Jaan Aru

Jaan Aru (sündinud 21. novembril 1984) on eesti neuroteadlane (ajuteadlane).

Neuroteadlane Jaan Aru (2011)

Jaan Aru Arvamusfestivali teadusalal (2020)

Jaan Aru on Tartu Ülikooli arvutiteaduse instituudi kaasprofessor ning tähelepanupsühholoogiat ja teadvuseteadust käsitleva raamatu "Tähelepanu ja teadvus" kaasautor, populaarteaduslike "Ajast ja arust" ning "Loovusest ja logelemisest" raamatute autor. Tartu Ülikoolis annab ta 2022. aasta sügissemestrist ainet nimega "Tehislik ja loomulik mõistus".

Haridustee

2004. aastal lõpetas Jaan Aru kuldmedaliga Hugo Treffneri Gümnaasiumi. Aastatel 2004–2008 õppis ta Berliini Humboldti Ülikoolis psühholoogiat. Huvi teadvuse temaatika vastu süvenes Jaanil juba esimesel õppesemestril. Ülikooli lõpetas Aru kognitiivse neuroteaduse erialal, läbides ühtlasi fakultatiivkursuse bioloogias. 2008. aastal kaitses Aru magistrikraadi väitekirjaga "Teadvuse lävel: elektrofüsioloogilised ja käitumuslikud uuringud". Juhendajad olid Dieter Nattkemper ja Talis Bachmann.

Doktorantuur

2009. aastal jätkas Jaan Aru teadvuseuuringuid Saksamaal Frankfurdis Max Plancki Aju-uuringute Instituudis ja Frankfurdi süvauuringute instituudis (mõlemas oli uurimisgrupi juhiks Wolf Singer). Seal uuris ta oma doktoritöö raames teadvust ja teadvusega seotud ajuprotsesse. Juhendajad olid Wolf Singer ja Lucia Melloni. Aru uurimistööks oli piiritleda teadvuse neuronaalseid korrelaate: pisimaid võimalikke ajuprotsesside kogumeid, mis seotud millegi teadvustamisega.

Talis Bachmann on väitnud 2013. aastal, et Jaan Aru tööd andsid tollal välja "väga korraliku ülikooli õppejõu taseme". Bachmann lisas, et Wolf Singer, Jaani juhendaja Max Plancki Aju-uuringute Instituudis ning ajuteaduse maailmanimi, paigutaks ta Euroopa noorte teadlaste hulgas "selgelt tipmise 10% sekka".

2014. aasta juunis kaitses Jaan Aru Frankfurdis doktoriväitekirja "Distilling the neural correlates of conscious perception".

Töökäik

Alates 2011. aastast on Jaan Aru Tartu Ülikooli teadur – avaliku õiguse instituudi, 2014. aastast ühtlasi arvutiteaduse instituudi töötajate nimistus. Aru on ka kahe töörühma – Professor Talis Bachmanni labori ja Tartu Ülikooli arvutusliku ajuteaduse uurimisgrupi – liige.

Ta on tegutsenud õppejõuna Tartu Ülikooli psühholoogia instituudis organiseeritud rahvusvahelises talvekoolis "EEG ja ERP: andmetest järelduseni" (2013) ja Erasmuse IP matemaatilise psühholoogia seminaril Sagadis (2014).

2016. aastal ilmus kirjastuses Argo teaduse populariseerija ja neuroteadlase David Eaglemani raamat "Aju: sinu lugu". Eesti keelde tõlgitud teksti konsultant oli Jaan Aru.

Teadus

Jaan Aru teadustöö põhisuunaks on teadvuse uurimine – seda juba ülikoolipäevilt. Kitsamalt vaadates on ta üritanud täpsemalt leida teadvuse neurobioloogilisi aluseid. Nende uurimiseks kasutab ta koos kolleegidega nii visuaalse taju katseid kui ka unekatseid. Muuhulgas on ta uurinud hiljutistes katsetes (2014) ka unenägude neurobioloogilisi korrelaate.

Jaan Aru uurimisobjektiks on aju. Ta otsib vastust küsimusele: missuguste printsiipide abil on võimalik aju tööd kirjeldada? Sellega seoses uurib Aru viimasel ajal mäluprotsesse, et täpsemalt teada saada, kuidas mälusisud on ajju salvestatud. Selle uurimiseks loodab ta lähiaastatel luua koos töörühma liikmetega sobilikud arvutuslikud mudelid, mille kontrollimiseks koostatakse ja seejärel viiakse läbi eksperimentaalpsühholoogia-alased katsed.

Ta on alates 2018. aasta lõpust Eesti Noorte Teaduste Akadeemia liige.

