Uutiset

Tutkimus: Sikeästi nukuttu yö ja kova treeni näkyivät aivoissa jopa kahden viikon päästä

Aalto-yliopiston tutkija mittasi itseään kuukausien ajan aivokuvantamisella ja puettavilla älylaitteilla. Unen, liikunnan, sykkeen ja mielialan vaikutukset, niin hyvät kuin huonotkin, voivat näkyä aivoissa jopa yli kaksi viikkoa.
Tutkimus oli osa Aalto-yliopiston tutkija Ana Trianan väitöskirjatyötä. Triana oli samalla oman tutkimuksensa kohde. Kuva: Matti Ahlgren.
Tutkimus oli osa Ana Trianan väitöskirjatyötä. Triana oli samalla oman tutkimuksensa kohde. Kuva: Matti Ahlgren.

Aalto-yliopiston ja Oulun yliopiston tutkijat seurasivat yhden ihmisen arkea viiden kuukauden ajan aivokuvausten, puettavien älylaitteiden sekä älypuhelintietojen avulla. Tutkimus oli osa Aalto-yliopiston tutkija Ana Trianan väitöskirjatyötä. Triana oli samalla oman tutkimuksensa kohde.

“Halusimme tutkimuksessa tarkastella yksittäisiä tapahtumia pidempää ajanjaksoa. Ympäristö ja kokemukset muokkaavat käyttäytymistä ja mielentilaa jatkuvasti. Tiedämme kuitenkin vain vähän siitä, miten monimutkaisten aivoverkostojen toiminnalliset yhteydet reagoivat ympäristön, fysiologian ja käyttäytymisen muutoksiin päivien tai kuukausien aikana”, Triana kuvailee.

Tutkimuksessa havaittiin, että aivot eivät reagoi jokapäiväiseen elämään vain välittöminä, yksittäisiin tilanteisiin yhteydessä olevina sykäyksinä. Sen sijaan aivotoiminta heijastelee unirytmiä, fyysistä aktiivisuutta, mieliala ja hengitystaajuutta vielä useiden päivien ajan. Niinpä viime viikolla tehty treeni tai levottomasti nukuttu yö voi yhä tälläkin viikolla vaikuttaa aivoihin ja siten myös tarkkaavaisuuteen, ajatteluun ja muistiin.

Tutkimus paljasti myös vahvan yhteyden sydämen sykevälivaihtelun ja aivojen kytkeytyvyyden välillä, etenkin levon aikana. Tämä viittaa siihen, että kehoa rentouttavat keinot, kuten esimerkiksi erilaiset stressinhallintatekniikat, saattavat ohjata aivoalueiden kytkeytymistä toisiinsa silloinkin, kun ihminen ei aktiivisesti keskity johonkin tehtävään.

Fyysisen aktiivisuuden havaittiin myös vaikuttavan myönteisesti aivojen eri alueiden keskinäiseen vuorovaikutukseen. Tämä saattaa taas vaikuttaa esimerkiksi muistiin ja kognitiiviseen joustavuuteen, eli kykyyn muunnella omaa ajattelua ja toimintaa ympäristön ja tilanteen mukaan.

Tutkijat havaitsivat aivotoiminnassa kaksi erilaista vastemallia: lyhytaikaisen, alle seitsemän päivää kestävän aallon, ja toisaalta pitkäaikaisen, jopa viidentoista päivän mittaisen aallon. Ensin mainittu kuvastaa nopeaa sopeutumista kuten sitä, miten aivot palautuvat nopeahkosti huonon unen vaikutuksista keskittymiseen. Pitkäaikainen aalto viittaa asteittaisiin ja kestävämpiin vaikutuksiin erityisesti tarkkaavaisuuteen ja muistiin liittyvillä alueilla.

Levottomasti nukuttu yö viime viikolla voi yhä tälläkin viikolla vaikuttaa aivoihin ja siten myös tarkkaavaisuuteen, ajatteluun ja muistiin.
Levottomasti nukuttu yö viime viikolla voi yhä tälläkin viikolla vaikuttaa aivoihin ja siten myös tarkkaavaisuuteen, ajatteluun ja muistiin.

