Uusiutuvien hermosolujen arvoitus näyttää vihdoin ratkeavan. Tutkijat ovat jo hyvin jyvällä, miksi aivojemme muistikoneisto tahkoaa lisää neuroneja.

Kun Salk-instituutin neurotutkija, professori Fred Gage kollegoineen marraskuussa 1998 raportoi Nature Neuro¬science -lehdessä, että aikuisen ihmisen aivoissa syntyy uusia hermosoluja, tiedemaailma oli ällikällä. Havainto ei alkuunkaan istunut vallitsevaan käsitykseen, jonka mukaan aivosolut eivät uusiutuneet: ne olivat syntymälahja, jolla piti pärjätä koko elämä.

- Löytöä oli todella vaikea ymmärtää, sillä yli sata vuotta oli ajateltu, että minuus, mieli ja muistot vaativat solutason pysyvyyttä. Uusia neuroneja saattoi syntyä muilla eläimillä mutta ei meillä, joilla on monimutkainen hermotoiminta ja tarve varastoida tietoa pitkälle tulevaisuuteen, Fred Gage summaa havaintonsa vastaanottoa Yhdysvaltain tiedeviikolla, maailman suurimmassa kaikkien tieteen alojen tapahtumassa, joka tänä vuonna järjestettiin Kaliforniassa San Diegossa.

Odottamaton löytö käynnisti kiivaan keskustelun ja tiiviin tutkinnan. Uusiutuville neuroneille piti löytää syy, syntymekanismi ja toimenkuva. Nyt 12 vuotta myöhemmin moni palanen on loksahtanut kohdalleen ja käsitys aivoista mennyt peruuttamattomasti uusiksi. Enää kukaan ei kiistä hermosolujen uusiutumista, neurogeneesiä, kuten spesialistit itse ilmiötä kutsuvat.

Lisääntyvät joka päivä

Jos olet nuori, aivoissasi syntyy hermokantasoluista uusi hermosolu joka kymmenes sekunti. Näin niitä kertyy tuhansia päivässä. Jos olet täyttänyt 50, tahti on hitaampi, mutta älä huoli, tehtailu jatkuu, tällä tietoa hyvinkin yli seitsenkymppiseksi.

Neuroneja ei kuitenkaan valmistu kaikkialla, vaan kahdessa tietyssä rakenteessa: hajuaistin ytimessä hajukäämissä ja hippokampuksessa, joka on muistikoneistomme työjuhta. Se kerää kaiken aistitiedon, erottelee, työstää ja paketoi sen ja lopuksi lähettää paketit säilömuistiin aivokuorelle.

Jonkin aikaa luultiin, että hermosoluja tehtailee myös aivokuori, kehittynein ja monimutkaisin aivojemme osa, joka hoitaa päätöksentekoa ja muita hienostuneita kognitiivisia tehtäviä. Kuvaustekniikoiden kehityttyä kävi kuitenkin ilmi, että uusina neuroneina pidetyt solut olivatkin vastasyntyneitä gliasoluja, hermokudoksen tukisoluja.

Anastavat tilansa vanhoilta

Vieläkin monet epäilivät, tokko uudet hermosolut toimivat. Ne saattoivat olla hyödytön evolutiivinen jäänne, sillä sata miljardia aivosolua, jotka luovat sata biljoonaa kytköstä, riittävät kyllä tallentamaan rikkaimmankin elämän. Käsitystä ruokki tutkimustulos, jonka mukaan peräti puolet noviiseista menehtyy elämänsä alkutaipaleella.

Jälleen Fred Gage teki läpimurron. Hän osoitti, että hengissä pysyvistä tulee hermoverkon täysivaltaisia jäseniä. Hän sai myös selville, miten tulokkaat paikkansa lunastavat. Ensin ne luovivat olemassa olevien hermoliitosten, synapsien, kupeeseen. Sitten ne ottavat varovaisen kontaktin, ja eipä aikaakaan, kun ne alkavat hallita yhteysliikennettä ja sananmukaisesti kilpailevat edeltäjänsä ulos.

