Vaihda eurooppalaiseen tekoälyavustajaan: tässä tulee Le Chat

Mistral AI Le Chat -logot
Mistral AI Le Chat -logot

Pariisissa pidettiin 10.-11. helmikuuta tekoälyä koskeva suuri kokoontuminen Ranskan presidentti Emmanuel Macronin aloitteesta. Maailmanpoliittisesta tilanteesta johtuen tilaisuuden poliittinen taso kääntyi enemmän muuhun asiaan kuin tekoälyyn, mutta kulisseissa ja oheistapahtumissa käsiteltiin myös asiaa. Kuten uutta ranskalaisen Mistral AI:n kehittämää Le Chat -keskustelumallia, joka toimii myös suomeksi.

Jos internet ja matkapuhelimet olivat suuria mullistuksia 1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa, niin tekoäly ja sen hyödyntäminen elämän eri alueilla ovat vähintään yhtä suuri mullistus lähiaikoina. 

Koska tekoälyllä on suuria vaikutuksia yhteiskuntiimme ja elämään joka puolella, päätti suureellisista aloitteistaan tunnettu Ranskan presidentti Emmanuel Macron järjestää suuren tekoälyä käsittelevän kokousten sarjan Pariisissa. IA Action Summit pidettiin nyt helmikuun 10. ja 11. päivinä.

Suuri määrä alan asiantuntijoita ja vaikuttajia kerääntyi keskustelemaan tekoälystä eri näkökulmista. 

Kirjoittaja oli mukana seuraamassa tapahtumaa ja keskittyi enemmänkin tekoälyn käyttöön sotilassovelluksissa, koska siellä tapahtuu suurta kehitystä ja sotilastekniikka on valitettavasti nykyisin erittäin ajankohtaista. Tähän palataan erillisessä jutussa lähipäivinä.

Tässä jutussa sen sijaan aiheena on uusi ranskalainen kielimalli Le Chat.

Luotettava kielimalli?

Tekoälyä ovat monenlaiset järjestelmät ja ohjelmistot, jotka pystyvät suorittamaan tehtäviä, jotka normaalisti vaatisivat ihmisen älykkyyttä. Esimerkiksi oppiminen, ongelmanratkaisu, päätöksenteko, kielen ymmärtäminen, kuvien tunnistaminen ja monimutkaiset analyysit ovat tällaisia.

Osa sovelluksista on rajattuja tehtäviä suorittavia algoritmeja, osa taas julkisuudessa paljon olleita kielimalleja, joiden kanssa voi keskustella. Ne pystyvät yhdistämään suuresta tietomäärästä vastauksia monenlaisiin kysymyksiin ja reagoivat käyttäjän kysymyksiin myös lähes tunteellisestikin.

Tällaisia ovat mm. GPT, DeepMind, Gemini, Grok ja DeepSeek.

Kielimallit eivät ole aivan samanlaisia, johtuen niiden "kouluttamisesta", niiden käytössä olevasta tiedosta ja tietoisesti kielimalliin ohjelmoiduista painotuksista. Esimerkiksi kiinalainen DeepSeek selvästi sensuroi Kiinan kannalta ikäviä asioita ja yhdysvaltalaisilla kielimalleilla on omia painotuksiaan – sekä ennen kaikkea nykyisessä tilanteessa poliittista painolastia.

Tähän saakka Eurooppa on ollut jälkijunassa, etenkin yleisesti käytettävien kielimallien kehityksessä. 

Eräitä johtavista ovat suomalainen Silo AI ja saksalainen Aleph Alpha, jotka ovat yhteistyössä ranskalaisen Mistral AI:n kanssa. 

Näiden tietotaitoa lieneekin mukana vast'ikään esitellyssä Le Chat -kielimallissa, joka on yleisön normaalisti käytettävissä ChatGBT:n ja Grokin tapaan.

Le Chat on sanaleikki, missä yhdistyvät ranskan sana "kissa" ja keskustelu (chat). 

Le Chat esittelee itsensä suomeksi

Le Chat onkin kiinnostava, koska se on eurooppalainen ja sitä voi käyttää myös suomeksi. Yllä on sen vastaus suomenkieliseen kysymykseen, ja vastaus kertoo myös Le Chatin suurimman heikkouden: se ei toistaiseksi louhi tietoa netistä, eikä ole selvillä aivan ajankohtaisimmista tapahtumista.

Sen sijaan yleisiä asioita ja ennen loppuvuotta 2023 olleita tapahtumia se tuntee erinomaisesti.

Erityistä Le Chatissa on sen nopeus; sen käyttämisen jälkeen Grok ja ChatGPT tuntuvat todellakin hitailta. Le Chat onkin suunniteltu tehokkaaksi, energiatehokkaaksi ja skaalautuvaksi.

Sitä kannattaa testata! Kuten muissakin kielimalleissa, tarjolla on ilmaisen version lisäksi tehokkaampi ja vastausmäärältään rajoittamaton Pro-versio.

