© Shutterstock

Rotat tajuavat tilan ilmiömäisesti

keskiviikko 12. tammikuuta 2011 teksti Klaus Wilhelm

Ihmisen tilantaju on melko vaatimaton verrattuna monien eläinten suuntavaistoon. Asiaa on tutkittu yksinkertaisilla testeillä muun muassa Kalifornian yliopistossa. Kun koehenkilöitä, joiden silmät oli peitetty liinalla, ensin talutettiin kolmion kahta sivua pitkin ja sitten pyydettiin palaamaan kolmatta sivua pitkin lähtöpisteeseen, suurin osa heistä arvioi etäisyyden päin honkia. Keskimäärin virhe oli hieman alle 25 astetta.

– Kukaan ei selviytynyt tehtävästä kunnialla, sanoo tutkimusta johtanut psykologian professori Jack Loomis.

Aivan omaa luokkaansa suunnistajina ovat sellaiset jyrsijät kuin hamsterit ja rotat. Niiltä tilan, suunnan ja sijainnin arvioiminen sujuu vaivattomasti. Rottien suuntavaiston fysiologista perustaa on tutkittu Edvard ja May-Britt Moserin johdolla norjalaisessa Kavlin systeemineurotieteen instituutissa. Kun Trondheimissa tehdyissä tutkimuksissa mitattiin rottien aivosähkötoimintaa, niiden ohimolohkon niin sanotusta entorinaalisesta aivokuoresta löydettiin hilasoluja. Tiedeaikakauslehti Sciencen mukaan kyseessä on merkittävin neurobiologinen löytö 20 vuoteen.

– Ihan kuin eläimet mittaisivat askeleensa soluilla, kun ne ovat uppo-oudossa ympäristössä, Edvard Moser selittää.

Aina, kun rotat ovat kulkeneet tietyn matkan, yksi hilasolu aktivoituu. Näin aivoihin syntyy geometrinen järjestelmä, koordinaatisto. Yksittäisistä pisteistä muodostuu suoria, jotka taas toimivat tasasivuisten kolmioiden kylkinä.

Koordinaatistonsa ansiosta rotat saavat tarkan kuvan tilan ominaisuuksista. Siksi ne määrittävät etäisyydet ja suunnat hyvin varmasti kaikissa olosuhteissa. Rottien tilantaju ei ole vain hilasolujen varassa. Niillä on muitakin suuntavaistoa ylläpitäviä solutyyppejä.

Aivoissa on kartta ja kompassi

Kun rotta ohittaa kiintopisteeksi sopivan rakenteen liikkuessaan vieraassa ympäristössä, sen hippokampuksen niin sanotut paikkasolut aktivoituvat. Ne rekisteröivät matkan etapit ja kiinnekohdat. Moserin ryhmä löysi myös rajasoluja. Ne alkavat toimia silloin, kun eläin kohtaa seinän tai muun esteen.

Lisäksi rotalla on päänsuuntasoluja, jotka toimivat sisäisenä kompassina.

– Rotilla ja todennäköisesti monilla muillakin nisäkkäillä on aivoissaan kompassi, nopeusmittari ja monta karttaa, Moser sanoo. Kun koe-eläimet siirretään toiseen ympäristöön, ne yrittävät saada kokonaiskuvan tilasta. Niidet aivot alkavat työstää yksityiskohtaista karttaa, kun ne kohtaavat esteitä – mitä ilmeisimmin rajasolujensa avulla.

– Ikään kuin ne käyttäisivät Googlen karttaohjelman zoomaustoimintoja, maailman johtaviin neurotieteilijöihin kuuluva norjalainen kuvaa tilannetta.

Itävaltalainen Christian Döller Lontoon University Collegesta uskoo, että myös ihmisellä on aivoissaan samankaltainen järjestelmä kuin rotilla. Hän on saanut epäsuoria todisteita hilasolujen toiminnasta seuratessaan koehenkilöiden aivotoimintaa näiden yrittäessä ratkaista virtuaalisia paikannusongelmia.

Yhdysvaltalaistutkimuksissa on taas löydetty entorinaalisesta aivokuoresta soluja, jotka aktivoituvat ihmisen liikkuessa joko myötä- tai vastapäivään. Tämä viittaa siihen, että ihmisen suuntavaiston kehitysopillisesti vanhin osa ei ole menettänyt täysin merkitystään, mutta sen tarkkuus on heikentynyt, koska nykyään paikanmäärityksessä käytetään hyväksi älyä, kokemuksia ja kieltä.

– Ajatus saa tukea alkuperäiskansojen parissa tehdyistä tutkimuksista, sanoo Claudio Aporta kanadalaisesta Carletonin yliopistosta. Inuiitit ovat vanhastaan osanneet suunnistaa Kanadan pohjoisosien laajoilla lumi- ja jääkentillä, eikä heidän kielessään ole edes ollut eksymistä tarkoittavaa ilmausta.

Inuiittikulttuurissa tieto kulkureiteistä ja maamerkeistä on siirtynyt sukupolvelta toiselle suullisena perimätietona. Perinne ei näytä kuitenkaan jatkuvan, sillä nuoret ovat ottaneet käyttöön satelliittipaikantimet. Jos ne sattuisivat pettämään, he olisivat erämaassa yhtä eksyksissä kuin länsimaiset kaupunkilaisetkin.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: