aivot_ – HAHKU

Onko stressistä hyötyä vai haittaa, jos unohtaa, mihin autonsa jätti autohallissa?

Tällä pohdinnalla Chae kumppaneineen (2019) aloittavat tuoreen artikkelinsa. Heidän tutkimuksen kohteensa oli, missä määrin stressi vaikuttaa psykofarmakologisena prosessina spatiaaliseen muistiin.

Tutkimuksen keskiössä olivat aivojen välittäjäaine noradrenaliini ja hormoni glukokortikoidi. Glukokortikoidit ovat hormoneja, jotka osallistuvat hiilihydraattien aineenvaihdunnan säätelyyn. Ne ovat kortikosteroideja eli lisämunuaiskuoren erittämiä steroidihormoneja. Ihmiselle keskeisin glukokortikoidi on kortisoli.

Yksi noradrenaliinin keskeinen rooli liittyy stressiin. Stressi saa aikaan nopean noradrenaliinin kohoamisen. Noradrenaliinin tason nousu johtaa kortisolitason nousuun hippokampuksessa, joka on keskeinen aivoalue spatiaalisessa muistissa (Kessels, ym., 2001), eli siis silloin kun muistelemme sitä, mihin sen auton jätimme sinne autohalliin.

Aiemmat tutkimukset (ks. Het, ym., 2005) ovat osoittaneet, että ihmisillä kortisolin antaminen oppimisen aikana ei vaikuta muistamiseen, mutta jos sitä antaa mieleenpalauttamisen aikana, se heikentää muistisuoritusta. Eli, voisi siis ajatella, että stressi mieleenpalauttamisen aikana olisi pahempi juttu.

Asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen. Stressi ja stressihormonit muokkaavat muistia ja muistamista monella tavoin. Jopa henkilöiden luontainen kortisolitaso vaikuttaa siihen, mikä vaikutus akuutilla stressillä on muistisuorituksiin. Alhaisen kortisolitason henkilöillä stressi heikensi oppimista ja muistamista, kun taas korkean kortisolitason henkilöillä stressi paransi suoritusta (Meyer, ym., 2013).

Siksi on tarpeen tehdä paljon lisää erilaisia tutkimuksia. Tähän kasvavaan ketjuun tutkimuksia, joilla koitetaan selvittää välittäjäaineiden sekä hormoonitoiminnan vaihtelun yhteyksiä kognitiiviseen toimintaan ja ennen kaikkea oppimiseen ja muistiin, liittyi alussa mainitsemani Chaen kumppaneineen (2019) tekemä uusi tutkimus.

Siinä 140 tervettä nuorta miestä altistettiin joko hydrokortisonille, yohimbinelle (noradrenaliinin määrää lisäävä ravinne), näille molemmille tai plasebolle. Kaikki ryhmät laitettiin tekemään virtuaalisessa ympäristössä sokkelotehtävä, jossa pitää opetella muistamaan sijainteja. Kyseinen sokkelotehtävä on ihmisille tehty kopio rottakokeissa käytetystä Morris Water Maze (MWM) -testistä, mutta arjen tasolla se vastaa hyvinkin tilannetta, missä sinulla on auto jossain parkkihallin kerroksessa X oikeassa kulmassa hissistä päin katsottuna, ja se pitäisi muistaa.

Psykofarmakologisen stressin määrää mitattiin syljestä. Toisin kuin rotilla tehdyissä kokeissa mutta samalla tavoin kuin aiemmissakin ihmiskokeissa, ennen spatiaalista oppimistilannetta ja muistamista annettu hydrokortisoni ja/tai yohimbine eivät muuttaneet muistisuoritusta. Tämä tulos korostaa niitä havaintoja, että kortisonin tasolla opeteltaessa ja muistista haettassa näyttäisi olevan eri merkitys spatiaalisen muistin suoritukselle. Siten myös stressillä näyttäisi olla erilaiset vaikutusmekanismit opetteluun ja mieleenpalauttamiseen, jälkimmäiseen ehkäpä suurempi.

Psykofarmakologisen tutkimuksen määrä kasvaa koko ajan ja koko ajan ymmärrämme paremmin, miten monitekijäinen yksinkertainenkin oppimis- tai muistisuoritus on. Yksilölliset erot siinä, miten reagoimme asioihin, näyttäisivät määräytyvän osittain erilaisten hormonien ja välittäjäaineiden tasoista. Nämä vuorostaan vaikuttavat siihen, miten yksilöllisen haastavia erilaiset oppimistilanteet ihmisille ovat.

Matkaa erilaisiin muistia parantaviin lääkkeisiin on vielä jonkin verran, vaikka yllättävän lähellä tulevaisuutta ne ovat. Oppimista ja muistia heikentäviä psykofarmakologisia aineita sen sijaan tunnetaan jo useita. Niitä saa esimerkiksi lähimmästä A- tai B-oikeuksin varustetuista ravitsemusliikkeistä. Sellaisen itselääkityksen jälkeen hyvä onkin, että ei niin hyvin muista, mihin autonsa jätti.