Mistral AI:n perustivat Metan ja Googlen tekoälykehittäjinä kokemusta keränneet Arthur Mensch, Guillaume Lample ja Timothee Lacroix huhtikuussa 2023. Yhtiö käyttää - ainakin toistaiseksi - avointa lähdekoodia, vaikka tätä on arvosteltu sen haavoittuvuudesta.

Kesäkuussa 2024 Mistral AI keräsi rahoitusta 600 miljoonan euron edestä ja nyt sen arvoksi lasketaan noin 5,8 miljardia euroa. Se onkin Euroopan arvokkain tekoäly-startup.

Yhtiö on läheisessä yhteistyössä mm. Microsoftin ja Dassault Systèmesin kanssa. Mistralin kielimallia käytetään mm. Microsoftin Azure AI -alustalla ja Microsoft on hankkinut pienen osuuden yhtiöstä. Dassault Systèmes, ranskalainen ilmailu- ja avaruusalalla toimivan Dassaultin sisaryhtiö on keskittynyt teollisuudessa käytettäviin ohjelmistoihin, kuten CATIA CAD-ohjelmistoon, ja yhdistää Mistralin kielimalleja mm. virtuaalisiin kaksoisratkaisuihin ja pilvi-infrastruktuuriin.

Ei ihme, että Pariisin IA Summitissa Mistral AI nousi selvästi esiin ranskalaisena ja eurooppalaisena vaihtoehtona amerikkalaisille ja kiinalaisille tekoäly-yrityksille.

Huomio kääntyi politiikkaan

Mukana kokouksessa oli myös presidenttejä, pääministereitä ja muita valtiojohtajia. Myös Suomen pääministeri Petteri Orpo kutsuttiin mukaan. Hän sai myös kunnian puhua valtionpäiden tapaamisen päätösseremoniassa.

Orpo Pariisissa

Orpo osallistui kokouksen yhteydessä myös presidentti Macronin kutsusta EU-johtajien työillalliselle sekä valtioiden- ja hallitusten johtajien illalliselle. Mukana oli noin 25 valtionjohtajaa eri puolilta maailmaa, muun muassa Yhdysvaltain uusi varapresidentti James Vance.

Maailmanpolitiikan myllerryksistä johtuen heidän välillään puhuttiinkin enemmän muusta kuin tekoälystä. 

AI Action Summitin päätteeksi hyväksyttiin julistus, jossa myös Suomi on mukana. Julistus linjaa maakoalition yhteistyötä muun muassa ilmasto- ja ympäristökestävän tekoälyn edistämiseksi. 

Marsiin ennen vuotta 2030?

Mars väreissä (Kuva ESA)
Mars väreissä (Kuva ESA)

Monet tiedotusvälineet ovat kertoneet Yhdysvaltain presidentti Trumpin ja hänen uuden sydänystävänsä Elon Muskin visioista Marsin suhteen: virkaanastujaispuheessaan Trump hahmotteli ihmisten lähettämistä Marsin pinnalle aivan lähiaikoina. Kuinka todennäköistä tämä on?

Musk, tyypilliseen ylioptimistiseen tapaansa viestitti X:ssä viime syyskuussa, että "ensimmäinen miehitetty lento Marsiin tapahtuu neljän vuoden kuluessa" – siis vuonna 2028.

Trump puolestaan on usuttanut Nasaa toimimaan, ja avaruusjärjestö tutkii tällä haavaa mahdollisuuksia lähettää ihmiset lennolle Marsiin ja takaksin 2030-luvun alussa.

Helsingin sanomat kyseli asiaa myös Esko Valtaojalta, joka muisti mainita tuossa haastattelussa kanssani syksyllä 2016 lyömänsä vedon.

Esko kertoo vedostamme alun perin Kohti ikuisuutta -kirjassaan (sivu 221). Löimme vetoa siitä, pääseekö ihminen Marsiin ennen vuotta 2030; häviäjä antaa voittajalle pullollisen Château Latouria, "eikä sitten mitään halvempaa vuosikertaa", kuten Esko toteaa mielestäni hieman sovittua hieman täsmällisemmin kirjassa.

No, se mikä on painettu, on totta.

Kovasti toivon edelleen voittavani vedon, mutta nyt melkein kymmenen vuotta myöhemmin en usko voittavani. Joka tapauksessa nyt en löisi enää tuota vetoa.

Miksikö?

Lyhyesti: Starship on kovasti myöhässä siitä, mitä tuolloin oletettiin. Musk oletti tuolloin Starshipin tulevan käyttöön jo 2020-luvun alussa ja olisi tehnyt vuoden 2023 loppuun mennessä jo ensimmäisen turistilennon Kuun ympäri.

