Ville Renvall

Aivotodistaja, ei ehkä ihan vielä

Aivotutkimuksella ja oikeustieteellä on monia yhtymäkohtia.

Aivoistalukeminen on kiinnostava paitsi perustutkimuksen aiheena myös käytännön sovelluksissa. Niin yksityiset kuin julkisetkin toimijat hyötyisivät tekniikasta, jolla suoraan aivoista mitattavasta signaalista saadaan tietoa tutkittavan ihmisen mielenliikkeistä. Menetelmien eettisiä kysymyksiä ja yksityisyyden suojaa tulee jatkuvasti tarkastella. Sopivat säännöt tarvitaan myös alan tutkimusta valvovien eettisten toimikuntien vaikutuspiirien ulkopuolella.

Sääntelyn ja toimintaympäristön oikeellisuuden varmistamisen lisäksi aivotutkimuksella ja juridiikalla on muitakin kiinnostavia liittymäkohtia. Lääketieteellisen syyntakeisuuden selvittämisen rinnalle aivotutkimuksesta odotetaan ratkaisuja osallisuuden todentamiseksi. Perinteisen valheenpaljastimen rinnalle on nousemassa suoraan aivosignaaleja käyttäviä menetelmiä. Esimerkiksi Yhdysvalloissa aivojen toiminnallista magneettikuvausta (TMK tai fMRI: functional magnetic resonance imaging) on käytetty erottelemaan valheellisia väittämiä tosista oikeudenkäyntiprosessissa ja Intiassa murhasta epäilty on tuomittu elinkautiseen vankeuteen osin aivosähkökäyrämittauksien perusteella (pääkirjoitus Nature Neuroscience 2008). Myös syyntakeettomuutta (esim. psykoottisuutta) on oikeudenkäyntiä varten selvitetty aivokuvantamalla (Hughes 2010). Aivojen näkökulmasta voidaan tarkastella myös rangaistavuuden ja rangaistusten sopivuutta – onko esimerkiksi (eri maiden) oikeuskäytännössä sukupuolisia vääristymiä: aivomittauksissa on havaittu miesten "nauttivan" naisia enemmän kostosta, kun epäreilu pelitoveri saa kivuliaan rangaistuksen (Singer 2006).

Tässä kirjoituksessa pyrin valottamaan hivenen, mistä aivojen kuvantamisessa on kyse, aivokuvantamisen mahdollisuuksista oikeuden alalla sekä kertomaan kuvantamisen ja tulosten tulkinnan ongelmista. Käsittelen aihetta pitkälti magneettikuvauksen kautta, vaikka se on vain yksi tekniikka muiden joukossa.

Aivokuvantamisen menetelmät

Aivokuvantamiseksi voidaan mieltää joukko tekniikoita, joissa pään ulkopuolelta mitataan joko aivojen rakennetta ja toimintaa. Mitatuista signaaleista muodostetaan laskennallisesti kuva aivoista. Kuva voi olla esimerkiksi kartta aivojen harmaasta ja valkeasta aineesta tai se voi kertoa radioaktiivisen merkkiaineen avulla kasvaimen paikan. Toisaalta kuvantamalla voidaan mitata aivojen toiminnan sähköisiä ja magneettisia muutoksia tai aivotoiminnan seurauksena syntyneitä verenkierron ja hapenkulutuksen paikallisia vaihteluja. Päätä avaamatta saadut mittaustulokset kertovat aina suuren solujoukon yhteisvaikutuksesta ja usein epäsuorasti, esimerkiksi juuri verenkierron muutosten kautta.

Magneettikuvaus on yksi käyttökelpoisimmista kuvantamismenetelmistä monien aivosairauksien diagnosoinnissa ja etenkin terveiden henkilöiden aivojen tutkimisessa paitsi informaation laadun vuoksi myös siksi että tutkittavaa ei tarvitse altistaa radioaktiivisille aineille eikä haitalliselle säteilylle. Magneettikuvat ovat suhteellisen tarkkoja; tyypillisessä kuvassa paikkaerottelukyky on millimetrin luokkaa.

Ihminen koostuu pääosin vedestä, jonka rakennusaineet ovat happi ja vety. Magneettikuvauksessa vety-ytimet altistetaan voimakkaalle radiotaajuuslähetykselle, minkä vaikutuksesta pieni osa ytimistä saa lisää energiaa, jonka vapautuminen voidaan mitata. Kuvaus voidaan herkistää kudoksen erilaisille ominaisuuksille siten, että monet taudit tai erilaiset rakenteet paljastuvat. Esimerkiksi pääasiassa vedestä koostuva aivo-selkäydinneste on kuvauksen kannalta hyvin erilaista kuin aivojen harmaa aine. Aivotoimintojen mittauksessa avaintekijä on veressä olevan hemoglobiinimolekyyleihin sitoutuneen hapen määrä. Kun happea on sitoutuneena vähän, mitattava signaali heikkenee ja päinvastoin. Koska aivojen hermosolut käyttävät happea ja verenkierto lisääntyy happea kuluttavalla alueella, magneettikuvauksella voidaan paikantaa ns. aktivoituneet aivoalueet.

