Ihminen töpeksii, jos työmuisti tökkii. Hyvä uutinen on, että sitä voi kohentaa.

Teksti: Kirsi Heikkinen

Ihminen töpeksii, jos työmuisti tökkii. Hyvä uutinen on, että sitä voi kohentaa.

Julkaistu Tiede -lehdessä 10/2010Mitä yhteistä on koulumenestyksellä, poliisin liipaisinsormen herkkyydellä ja masennuksella?– Työmuisti, vastaa Tracy Alloway, brittiläisen Stirlingin yliopiston muisti- ja oppimiskeskuksen johtaja. Alloway on osoittanut tutkimuksissaan, että työmuistin suorituskyky ennustaa akateemista menestystä paremmin kuin esimerkiksi älykkyysosamäärä. Yhdysvaltalaistutkijat ovat puolestaan havainneet, että poliisit, joilla on kehno työmuisti, tekevät enemmän arviointivirheitä ja laukaisevat aseensa kerkeämmin kuin kollegansa. Allowayn tuorein selvitys taas paljastaa, että pessimisteistä herkimmin masentuvat ne, joiden työmuisti takeltelee.– Ihmisillä, joilla on hyvä työmuisti, on paremmat työpaikat, tyydyttävämmät ihmissuhteet ja ylipäätään onnellisempi elämä kuin niillä, joilla se on huono. Jälkimmäiset joutuvat kamppailemaan niin töidensä kuin henkilökohtaisen elämänsä kanssa. He ovat myös alttiimpia rikkomaan lakia ja joutuvat enemmän kahnauksiin virkavallan kanssa, Alloway luettelee.Hän on vakuuttunut jopa siitä, että työmuistin ontuminen selittää, miksi jostakusta sisaruksesta tulee perheen musta lammas.

Toimii muistilappuna– Työmuisti on tiedonkäsittelyjärjestelmämme perusmekanismeja, joten se kietoutuu lähes kaikkeen, mitä teemme. Mitä se suoranaisesti aiheuttaa, on kuitenkin hyvin vaikea osoittaa, kommentoi projektinjohtaja Matias Palva Helsingin yliopiston neurotieteen tutkimuskeskuksesta.Työmuisti pitää asiat mielessäsi juuri sen hetken, kun tarvitset niitä johonkin. Se ruksuttaa esimerkiksi silloin, kun näpyttelet puhelinnumeron talteen kännykkääsi tai suunnistat autolla navigaattorin antamien ohjeiden mukaan.– Työmuisti on ikään kuin aivojen post-it-lappu, johon tiedot kirjataan tilapäisesti ja joka pian viskataan tarpeettomana menemään, Tracy Alloway kuvailee. Hän saksii nipun erikokoisia tarralappuja ja käskee kirjoittaa ne täyteen sanoja.– Jonkun työmuisti pystyy pyörittämään enemmän tietoa kuin jonkun toisen, hän selittää demonstraationsa tarkoituksen. Keskivertoihmisen työmuistiin mahtuu nykytietämyksen mukaan vain kolme–neljä asiaa muutamaksi sekunniksi kerrallaan. Supermuistajien väitetään pystyvän pitämään samanaikaisesti mielessään jopa kymmeniä asioita, mutta ilmeisesti he vain osaavat ryhmitellä informaatiota tavanomaista tehokkaammin.

Edistää oppimistaJos työmuisti toimii jouheasti, ihminen pystyy pallottelemaan ja työstämään asioita mielessään. Allowayn mukaan tämän mentaalisen jonglöörauskyvyn merkitys on vain kasvanut, kun internetin ja muiden pirstaletietoa sisältävien sähköisten tietokantojen käyttämisestä on tullut arkea. Työmuistin tökkiminen näkyy esimerkiksi koulutyössä. – Jos lapsella on huono työmuisti, hän ei pärjää. Hän ei yksinkertaisesti muista, mitä piti tehdä, ja suoriutuu sen vuoksi kehnosti, Alloway sanoo.Durhamin yliopistossa pari vuotta sitten tehdyn tutkimuksen mukaan kaikissa ikäluokissa joka kymmenennellä koululaisella on niin surkea työmuisti, että oppiminen vakavasti vaikeutuu. Tämä yli 3 000 oppilaan tutkimus paljasti myös, että opettajat tunnistavat työmuistivaikeudet ani harvoin. Useimmiten he pitävät työmuistihäiriöisiä oppilaita tarkkaamattomina tai vähemmän älykkäinä. Allowayn omien tutkimusten mukaan jo viisivuotiailla havaitut työmuistierot pysyivät ja näkyivät koulunumeroissa kuusi vuotta myöhemmin. Työmuisti viitoitti pärjäämistä enemmän kuin äly. – Jos työmuistiongelmiin ei ymmärretä puuttua, ihminen kärsii seurauksista koko ikänsä, Alloway painottaa.

Tukee mielenterveyttäTakkuileva työmuisti nimittäin hankaloittaa elämää myös luokkahuoneen ulkopuolella. Etenkin äkkiä eteen tulevissa tilanteissa ihminen tekee helposti virheitä, jos ei kykene yhdistelemään asioita nopeasti. Äkkipikaisuuteenkin työmuisti vaikuttaa. Virginian teknisen yliopiston tutkijat havaitsivat kaksostutkimuksessaan, että äideillä, jotka herkimmin kiukustuivat tai jopa raivostuivat lastensa tekemisistä, oli huonoin työmuisti.Surkea työmuisti horjuttaa päättelykykyä ja lisää impulsiivisuutta. Allowayn mukaan hyvä työmuisti on myös mielenterveyden puskuri, koska se auttaa ihmistä löytämään tilanteeseensa enemmän vaihtoehtoja.