Uutukaiset voisivat olla ongelma, jos ne rakentaisivat yhteyksiä mihin sattuu. Kun ne korvaavat jo olemassa olevia liitoksia, virheitä ei tapahdu, vaikka jokainen neuroni kytkeytyy keskimäärin tuhanteen muuhun neuroniin, Fred Gage selvittää noviisien huonon käytöksen hienoutta.

Tekevät selvää suunnista

Kun tähän asti oli päästy, edessä oli kysymyksistä suurin: Onko nuorten neuronien työnä vain korvata vanhoja vai tarvitseeko muistimme niitä joihinkin erikoistehtäviin? Alkoi uusi uurastus hiirillä ja rotilla.

- Toimenkuvasta on saatu tietoa vasta äskettäin, Fred Gage sanoo -mainostamatta, että hänen oma tutkimusryhmänsä otti viime vuonna kaksi isoksi sanottua harppausta.

Gage ja kollegat sammuttivat laboratoriohiiriltään geenin, joka ohjaa neurogeneesiä, ja teettivät niillä erilaisia käyttäytymistehtäviä.

Oppivaiset eläimet suoriutuivat kaikesta muusta mutta suunnistaessa niistä tuli jotenkin hidasjärkisiä. Ne lukivat huonosti visuaalisia vihjeitä, kulkivat haparoiden eivätkä tahtoneet muistaa paikkoja. Erityisen vaikeaa niiden oli erottaa ja painaa mieleen kohteita, jotka sijaitsivat hyvin lähekkäin.

Mitä ilmeisimmin nuoret neuronit ovat enemmän kuin varamiehistö, joka vain uusii ja korjaa hermoverkkoa. Niitä tarvitaan ainakin paikkatiedon käsittelyssä, omaksunnassa ja varastoinnissa, sitä enemmän, mitä haasteellisempia ja hienosyisempiä tilanteita vastaan tulee, Gage uskoo. Hänen mukaansa tulkinnassa on vissiä järkeä, sillä hippokampuksen neuronitehdas sijaitsee pykäläpoimussa, rakenteessa, jonka tehtävänä on tietoaineksen purku ja erottelu.

Antavat muistoille ajan

Toisen uuden havaintonsa Gage ja kollegat tekivät tietokonemallilla, joka simuloi nimenomaisesti pykäläpoimun toimintaa. Tutkijat pakkasivat ohjelmaan kaiken saatavissa olleen tiedon ja katsoivat, mitä tapahtuu, kun uutukaiset ilmaantuvat kuvioihin.

Yllättäen ne eivät hoitaneetkaan elementtien erotustyötä. Itse asiassa ne tekivät aivan päinvastoin: siinä missä nestorit reagoivat tiedonpalasiin valikoiden, noviisit innostuivat ihan kaikesta. Ne käyttäytyivät kuin uteliaat sivulliset, jotka rientävät onnettomuuspaikalle tai puuttuvat asioihin, jotka eivät heille lainkaan kuulu.

- Tällä tavoin yksittäiset tapahtumat, joilla ei ole muuta yhteistä kuin se, että ne sattuvat samoihin aikoihin, kytkeytyvät yhteen ja varastoituvat yhdessä. Kun myöhemmin muistelemme jotakin kokemusta, kaikki asiaan liittyvä ponnahtaa esiin, Gage otaksuu.

Ainakin hermostomallissa uudet neuronit siis päiväävät tapahtumia, avittavat aivojamme pitämään mitä, missä, milloin -kirjaa. Ne muodostavat hyperlinkin, jonka ansiota on, että muistat, mitä teit, kun kuulit terroristien iskeneen New Yorkin World Trade Centeriin tai miksi keskustelu elokuvasta, jonka näit kuukausi sitten, palauttaa mieleesi kahvilan, jossa piipahdit näytöksen jälkeen mutta jonka nimeä et ole muistellut tai muistanut.