Askel kohti yksilöllistä mielenterveyshoitoa

Tutkimus on poikkeuksellinen, sillä aivotutkimuksessa ei yleensä seurata koehenkilöä päivien tai viikkojen ajan. Kahdesti viikossa tehtävistä aivokuvantamismittauksista sekä älylaitteista saatuja tietoja täydennettiin mielialakyselyiden tuloksilla. 

”Puettavan teknologian käyttö oli tutkimuksessa ratkaisevan tärkeää. Aivoskannaukset ovat hyödyllisiä, mutta puolen tunnin tilannekuva paikallaan makaavasta henkilöstä kertoo vain vähän. Aivot eivät toimi eristyksissä”, Triana sanoo.

Tutkijat toivovat, että tällainen innovatiivinen lähestymistapa inspiroi tulevia tutkimuksia. Kun aivoista saatuja tietoja yhdistetään arkielämään, esimerkiksi mielenterveyshoitoa voidaan yksilöllistää.

”Meidän on tuotava arkielämän tietoja laboratorioon, jotta saamme kokonaiskuvan siitä, miten tottumuksemme muokkaavat aivoja", sanoo Ana Triana.

Meidän on tuotava arkielämän tietoja laboratorioon, jotta saamme kokonaiskuvan siitä, miten tottumuksemme muokkaavat aivoja.

Ana Triana

”Meidän on tuotava arkielämän tietoja laboratorioon, jotta saamme kokonaiskuvan siitä, miten tottumuksemme muokkaavat aivoja. Lähestymistapamme auttaa ymmärtämään aivojen toimintaa hyvin hienovaraisesti ”, sanoo neurotieteen tutkija Nick Hayward.

Tutkimuksesta voi olla jatkossa hyötyä myös potilastutkimuksessa. Aivojen toiminnallisten muutosten reaaliaikainen seuranta voi auttaa havaitsemaan erilaisten neurologisten häiriöiden hienovaraisia merkkejä jo varhaisessa vaiheessa.

”Aivotoiminnan seurannan yhdistäminen muihin fysiologisiin ja ympäristöä kartoittaviin tietoihin voisi mullistaa yksilöllisen terveydenhuollon ja avata mahdollisuuksia varhaisemmalle puuttumiselle ja paremmille tuloksille esimerkiksi mielenterveysongelmien hoidossa”, Triana sanoo.

Tulokset julkaistaan PLOS Biology -lehdessä 8. lokakuuta.

Nick Haywardin tavoittaa osoitteesta nick.hayward@aalto.fi

  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Antonina Strzelecka Otaniemessä
Opinnot Julkaistu:

Elektroniikkaa ja lääketiedettä – näin terveysteknologia yhdistää Antonina Strzeleckan mielenkiinnon kohteet

Health Technology Engineering -maisteriohjelman Antonina Strzelecka toivoo, että tutkimuksesta on suoraa hyötyä potilaille.
Gloria Dal Santo (kesk.) ja väitöstyön ohjaajat, prof. Sebastian Schlecht (vas.) ja prof. Vesa Välimäki (oik.) vastaanottivat voittodiplomin MIT-yliopiston musiikkitalossa.
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aallon akustiikan laboratorion tutkimusryhmälle DAFx 2026 -konferenssin parhaan artikkelin palkinto

Palkittu artikkeli uudistaa suositun shimmer-kaikuefektin, joka on tunnettu ilmavasta, sävelkorkeutta muuntavasta tekstuuristaan.
Voittajat lavalla vastaanottamassa EAA:n parhaan opiskelija-artikkelin palkinnon
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijatohtori Thomas Deppisch sai EAA:n nuorten tutkijoiden parhaan artikkelin ja esityksen palkinnon

Palkittu tutkimus osoittaa, kuinka puhetta voidaan tehdä selkeämmäksi meluisissa ympäristöissä säilyttäen samalla tilan tuntu.
Nainen läpinäkyvässä kuplatuolissa kirkkaan Made in Aalto University -kyltin vieressä hämärässä tilassa
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Kuusi Aallon alaa ylsi maailman sadan parhaan joukkoon ShanghaiRankingin vertailussa

Vertailussa tarkastellaan muun muuassa tutkimuksen laatua ja vaikuttavuutta, huippututkimusta sekä kansainvälistä yhteistyötä.