Viittaukset

Chae, W. R., Metz, S., Weise, J., Nowacki, J., Piber, D., Mueller, S. C., … & Otte, C. (2019). Effects of glucocorticoid and noradrenergic activity on spatial learning and spatial memory in healthy young adults. Behavioural brain research, 373, 112072.

Het, S., Ramlow, G., & Wolf, O. T. (2005). A meta-analytic review of the effects of acute cortisol administration on human memory. Psychoneuroendocrinology, 30(8), 771-784.

Kessels, R. P., de Haan, E. H., Kappelle, L. J., & Postma, A. (2001). Varieties of human spatial memory: a meta-analysis on the effects of hippocampal lesions. Brain Research Reviews, 35(3), 295-303.

Meyer, T., Smeets, T., Giesbrecht, T., Quaedflieg, C. W., & Merckelbach, H. (2013). Acute stress differentially affects spatial configuration learning in high and low cortisol-responding healthy adults. European Journal of Psychotraumatology, 4(1), 19854.

Avaruus on yksiulotteinen

Malanchini ja kumppanit (2019) ottivat härän tähtikuviota sarvista ja päättivät selvittää, voitaisiinko perinnöllisyystutkimuksen avulla selvittää, millaisiin taitoalueisiin avaruudellista hahmottamista voitaisiin jaotella. Tutkimus on laajin tähänastisista.

Kokonaisuudessaan yli 2500 joukolle kaksosia, joita on seurattu 7-vuotiaasta, teetettiin 6 uutta pelillistä navigoinnin (suunnistaminen, reitin löytäminen) tehtävää 19-22 -vuotiaana ja nämä tulokset yhdistettiin aiempiin 16 hahmottamisen tehtävään.
Kuusi uutta navigointitehtävää muodostivat yhden taitofaktorin. Siis tätä taitoa ei voitu jakaa useammaksi eri taitoalueeksi. Se näyttäytyi varsin vahvasti perinnöllisenä taitona: 64% taitovaihtelusta voitiin selittää perintötekijöillä.

Kun pakettiin lisättiin 16 hahmottamisen tehtävää, niin niistä muodostui kolme avaruudellisen hahmottamisen taitoaluetta:
1. Suunnistaminen/navigointi (suuntien ja karttojen hahmottaminen)
2. Objektin käsittely (muun muassa objektien mielessä kääntäminen, mentaalinen rotaatio, hahmon tunnistus, kokoaminen)
3. Spatiaalinen visualisaatio (spatiaalisten mielikuvien käyttö, eri perspektiivien ymmärtäminen)

Olennaisin palanen tutkimuksessa tulee siitä, että nämä kolme taitoaluetta korreloivat erittäin vahvasti keskenään muodostaen yhden spatiaalisten taitojen pääfaktorin, joka näyttäisi olevan vahvasti perinnöllinen (84%). Tästä perinnöllisyydestä iso osa (45%) oli riippumatonta yleisestä kykytasosta. Aiemmin tästä yleisestä kykytekijästä käytettiin älykkyyden käsitettä, mutta siitä on enimmäkseen luovuttu.

Tutkimuksen merkittävin anti on siinä, että näyttäisi vahvasti siltä, että avaruudellisen hahmottamisen taitojen hermoverkon kehityksen taustalla olisi yksi yleisempi spatiaalisten taitojen geneettinen mekanismi. Se ei tarkoita, että taustalla olisi yksi geeni, vaan sitä, että osataitojen kehityksessä on vahvaa päällekkäisyyttä ja toisiinsa liittyneisyyttä sekä hermostollisella että toiminnan tasolla. Erilaisten avaruudellisen hahmottamisen tehtävien ratkaisemisessa käytämme siis paljolti samoja hahmottamisen prosesseja ja aivotoimintoja tehtävästä riippumatta.

Avaruudellisten taitojen osittainen riippumattomuus muusta yleisestä kyvykkyydestä korostaa sitä, että miettiessämme ihmisten taitoja, taitopuutteita ja taitojen harjoittamista, hahmottamista on syytä tarkastella erikseen. Se on oma taitoalueensa ja voi olla haasteellinen, vaikka muutoin kyvykkyys suoriutua erilaisista tehtävistä ja toiminnoista olisikin varsin mainio.

Vahva perinnöllisyys ei tarkoita, etteikö taitoja voisi harjoittaa ja kehittää. Perinnöllisyysefekti tarkoittaa, että kun laitetaan kaikki samalle viivalle, niin lopputulos määräytyy paljolti sen perusteella, millaiset geenit on sattunut saamaan. Yksilöt ovat taitotasollaan hyvin paljon keskenään samankaltaisempia kun perintötekijöissä on samankaltaisuutta verrattuna niihin, joiden perimä on erilaisempaa. Tämä on kaksostutkimuksen logiikka.

