Aivojen toiminta esiin elokuvaa katsomalla
28.05.2012
Ihmisaivojen toimintoja on perinteisesti tutkittu yksinkertaisten aistiärsykkeiden avulla, kuvilla kasvoista tai yksittäisillä äänillä ja sanoilla. Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitoksen ja poikkitieteellisen aivoAALTO-projektin tutkijat ovat lähestyneet aivoja toisin: tutkimalla niitä mahdollisimman todenkaltaisissa olosuhteissa.
Tuoreessa julkaisussaan PLos ONE -lehdessä tutkijaryhmä tarkasteli, miten aivot prosessoivat Aki Kaurismäen elokuvaa Tulitikkutehtaan tyttö. Aivojen toimintaa on tutkittu elokuvien avulla ennenkin, mutta lähinnä joko kuvantamalla koko elokuvan aikainen aivojen aktiviteetti yhdeksi käyräksi – eli kuin pakkaamalla koko elokuva yhdeksi kuvaksi – tai keskittymällä vain yhteen aivoalueeseen kerrallaan.
Aalto-yliopiston tutkijat sen sijaan tutkivat koko aivojen toimintaa elokuvan keston ajan funktionaalisen magneettikuvantamisen avulla. Näin he pystyivät selvittämään, mitkä elokuvan tapahtumat aiheuttavat muutoksia aivojen toiminnassa ja mitkä aivojen alueet kulloinkin aktivoituvat.
Analyysissa paljastui muun muassa, että aivojen verkoston puheeseen reagoivat osat aktivoituivat myös muunlaisen viestinnän, kuten kirjoittamisen aikana. Jotkin muut alueet osoittautuivat taas erittäin valikoiviksi suhteessa puheeseen.
Tutkijat yhdistivät kaksi toisiaan tukevaa lähestymistapaa saadakseen aivojen toiminnan esiin.
He tarkastelivat toisaalta eri aivojen osien aktivoitumisen keskinäistä riippuvuutta, toisaalta yksityiskohtaisesti visuaalisia ja akustisia elementtejä, joista Tulitikkutehtaan tyttö koostuu. Näin havaittiin aivojen verkoston osia, jotka seuraavat hämmästyttävän hyvin elokuvan audiovisuaalisten piirteiden kompleksista mallia. Esimerkiksi aktiivisuus kuuloaivokuorella vastasi erittäin tarkasti elokuvan ääniraitaa koko keston ajan. Myös elokuvan henkilöiden kädenliikkeet aktivoivat selvästi laajoja alueita aivoissa.
– Tutkimuksemme avaa uusia keinoja ihmisaivojen toiminnan tutkimukseen. Monien aisti-informaatiota käsittelevien aivoalueiden toimintaperiaatteet voidaan selvittää vain, jos käytetään riittävän komplekseja ja naturalistisia ärsykkeitä, kertovat Aalto-yliopiston lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitoksen tutkija Juha Lahnakoski ja professori Mikko Sams.
Nyt kehitetyillä menetelmillä voidaan Lahnakosken ja Samsin mukaan tutkia aivojen toiminnan perustavia mekanismeja normaaleissa arkisissa tilanteissa. Niitä vain simuloidaan elokuvilla.
Alkuperäinen artikkeli:
Lahnakoski JM, Salmi J, Jääskeläinen IP, Lampinen J, Glerean E, Tikka P, and Sams M. (2012) Stimulus-Related Independent Component and Voxel-Wise Analysis of Human Brain Activity during Free Viewing of a Feature Film. PLoS ONE 7(4): e35215.
doi:10.1371/journal.pone.0035215 Artikkeli (dx.plos.org)
Lisää aivoAALTO-projektista (aivoaalto.fi)
Lisätietoja:
Juha Lahnakoski
juha.lahnakoski [at] aalto [dot] fi
puh. 050 512 4348
Mikko Sams
mikko.sams [at] aalto [dot] fi
puh. 050 521 5739
Perustieteiden korkeakoulu
Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos
