ratoja ja paljon muuta. Muutamaa kuukautta myöhemmin kiinnostuksemme vaihtui takaisin tapaukseen W.J. Toisen maailmansodan veteraani oli toipunut hienosti leikkauksestaan ja oli valmis uudelleen testattavaksi.

Suuri testi tuli kirkkaana aurinkoisena Pasadenan päivänä. W.J. rullattiin biologian rakennuksen sisäänkäynnille San Pasquale Avenuella. W.J. oli yhä toipumassa leikkauksesta, ja hän käytti pyörätuolia liikkumiseen. Hänellä oli yhä kypärä, jota hän oli käyttänyt suojautuakseen mahdollisilta kohtausten aiheuttamilta kaatumilta. Oliko tämä toisen maailmansodan veteraani, joka oli menettänyt tajuntansa saksalaisen kiväärin perän iskusta hypättyään laskuvarjohypyllä vihollislinjojen taakse, aikeissa paljastaa syvän salaisuuden? Se ei vaikuttanut todennäköiseltä. Aamu alkoi vaatimattomasti. Rakennukseen tullessamme ei kuulunut rumpujen rummutusta. Itse asiassa minut jätettiin yksin testaamaan. Testaus osoittautui mielettömäksi. Se on sitä tänäkin päivänä. Kuvasin hetkeä hiljattain näin (2): M.S.G.: Kiinnitä huomiota pisteeseen: M.S.G.: Kyllä, se on piste….. Katso suoraan siihen.W.J.:

Varmennan, että hän katsoo suoraan pisteeseen, ja vilautan hänelle kuvan yksinkertaisesta esineestä, neliöstä, joka on sijoitettu pisteen oikealle puolelle tasan 100 millisekunniksi. Koska kuva on sijoitettu sinne, se ohjataan hänen vasempaan aivopuoliskoonsa, hänen puhuviin aivoihinsa.M.S.G.: Mitä sinä näit?W.J.: Mitä sinä näit? M.S.G.: Hyvä, tehdään se uudelleen. Kiinnitä piste.W.J.: Tarkoitatko sitä pientä teipinpalaa?M.S.G.: Kyllä, tarkoitan. Nyt fiksoi.

Valotan taas kuvan toisesta neliöstä, mutta tällä kertaa hänen fiksoidusta pisteestään vasemmalle, ja tämä kuva välittyy yksinomaan hänen oikeisiin aivoihinsa, puoliksi aivoihin, jotka eivät puhu (2). W.J:lle tehdyn erikoisleikkauksen vuoksi hänen oikeat aivonsa, joiden yhteyskuidut vasempaan aivopuoliskoon oli katkaistu, eivät enää kyenneet kommunikoimaan vasemman aivopuoliskon kanssa. Tämä oli ratkaiseva hetki. Sydän jyskytti, suu kuivana, ja kysyin,M.S.G.: Mitä sinä näit?W.J.: En mitään.M.S.G.: Et mitään? Et nähnyt mitään?W.J.: En mitään.

Sydämeni jyskyttää. Alan hikoilla. Olenko juuri nähnyt kaksi aivoa, toisin sanoen kaksi mieltä, jotka toimivat erillään yhdessä päässä? Toinen pystyi puhumaan, toinen ei. Oliko se sitä, mitä tapahtui?W.J.: M.S.G.: Kyllä, hetki vain.

Löydän nopeasti vielä yksinkertaisempia dioja, jotka heijastavat näytölle vain yksittäisiä pieniä ympyröitä. Jokainen dia projisoi yhden ympyrän, mutta eri paikoissa kussakin kokeessa. Mitä tapahtuisi, jos häntä pyydettäisiin vain osoittamaan mitä tahansa näkemäänsä?M.S.G.: Bill, osoita vain niitä asioita, joita näet.W.J.: M.S.G.: Kyllä, ja käytä kumpaa tahansa kättä, joka tuntuu sopivalta: M.S.G.: Kiinnitä piste.

Ympyrä vilkkuu fiksaation oikealla puolella, jolloin hänen vasemmat aivonsa näkevät sen. Hänen oikea kätensä nousee pöydältä ja osoittaa sinne, missä ympyrä on ollut ruudulla. Teemme näin useiden kokeiden ajan, joissa vilkkuva ympyrä ilmestyy jommallekummalle puolelle näyttöä. Sillä ei ole merkitystä. Kun ympyrä on fiksaation oikealla puolella, vasemman aivopuoliskon ohjaama oikea käsi osoittaa sitä. Kun ympyrä on fiksaation vasemmalla puolella, oikean aivopuoliskon ohjaama vasen käsi osoittaa sitä. Jompikumpi käsi osoittaa oikeaan kohtaan ruudulla. Tämä tarkoittaa, että kumpikin aivopuolisko näkee ympyrän, kun se on vastakkaisessa näkökentässä, ja kumpikin, toisistaan erillään, voi ohjata ohjaamaansa kättä/kättä vastaamaan. Vain vasen aivopuolisko voi kuitenkin puhua siitä. Pystyn tuskin hillitsemään itseäni. Voi löydön suloisuutta.