Tyypillisessä toiminnallisessa aivokuvantamiskokeessa tutkittava henkilö joko suorittaa annettua tehtävää tai tarkkailee esitettävää aistiärsykettä, minkä aikana hänen aivojaan mitataan kuvantamislaitteella. Tavallisesti kokeet toistetaan useita kertoja monelle eri ihmiselle, jotta mittaustulokset voidaan yleistää. Toisaalta yksi mittauskerta ei välttämättä riitä pienten signaalimuutosten havaitsemiseen. Kuvantamiskokeilla voidaan esimerkiksi selvittää, mikä varhainen näköaivokuoren alue käsittelee mitäkin pistettä näkökentässä (Sereno ym. 1995) tai mitkä aivoalueet liittyvät toisen ihmisen kasvoilta välittyvän kipuaistimuksen havaitsemiseen (Kujala ym. 2009).

Kirjallisuudessa on myös esitetty raportteja kokeista, joissa koehenkilöt antoivat sekä totuudenmukaisia että valheellisia vastauksia esitettyihin kysymyksiin. Aivoista mitattujen signaalinen tilastollisessa vertailussa havaittiin tietyillä alueilla, jopa yksilötasolla, aivojen toiminnan poikenneen toden kertomisen ja valehtelun aikana (Langleben ym. 2005). Tämän kaltaisiin tutkimuksiin vedoten alan yritykset ovat perustelleet TMK:n käyttökelpoisuutta sekä oikeudessa että yksityissektorilla kelpaavana valheenpaljastajana. On kuitenkin huomattava, että näissä tutkimuksissa valehtelu on tapahtunut osana koeasetelmaa, ja on varsin epäselvää, kuinka samankaltaisia aivovasteet ovat keinotekoisen ja tosielämän valehtelemisen välillä.

Vaikka toiminnallisella magneettikuvauksella saadaan tietoa aivoalueiden osallisuudesta erilaisten ajatustehtävien suorittamisen tai eri aistimusten aikana, on menetelmällä rajoituksia. Aivokuvantaminen ei tuota suoria kyllä- ja ei-vastauksia, vaan tulokset ovat yleensä tilastollisen analyysin perusteella saatavia todennäköisyyksiä. Yksiselitteistä vastausta hakevan on hyvä myös muistaa, että aivoissa on rajallisesti alueita, jotka toimivat vain tietyn tarkasti rajatun tehtävän aikana. Ei ole löydetty vaikkapa valehtelualuetta, vaan valehtelemiseen liittyvä aivoalue saattaa liittyä itsehillintään, toiminnan rajoittamiseen, vaihtoehtojen määrittelemiseen ja käytännössä loputtomaan joukkoon erilaisia toimintoja. Lisäksi ihmiset ovat erilaisia, joten tietyn ihmisen aivoista tehty aktivaatiomittaus ei ole välttämättä tulkittavissa ns. keskiarvomittauksen suhteen. Mittaukset ovat myös virheherkkiä: vain optimiolosuhteissa mittaukset tuottavat käyttökelpoista informaatiota ja paitsi kokeen suorittajat myös kokemattomat koehenkilöt – saati yhteistyöhön nuivasti suhtautuvat henkilöt – voivat sekä vahingossa että tahallisesti häiritä mittauksia niin, että tulokset ovat joko laadullisesti kelvottomia tai pahimmassa tapauksessa virheellisiä.

Käytössä oikeusprosessissa useita kysymyksiä

Lähes kaikki aivojen toiminnan kuvantamismenetelmät, TMK mukaanlukien, ovat varsin kalliita; tavalliseen lääketieteelliseen kuvantamistutkimukseen verrattuna hintaa lisää ja saatavuutta heikentää tulosten analysointiin vaadittava työ. Näin ollen menetelmien käyttö saattaa asettaa sekä ihmiset että vaikkapa oikeuskäsittelyn osapuolet eriarvoiseen asemaan. Pitääkö molemmilla osapuolilla olla mahdollisuus käyttää aivokuvantamistekniikkaa ja kuka tai ketkä analysoivat mittaustulokset, tulokset kun ovat helposti vääristeltävissä etenkin tiukan ja asiantuntevan vertaisarvioinnin puuttuessa? Vaikka menetelmät olisivat yleisesti käytettävissä, ne eivät kuitenkaan ole kaikille käyttökelpoisia, koska esimerkiksi kehossa oleva metalli, proteesit tai lääketieteelliset implantit vaarantavat tutkittavan terveyden magneettikuvauksessa ja radikaalisti heikentävät kuvantamisen laatua.

