Memento-elokuvan avulla selvitetty aivojen tapaa muistaa ja tulkita tapahtumia vihjeistä

Tutkimustulokset lisäävät ymmärrystä aivojen toiminnasta, elokuvan kerronnasta ja muistimekanismeista, jotka häiriintyvät muun muassa Alzheimerin taudissa.

Aalto-yliopiston taiteita ja neurotieteitä yhdistävässä elokuvatutkimuksessa katsojille näytettiin Christopher Nolanin varhainen klassikkoelokuva Memento (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. Olemme onnistuneet nyt identifioimaan aivotoimintaa, joka liittyy tarinan rakentumiseen katsojan mielessä. Mementon toistuvat avainkohdat ovat meille tilaisuus vangita katsojien kognitiivinen toiminta, koska he kaikki reagoivat kohtien antamaan informaatioon samankaltaisesti”, kertoo Neurocine-tutkimusryhmän johtaja, Tallinnan yliopiston professori Pia Tikka.

Tutkimuksessa hyödynnettiin toiminnallista magneettikuvausta (fMRI), joka mittaa muutoksia aivojen veren happipitoisuudessa, sekä monimuuttuja-analyysiä eri katsojien aivotoiminnasta saadun informaation vertaamiseen. 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 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.

Vertailuryhmälle elokuva näytettiin tapahtumien kronologisessa järjestyksessä, jolloin avainkohdat eivät toistuneet. Katsojien aivoissa ei havaittu aivoaktiviteetin sormenjälkikuviota avainkohdissa eikä myöskään ennakoivaa aktiivisuutta.

Ainutlaatuista tutkimuksessa on täyspitkän, 105 minuutin mittaisen elokuvan esittäminen luonnollisen kaltaisessa katselutilanteessa.

“Aivotutkimuksessa on yleisempää näyttää katsojille lyhyitä pätkiä samasta tai eri elokuvista, kun etsitään vastauksia tiukasti rajattuihin kysymyksiin. Silloin elokuvan dramaturgia ja henkilöiden kehityskaaret eivät pääse oikeuksiinsa. Tutkimuksemme pääsee askeleen lähemmäs paitsi aivojen toiminnan myös elokuvan kerronnan ymmärtämistä”, kertoo professori Tikka, itse myös elokuvantekijä.

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 vaurioitua samalla tapaa 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.

Lisätietoja:

Iiro Jääskeläinen
Professori
Aalto-yliopisto
[email protected]
p. 050 560 9503

Pia Tikka
Professori
Tallinnan yliopisto
[email protected]
p. +372 522 4013

Artikkeli: Brain mechanisms underlying cue-based memorizing during free viewing of movie Memento