Mutta taitojen tasoa se ei suoraan määrää. Harjoittelulla kaikki parantavat suoritustaan. Perintötekijöiltään suotuisammassa asemassa olevat kehittyvät ehkä vain hieman helpommin ja ehkä hieman enemmän. Yksilötasolla harjoitus ratkaisee, miten taidot kehittyvät siitä, missä ne kullakin hetkellä ovat.

Viittaukset

Malanchini, M., Rimfeld, K., Shakeshaft, N. G., McMillan, A., Schofield, K. L., Rodic, M., … & Plomin, R. (2019). Evidence for a unitary structure of spatial cognition beyond general intelligence. bioRxiv, 693275.

Eksyitkö ostoksilla?

Olemme lukeneet lehdistä uusissa kauppakeskuksissa eksymisistä. Aina ei kuitenkaan tarvitse olla kyse vain siitä, että kauppa olisi sokkeloinen ja hankala hahmottaa. Joskus kyse voi olla hahmottamisen vaikeuksista, laajemmista tai kapeammista. Aina karttakaan ei ole avuksi, kuten tuore tutkimus osoittaa.

De Renzi (1982) kuvasi häiriötä nimeltä topografinen disorientaatio oireena monessa aivosairaudessa tai -vammassa. Häiriössä on kyse eksymisestä joko tutussa ja/tai vieraassa ympäristössä myös tilanteissa, missä henkilön pitäisi reitti osata (muistinvaraisesti tai esimerkiksi kartan tai ohjeiden avulla suunnistaen).

Iaria kumppaneineen (2009) kuvasi tapauksen, jossa topograafinen disorientaatio esiintyi ilman mitään merkkejä aivovauriosta. Henkilöllä ei ollut tunnistettavissa mitään laajempia kognitiivisia häiriöitä. Tästä löydöksestään innostuneena he kysyivät netin välityksellä lisää tällaisia tapauksia, ja niitähän alkoi löytyä (Ilaria & Barton, 2010). 85% heistä oli naisia. Koska kyseessä ei ole satunnaisotos, ei voida olla varmoja, onko kyseessä sukupuoliero vastaamisessa vai populaatiossa.

Koska havaintoa aivoille aiheutuneesta vauriosta ei ollut, he nimesivät häiriön kehitykselliseksi topograafiseksi disorientaatioksi (DTD, developmental topographic disorientation).

Conson kumppaneineen (2018) kuvasi uuden kapeampialaisen tapauksen DTD:tä: kartanlukemishäiriön. Kyseessä oli nuori nainen, C.F., jonka kielelliset ja muut kognitiiviset taidot olivat normaaleja, eikä hänellä ollut kehityksessään mitään tavanomaisesta poikkeavaa. Hän kykeni suunnistamaan tutussa ympäristössään ja tunnistamaan maamerkkejä, mutta jos hänet laittoi kartan kanssa uuteen tai jopa tuttuun ympäristöön, tuloksena oli eksyminen. Hän ei kyennyt ymmärtämään karttaa. Autossa gps-paikannuksen kartta oli aivan mahdoton hänelle ymmärtää. Niinpä hän hakeutui tutkimuksiin, jonka tulokset tutkijat nyt tässä artikkelissaan kuvasivat.

Kartan lukeminen edellyttää kahden erilaisen tilasuhteen ymmärtämistä ja yhdistämistä: allosentrisen ja egosentrisen. Allosentrisellä tarkoitetaan sijaintien suhdetta toisiinsa katsojasta riippumatta. Esimerkiksi kylän kauppa, posti ja kirkko sijaitsevat aina samoissa paikoissa suhteessa toisiinsa. Samoin tietyt pisteet kartalla. Egosentrisellä tarkoitetaan oman sijainnin suhdetta muihin sijainteihin. Esimerkiksi missä minä olen suhteessa kauppaan, postiin ja kirkkoon. Kartan lukemisessa pitää pystyä yhdistämään nämä kaksi. Missä minä olen ja missä muut sijainnit ovat. Lähdenkö tästä kaupan edestä nyt vasemmalle vai oikealle päästäkseni postille. Kartta sen kertoisi, jos osaisin sijoittaa itseni siihen ja siitä takaisin ympäristöön.

Tapaus C.F. edusti tapausta, jossa allosentrinen hahmottaminen ja egosentrinen hahmottaminen yksinään sujuivat hyvin, mutta kun nämä piti yhdistää, niin se oli hänelle lähes mahdotonta. Aivojen magneettikuvaus osoitti, että C.F.:n aivotoiminnoissa oli toiminnallista poikkeavuutta, vaikka rakenteellisia vaurioita ei löytynyt.

Nämä uudet tutkimukset raivaavat tietä eksymisen pulmien ymmärtämiseen. DTD:n aivotoiminnallisen poikkeaman ymmärtämisessä olemme vielä eksyksissä, vaikka maamerkkejä sen rakenteesta onkin. Kun ymmärrys lisääntyy, niin siitä saamme kartan, jonka avulla voimme ryhtyä kehittämään erilaisia harjoitteita, joilla reitti toimivaan kuntoutukseen löytyy.