Raivaavat sijaa uusille

Viimeisin tieto kertoo, että uudet neuronit voivat toimia myös hippokampuksen siivouspartiona. Tätä esittää Japanin Toyaman yliopiston neurotutkija Kaoru Inokuchi.

Kun rotilta estetään neurogeneesi, muistot jäävät kieppumaan niiden hippokampukseen. Ne löytyvät sieltä vielä kuukauden kuluttua, kun ne normaalioloissa ovat viimeistään tuolloin siirtyneet aivokuroelle. Havainto vihjaa, että nuoret neuronit toimivat kuin tehokas sihteeri. Ne siivoavat vanhat muistot säilömuistiin, jotta syntyy tilaa uusille. Ellei näin tapahtuisi, työmuistimme olisi täynnä eikä kykenisi pyörittämään akuutteihin tehtäviin tarvittavaa tietoa.

Hyvä muisti on hyväksi, mutta liika on liikaa. Voit epäillä hippokampuksen ylikuormitusta, jos joudut tavan takaa haeskelemaan sanaa tai saat vaivoin pidetyksi mielessä puhelinnumeron, jonka aiot naputella kännykkäsi muistioon.

 

Pidä huolta uutukaisistasi

Uudet neuronit menehtyvät, elleivät ne onnistu ensimmäisinä elinviikkoinaan kiinnittymään hermoverkkoon. Voit jeesata omiasi.

-Mitä aktiivisempaa ja virikkeellisempää elämää vietät, sitä enemmän neuroneja sekä syntyy että säilyy. Hiirikokeissa juoksupyörä ja muutenkin rikas toimintaympäristö nostaa noviisien selviytymisprosentin 50:stä 80:een.

-Mitä terveellisemmin syöt, sitä paremmin neuronisi voivat. Ne arvostavat etenkin polyfenoleja ja monityydyttymättömiä rasvahappoja. Ensin mainittuja on runsaasti esimerkiksi teessä, oliiveissa, pähkinöissä, rypäleissä ja mustikassa, jälkimmäisiä kalassa, soijapavuissa, auringonkukansiemenissä ja kurpitsassa.

Julkaistu Tiede -lehdessä 3/2010 

Hyttyskesä on yleensä Etelä-Suomessa kiivaimmillaan juhannuksen tienoilla, mutta alkukesän kylmyys ja kuivuus voivat lykätä piinaa myöhemmäksi.

Ihmisen ei auta kuin sietää ja oppia suojautumaan pahimmalta parveilulta. Se onnistuu, jos tietää, kuinka hyttynen käyttäytyy ja valikoi uhrinsa.

Uloshengityksessä vapautuva hiilidioksidi aktivoi hyttysen. Ärsykkeen ei tarvitse sijaita kovin lähellä. Hyönteisen tuntosarvet poimivat hajusignaalin jopa yli 200 metrin päästä.

Mitä reippaammin kohde hönkii, sitä enemmän ateriakutsuja tuntosarvet rekisteröivät.

Kun potentiaaliseen veriateriaan on etäisyyttä enää kymmenisen metriä, hyttynen alkaa saalistaa silmillään. Se rekisteröi herkästi kontrastit. Muusta ympäristöstä erottuva hahmo ei jää huomaamatta.

Myös liike paljastaa. Sankan hyttysparven keskellä kannattaa välttää huitomista, vaikka mieli tekisi. Se vain houkuttelee lisää pirulaisia paikalle.

Alle metrin etäisyydellä ratkaisee lämpö. Mitä isompi saalis, sitä enemmän se hohkaa ja houkuttaa.

Pelkkä hengityksen hiilidioksidi ei riitä herättämään hyttysen mielenkiintoa. Vasta kun siihen sekoittuu muita tuoksuvia yhdisteitä, syntyy kutsuva cocktail.

Yksilöllinen tuoksukimara erittyy ihmisen iholle ja hikeen. Se koostuu muun muassa ammoniakista, maitohaposta ja erilaisista rasvahapoista. Itikoita houkuttavaa aromia voi kuvailla yhdellä sanalla: tympeä.