Starship Kuun luona (visualisointi)

Vaikka suhtauduin tuolloin hieman epäillen noihin aikatauluihin, niin on ollut pieni pettymys, että Starship teki ensilentosa vasta huhtikuussa 2023. Ja sen jälkeen on mennyt jo kaksi vuotta, eikä alus ole vielä päässyt edes kunnolla kiertoradalle.

SpaceX olisi kyllä jo voinut kiihdyttää Starshipin Maata kiertämään pitkän heittoliikkeen sijaan edellisillä koelennoilla, mutta ei tehnyt sitä turvallisuussyistä. Starship on sen verran suuri alus, että sen moottorien toiminta avaruudessa täytyy testata vielä kunnolla, ennen kuin alus uskalletaan viedä kiertoradalle. Elleivät moottorit toimi, alus jäisi avaruuteen jättimäisenä avaruusromuna ja putoaisi aikanaan holtittomasti alas. Se ei olisi kivaa.

On siis hyvä, että cowboy-maineestaan huolimatta SpaceX tekee koelentojaan varsin varovasti.

Mutta se, että Starship saataisiin tästä lentämään Marsiin vain neljässä vuodessa, on erittäin epätodennäköistä. SpaceX pystyy selvästi paljoon, mutta tuskin tähän. Kaiken täytyisi mennä tulevilla koelennoilla täydellisesti, ja paitsi SpaceX:n, niin myös Nasan ja Yhdysvaltojen pitäisi keskittyä marsmatkaan lähes yhtä totaalisesti kuin 1960-luvulla keskityttiin lentämään Kuuhun.

Ja sittenkin tekee tiukkaa, koska Marsiin ei lennetä ihan noin vain.

Edellisellä kaudellaan presidentti Trump sekoitti useammankin kerran Marsin ja Kuun keskenään, ja voi olla, että hänen mielessään Mars on jossain vain hieman Kuuta kauempana. Musk sen sijaan tietänee miten Marsiin mennään, mutta pitää tyypilliseen tapaansa ilmassa toiveikkuutta.

Käyn seuraavassa läpi edessä olevia haasteita.

1. Taivaanmekaniikka

Paras tapa lähettää alus Marsiin on tehdä se niin sanotun opposition aikaan. Eli silloin, kun Maa ja Mars osuvat kiertoradoillaan siten, että olemme lähellä toisiamme. Näin käy kerran noin kahdessa vuodessa, tarkalleen keskimäärin 779,94 vuorokauden eli vajaan 26 kuukauden välein.

Juuri nyt olemme oppositiossa: Mars oli 16. tammikuuta 96,08 miljoonan kilometrin päässä meistä. Viime vuosikymmeninä Marsiin on lähetetty luotaimia jokaisen opposition aikaan, mutta sitten 2020 laukaistun Perseverance-kulkijan on ollut hiljaisempaa.

Nyt tosin on lähdössä kaksi ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) -luotainta. Näiden uudenlaisten pikkuluotainten piti lähteä matkaan jo lokakuussa, mutta nyt laukaisu on suunnitteilla huhtikuulle.

Parasta olisi lähettää luotaimet siten, että ne olisivat juuri opposition aikaan noin puolimatkassa. Siis kolme-neljä kuukautta ennen oppositiota, jolloin ne saapuvat perille nelisen kuukautta opposition jälkeen. ESCAPADE-luotaimet laukaistaan uudella New Glenn -raketilla, ja sen ensilento viivästyi, eikä lopulta luotaimia uskallettu lähettää ensilennolla, joten nyt matkaan päästään vasta keväällä. Luotaimet ovat pieniä ja New Glenn on voimakas, joten puolen vuoden myöhästyminen ei haittaa.

Marsiin voitaisiin kyllä laukaista luotaimia milloin vain, mutta se vaatii vain paljon energiaa ja siitä huolimatta matka-aika saattaa olla hyvin pitkä. Vaikka käytössä olisi todella voimakas raketti, kuten Starship (tai jotain vieläkin äreämpää), niin laukaisut kannattaisi tehdä oppositioiden aikaan.

Marsin ja Maan radat

Seuraava oppositio on helmikuussa 2027 ja sitä seuraavat maaliskuussa 2029 sekä toukokuussa 2031. Ne kaikki ovat "huonoja", koska planeettojemme välinen etäisyys on pienimmilläänkin varsin suuri: 101, 96 ja 82 miljoonaa kilometriä. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että aluksen massa voi olla varsin pieni verrattuna "hyviin" oppositioihin, jolloin välimatka on vain kuutisenkymmentä miljoonaa kilometriä.

Näin on sitä seuraavina oppositioina kesäkuussa 2033 ja syyskuussa 2035, jolloin välimatkat ovat 63 ja 56 miljoonaa kilometriä.

Käytännössä siis ennen vuotta 2030 on enää kaksi mahdollisuutta lähettää Marsiin alus ja/tai aluksia.

Starship nousee 4. lennolleen.

