Maailmataju 2.1

„välja-olendi“ füsioloogia olla võiks.
Neuronipopulatsioonide erutatavus on rütmiline. Selles väljendubki aju rütmide olemus. Kuid
sellised rütmid on hierarhilised, milles esineb väga palju infot. Kuid neid rütme ei tekita stiimulid.
Stiimulid hoopis „resetivad“ olemasolevaid rütme. Näiteks kommunikatsioon kahe erineva
ajupiirkonna vahel saab toimuda siis, kui neuronite aktiivsused, mis nendes piirkondades asuvad,
hakkavad samal sagedusel võnkuma. Seda nimetatakse neuroteaduses sünkronisatsiooniks.
Teadlased pooldavad just sellist neuronaalse kommunikatsiooni ideed. Näiteks tähelepanu
tingimustes võivad kaks ajupiirkonda olla omavahel paremini sünkroonis. See tähendab seda, et
näiteks kahe erineva ajupiirkonna parema neuronaalse kommunikatsiooni põhjustab mitte ainult ühe
ajupiirkonna neuronite vaheline sünkronisatsioon, vaid ka erinevate ajupiirkondade vaheline
sünkronisatsioon. Ajupiirkondade vahel olevaid sünkronisatsioone ja ostsillatsioone kontrollivad
mittespetsiifilised taalamuse tuumad. Kuna nägemissüsteemis olevad madalad rütmid on osaliselt
tekitatud motoorse süsteemi poolt, siis võib pidada nägemist motoorse protsessina. Tähelepanu
rütmi seadistab aju iseseisvalt. Teadlased on kindlaks teinud seda, et ta arvestab ülesande rütmi ja
tajumodaalsust, mis vastab ülesandele. Ajus esinevad rütmid ja nende sünkroniseerimine aitab
koordineerida aju tööd ( kuid mõned teadlased arvavad, et osa ajus esinevaid nähtusi suudab ära
seletada mittespetsiifilise modulatsiooni põhimõte ilma et peaks kasutama ostsillatsioone ja
sünkronisatsioone ). See on aju üldine omadus. Aju rütmide koordineerimine on aluseks näiteks aju
mäluprotsessidele. Ostsillatsioonid tekivad nii üksikneuroni kui ka neuronipopulatsioonide tasemel.
Ostsillatsioone võib leida ka ilma ajuta, kuid aju ei saa funktsioneerida ilma ostsillatsioonideta. Aju
ostsillatsioone kirjeldavad lainele iseloomulikud väärtused nagu näiteks sagedused, amplituudid,
faasid, sünkroonsus jne. Kuid elektromagnetlainet on võimalik kirjeldada samuti lainet
iseloomustavate parameetritega nagu näiteks sagedusega, amplituudidega, faasidega,
sünkroonsusega jne – täpselt nii nagu ajurütmide korralgi. See tähendab ka seda, et antud juhul on
võimalik see, et ajurütmide füüsikalised parameetrid „peegeldavad“ nüüd elektromagnetlaine
füüsikalisi parameetreid. Ka elektromagnetlaine on rütmilise iseloomuga. Elektromagnetlaine korral
muutub elektriväli magnetväljaks ja magnetväli muutub elektriväljaks jne. Selline perioodiline
muutumine ajas levib ruumis edasi – mehaanikast on teada, et võnkumise levimine ruumis tähendab
lainet. Antud juhul on selline omadus üle kantud neuronipopulatsioonidest, mille korral neuronite
aktiivsused ajas perioodiliselt muutuvad.
Ajus oleva närvikiu „seinte“ paksus ei ole suurem kui sadatuhat millimeetrit. Kiu siseosa on
näiteks punkeseisundi korral väliskeskkonna suhtes negatiivse pinge all ja seepärast öeldakse selle
kohta ka negatiivne puhkepotentsiaal. Selle väärtus on ombes -70 mV. Sellise potentsiaali määravad
ära naatriumi ja kaaliumi positiivsete ning kloori negatiivsete ioonide kontsentratsioonid mõlemal
pool närvikiu „seina“. Positiivsed ioonid tungivad närvikiu sisemusse, kui kiu seina läbilaskvust
suurendab erutus. Potentsiaal, mis on kiu siseosas, suureneb seeläbi väga kiiresti ja saavutab
väliskeskkonna suhtes väärtuse +40 mV. Seda nimetatakse toimepotentsiaaliks. Positiivsete ioonide
liikumist tagasi väliskeskkonda võimaldab just toimepotentsiaal. Seetõttu muutub väliskeskkonna
suhtes närvikiu siseosa jällegi negatiivseks. Kõik see toimub väga lühikese aja ( 1 ms ) vältel.
Mööda närvikiudu levib selline „pingeimpulss“ umbes 100 m/s. Pingeimpulss omab informatsiooni
ärritaja mõju kohta. On üsna tõenäoline, et informatsioon liigub energiaväljas samasuguse
põhimõtte alusel nagu seda on aju närvikiu korral. See tähendab seda, et väljade potentsiaalid
muutuvad ajas ja see muutus levib edasi ühest välja ruumipunktist teise nagu veelaine. Niimoodi on
võimalik info levimine energiaväljas. Energiaväljas ei ole olemas neuroneid ja neuronitele omaseid
jätkeid või dendriite, kuid info edasikandmise füüsikaline tööpõhimõte jääb seejuures ilmselt ikkagi
samasuguseks – väljade potentsiaalid muutuvad ja see muutus kandub ruumis edasi nagu laine.
Näiteks võnkumise liikumist ruumis nimetatakse mehaanikas laineks.
Ajus tekivad elektriväljad neuronipopulatsioonide funktsioneerimise tulemusena. Läbi neuronite
membraani liikuvad ioonid loovad muutusi elektrivälja potentsiaalides, mis asub neuronite vahel.
Neuroni laenglemise tulemusena muutub neuroni potentsiaal membraanis umbes 100 mV. On teada
86