Viitteet

De Renzi E (1982) Disorders of space exploration and cognition. Chichester: Wiley.

Iaria G, Bogod N, Fox CJ, Barton JJ (2009) Developmental topographical disorientation: case one. Neuropsychologia 47:30–40

Iaria, G., & Barton, J. J. (2010). Developmental topographical disorientation: a newly discovered cognitive disorder. Experimental Brain Research, 206(2), 189-196.

Conson, M., Bianchini, F., Quarantelli, M., Boccia, M., Salzano, S., Di Vita, A., & Guariglia, C. (2018). Selective map-following navigation deficit: A new case of developmental topographical disorientation. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 1-11.

Eksyksissä? Navigoinnin strategioissa sukupuolella ja hippokampuksella on väliä

Vuoden 2019 aikana on ilmestynyt useampia navigoinnin kognitioon liittyviä tutkimuksia. Navigoinnilla ei tässä yhteydessä tarkoiteta mitään merenkulkuun liittyvää, vaan ihan sitä arkista paikanlöytämistä ja reittien hahmottamista tutuissa ja vieraissa ympäristöissä. Tässä poimintana pari mielenkiintoista raporttia aiheesta.

Fernandez-Baizan kumppaneineen (2019) kehittivät uusia versioita navigointitaitojen tutkimukseen. Navigointitaitoja on hankalaa tutkia laboratorio-olosuhteissa siten, että mittaus muistuttaisi todellisia olosuhteita, missä navigointia tapahtuu. Sellaisen laboratorion kun pitäisi olla aika iso halli erilaisine taloineen ja katuineen.

Tutkijat rakensivat kaksi erilaista tehtävää (kuvassa). Tehtävillä yritettiin mitata egosentistä ja allosentristä navigointia. Egosentrisellä tarkoitetaan sijanteja suhteessa itseen ja allosentrisellä sijanteja suhteessa toisiinsa. Eli egosentrinen vastaa kysymykseen, missä suunnassa kirkko on sinusta ja allosentrinen sitä, missä suunnassa kirkko on kaupasta, kun seisot tässä. Nämä näyttäisivät olevan toisistaan vähän erilaiset taidot ja vaativan erilaisia kognitiivisia ja navigoinnin strategisia taitoja.

Hyvin usein navigoinnin taitoja tutkitaan karttojen tai kolmiulotteisten tietokonesimulaatioiden avulla. Silloin niistä jää kehon liikkeet pois. Kehon liikkeet ovat kuitenkin keskeisessä roolissa kun navigoimme. Kun käännymme ja liikumme, aivomme pyrkivät päivittämään sijantien muutoksia suhteessa itseemme ja toisiinsa. Tätä ei tapahdu, jos vain istumme tietokoneen ääressä ja käännymme Google streetview-ohjelmalla risteyksessä.

Tässä tutkimuksessa (Fernandez-Baizan, ym., 2019) verrattiin nuoria naisia ja miehiä toisiinsa ego- ja allosentrisissä muistitehtävissä. Aiemmasta tiedämme, että miehet yleensä suoriutuvat naisia hieman paremmin näissä tehtävissä (esim. van Gerven, ym., 2012). Näin tässäkin tutkimuksessa. Tutkijat yllätti se, että naistutkitut suoriutuivat heikommin erityisesti egosentrisessä tehtävässä. Miesten paremmuus navigoinnissa on yleensä liitetty juuri kykyyn allosentrisessä kartanmuodostuksessa.

Tuloksensa takana tutkijat pohtivat olevan erilaisia tekijöitä. Yksi näistä oli se, että heidän tehtävissään ei voinut käyttää maamerkkejä. Maamerkkien käyttö navigoinnin tukena on tavallisempaa naisilla kuin miehillä. Toinen mahdollinen selitys heillä oli oletus, että tässä voi olla osittain takana myös erot hippokampuksen koossa. Hippokampus on keskeisin aivoalue, joka käsittelee ja tallentaa sijaintitietoja itsestämme ympäristössä.

Tämä pohdiskelu johtaakin suoraan toiseen uuteen tutkimukseen. Brunec ym. (2019) mittasivat suoraan hippokampuksen etu- ja takaosien kokoja ja vertaisivat kokojen suhteiden yhteyttä käytettyihin navigointistrategioihin. Navigointistrategiakyselyssä kysytään kyvyistä hahmottaa reittejä ja kuinka paljon kykenee omasta mielestään hahmottamaan suuntia isompina kokonaisuuksina. Mitä paremmaksi nämä taitonsa koki, sitä suurempi oli myös hippokampuksen taaempi osa. Tai toisinpäin. Mitä isompi hippokampus, sitä vähemmän oli riippuvainen yksittäisistä navigointivihjeistä, koska kykenee paremmin hahmottamaan sijantien välisiä suhteita ja ilmansuuntia.