Rahkeet tutkinnassaMikä työmuistista sitten tekee huonon tai hyvän? Vaikuttavia tekijöitä ei vielä tarkkaan tunneta, mutta suorituskyvyn oletetaan olevan pitkälti geneettistä. Alloway ruotii paraikaa perimän osallisuutta laajasta kaksosaineistosta. Tuloksia on luvassa loppuvuodesta.Työmuistin mekanismistakin on vasta päästy jyvälle. Vaikka Alloway kuvailee työmuistia tarralapuksi, se ei ole mikään lokero tai paikka aivoissa vaan koostuu aivosolujen yhteistyöstä. Matias ja Satu Palvan tutkimusryhmän tuoreen, äskettäin Pnas-tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan työmuisti perustuu hermosolujen toiminnan hetkelliseen tahdistumiseen.– Työmuistisoluja voisi ajatella vaikkapa sinfoniaorkesterin yleisönä. Jos jokainen kuuntelija taputtaa eri aikaan, syntyy pelkkää kakofonista läpytystä. Sen sijaan jos kaikki intoutuvat paukuttamaan kä­siään yhtä aikaa, syntyy suoranainen aplodien myrsky, Matias Palva selittää.– Tavallaan me tutkimme sitä, mikä solut oikein saa aplodeeraamaan yhdessä.

Sanat ja kuvat erikseenTyömuistin aivoalueet tunnetaan jo hyvin. Kokeet ovat paljastaneet, että tehtäviä suorittaessamme vilkastuvat otsalohkon etuosan hermosolut.Niin ikään on selvinnyt, että käytämme eri kohtia verbaalisen ja visuaalis-avaruudellisen informaation muistamiseen. Etuotsalohkon alaosa vastaa sanamuistista, yläosa näkömuistista. Kumpikin kytkeytyy myös työmuistitehtäviin: alaosa pitää tiedon muistissa, yläosa työstää sitä. Etuotsalohkolle tekevät seuraa monet muut alueet. Visuaalis-avaruudelliset tehtävät aktivoivat oikeata aivopuoliskoa ja hippokampusta, sanalliset tehtävät puolestaan vasemman aivopuoliskon alueita, kuten Brocan alueen.

Kytkeytyy tarkkaavaisuuteenMatias ja Satu Palva ovat työmuistikokeissaan kuvantaneet sekä aivojen magneettikäyrää että sähkökäyrää. Lisäksi he ovat kehittäneet menetelmän, joka seuraa hermoverkkojen tapahtumia millisekuntien tarkkuudella.– Työmuistin yksilöllinen kapasiteetti näkyy eroina aivoalueiden vuorovaikutuksessa, Matias Palva kertoo. Useista toiminnallisesti erikoistuneista hermoverkoista olennaisessa asemassa ovat otsa- ja päälaenlohkon yhteydet, jotka kytkevät tarkkaavaisuutta ja toimintaa toisiinsa. – Tarkkaavaisuus on ikään kuin työmuistin toinen puoli. Ne ovat kumpikin tietoisuutemme kulmakiviä, Palva sanoo.Ei liene yllätys, että adhd-häiriöisillä on todettu myös työmuistihäiriöitä.

Aivojumppa parantaaTutkijoilla on myös ilouutinen: työmuistia voi parantaa.Tracy Alloway kertoo testanneensa kehittämäänsä Jungle memory -tietokoneohjelmaa 8–16-vuotiailla lukihäiriöisillä. Kahdeksan viikon harjoittelun jälkeen ahkerimmin treenanneet saivat parempia tuloksia työmuisti- ja älykkyyskokeissa kuin vähän tai ei ollenkaan harjoitelleet.Myös professori Torkel Klingberg Tukholman Karoliinisesta instituutista on saanut rohkaisevia tuloksia. Ohjelma kohensi adhd-diagnoosin saaneiden lasten työmuistia ja rauhoitti heidän levottomuuttaan.Palvojen aivokuvaukset ovat puolestaan tuottaneet tietokonepelin, jonka avulla voi testata tarkkaavaisuutta. Kehittääkö se sitä myös, on paraikaa tutkinnassa. Entä voiko kuka tahansa virittää työmuistiaan?– Asiasta käydään melkoisen kuumaa keskustelua. Näyttöä aivojumpista on vielä kovin vähän. Aivot voidaan saada oppimaan lähes mitä tahansa, mutta miten taito saadaan yleistettyä johonkin toiseen tilanteeseen, on eri asia, Palva sanoo.Kyse on siis siitä, kohentuuko suorituskyky vain pelissä vai myös laajemmin arjessa.– Saattaa olla, että harjoittelusta hyötyvät vain ne, joiden työmuisti ei alun alkaenkaan toimi niin kuin pitäisi.

Kirsi Heikkinen on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Käytät työmuistia, kun

– kirjoitat kalenteriin pomon antamat ohjeet– kirjoitat muistiin tilauksen, jonka juuri sovit asiakkaan kanssa puhelimessa – lasket kertolaskuja päässäsi ilman kynää ja paperia tai laskinta– näpyttelet uuden pin-luvun tai web-osoitteen– seuraat suullisia suuntaohjeita– esittelet jollekulle vieraan, joka on juuri esitelty sinulle– mittaat ja yhdistelet ulkomuistista äsken lukaisemasi ruokareseptin ainesosia.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

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

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

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.