2. Starship vaati paljon lentoja vielä

Jos Starshipin koelennot olisivat alkaneet aikaisemmin ja koelento-ohjelma olisi mennyt eteenpäin nopeasti, niin periaatteessa ensimmäinen koelento Marsiin olisi voinut olla nyt tänä vuonna. Mutta nyt se voi olla aikaisintaan 2027.

Ja ennen kuin Starship voi lähteä Marsiin, pitää tapahtua todella paljon.

Starship – itse avaruusalus ja sen matkalle laukaiseva Super Heavy -boosteri – on monimutkainen systeemi, joka on suunniteltu tekemään lopulta lentoja hyvin usein. SpaceX:n mukaan boosteri voisi olla valmis uuteen lentoon vain noin kolmen tunnin päästä laskeutumisestaan, joka tapahtuu nykyisten Falcon 9 -rakettien ensimmäisten vaiheiden tapaan, mutta suoraan laukaisutelineen viereen.

Kahdella koelennolla Super Heavy on onnistunut jo palaamaan lähtöpaikalleen. Visio tulevasta näyttää toteutuvan, vaikka laukaisualustaa on täytynyt vielä korjailla paljon kunkin laukaisun jälkeen.

Starship on avaruuteen päästyään aika kuivilla ajoaineista, joten sitä pitää tankata ennen kuin se voi jatkaa kohti Kuuta tai Marsia. Lentoja voi olla viisi tai kuusi, riippuen siitä kuinka suureksi Starship lopulta tehdään. Nyt koelennetty versio 2 on jo suurempi kuin alkuperäinen.

Starship tankkaa avaruudessa

Joka tapauksessa lento Kuuhun tai Marsiin vaatii yhden laukaisun sijaan yhden ja lisäksi monta tankkeriavaruusaluksen laukaisua. Kenties jopa kuusi.

SpaceX on suunnitellut tälle vuodelle 2025 kaikkiaan 25 Starship-lentoa, joista suuri osa liittyy syksyllä aikaisintaan olevaan koelentoon kohti Kuuta.

Nasa on tilannut SpaceX:ltä laskeutujan kuulentojaan varten, ja tuon aluksen koelennot ovat vielä edessä. Samaa, tai hyvin samanlaista alusta voidaan käyttää myös Mars-lentoihin. Ennen lentoa Marsiin pitää alusta testata vielä Kuussa – ja nähtäväksi jää, miten Nasa järjestelee uudelleen tulevia kuulentoja.

Starship Kuussa (visualisointi)

3. Lento Marsiin on PALJON vaikeampi kuin lento Kuuhun

Starshipin ensimmäiselle lennolle Marsiin ei varmasti laiteta ihmisiä mukaan. Musk on puhunut yhden aluksen sijaan useammista, joilla paitsi lentämistä Marsiin testataan, niin viedään sinne myös myöhemmin tarvittavaa rahtia.

Jos lento tai lennot sujuvat hyvin, niin voisivatko ihmiset sitten lähteä kyytiin vuonna 2029? Kyllä – mutta vain jos turvallisuudesta tingitään.

Tällä hetkellä ei ole olemassa kaikkea tekniikkaa, mitä miehitetyn Mars-lennon tekemiseen vaaditaan. Tiedämme kyllä periaatteessa hyvin mitä tarvitaan, mutta perinteiseen tapaan tekniikkan kehittämiseen ja testaamiseen menisi vuosikaupalla aikaa. Orion-kuualusta on tehty jo vuosikymmenen, eikä sillä uskalleta vielä lähteä matkaan.

Starship laskeutuu Marsiin

Vaikka SpaceX laittaisi kehitykseen vauhtia, niin ihmisten Marsiin kuljettamiseen tarvittavan Starshipin tekeminen kestää vielä kauan. Ongelmia kun on paljon tekniikan yleisestä luotettavuudesta aurinkomyrskyjä vastaan suojautumiseen. Ihmisen fyysinen ja psyykkinen kesto näin pitkällä JA kauas planeettainväliseen avaruuteen menevällä lennolla on myös iso kysymysmerkki.

Kymmenen vuoden takaisessa Mars500 -kokeessa kuusi koehenkilöä teki matkan Marsiin ja takaisin maanpäällisessä Mars-aluksen mallikappaleessa, ja tulokset olivat ristiriitaisia. Olin itse tuolloin työssä Euroopan avaruusjärjestössä ja seurasin koetta hyvin läheisesti, ja suhtaudun oikeaan Mars-lentoon tuohon tyyliin varauksin.

Kolme kuudesta Mars500-osanottajasta

Mars500:n aikana tehtiin useita hätätilanneharjoituksia. Kuva on yhdestä sellaisesta. Suuri ero oikeaan Mars-lentoon verrattuna oli se, että Mars500-miehistö olisi voinut kävellä ulos "aluksestaan" koska tahansa. Oikeasta aluksesta ei voi.
Kuva: ESA/Mars500 (muut kuvat SpaceX, paitsi otsikkokuva, joka on myös ESA:n)

 

Ainoa tapa toteuttaa lento on lähteä matkaan vain vähän testatulla aluksella, olettaa että matkan aikana tulevia vikoja voidaan korjata mukana olevilla laitteilla ja luottaa yksinkertaisesti hyvään onneen. Paluumatkaa ei myöskään voida taata.