Se, että navigoinnissa aivorakenteilla näyttäisi olevan keskeinen merkitys, ei tarkoita, etteikö taitoja voisi harjoittaa. Tähän viittasi jo klassinen Lontoon taksikuskitutkimuskin (Maguire ym., 2000). Kun kovasti navigointia harjoittelee, niin hippokampuskin kasvaa. Ja toisaalta, kun taksikuski jää eläkkeelle, niin se näkyy myös hippokampuksen koossa.

Viitteet

Brunec, I. K., Robin, J., Patai, E. Z., Ozubko, J. D., Javadi, A. H., Barense, M. D., … & Moscovitch, M. (2019). Cognitive mapping style relates to posterior–anterior hippocampal volume ratio. Hippocampus.

Fernandez-Baizan, C., Arias, J. L., & Mendez, M. (2019). Spatial memory in young adults: Gender differences in egocentric and allocentric performance. Behavioural brain research, 359, 694-700.

Maguire, E. A., Gadian, D. G., Johnsrude, I. S., Good, C. D., Ashburner, J., Frackowiak, R. S. J., & Frith, C. D. (2000). Navigation‐related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8), 4398–4403.

van Gerven, D. J., Schneider, A. N., Wuitchik, D. M., & Skelton, R. W. (2012). Direct measurement of spontaneous strategy selection in a virtual morris water maze shows females choose an allocentric strategy at least as often as males do. Behavioral neuroscience, 126(3), 465.

Hyvää kansainvälistä vasenkätisten päivää!

Kautta historian vasenkätisiä on sorrettu. Se, mikä ei ole ollut oikeaa, on ollut väärää (Fritsche, & Lindell, 2019). Vasenkätisyys voi vielä tänäänkin tuottaa yllättäviä hankaluuksia aina ammatinvalintaa myöden. Cathenis ym. (2019) käsitteli tätä ongelmaa tuoreeltaan sydänkirurgian koulutuksessa. Vasenkätisesti toimiva kirurgi on työryhmässä hankaluus, kun koko leikkausproseduuri tiloja ja laitteita myöten on rakennettu oikeakätisille.

Huolimatta syrjinnästä ja kohonneesta onnettomuusalttiudesta vasenkätisyys on säilynyt kaikissa kulttuureissa suunnilleen samassa suhdeluvussa. Selkeästi vasenkätisiä on noin 7-8 % väestöstä ja pääosin vasenkätisiä noin joka yhdestoista (Papadatou-Pastou, ym., 2019).

Kuten Niilo Mäki jo vuonna 1944 kirjoitti, kyseessä on “eräs ihmisruumiin arvoitus”. Vasenkätisyys on lievästi perinnöllistä, mutta tarkempaa varmuutta sen syntymekanismista ei vielä ole saatu. De Kovel kumppaneineen (2019) kokosi yhteen erilaisia havaintoja vasenkätisyyteen liittyvistä ilmiöistä: tyypillisempää miehillä, monisynnytyslapsilla, pienipainoisemmilla, imettämättömillä ja yleisempää tytöillä, jotka ovat syntyneet kesällä. Tästä ei havainnot vielä teoriaksi kehity, mikä näitä vasenkätisyyteen yhdistää. Erilaisia sikiönkehityksen aikaisen hormoonitoiminnan teorioita on esitetty, mutta tulokset ovat vielä osin ristiriitaisia. Aivopuoliskojen erikoistumiseen koko kätisyysilmiö liittyy ja samanlaista erikoistumista ja puolen suosimista on havaittavissa ihmisen lisäksi myös muilla eläimillä. Jopa käärmeiden “kätisyyttä” on selvitetty (Roth, 2003). Mutta miksi enemmistö ihmisistä on oikea- eikä vasenkätisiä, sitä emme tiedä.

Vaikka vasenkätisten elämä onkin synkkää (eng. sinister= synkkä, paha, tuhoon johtava, vasemmanpuoleinen, vasenkätinen), niin tappelussa he ainakin pärjäävät paremmin, kuten Richardsonin ja Gilmanin tuore tutkimus (2019) kamppailulajien harrastajien kätisyydestä osoittaa. Vasenkätistä ei siis kannata ärsyttää!

Vasenkätisyyteen on liitetty myös positiivisia asioita. Onpa heitä pidetty taiteellisempina, matemaattisesti lahjakkaampina ja hahmotustaidoiltaan parempina. Vasenkätiset huomaavat myös esineistä helpommin, millaista niitä on käyttää eri käsillä. Tähän eivät oikeakätiset edes kiinnitä huomiota (Thomas, Manning, & Saccone, 2019).

Kannattaisiko siis harjoitella vasenkätiseksi? Sandve, Lorås, ja Pedersen (2019) laittoivat täysin oikeakätisten koehenkilöryhmän harjoittelemaan intensiivisesti vasenkätisyyttä 15 päivän tehokurssilla. Tulos: Kätisyys ei muutu, mutta vasemman käden kaunokirjoitusjälki parani merkittävästi.

Todellisuudessa vasenkätisten kognitiivisesta paremmuudesta tai aivotoiminnallisista heikkouksista ei ole mitään merkittävää näyttöä. Muut yksilölliset ja ympäristötekijät ovat huomattavasti merkityksellisempiä oppimisessa ja osaamisessa.