Tästä alkaa tutkimuslinja, joka parikymmentä vuotta myöhemmin, melkein päivälleen, saa Nobel-palkinnon (3).

Raportti tuon päivän havainnoista, samoin kuin monista muidenkin päivien havainnoista, raportoitiin ensimmäisen kerran nyt jo klassikoksi muodostuneessa artikkelissa, joka julkaistiin PNAS-julkaisussa vuonna 1962 (4). Se oli paperi, joka käynnisti 50 v intensiivisen tutkimuksen aivomekanismeista, jotka ovat ihmisen tietoisen kokemuksen taustalla. Kaikki myöhempi tieto, joka on paljastunut, on syntynyt tuohon artikkeliin sisältyneestä ajatuksesta ”vain kokeilla”.

Kun havainto siitä, että kirurgi pystyi näennäisesti luomaan yhdestä ihmisestä kaksi mieltä, tihkui hitaasti omaan mieleemme, ajatus siitä, että psykobiologit, kuten meitä kaikkia tuolloin kutsuttiin, voisivat tutkia itse tietoisuutta, sai yhä enemmän jalansijaa. Uusia potilaita tutkittiin, ja vaikka ne aina vahvistivat alkuperäiset havainnot, jokainen niistä tarjosi uusia oivalluksia. Sen lisäksi, että näköjärjestelmä oli jakautunut, kävi selväksi, että sama pätee myös somatosensoriseen järjestelmään, motoriseen järjestelmään ja, mikä hämmästyttävintä, vasemman ja oikean aivopuoliskon havainto-/kognitiivisiin järjestelmiin. Työskentelimme kuumeista tahtia. Se oli kuin kalastusta kalalammikossa. Aina kun sukelsimme tuntemattomaan, saimme kalan.

Vuosien mittaan Caltechissa kouluttautui monia lahjakkaita nuoria tiedemiehiä, ja muut vanhemmat tutkijat kävivät tutkimassa potilaita. Siirryin itärannikolle, ja kuten onni taas kerran tahtoi, aloin testata uutta potilassarjaa Dartmouthin lääketieteellisestä tiedekunnasta. Tieto siitä, millaisia psyykkisiä prosesseja, kuten tunne- ja tarkkaavaisuusprosesseja, voitaisiin integroida leikkauksen luoman suuren kuilun yli, lisäsi perusteita sille, miten ajatella tietoisen kokemuksen taustalla olevaa biologiaa. Kaiken kaikkiaan kymmenet ja taas kymmenet tutkimukset paljastivat ihmisaivojen rinnakkaisen ja hajautetun organisaation, vaikka potilaan psykologinen yhtenäisyyden tunne säilyi koskemattomana.

Oliko alkuperäiset havainnot täydellisen myrskyn tuote? Caltechin kulttuuri, jossa vallitsi keksintöjen, riskien ja älyllisten seikkailujen kulttuuri, oli varmasti käsin kosketeltavissa. Satuin asumaan tarinallisessa talossa, jossa vuosia aiemmin asuivat Howard Temin, Matt Meselson ja Sidney Coleman. Richard Feynmanilla oli tapana käydä juhlissamme, ja eräänä ikimuistoisena iltana Feynman tuli luokseni ja sanoi: ”Voit jakaa aivoni, jos voit taata, että pystyn tekemään fysiikkaa sen jälkeen.” Nauraen sanoin: ”Minä takaan sen.” Nopeasti kuin salama, Feynman ojensi sekä vasemman että oikean kätensä kättelemään sopimusta! Odotuksen ilmapiiri tärkeän työn tekemisestä noina löytöpäivinä ei ollut mitään sellaista, mitä olin kokenut koskaan aikaisemmin tai sen jälkeen.

Tässä sitä ollaan 50 vuotta myöhemmin, ja todellinen biologian Kuka Kuka Kuka on käynnistänyt yritykset selvittää, miten ajatella tietoisuuden biologiaa (ks. Inner Workings: Discovering the split mind s. 18097). Francis Crick ja Gerald Edelman, Wolf Singer ja Jean Pierre Changeux, muutamia mainitakseni, ovat kaikki antaneet panoksensa ja kannustaneet ymmärtämisen etsintään. Tiedän, että he kaikki hakivat inspiraatiota Sperryltä ja split brain -teoksesta. Vielä nykyäänkin on ahdistavaa ja haastavaa pohtia kysymystä: mitä tarkoittaa, että voi jakaa mielen?