Puhdas hiki on tuoksutonta. Iholla laiduntavien bakteerien kirjo ratkaisee, millainen hajupilvi meistä pelmahtaa.

Aromi voi jopa ratkaista iskukohdan. Hyttynen pistää usein nilkkoihin ja jalkateriin. Syy piilee ilmeisesti jalkahiessä.

Asia paljastui kokeessa, jossa sukkamehulle haiseva limburginjuusto veti horkkahyttysiä kuin magneetti. Juustossa elävät bakteerit ovat sukua ihmisen varvasvälibakteereille.

Jokainen meistä tuoksuu erilaiselta. Se selittää, miksi jotkut maistuvat hyttysten mielestä herkullisemmalta. Jos grillin ääressä istuu kymmenen ihmistä, on todennäköistä, että pahin kiusa kohdistuu muutamaan.

Yksi yhdiste imuroi hyttysiä ylitse muiden: maitohappo. Ihminen tuottaa iholleen maitohappoa jopa kymmenen kertaa enemmän kun muut nisäkkäät. Eritystahti on yksilöllinen.

Kuuma ja hikinen iho on varsinainen maitohappopommi. Siksi lenkkeilijä saa helposti seurakseen hyttyspilven.

Jotkut tekevät itsestään vahingossa houkuttimen. Moniin kasvorasvoihin ja kosteusvoiteisiin lisätään maitohappoa.

Hyttysten on havaittu olevan persoja myös joillekin parfyymeille. Erityisesti raskaat tuoksut vetoavat. Hedelmäiset parfyymit houkuttavat ihmiselle harmittomia koiraita.

Yksinkertaisin tapa suojautua on vältellä hyttysen suosimia paikkoja. Itikoista vapaita vyöhykkeitä löytyy aurinkoisilta aukeilta ja tuulisilta rannoilta.

Jos hyttyset kiusaavat, mutta aurinkoa ja tuulta puuttuu, ihmisen kannattaa matkia poroja. Ne liikkuvat maastossa tiiviinä tokkana. Porukassa eri yksilöiden hajuvanat sekoittuvat niin, ettei hyttynen löydä kunnolla uhriaan.

Sekamelska on sakein joukon keskellä. Siksi kesäfestareilla kannattaa piiloutua väenpaljouteen eikä notkua reunoilla.

Lähteenä myös Juhani Itämies: Pistämätön hyttyskirja.

Kysely

Joko sinua pisti hyttynen?

 

 


Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 6/2017 

 

PÄÄKIRJOITUS

Eläköön ihmettely

Keksintöjä syntyy, kun tutkijat saavat vapaasti haahuilla.

 

PÄÄUUTISET

Älylaite hidastaa puheen kehitystä

Puoli tuntia tablettitouhuja päivässä on pikkulapsille liikaa.

Kuumat kubitit jäähylle

Lämpö häiritsee kvanttilaskentaa enemmän kuin tavallista.

Amerikan asutus mullistuu

Ihmisiä saattoi saapua Aasiasta yli 100 000 vuotta luultua aiemmin.

Kakkausaika on vakio

Kaikki nisäkkäät ulostavat yhtä sukkelaan, vaikka jätösten koossa on valtavia eroja.

 

ARTIKKELIT

Mitä koira näkee sinussa?

Et ole sille mikään alfasusi, vaikka niin tutkijat pitkään
uskoivat ja koirakirjat perässä vakuuttivat.

Uudet hoidot parantavat parantumattomia

Vakavasti sairaiden omat solut on valjastettu taisteluun
syöpiä ja aivorappeumia vastaan.

Huippujen lääkäri

Vuoristotaudin tutkija etsii suorituskyvyn rajoja.

Maailmankaikkeus säteilee tietoa

Kun avaruudesta saapuvan säteilyn koko rikkaus valkeni,

universumi sai kuusi uutta ulottuvuutta.

Värriön männikkö hönkii hyviä hiukkasia

Itä-Lapissa on seurattu ilmasto-oloja 25 vuotta.