Juhendamine

Aru juhendab töid kõikidel õppetasemetel (bakalaureuse-, magistri- ja doktoritöid). Aastal 2020 kaitses tema juhendamisel doktoritöö Madis Vasser. Koos Raul Vicentega on ta Aqeel Labashi doktoritöö juhendaja. Lisaks teevad tema juhendamisel doktoritöid Taavi Kivisik, Tarun Khajuria, Karl Kristjan Kaup, Taavi Luik, Marharyta Domnich, Kristjan-Julius Laak. Koos Raul Vicente ja Eduard Barbuga juhendab ta Marharyta Domnich-i doktoritööd ja koos Kadi Tulveriga Mary-Ann Kubre doktoritööd.

"Tähelepanu ja teadvus"

Jaan Aru kirjutas koos Talis Bachmanniga raamatu "Tähelepanu ja teadvus" (2009). Käsikirja valmides oli Jaan kõigest 22-aastane. Tegemist on esimese eestikeelse raamatuga, milles tähelepanupsühholoogiat kui teadusliku psühholoogia keskset valdkonda ja teadvuseteadust kui suhteliselt uut teadusvaldkonda, mis põimub vaimufilosoofia, neuroteaduse ja meditsiiniga, nii põhjalikult tutvustatakse.

Muu teadustegevus

Jaan Aru on modereerinud eksperimentaalpsühholoogia sümpoosionil "Simon effect and spatial cognition" Saksamaal Marburgis (2008), kognitiivse neuroteaduse sümpoosionil Tallinnas (2010) ja TEDxTartu 2012 konverentsil (2012).

Ta on organiseerinud Eestisse loengut pidama välisteadlasi, sealhulgas Wolf Singeri Max Plancki Aju-uuringute Instituudist ja psühholoogiaprofessor Gary Marcuse New Yorgi Ülikoolist.

Koos Talis Bachmanniga toimetab ta veebiajakirja Frontiersi rubriiki "Beyond the simple contrastive analysis: Appropriate experimental approaches for unraveling the neural basis of conscious experience". 2015. aasta jaanuaris kutsusid nad kokku ajakirja erinumbri teadvuse neuronaalsete mehhanismide teemal. Toimatajaveerus ilmus nende ühisartikkel "Still wanted – the mechanisms of consciousness!"

Tunnustus

• 2015 – Jaan Aru doktoritöö pälvis 10 000 euro suuruse Barbara Wengeleri auhinna (teadusauhind parimale noorteadlase publikatsioonile)
• 2016 – Eesti teaduse populariseerimise auhinnakonkursil pälvis artikliseeria "Mõtlemise masinavärk" ajakirjas Horisont (kaasautorid Andres Laan ja Allan-Hermann Pool) peapreemia kategoorias "Teaduse ja tehnoloogia populariseerimine trükisõna abil"
• 2019 – Noore teadlase preemia
• 2021 – Eesti teaduse populariseerimise auhind (mitmekülgse teadust populariseeriva tegevuse eest (parim teaduse ja tehnoloogia populariseerija)

Teosed

Raamatud

• Jaan Aru, Talis Bachmann. Tähelepanu ja teadvus, Tallinn: kirjastus Tänapäev, 2009, lk 384.
• Aru, J., Bachmann, T., Singer, W., & Melloni, L.. "On how the unconscious prerequisites and consequences of consciousness might derail us from unraveling the neural correlates of consciousness". – The Constitution of Phenomenal Consciousness: Toward a science and theory by Steven M. Miller (Editor). John Benjamins Publishing Company (June 17, 2015). Pp. 205–225.
• Jaan Aru. Ajust ja arust. Unest, teadvusest, tehisintellektist ja muustki, Tallinn: kirjastus Argo, 2017, lk 160.
• Jaan Aru. Loovusest ja logelemisest. Nuineedusest, mõttevälgatustest ja laste arengust, Tallinn: kirjastus Argo, 2022, lk 288.

Toimetatud

• Endel Tulving. Episoodilise mälu elemendid. Tõlkinud Toomas Rosin. Toimetanud Jaan Aru. Tartu: kirjastus Ilmamaa, 2018, lk 511.
• Matthew Walker. Miks me magame. Une ja unenägude vägi. Tõlkinud Triin Olvet. Teadustoimetanud Jaan Aru. Tallinn: kirjastus Argo, 2018, lk 390.