Lähtijöitä tuollaisellekin matkalle varmasti löytyy. Voi ajatella, että samaan tapaan kuin ihmisten annetaan vapaasti kiivetä Himalajalle tai tehdä muita vaarallisia temppuja, niin miksi vapaaehtoisten ei annettaisi lähteä tällaiselle avaruusmatkalle?

Yli 900 ihmistä on kuollut Himalajalla vuoden 1950 jälkeen, eikä se pahemmin saa aikaan kauhistusta. Kuolema avaruudessa sen sijaan saisi aikaan suurta älämölöä.

Siis: ainoa tapa, millä voisin edelleen voittaa vedon Eskon kanssa on antaa vapaaehtoisille lupa lähteä vaaralliselle matkalle Marsiin ja tehdä Starshipillä niin paljon koelentoja, että se olisi valmis miehitettyyn lentoon vuonna 2029. Muussa tapauksessa aika ei riitä.

Vuosi 2033 sen sijaan voisi olla mahdollinen. Jos voisin lyödä nyt uudelleen vetoa, niin sanoisin 2033.

Kuvitelma Mars-siirtokunnasta

SpaceX:n Mars-visioihin kannattaa suhtautua varsin varauksin.

---

Teksti on julkaistu myös Ursan blogina.

Vähäinen valo tekee tyhmäksi

Ainakin ennen vanhaan lapsia varoiteltiin lukemasta liian pimeässä, etteivät silmät mene pilalle. Vähäisen valaistuksen vaikutukset voivat olla paljon laaja-alaisempia, sillä se voi jopa tyhmentää.

Michiganin valtionyliopistossa on tutkittu niilinrottia, jotka muistuttavat elintavoiltaan ihmisiä: ne nukkuvat öisin. Koejärjestelyssä osa rotista eleli kirkkaassa valaistuksessa, osa hämärissä oloissa neljän viikon ajan.

Ero näkyi selvästi niiden aivoissa. Hämärässä oleskelleiden rottien hippokampuksen, oppimisen ja muistin kannalta keskeisen aivojen osan, suorituskyvystä katosi melkein kolmannes. Lisäksi ne suoriutuivat kehnosti aiemmin oppimissaan tilan hahmottamiseen liittyvissä tehtävissä.

Mutta ei hätää: kun hämärärotat viettivät seuraavat neljä viikkoa kirkkaassa valaistuksessa, niiden aivotoiminta ja suoriutuminen tehtävistä palautui täysin ennalleen.

Rottien ja ihmisten välillä on toki eroja, mutta tulos on sikäli huolestuttava, että amerikkalaiset viettävät keskimäärin 90 prosenttia ajasta sisätiloissa. Suomessa tilannetta voisi kuvitella heikentävän vielä pitkä ja pimeä talviaika, jolloin valon määrä on ulkosallakin vähäinen.

"Kun altistimme rotat vähäiselle valaistukselle, jolla jäljittelimme pilvisiä talvipäiviä ja tyypillistä sisävalaistusta, eläinten avaruudellinen oppiminen häiriintyi", toteaa Antonio Nunez, joka teki tutkimuksen yhdessä Lily Yanin ja Joel Solerin kanssa.

"Tilanne vastaa sitä, että ihmisillä voi olla vaikeuksia löytää autoaan täydestä parkkihallista vietettyään muutaman tunnin ostoskeskuksessa tai elokuvateatterissa."

Tutkimuksen mukaan himmeä valaistus vähensi neuronien välisten kytkösten kannalta tärkeän aivoperäisen hermokasvutekijän sekä yhtä lailla keskeisten tuojahaarakeväkästen määrää.

"Koska kytköksiä syntyi vähemmän, hippokampuksesta riippuvainen oppimiskyky ja muisti heikkenivät", Soler toteaa. "Himmeä valaistus tuottaa toisin sanoen tolloja."

Valaistuksen määrä ei kuitenkaan vaikuta suoraan hippokampukseen, vaan tekee sen kiertotietä. Toistaiseksi yksityiskohdista ei ole varmuutta, mutta tutkijoiden mukaan vastaus saattaa löytyä hypotalamuksesta, jossa muodostuu oreksiinia, moniin aivojen toimintoihin vaikuttavaa neuropeptidihormonia.

Jatkossa on tarkoitus selvittää, vaikuttaako oreksiinin antaminen hämärässä eläville rotille siten, että niiden suorituskyky palautuisi ilman altistusta kirkkaalle valolle. Jos niin on, siitä saattaa löytyä apu ikääntyvien ihmisten silmäsairauksiin, joiden seurauksena heidän kognitiiviset kykynsä ovat heikentyneet.