Mielenkiintoinen yksityiskohta vasenkätisten historiallisessa syrjinnässä on lasten pakottaminen oikeakätisiksi kirjoittajiksi. Suomessa, muista maista poiketen, oltiin poikkeuksellisen edellä aikaa tässä kysymyksessä.– varsin paljon Niilo Mäen työn johdosta. Hän innostui tutkimaan vasenkätisten koulumenestystä jo 1920-luvulla löytämättä mitään yhteyttä kätisyyden ja koulumenestyksen välillä. Paljolti hänen tutkimustyönsä johdosta silloinen Kouluhallitus lähetti kaikille kouluille kiertokirjeen jo vuonna 1932, missä yksiselitteisesti tämä pakottaminen kehotettiin lopettamaan. Tähän kieltoon Mäki palasi myöhemmässä kirjoituksessaan pohtien, että kesti varsin kauan “viimeisten kovapäisten opettajien” ymmärtää asia. Ehkä näin, mutta huomattavasti aiemmin kuin muissa Euroopan maissa.

Tasa-arvon nimissä sallittakoon vasenkätisille kättely vahvemmalla kädellään ja oikeus ajaa autoa tien vasemmalla puolella. Ainakin näin vasenkätisten juhlapäivänä.

Viittaukset

Cathenis, K., Fleerakkers, J., Willaert, W., Ballaux, P., Goossens, D., & Hamerlijnck, R. (2019). Left-handedness in cardiac surgery: who’s right?. Acta Chirurgica Belgica, 1-5.

De Kovel, C. G., Carrion-Castillo, A., & Francks, C. (2019). A large-scale population study of early life factors influencing left-handedness. Scientific reports, 9(1), 584.

Fritsche, S. A., & Lindell, A. K. (2019). On the other hand: The costs and benefits of left-handedness. Acta Neuropsychologica, 17(1).

Mäki, N. (1944) Eräs ihmisruumiin arvoitus. Suomalainen Suomi, 8, 431-434.

Papadatou-Pastou, M., Martin, M., Munafo, M., Ntolka, E., Ocklenburg, S., & Paracchini, S. (2019). The prevalence of left-handedness: Five meta-analyses of 200 studies totaling 2,396,170 individuals.

Richardson, T., & Gilman, T. (2019). Left-handedness is associated with greater fighting success in humans. bioRxiv, 555912.

Roth, E. D. (2003). ‘Handedness’ in snakes? Lateralization of coiling behaviour in a cottonmouth, Agkistrodon piscivorus leucostoma, population. Animal Behaviour, 66(2), 337-341.

Sandve, H., Lorås, H., & Pedersen, A. V. (2019). Is it possible to change handedness after only a short period of practice? Effects of 15 days of intensive practice on left-hand writing in strong right-handers. Laterality: Asymmetries of Body, Brain and Cognition, 24(4), 432-449.

Thomas, N. A., Manning, R., & Saccone, E. J. (2019). Left-handers know what’s left is right: Handedness and object affordance. PloS one, 14(7), e0218988.

Niilo Mäen kirjoituksia vasenkätisyydestä

Mäki, N. (1927) Nathrliche Bewegungstendenzen der rechten und linken hand und ihr Einfluss auf das Zeichnen und der Erkennungsvorgang. Psychologische Forschung Bd 10, 1-19.

Mäki, N. (1928) Koulu ja vasenkätiset. Kasvatusopillisen Yhdistyksen Aikakauskirja, LXVI, 151-158.

Kallio, N. ja Mäki, N. (1934) Suomen koulunuorison vasenkätisyydestä. Suomen kasvatusopillisen yhdistyksen aikakauskirja, Osa I: 3-4, 77-105; Osa II: 8, 237-257.

Mäki, N. (1935) Suomen koulunuorison vasenkätisyydestä. Osa III. mts. 1-2, 34-53.

Mäki, N. (1935)(1938) Det vänsterhänta barnet. Hjälpskolan XVI, 3, 67-87. Sama artikkeli julkaisussa Skola och Samhälle (1940).

Mäki, N. (1944) Eräs ihmisruumiin arvoitus. Suomalainen Suomi, 8, 431-434.

Mäki, N. & Raski, K (1953) “Silmäisyys” suhteessa oikea- ja vasenkätisyyteen. Duodecim, 5, 448-459.

Sukupuolierot avaruudellisissa taidoissa

Sanotaan, että miehet ovat Marsista ja naiset Venuksesta. Jos näin on, niin miksi. Sukupuolierot jaksavat kiinnostaa niin kansalaisia kuin tutkijoitakin. Kaksi tuoretta ja perinpohjaista analyysiä luovat lisää valoa tähän pimeyteen.