Vaikka aivokuvantaminen oikeudenpalvelijana on vielä lapsenkengissä, on helppo kuvitella yksityisen sektorin kiinnostuvan kuvantamisen soveltamisesta esimerkiksi henkilöstön rekrytoinnissa. Kahden muuten samanarvoisen työnhakijan välille voidaan tehdä ero suotuisaksi havaitun rakenteellisen eron perusteella tai siksi, että toisen hakijan aivoista mitattu reaktio esitettyihin ärsykkeisiin on hypoteettisesti tehtävän kannalta suotuisampi. Tällaisissa tilanteissa ei välttämättä ole väliä, onko tulos aivan luotettava; työnantaja voi mieluummin valita aivokuvantamisen perusteella paremmaksi katsotun hakijan. Hakijan oikeusturva saattaa olla vähissä silloinkin, jos hän kieltäytyy aivojensa tutkimisesta. Kuitenkin lienee selvää, että ajatuksen tai vain aivoissa olevan mahdollisuuden vuoksi ei ihmisiä saisi asettaa eriarvoiseen asemaan, oli kyseessä sitten positiivinen tai negatiivinen diskriminointi. Missä määrin yhteiskunta omaksuu tämän näkemyksen vaikkapa rikosten ennaltaehkäisyssä ja mahdollisten rikollisten löytämisessä, jää nähtäväksi.

Aivokuvantaminen ja aivoistalukeminen ovat kehittyneet huikeasti parinkymmenen vuoden aikana. Nyt voidaan esimerkiksi kohtuullisella tarkkuudella koostaa ihmisen aivovasteista hänen näköaistimuksensa (Nishimoto ym. 2011) tai kuultujen äänien tunnesisältö (Ethofer ym. 2009). Silti aivokuvantaminen on vielä monitulkintaista ja vaikka varhaisen näköaivokuoren vasteista voidaankin tuottaa karkea kuva mittaushetkellä nähtävistä videoista, eri kasvojen ja erityisesti muistojen tai korkeampien aivotoimintojen koostaminen mittauksista on vielä tulevaisuutta. Mittaajan ja kokeentekijän ennakko-oletukset saattavat ohjata koetuloksen tulkintaa, minkä myötä suurikin vaste (tarkoittaen pientä todennäköisyyttä sille, että mittaustulos olisi sattuman aiheuttamaa) saattaa olla reaktio johonkin tyystin tuntemattomaan tekijään. Lähes varmaa kuitenkin on, että aivohaastattelut ja aivoistalukeminen tulevat jatkossa kehittymään ja niiden oikeudellisiin mahdollisuuksiin ja ongelmiin täytyy jossakin vaiheessa ottaa kantaa. Ratkaistavia ja ratkaisevia asioita ovat mm. missä vaiheessa menetelmät ovat riittävän luotettavia ja miten ne todennetaan toimiviksi, kuka ja mihin eri menetelmillä saatua tietoa saa käyttää sekä lukuisia muita käytännöllisiä ja eettisiä kysymyksiä.

Aivotutkimus tarjoaa ennen kaikkea mahdollisuuksia. Neurolaw on nouseva poikkitieteellinen tutkimussuuntaus, joka tarkastelee aivotutkimuksen vaikutusta ja sovelluksia lainsäädäntöön. Aivojen reaktioiden mittaaminen ja kvantifiointi sopivissa koeasetelmissa voivat olla tukemassa ja objektiivisesti perustelemassa sitä, miten tulevaisuudessa rakennamme yhteiskuntamme sääntöjä.

Kirjoittaja on tutkija Aalto-yliopistossa.


LÄHTEET:

Deceiving the law (2008) Pääkirjoitus, Nature Neuroscience 11:1231.

Ethofer T ym.: Decoding of emotional information in voice-sensitive cortices (2009). Current Biology 19:1028–1033

Hughes V. Science in court: Head case (2010) Uutisartikkeli, Nature 464:340–342.

Kujala MV ym. Facial expressions of pain modulate observer's long-latency responses in superior temporal sulcus (2009). Human Brain Mapping 30:3910–3923.

Langleben DD ym. Telling truth from lie in individual subjects with fast event-related fMRI (2005). Human Brain Mapping 26:262–272.

Nishimoto S ym. Reconstructing visual experiences from brain activity evoked by natural movies (2011). Current Biology 21:1641–1646.

Sereno MI ym.: Borders of multiple visual areas in humans revealed by functional MRI (1995). Science 268:889–893.

Singer T ym. Emphatic neural responses are modulated by the perceived fairness of others (2006). Nature 439:466–469.

 
Julkaistu 22.3.2013