Hämärän vaikutuksista kerrottiin Michiganin valtionyliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Hippocampus-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Markus Hotakainen

Video: Aivoihin mahtuu 10 kertaa oletettua enemmän muistoja

Video: Aivoihin mahtuu 10 kertaa oletettua enemmän muistoja

Jos pyhien jälkeen tuntuu siltä, että aivot junnaavat, eikä mikään tunnu pysyvän muistissa, niin kannattaa muistaa mitä aivotutkijat sanovat pääkoppamme sisällä olevan harmaan solumassan muistikapasiteetista.

04.01.2017

Aivot tallentavat muistojamme aivoihin siten, että sähköiset impulssit kulkevat hermosolujen, eli neuronien läpi, ja kun  samanlaiset impulssit kulkevat toistuvasti tiettyjä hermoratoja pitkin, saavat ne aikaan sellaisia muutoksia aivoaineessa, että muisto jää talteen.

Yleistäen kyse on siitä, että aivoihin syntyy uusia muistiratoja; lapsilla niitä syntyy helposti, vanhemmilla vaikeammin, ja kaikilla olennaista on se, että muistirataa pitää harjoittaa.

Aivotutkijoiden mukaan aivoissamme on muistia “riittävästi”, ja tietokoneista tuttua muistikapasiteettia tivanneille ei ole ollut antaa tarkkaa vastausta.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen



Toissa vuonna eLifessä julkaistun artikkelin mukaan luku voisi petatavuluokassa, enemmän kuin 1015 tavua.

Kaliforniassa sijaitsevan, aivotutkimukseen erikoistuneen Salk-instituutin tutkijat ovat lähestyneet ongelmaa kartoittamalla tarkasti rotan aivot.

Instituutin tuoreen tiedotteen mukaan he huomasivat, että 10 prosentilla neuroneista oli kaksi synapsia, hermosolun toiseen hermosoluun liittävää kohtaa. 90 prosentilla neuroneista oli vain yksi synapsi.

Aiemmin olelettiin, että suurin osa synapseista oli pieniä, mutta niiden koko vaihtelisi hyvin paljon. 3D-kartoituksen mukaan kokovaihtelu oli paljon pienempää, vain 8 %, mutta synapseja oli kaikkiaan 26 eri tyylistä. Ne vaihtavat myös kokoaan tilanteen mukaan; oheinen video näyttää, miten tutkijoiden mukaan nämä neuronit ja synapsit toimivat.

Nähtävästi hermosolut toimivat yllättäen varsin epäluolettavasti: yhden solun läpi kulkeva signaali jatkaa toisessa eteenpäin vain 10-20 prosentissa tapauksista. Tutkijat ihmettelevätkin miten aivot voivat toimia niin tehokkaasti ja luotettavasti, vaikka sen hermosolut eivät ole lainkaan niin toimintavarmoja.

Salaisuus voi olla siinä, että synapsit mukautuvat koko ajan riippuen siitä, millaisia signaaleita ne saavat. Muutokset tapahtuvat pienissä synapseissa noin 20 minuutin välein ja suuremmissa parin minuutin välein.

Karkeasti arvioiden yksi synapsi vastaa noin 4,7 bitin muistikapasiteettia, joten jos saatua tulosta yleistetään ihmisen aivoihin, tarkoittaisi se sitä, että pääkoppamme sisällä voisi olla tuo yksi petatavullinen muistikapasiteettia. Tutkijat heittävät esiin myös toisen anaologian tietokoneisiin: aivot ovat erittäin tehokkaat, sillä niiden keskimääräinen teho on vain 20 W.

Ihmisen ja rotan aivot eivät ole luonnollisestikaan samanlaisia, vaikka niillä on paljon rakenteellisia yhtäläisyyksiä. Ihminen saa lisäetua siitä, että pystymme järjestelemään ja hankkimaan tietoa tietoisesti.

Tarkkaa lukuarvoa aivojen muistikapasiteetille on kuitenkin vaikea antaa, koska kyse on muistikapasiteetin mittaamistavasta ja aivoissa on eroja. Yleensä esitetty luku on 2,5 petatavua, mikä on linjassa tämän tutkimuksen kanssa, joskin luku voi olla suurempikin. Joka tapauksessa yksilöiden ihmisyksilöiden välillä on suria eroja, sillä aivojaan aktiivisesti käyttävien ja muistitekniikoita harjoittavien ihmisen muistikapasiteetti saattaa olla jopa viisinkertainen keskiarvoon verrattuna.

Aivothan ovat kuin lihas: niitä voi parantaa ja kehittää käyttämällä.

Muistitutkimus: Suomalaisilla on erityisen hyvä suuntavaisto Jarmo Korteniemi To, 17/11/2016 - 14:53

Suomalaiset omaavat erityisen hyvän suuntavaiston. Näin kertoo yli miljoonan ihmisen toimintaa seurannut brittitutkimus.