Sukupuolten välillä on suuresta samankaltaisuudestaan huolimatta myös eroja. Yksi järjestelmällisimmistä havainnoista on ero spatiaalisissa taidoissa miesten ja naisten välillä. Spatiaalisilla taidoilla on väliä esimerkiksi ammatinvalinnassa, kuten tämän jutun oheiskuviostakin voi havaita. Erilaisilla spatiaalisilla taidoilla varustetut nuoret päätyvät erilaisille ammattialoille (Wai, ym., 2009).

Miehet ovat tutkimuksesta toiseen olleet hieman parempia spatiaalisissa taidoissa. Lauer kumppaneineen (2019) tarttui tähän havaintoon ja kävi läpi kaiken mitä on tutkittu selvittääkseen, minkä ikäisenä tämä ero syntyy. Tulos: Ero on havaittavissa jo pikkulapsilla vähäisessä määrin ja kasvaa murrosikään mennessä kohtalaiseksi, mutta tästä se ero ei sitten enää lisäännykään.

Yhtenä mahdollisena selittäjänä tähän eroon on pidetty aivojen epäsymmetrisyyttä. Miehillä aivopuoliskot ovat keskimäärin vähemmän symmetrisiä kuin naisilla. Oletus on ollut, että isompi oikea aivopuolisko (tai pienempi vasen) miehillä voisi selittää eroa miesten paremmuudelle spatiaalisissa ja naisten paremmuudelle kielellisen sujuvuuden taidoissa. Hirstein kumppaneineen (2019) keräsi kokoon sen mitä asiasta on tutkittu viimeisen 40 vuoden aikana. Hyvä ajatus, mutta tulokset eivät tukeneet oletusta näiden asioiden välisestä yhteydestä. Aivopuoliskojen epäsymmetrisyyden aste ei näyttäisi liittyvän spatiaalisiin taitoihin. Sukupuolierot spatiaalisissa taidoissa ja aivopuoliskojen epäsymmetrisyydessä ovat olemassa, mutta eivät selitä toisiaan, vaan ovat riippumattomia ilmiöitä. Selitystä on edelleen haettava muualta.

Levine ja kumppanit (2016) kokosivat erinomaiseen katsaukseensa yhteen kaikkea mahdollista tietoa aiheesta. Selittäviä tekijöitä näyttäisi olevan useita. Spatiaalisten taitojen taustalla on perintötekijöitä, mutta pääosa taitojen kehitykseen vaikuttavista tekijöistä näyttäisi tulevan ympäristöstä. Se, miten kulttuuri ohjaa taitojen harjoittamiseen, on merkittävässä roolissa.

Mielenkiintoista on se, että taitoja voidaan varsin mainiosti kehittää. Tässäkin näyttäisi olevan sukupuolieroja. Miehet ja naiset, pojat ja tytöt, edistyvät harjoittelulla yhtä paljon, mutta kehityksen tahti näyttäytyy erilaisena. Pojat edistyvät aluksi nopeammin kuin tytöt, mutta tasaisemmalla tahdilla kehittyvät tytöt edistyvät lopulta yhtä paljon, riippumatta lähtötasosta.

Viitteet

Hirnstein, M., Hugdahl, K., & Hausmann, M. (2019). Cognitive sex differences and hemispheric asymmetry: A critical review of 40 years of research. Laterality: Asymmetries of Body, Brain and Cognition, 24(2), 204-252.

Lauer, J. E., Yhang, E., & Lourenco, S. F. (2019). The development of gender differences in spatial reasoning: A meta-analytic review. Psychological Bulletin.

Levine, S. C., Foley, A., Lourenco, S., Ehrlich, S., & Ratliff, K. (2016). Sex differences in spatial cognition: advancing the conversation. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 7(2), 127–155.

Wai, J., Lubinski, D., & Benbow, C. P. (2009). Spatial ability for STEM domains: Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies its importance. Journal of Educational Psychology, 101(4), 817.

Onko isompi pää älykkyyden merkki?

Tätä klassista kysymystä on nyt tutkittu aiempia tutkimuksia suuremmalla otoksella tehtynä.

Aivojen koon yhteyttä älykkyyteen on pohdittu koko älykkyystutkimuksen historian ajan. Onpa miesten isommilla aivoilla joskus perusteltu sen ylivertaisuuttakin, kunnes jolle kulle tuli norsu mieleen. Koko kropan koko tulee ottaa huomioon aivojen koon merkitystä arvioitaessa.

Mitä enemmän prosessoreita, sitä enemmän tehoa tietokoneessa, on nykyinen analogia sille, miksi isommat aivot olisivat älykkäämmät. Nyt lähes 14 000 yli 40-vuotiaan henkilön otokseen perustuen englantilainen tutkimusryhmä (Nave ym., 2018) tarkasteli tätä kysymystä koittaen kontrolloida mahdollisimman monia väliin tulevia tekijöitä, kuten sukupuoli, pituus tai taloudellinen tausta.

