hippokampus

Vähäinen valo tekee tyhmäksi

Ti, 02/06/2018 - 13:52 Markus Hotakainen

Ainakin ennen vanhaan lapsia varoiteltiin lukemasta liian pimeässä, etteivät silmät mene pilalle. Vähäisen valaistuksen vaikutukset voivat olla paljon laaja-alaisempia, sillä se voi jopa tyhmentää.

Michiganin valtionyliopistossa on tutkittu niilinrottia, jotka muistuttavat elintavoiltaan ihmisiä: ne nukkuvat öisin. Koejärjestelyssä osa rotista eleli kirkkaassa valaistuksessa, osa hämärissä oloissa neljän viikon ajan.

Ero näkyi selvästi niiden aivoissa. Hämärässä oleskelleiden rottien hippokampuksen, oppimisen ja muistin kannalta keskeisen aivojen osan, suorituskyvystä katosi melkein kolmannes. Lisäksi ne suoriutuivat kehnosti aiemmin oppimissaan tilan hahmottamiseen liittyvissä tehtävissä.

Mutta ei hätää: kun hämärärotat viettivät seuraavat neljä viikkoa kirkkaassa valaistuksessa, niiden aivotoiminta ja suoriutuminen tehtävistä palautui täysin ennalleen.

Rottien ja ihmisten välillä on toki eroja, mutta tulos on sikäli huolestuttava, että amerikkalaiset viettävät keskimäärin 90 prosenttia ajasta sisätiloissa. Suomessa tilannetta voisi kuvitella heikentävän vielä pitkä ja pimeä talviaika, jolloin valon määrä on ulkosallakin vähäinen.

"Kun altistimme rotat vähäiselle valaistukselle, jolla jäljittelimme pilvisiä talvipäiviä ja tyypillistä sisävalaistusta, eläinten avaruudellinen oppiminen häiriintyi", toteaa Antonio Nunez, joka teki tutkimuksen yhdessä Lily Yanin ja Joel Solerin kanssa.

"Tilanne vastaa sitä, että ihmisillä voi olla vaikeuksia löytää autoaan täydestä parkkihallista vietettyään muutaman tunnin ostoskeskuksessa tai elokuvateatterissa."

Tutkimuksen mukaan himmeä valaistus vähensi neuronien välisten kytkösten kannalta tärkeän aivoperäisen hermokasvutekijän sekä yhtä lailla keskeisten tuojahaarakeväkästen määrää.

"Koska kytköksiä syntyi vähemmän, hippokampuksesta riippuvainen oppimiskyky ja muisti heikkenivät", Soler toteaa. "Himmeä valaistus tuottaa toisin sanoen tolloja."

Valaistuksen määrä ei kuitenkaan vaikuta suoraan hippokampukseen, vaan tekee sen kiertotietä. Toistaiseksi yksityiskohdista ei ole varmuutta, mutta tutkijoiden mukaan vastaus saattaa löytyä hypotalamuksesta, jossa muodostuu oreksiinia, moniin aivojen toimintoihin vaikuttavaa neuropeptidihormonia.

Jatkossa on tarkoitus selvittää, vaikuttaako oreksiinin antaminen hämärässä eläville rotille siten, että niiden suorituskyky palautuisi ilman altistusta kirkkaalle valolle. Jos niin on, siitä saattaa löytyä apu ikääntyvien ihmisten silmäsairauksiin, joiden seurauksena heidän kognitiiviset kykynsä ovat heikentyneet.

Hämärän vaikutuksista kerrottiin Michiganin valtionyliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Hippocampus-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Markus Hotakainen

Pätkiikö muisti? Suuntaa salille!

Su, 06/19/2016 - 13:31 Markus Hotakainen
Kuntosalille opiskelun jälkeen

Uuden tutkimuksen mukaan vastikään opitut asiat jäävät paremmin päähän, jos pänttäyksen jälkeen lähtee treenaamaan. Salille ei kuitenkaan ole kiirettä, sillä optimaaliseen tulokseen pääsee, jos pitää neljän tunnin paussin ennen kuntoharjoittelua.

Tutkimukseen osallistui 72 henkilöä, jotka jaettiin satunnaisotannalla kolmeen ryhmään. Vajaan kolmen vartin opiskelun jälkeen ensimmäinen ryhmä siirtyi saman tien kuntosalille, toinen ryhmä neljän tunnin kuluttua ja kolmas jätti kuntoilun kokonaan väliin.

Kuntoilijat polkivat pyörällä 35 minuutin ajan ja palasivat kaksi vuorokautta myöhemmin saman kuva-assosiaatiotehtävän pariin, jota olivat aiemmin harjoitelleet. Samalla heidän aivojensa toimintaa tarkkailtiin magneettikuvauksella.

Tulokset olivat yllättäviä. Neljä tuntia oppimisjakson jälkeen kuntoilleet pärjäsivät selvästi paremmin kuin kahden vertailuryhmän jäsenet. Vaikutus näkyi myös oppimisen ja muistamisen kannalta keskeisen hippokampuksen aktiivisuudessa.

"Tuloksemme viittaa siihen, että sopivasti ajoitettu fyysinen harjoittelu voi parantaa pitkäkestoista muistia", toteaa tutkimusta johtanut Guillén Fernández Donders-instituutista Hollannista.

Tutkimuksessa ei kuitenkaan selvinnyt, miksi pienellä viiveellä tehty kuntoharjoittelu vaikuttaa muistiin. Aiemmin on kuitenkin todettu, että katekoliamiinit kuten dopamiini ja noradrenaliini edistävät muistijälkien muodostumista, ja kuntoharjoittelu lisää katekoliamiinien tuotantoa elimistössä.

Tutkimuksesta kerrottiin EurekAlert!-tiedesivustolla ja se on julkaistu Current Biology -tiedelehdessä.