Teadusartiklid eelretsenseerimisega ajakirjades

2009–2014

• Aru, J., & Bachmann, T. (2009). "Occipital EEG correlates of conscious awareness by invariant visual stimulation: speed-up of P1 and increase of gamma power". Brain Research, 1271, 60–73.
• Aru, J., & Bachmann, T. (2009). "Boosting up gamma-band oscillations leaves target-stimulus in masking out of awareness: explaining an apparent paradox". Neuroscience Letters, 450, 351–355.
• Murd, C., Aru, J., Hiio, M., Luiga, I., & Bachmann, T. (2010). "Caffeine enhances frontal relative negativity of slow brain potentials in a task-free experimental setup". Brain Research Bulletin, 82, 39–45.
• Stamm, M., Aru, J., & Bachmann, T. (2011). "Right-frontal slow negative potentials evoked by occipital TMS are reduced in NREM sleep". Neuroscience Letters, 493, 116–121.
• Aru, J., Bachmann, T., Singer, W., & Melloni, L. (2012). "Distilling the neural correlates of consciousness". Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36, 737–746.
• Aru, J., Korjus, K., Murd, C. & Bachmann, T. (2012). "Spectral signatures of the effects of caffeine and occipitally applied TMS in a task-free experimental setup". Journal of Caffeine Research, 2(1) 23–30.
• Aru, J., Axmacher, N., Do Lam, A.T.A., Fell, J., Elger, C.E., Singer, W. & Melloni, L. (2012). "Local category-specific gamma band responses in the visual cortex do not reflect conscious perception". Journal of Neuroscience, 32(43), 14909–14914.
• Roux, F., Wibral, M., Singer, W., Aru, J., & Uhlhaas, P. (2013). "The phase of thalamic alpha activity modulates cortical gamma-band activity: Evidence from resting state MEG recordings". Journal of Neuroscience, 33(45):17827–17835.
• Aru, J., & Bachmann, T. (2013). "Phenomenal awareness can emerge without attention". Frontiers in Human Neuroscience, 7:891. [1]

2015

• Aru, J., Aru, J., Priesemann, V., Wibral, M., Lana, L., Pipa, G., Singer, W. & Vicente, R. (2015). "Untangling cross-frequency coupling in neuroscience". Current Opinion in Neurobiology, 31, 51–61. PDF [2]
• Bachmann, T., & Aru, J. (2015). "Comments on how Mack et al. (2015) (do not) see iconic memory". Consciousness and Cognition, 34, 73–74. [3]
• Stamm, M., Aru, J., Rutiku, R., & Bachmann, T. (2015). "Occipital long-interval paired pulse TMS leads to slow wave components in NREM sleep". Consciousness and Cognition, 35(5), 78–87. [4]

Aimeartiklid ajakirjas Horisont ja ajalehes Sirp

• Jaan Aru, Talis Bachmann. "Sissejuhatus teadvuseteadusesse". – Horisont 5/2009. Lk 38–43.
• Toomas Kirt, Jaan Aru. "Ajuta ajuteadus". – Horisont 2/2013. Lk 16–23.
• Jaan Aru, Andres Laan. "Tee aju mõistmiseni: ikka tasa ja targu". – Horisont 3/2015. Lk 50–54.
• Andres Laan, Jaan Aru. "Käitumisest ajurakkudeni ja ringiga tagasi". – Horisont 4/2015. Lk 52–56.
• Jaan Aru. Andres Laan. "Tõlketöö aju ja maailma vahel". – Horisont 5/2015. Lk 82–86.
• Jaan Aru. "Tehisintellekt neljas vaatuses". 3.02.2017. Sirp [5]
• Sisemine dialoog tehismõistusest, sirp.ee, 5. jaanuar 2008.

Muud publikatsioonid

• Eestikeelne teadusblogi teadvusega seotud uurimistööde kohta internetis. [6]
• Aru, J.; Bachmann, T. (2008). "Time-frequency functions of EEG responses: Are there signatures of the microgenesis of visual perceptual awareness". International Journal of Psychology: XXIX International Congress of Psychology; Berlin, Germany; 20–25 July 2008. Psychology Press, (3–4), 21–21 (publitseeritud konverentsiettekanne).
• Bachmann, T., & Aru, J. (2009). "Mechanisms of consciousness: Why the effect can precede its cause in awareness". Current Biology eComment .
• Aru, J., & Bachmann, T. (2015). "Still wanted—the mechanisms of consciousness!" Frontiers in Psychology, 6:5. doi: 10.3389/fpsyg.2015.00005
• Rutiku, R., Martin, M., Bachmann, T., & Aru, J. (2015). "Does the P300 reflect conscious perception or its consequences?" Neuroscience, 298, 180–189.

Isiklikku

Jaan Aru vanemad on Krista Aru ja Jaak Aru. Tema vend on matemaatik Juhan Aru.

Jaan on abielus, peres kasvavad poeg ja tütar.

Välislingid

• Jaan Aru Eesti Teadusinfosüsteemis
• Jaan Aru tsiteeringute profiil. Google Scholar
• Teadvuse Suure Probleemi Lahendamine – Jaan Aru blogi
• Ajust tundeni olla keegi Jaan Aru TEDxTallinna konverentsil (mai 2012)
• Miks me magame? Jaan Aru TEDxTallinna konverentsil (mai 2014)
• Jaan Aru bachmannlab.com (inglise)
• "Jaan Aru: võime ja võimalus mõelda on luksus" ERR Novaator, 29. juuni 2023