Memento-elokuvan avulla selvitettiin aivojen tapaa muistaa – auttaa ymmärtämään Alzheimerin tautia

ELOKUVATUTKIMUS Aalto-yliopiston taiteita ja neurotieteitä yhdistävässä elokuvatutkimuksessa katsojille näytettiin Christopher Nolanin varhainen klassikkoelokuva Memento vuodelta 2000. Se kertoo miehestä, jonka pitkäkestoinen muisti ei toimi eikä hän pysty muodostamaan uusia muistoja kuin minuuteiksi kerrallaan.

Elokuvan tapahtumat etenevät käänteisessä aikajärjestyksessä. Tarinan seuraaminen on mahdollista tiettyjen kohtausten lopuksi toistuvien, aiempia tapahtumia kertaavien lyhyiden pätkien avulla. Avainkohdissa katsoja saa uutta tietoa ymmärtääkseen elokuvan juonta, ja aivoissa reagoivat toistuvasti samat alueet. Jopa eri katsojien aivot reagoivat avainkohtiin samoin.

– Yleensä ihmiset muodostavat käsityksen elokuvan juonesta hyvin yksilöllisillä tavoilla. Aivokuvantamisen keinoin on ollut vaikeaa paikantaa useamman katsojan aivoista viitteitä siitä, että ymmärtäminen olisi yhtäaikaista ja samanlaista, kertoo Neurocine-tutkimusryhmän johtaja, Tallinnan yliopiston professori Pia Tikka.

Tutkimuksessa onnistuttiin nyt identifioimaan aivotoimintaa, joka liittyy tarinan rakentumiseen katsojan mielessä. Asiassa hyödynnettiin toiminnallista magneettikuvausta, joka mittaa muutoksia aivojen veren happipitoisuudessa, sekä monimuuttuja-analyysiä eri katsojien aivotoiminnasta saadun informaation vertaamiseen.

Aivoalueet (pun.), jotka käsittelevät Mementossa muisti- ja tulkintavihjeinä toimivia kohtauksia ennen kohtausten alkua sekä niiden aikana. Näköaivokuorella havaitaan kohtauksen alkua ennakoivaa toimintaa jopa kahdeksan sekuntia etukäteen. Muistista hakuun ja aiemmin nähtyjen tapahtumien tulkintaan mahdollisesti liittyvää, sormenjäljen lailla tunnistettavia reaktioita esiintyy taas etuotsa- ja päälaenlohkojen alueella. (Kuva Iiro Jääskeläinen)

Aivodatan analyysia varten aivot jaettiin kolmiulotteisiin kuva-alkioihin eli vokseleihin. Monimuuttuja-analyysillä tarkasteltiin elokuvan erilaisten avainkohtien aiheuttamia, samanlaisena toistuvia, sormenjäljen tavoin tunnistettavia aktivaatiokuvioita eri katsojien aivoissa.

– Mementossa on yhteensä 15 kohtaa, jotka kukin antavat katsojalle tilaisuuden ymmärtää tarinaa enemmän – eräänlaisen ”hovimestari on syyllinen” -oivalluksen. Vaikka muissa elokuvan kohdissa vokselien aktivaatio muuttuu satunnaisesti, elokuvan jokaisen 15 avainkohdan kohdalla tietyt vokselit ovat kullakin katsojalla samassa asennossa ja muodostavat keskenään identtisen sormenjälkikuvion, kuvailee puolestaan Aalto-yliopiston systeemisen neurotieteen professori Iiro Jääskeläinen.

Avainkohtiin liittyvät sormenjälkikuviot olivat havaittavissa laajoilla aivoalueilla, erityisesti etuotsalohkoilla ja päälaen lohkossa.

– Hämmästyttävää on se, että muutos katsojan aivoissa, erityisesti näköaivokuorella, alkaa tapahtua jo sekunteja ennen avainkohdan alkamista. Jokin vihje elokuvan tapahtumissa selvästi kertoo aivoille, että nyt on jotain olennaista tapahtumassa. Tämä kertoo aivojen kyvystä ennakoida, lisää Jääskeläinen.

Tutkimustulosten avulla voidaan ymmärtää yhä tarkemmin, miten aivot muistavat asioita annettujen tai saatujen vihjeiden avulla. Memento simuloi, miltä tuntuu ihmisestä, jonka hippokampukset ja pitkäkestoiseen muistiin tallentuminen ovat vaurioituneet. Vain lyhytkestoinen muisti toimii pari minuuttia taaksepäin, kaikki muu vauriohetken jälkeen tapahtunut unohtuu.

– Hippokampus voi vahingoittua samalla tavalla muistia heikentävästi, tosin lievemmin, kovassa pitkäkestoisessa stressissä, kun stressihormoni tekee tuhojaan aivoissa. Tutkimuksemme voi auttaa ymmärtämään myös dementoivia muistisairauksia, kuten Alzheimerin tautia, valaisemalla muistin hermostollista perustaa, Jääskeläinen uskoo.