Älypinta kutsuu digiparatiisiin

Siellä seinät näkevät, kuulevat ja puhuvat
– ja siihen loppuu älylaitteiden kanniskelu.

Onnen traaginen historia

Aidointa onnea ovat luvanneet kuolema, kumoukset
ja kulutusjuhla. Etsintä jatkuu.

 

TIEDE VASTAA

Milloin syntyy paras saunavihta?

Voisiko tekoäly korvata poliitikot?

Miksi rohkea syö rokan?

Kärsivätkö muut eläimet hyttysen pistosta?

Voiko kananmunasta kuoriutua kaksi poikasta?

Miksi radioaktiivista ydinjätettä ei käytetä energianlähteenä?

 

KIRJAT

Paarmalla on kaunein katse

Hiljaisuus voimaannuttaa

Näin muuttuu maailma

 

OMAT SANAT

Lainaväriä elämään

Perinnesanat loppuivat alkuunsa.

 

SUOMEN TIETEEN TÄHDET

Piilossa kuin pyrstötähti

Julkisuutta kaihtanut Liisi Oterma sai nimiinsä erikoisen komeetan.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Perintösanat loppuivat alkuunsa.

Ihminen voi havaita tuhansia värisävyjä, mutta vain pienellä osalla niistä on oma vakiintunut nimityksensä. Kaikissa maailman kielissä erotetaan musta ja valkoinen, jotka eivät ole varsinaisia värejä ollenkaan. Yleensä nimetään myös punainen ja sen lisäksi keltainen, vihreä ja sininen.Sanastot poikkeavat kuitenkin toisistaan sen mukaan, mikä missäkin kulttuurissa on yleistä ja tärkeää.

Suomen valkoinen on johdos ikivanhasta perusvartalosta, joka on tarkoittanut alkuaan kirkasta tai selkeää. Samaan yhteyteen kuulunevat myös valaista ja valo. Valo on väriaistimuksen syntymisen kannalta olennainen asia. Musta-sanalla on etymologisia vastineita vain lähisukukielissä, ja tämä viittaa lainaperäisyyteen. Sanalle onkin esitetty germaaninen lainaetymologia, jonka mukaan se olisi alkuaan kuvannut synkkää ja pimeää säätä.

Lainaaminen ei värien nimissä ole mitenkään tavatonta. Keltainen ja harmaa on jo kauan tiedetty balttilaisiksi lainasanoiksi, ja sininen on vanha arjalainen laina.

Useat värit ovat saaneet nimensä jostakin sellaisesta kohteesta, jolle tietty väri on erityisen luonteenomainen. Hyvä esimerkki on ikivanha perintösana puna, joka on alkuaan tarkoittanut turkiseläimen karvaa ja sitten myös karvan ruskeanpunaista väriä. Värin ja karvan yhteydestä kertoo myös balttilaisperäinen karva-sana, joka voi viitata yleisesti väriin esimerkiksi yhdyssanassa verenkarvainen tai sanonnassa näyttää poliittinen karvansa.

Paljon nuorempi esimerkki on sinipunaista tarkoittava violetti. Se juontuu ranskasta, jossa violet perustuu orvokkia merkitsevään sanaan violette. Violetti on orvokin tyypillinen väri. Liila perustuu ranskan sanaan lilas, joka tarkoittaa syreeniä. Oranssi on peräisin ranskan sanasta orange, joka on aluksi tarkoittanut appelsiinia ja sitten myös appelsiinille ominaista väriä.

Vihreä tai viheriä on johdos vanhasta indoiranilaisesta lainavartalosta viha-, joka on alkuaan merkinnyt myrkkyä tai sappea. Vihan tai kateuden tunteen lisäksi sana merkitsee monissa sukukielissä myrkkyä tai maagista voimaa, joka aiheuttaa sairauksia. Myrkky, sappi, kielteiset tunteet ja vihreä väri on vanhastaan yhdistetty toisiinsa, joten myös niihin viittaavat sanat voivat olla samaa juurta. Nykysuomalainenkin voi olla kateudesta vihreänä.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2017