Kova treeni tai levottomasti nukuttu yö voi vielä parin viikon päästä vaikuttaa esimerkiksi tarkkaavaisuuteen, ajatteluun ja muistiin. Tutkija kuvasi aivojaan kuukausia.
Unen, liikunnan, sykkeen ja mielialan vaikutukset näkyivät aivoissa yli kahden viikon ajan. Asia selvisi kokeesta, jossa Aalto‐yliopiston tutkija Ana Triana kuvasi aivojaan viiden kuukauden ajan ja mittasi elintoimintojaan älykellon ja -sormuksen avulla.
Tutkimus tehtiin Aalto‐yliopiston ja Oulun yliopiston yhteistyönä.
Tutkimus on poikkeuksellinen, sillä aivotutkimuksessa ei yleensä seurata koehenkilöä päivien tai viikkojen ajan. Aivokuvantamistutkimuksissa tavallisesti tarkastellaan useampia koehenkilöitä, joiden aivotoimintaa kuvataan usein tiettynä ajanhetkenä.
Epätavallinen tutkimusasetelma
Viisi kuukautta kestäneen tutkimusjakson aikana Triana kävi viikottain magneettikuvassa, joka mittasi aivojen aktiivisuutta samalla, kun hän suoritti erilaisia tarkkaavaisuus- ja muistitehtäviä. Näihin tietoihin yhdistettiin älylaitteiden keräämä tieto.
Älykellon ja -sormuksen käyttö oli tutkimuksessa ratkaisevan tärkeää.
– Aivoskannaukset ovat hyödyllisiä, mutta puolen tunnin tilannekuva paikallaan makaavasta henkilöstä kertoo vain vähän. Aivot eivät toimi eristyksissä, Triana sanoo.
Tutkimuksessa havaittiin, että aivot eivät reagoi vain välittömiin arjen tilanteisiin sykäyksinä, vaan aivot heijastelevat unirytmiä, fyysistä aktiivisuutta, mieliala ja hengitystaajuutta useiden päivien ajan.
Tutkijat havaitsivat aivokuvista kaksi erilaista vastemallia: lyhytaikaisen, alle seitsemän päivää kestävän aallon, ja pitkäaikaisen, jopa viidentoista päivän mittaisen aallon. Esimerkiksi keskittyminen palautui huonon unen vaikutuksista nopeahkosti eli noin viikossa. Pitkäaikainen aalto viittaa asteittaisiin ja kestävämpiin vaikutuksiin erityisesti tarkkaavaisuuteen ja muistiin liittyvillä alueilla.
Fyysisen aktiivisuuden havaittiin tutkimuksessa vaikuttavan myönteisesti aivojen eri alueiden keskinäiseen vuorovaikutukseen. Tällä voi olla vaikutusta esimerkiksi muistiin ja kognitiiviseen joustavuuteen, eli kykyyn muunnella omaa ajattelua ja toimintaa ympäristön ja tilanteen mukaan.
Tutkimus voi olla askel kohti yksilöllisempää mielenterveyden hoitoa
Yksilölliset erot aivotoiminnassa ovat hyvin suuria. Mitattu tieto ympäristön vaikutuksista aivotoimintaan auttaa muodostamaan kokonaiskuvan siitä, miten yksilölliset tottumukset muokkaavat aivoja.
Triana uskoo, että menetelmää voitaisiin jatkossa käyttää myös käytännön potilastutkimuksessa.
Aivojen toiminnallisten muutosten reaaliaikainen seuranta voi auttaa havaitsemaan erilaisten neurologisten häiriöiden merkkejä jo varhaisessa vaiheessa. Tutkija toivoo, että tutkimuksesta saadun tiedon avulla voitaisiin tulevaisuudessa yksilöllistää esimerkiksi mielenterveyden hoitoa.
Tutkimuksen tulokset on julkaistu tiedelehti PLOS Biologyssa.