Suomalaiset hohtavat maailman kansojen joukossa navigointitaidoillaan. Tämä selvisi muistisarauksiin perehtyneen tutkimuksen pohjatöiden aikana. Osallistujia testissä oli yli miljoona, 193 maasta. Suomen lisäksi valtioiden top-kuuden joukkoon ylsivät myös Ruotsi, Norja ja Tanska. Tutkijat spekuloivat, että Pohjoismaiden hyvä sijoittuminen voisi ehkä selittyä luonnossa liikutulla ja vietetyllä ajalla.

Tutkimuksessa perehdyttiin ihmisten alttiuteen eksyä ja epäröidä suuntien kanssa. Suuntavaiston häviämisen on todettu olevan eräs Alzheimerin taudin ensimmäisistä merkeistä.

Tutkijoita ehkä eniten yllättänyt löytö oli, että suunnan hahmotuksen tarkkuus alkaa aikuisilla herpaantua jo varsin nuorena. Navigointitaidot ovat jo kolmikymppisellä selvästi huonommat kuin 19-vuotiaalla – keskimäärin siis. Muina havaintoina selvisi, että miesten testitulokset ovat keskimäärin parempia kuin naisilla. Toisaalta kokeneemmat tietokoneilla pelaajat onnistuivat myös amatöörejä paremmin, mikä johtunee itse testistä.

Tutkijat käyttivät aineiston haalinnassa Sea Hero Quest -peliä, joka on tarkoitettu juuri suuntavaiston testaamiseen. Pelissä ohjataan venettä erilaisissa sokkeloisissa ympäristöissä. Samalla tarkkaillaan käyttäjien suoriutumisnopeutta ja -tarkkuutta. Tutkijoiden kannalta pelin parasta antia on kartan ja kuljetun reitin muistaminen sekä äkkikäännösten aiheuttamat suunnan sekoittumiset.

Jotta normaalitaso saatiin määritettyä, pelistä tehtiin ilmainen puhelimeen ladattava versio. Jos tutkimukseen osallistuminen kiinnostaa, peli löytyy projektin verkkosivuilta. Viihdettä siinä riittää 75 tason verran. (Alun varsin lapselliset tasot ohittaa nopeasti, ja vaikeus kasvaa selvästi pelin edetessä.)

Tähän asti pelillä on testattu terveitä ihmisiä. Seuraava askel onkin pistää pelin ääreen juuri Alzheimerin tautia sairastavia ja hieman jo dementoituneita ihmisiä. Lopullinen tavoite on selvittää, kuinka tätä tai vastaavia navigointitestejä voitaisiin käyttää diagnostiikan apuna, tai kun selvitetään taudin etenemistä hidastavien lääkkeiden toimivuutta.

Tutkimuksen alustavat tulokset julkistettiin keskiviikkona San Diegossa pidetyssä neurotieteen konferenssissa.

Suomessa asiasta kertoi ensimmäisenä Tiedetuubi. Asiasta uutisoi aiemmin mm. New Scientist.

Kuvat: SeaHeroQuest / Spiers et al. 2016

Pätkiikö muisti? Suuntaa salille! Markus Hotakainen Su, 19/06/2016 - 13:31
Kuntosalille opiskelun jälkeen
Kuntosalille opiskelun jälkeen

Uuden tutkimuksen mukaan vastikään opitut asiat jäävät paremmin päähän, jos pänttäyksen jälkeen lähtee treenaamaan. Salille ei kuitenkaan ole kiirettä, sillä optimaaliseen tulokseen pääsee, jos pitää neljän tunnin paussin ennen kuntoharjoittelua.

Tutkimukseen osallistui 72 henkilöä, jotka jaettiin satunnaisotannalla kolmeen ryhmään. Vajaan kolmen vartin opiskelun jälkeen ensimmäinen ryhmä siirtyi saman tien kuntosalille, toinen ryhmä neljän tunnin kuluttua ja kolmas jätti kuntoilun kokonaan väliin.

Kuntoilijat polkivat pyörällä 35 minuutin ajan ja palasivat kaksi vuorokautta myöhemmin saman kuva-assosiaatiotehtävän pariin, jota olivat aiemmin harjoitelleet. Samalla heidän aivojensa toimintaa tarkkailtiin magneettikuvauksella.

Tulokset olivat yllättäviä. Neljä tuntia oppimisjakson jälkeen kuntoilleet pärjäsivät selvästi paremmin kuin kahden vertailuryhmän jäsenet. Vaikutus näkyi myös oppimisen ja muistamisen kannalta keskeisen hippokampuksen aktiivisuudessa.

"Tuloksemme viittaa siihen, että sopivasti ajoitettu fyysinen harjoittelu voi parantaa pitkäkestoista muistia", toteaa tutkimusta johtanut Guillén Fernández Donders-instituutista Hollannista.