Mittarina toimi ns. joustavan älykkyyden monivalintatesti, jossa oli 14 kysymystä. Joustavalla älykkyydellä tarkoitetaan tehtäviä, joissa asioiden tietämisellä (kristalloitunut älykkyys) on vähäisempi merkitys ja päättelykyvyllä suurempi. Näistä kysymyksistä 8 sisälsi numeerista päättelyä ja loput olivat pääasiassa analogiapäättelytehtäviä tyyliin: poika on isälle sama kuin vasikka on: (a) kuujuustolle, (b) lehmälle, (c) punainen, (d) kuutille. Ymmärsit idean? Tehtävät olivat hieman haasteellisempia kuin keksitty esimerkkini. Isolla joukolla vastausten oikeellisuus noudatti normaalijakaumaa.

Sitten itse vastaukseen: Ovatko isommat aivot fiksummat kuin pienemmät? Kyllä. Mutta tosi vähän. Aivojen koko – kun muut tekijät huomioitiin – selitti älykkyyden vaihtelusta vaivaiset 2%. Ja koulusaavutuksista alle prosentin. Karkeasti laskien yksi kuutiosentti (1 cm x 1 cm x 1 cm) lisää aivomassaa, erityisesti sen harmaata kuorikerrosta, vastasi noin 5 kuukauden opiskelua. Kuutiosentti on aika paljon aivoa…

Tulosta ei heilauttanut, tutkittiin sitten nuorempia tai vanhempia ikäryhmiä, eikä sukupuolten välillä ollut eroja aivojen koon yhteydessä älykkyyteen. Naisilla on pienemmät aivot, mutta kun pituus kontrolloidaan, niin sukupuolierot katoavat. Toisaalla Richie ym. (2018) on esittänyt, että naisilla solutiheys olisi keskimäärin suurempi kuin miehillä, jolloin pelkkä koko ei välttämättä kerro kaikkea. Transistoreita millimetrillä voi olla olennaisempaa…

Mitä tästä opittiin? Tultiinko viisaammaksi? No paljon. Kuten tieteessä aina, tulos herättää enemmän uusia kysymyksiä kuin antaa vastauksia. Miten iso on kasvatuksen ja koulutuksen vaikutus aivojen kokoon? Sitä emme tiedä. Ravinnon merkitystäkään ei tässä kunnolla saatu kaiveltua. Perintötekijöiden rooli aivojen massan ja rakenteen muotoutumisessa on vielä hetken aikaa tutkijoille mysteeri. Kuten myös se, onko älykkyyden kannalta olennaisempaa koko aivojen koko, vai jonkin osan koko. Tämän tutkimuksen mukaan harmaan kuorikerroksen koolla oli isompi merkitys kuin sisäosien valkealla aineella, joka yhdistää aivoalueita toisiinsa.

S-koon hattuja käyttävälle tulos on helpotus, muttei XL-päänkään leuan tarvitse repsahtaa. Koolla on väliä, mutta aika vähän. Muilla tekijöillä on ratkaisevampi merkitys. Niistä muista tekijöistä sitten myöhemmin lisää.

Viitteet

Nave, G., Jung, W.H., Karlsson Linnér, R., Kable, J.W., Koellinger, P. (2018). Are Bigger Brains Smarter? Evidence From a Large-Scale Preregistered Study. Psychological Science.

Ritchie S. J., Cox S. R., Shen X., Lombardo M. V., Reus L. M.,… & Deary I. J. (2018). Sex differences in the adult human brain: Evidence from 5216 UK Biobank participants. Cerebral Cortex, 28, 2959–2975.

Missä on “missä” aivoissa?

“Mistä me tulemme? Mitä me olemme? Minne me menemme?” on ranskalaisen Paul Gauguinin kuuluisin teos. Näillä tähän teokseen viittaavilla sanoilla aloittavat myös Cona ja Scarpazza (2019) uuden meta-analyysinsä esittelyn.

He kävivät läpi 133 aivokuvantamistutkimusta löytääkseen vastauksen kysymykseen, missä ihminen käsittelee aivoissaan kysymystä “Missä minä olen” .

Missä -kysymys hajoaa aivoissa useaan prosessiin: tarkkaavuuden kohdentamiseen ympäristön “missä”-informaatioon, tarkkaavuuden kohteen vaihtamiseen, tarkkaavuuden kohdentamiseen omaan ajatukseen “missä minä olen”, kognitiivisten karttojen tallentamiseen ja reittien muistamiseen sekä tämän karttainformaation käsittelyyn ja muokkaamiseen mielessä, kun liikkuessamme “missä missä olen” muuttuu.

Missä ei siis ole yhdessä paikassa mielessämme. Kun eksymme, niin jokin osa näistä prosesseista on mennyt pieleen. Kun ymmärrämme paremmin, miten ympäristössä navigointi päässä tapahtuu, saatamme löytää paremmin uudelleen takaisin kartalle. Miksi en nyt tiedä, missä olen? Navigoinnin tietoinen harjoittelu auttaa.

Viitteet:

Cona, G., & Scarpazza, C. (2019). Where is the “where” in the brain? A meta‐analysis of neuroimaging studies on spatial cognition. Human brain mapping.