Tutkimuksessa ei kuitenkaan selvinnyt, miksi pienellä viiveellä tehty kuntoharjoittelu vaikuttaa muistiin. Aiemmin on kuitenkin todettu, että katekoliamiinit kuten dopamiini ja noradrenaliini edistävät muistijälkien muodostumista, ja kuntoharjoittelu lisää katekoliamiinien tuotantoa elimistössä.

Tutkimuksesta kerrottiin EurekAlert!-tiedesivustolla ja se on julkaistu Current Biology -tiedelehdessä.

Kahvi parantaa muistia – aivan kuten liikunta

Kahvia Rosteriet-kahvilassa, Kööpenhaminassa
Kahvia Rosteriet-kahvilassa, Kööpenhaminassa

Amerikkalaistutkijoiden eilen Nature Neuroscience -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan kahvilla on positiivisia vaikutuksia aivojen pitkäkestoisen muistin toimintaan: henkilöt, jotka nauttivat kofeiinia, erottivat samankaltaiset kuvat toisistaan paremmin vuorokautta myöhemmin kuvien katsomisesta.

Tehdyssä kokeessa 44 koehenkilöä, jotka eivät olleet kahvin suurkuluttajia ja jotka eivät olleet nauttineet kofeiinipitoisia tuotteita vähintään vuorokauteen ennen koetta, joutuivat katsomaan tietokoneen kuvaruudulta nopeasti vaihtuvia kuvia. Kuvissa oli paljon erilaisia aiheita hedelmistä lelujen kautta työkaluihin ja liikennevälineisiin.

Kun kuva välähti näkyviin, koehenkilö-katsojan tuli sanoa oliko esine luontaisesti sisätiloissa tai ulkona, mutta heitä ei pyydetty erityisesti painamaan kuvia muistiinsa. Kuvien katsomisen päätteeksi kukin henkilö sai pillerin, missä oli joko 200 mg kofeiinia tai ei ollut. Määrä vastaa noin yhtä isoa espressokupillista.

Seuraavana päivänä koehenkilöitä pyydettiin katsomaan kuvia uudelleen, paitsi että nyt edellisenä päivänä nähtyjen kuvien joukossa oli uusia, täysin erilaisia sekä vain hieman aiemmista kuvista poikkeavia kuvia. Esimerkiksi osa edellisen päivän kuvista oli korvattu nyt samasta aiheesta hieman eri kulmasta otetuilla kuvilla; osa oli muuten täysin samanlaisia, paitsi että esine oli hieman erilainen. Henkilöiden piti nyt sanoa olivatko kuvat uusia, samoja, vaiko samankaltaisia.

Lopputuloksena henkilöt, jotka saivat placebon sijaan oikeaa kofeiinia sisältäneen pillerin, muistivat kuvat noin 10% paremmin kuin he, jotka eivät saaneet kofeiinia.

Se, miten kofeiini vaikuttaa muistiin, ei ole selvillä, mutta todennäköisesti se lisää stressihormoni noradrenaliinin määrää aivoissa ja auttaa muistikuvien mieleenpainamisessa.

Vaikka emme joudu yleensä erottelemaan arkisessa toiminnassamme kuvia toisistaan samalla tavalla, tekevät aivomme koko ajan vastaavankaltaisia muistia vaativia toimia. Esimerkiksi auton pysäköinti parkkitalossa samankaltaisiin ruutuihin tai samantyyppisten ostosten tekeminen kaupassa vaatii tämänkaltaista muistia, puhumattakaan työelämässä vaadittavisa toimista, missä samankaltaiset, mutta erilaiset asiat seuraavat toisiaan päivä päivän jälkeen.

Kyseessä on jälleen yksi tutkimus, jonka mukaan kohtuullinen kahvin nauttiminen edesauttaa aivojen toimintaa. Samalla tosin kannattaa muistaa, kyseessä oli vain 44 henkilö kattanut tutkimus – ja että liiallisella kahvin nauttimisella voi olla myös haitallisia terveysvaikutuksia. Kuten niin monessa asiassa, lienee tässäkin kultainen keskitie paras.

Joka tapauksessa tutkimus on liian suppea, jotta sen perusteella asiaa voi pitää itsestään selvänä. Se ei myöskään kerro mitään siitä, onko muistin paraneminen pysyvää.

Noradrenaliinin määrää voi lisätä myös esimerkiksi liikunnalla, joten kahvikupillisen sijaan myös reipas kävelylenkki tai muu fyysinen ponnistelu saattaa saada saman tuloksen.

Tutkimuksen tekijät olivat Daniel Borota, Elizabeth Murray, Allen Chang, Joseph Watabe, Maria Ly ja Michael Yassa Baltimoressa olevan Johns Hopkins -yliopiston psykologian ja aivotutkimuksen osastolta sekä Gizem Keceli ja John Toscano samaisen yliopiston kemian osastolta.