Sydämen ja hengityksen toimintavaiheet muokkaavat oppimista
Hengityksen vaiheen ja hajuaistiin liittyvien aivoalueiden toiminnan tahdistuminen on ollut evolutiivisesti kannattavaa. Se on mahdollistanut esivanhempiemme, rottamaisten nisäkkäiden tehokkaan suunnistuksen hajuaistin perusteella. Tutkimukset ovat osoittaneet, että jopa ihmisillä hajuaistin tarkkuus on yhteydessä hyvään suunnistuskykyyn.
Jyväskylän yliopiston psykologian laitoksen käyttäytymisneurotieteen ryhmä on pyrkinyt selvittämään, miten kehon rytmit muokkaavat ulkoisiin ärsykkeisiin liittyviä aivovasteita ja miten tämä vaikutus muuttaa oppimista.
Tutkimuksen koetilanteessa silmäkulmaan tulevaa ilmapuhallusta edelsi äänimerkki. Oppimisen mittarina käytettiin ehdollistumista, silmän sulkeutumista reaktiona äänimerkkiin.
Ryhmä selvitti, miten silmäniskuehdollistamisessa käytetyn äänimerkin aiheuttamat aivovasteet muokkautuivat kehon rytmien eri vaiheissa ja miten nämä vaiheet vaikuttavat oppimiseen. Sydänsähkökäyrää ja hengityksen vaihetta seuraamalla ulkoisia ärsykkeitä ajoitettiin tiettyihin kehon tiloihin. Samalla mitattiin aivojen sähköistä toimintaa.
– Tutkimustulokset ovat linjassa aikaisempien tutkimustemme kanssa. Nyt pystyimme vahvistamaan oletuksemme, joiden mukaan oppiminen on tehokkaampaa sydämen lepovaiheessa uloshengityksen aikana. Tällöin myös ärsykkeen aiheuttamat tapahtumasidonnaiset aivovasteet olivat voimakkaimpia. Edelleen sydämen työvaihe sisäänhengityksen aikana osoittautui epäedulliseksi oppimisen kannalta ja aivovasteet olivat tällöin heikoimpia, sanoo Tomi Waselius.
Tutkimusartikkeli on vapaasti ladattavissa Journal of Neurophysiology –lehden sivuilta. American Physiological Society valitsi artikkelin yhdeksi merkittävimmistä viimeaikaista julkaisuista APSselect –kokoelmaansa.
Lisätietoja:
yliopistonopettaja Tomi Waselius, tomi.waselius@jyu.fi, puh. +358 40 805 4185
apulaisprofessori Miriam Nokia, miriam.nokia@jyu.fi
Vapaasti luettavat artikkelit:
Waselius, T., Xu, W., Sparre, J. I., Penttonen, M., & Nokia, M. S. (2022). Cardiac cycle and respiration phase affect responses to the conditioned stimulus in young adults trained in trace eyeblink conditioning. Journal of Neurophysiology, 127(3), 767–775. doi: https://doi.org/10.1152/jn.00298.2021
Nokia MS & Penttonen M. (2022). Rhythmic Memory Consolidation in the Hippocampus. Frontiers in Neural Circuits, 16:885684. doi: https://doi.org/10.3389/fncir.2022.885684
Tutkimusryhmän verkkosivu:
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
viestinnän asiantuntija
Kirke Hassinen
kirke.m.hassinen@jyu.fi
puh. +358 50 462 6920
Tietoja julkaisijasta
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopisto sai lähes 300 000 euroa kahteen kognitiivista turvallisuutta ja kriisinkestävyyttä tukevaan hankkeeseen17.12.2025 08:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunta sai lähes 300 000 euroa rahoitusta kahteen yhteiskunnallista kriisinkestävyyttä ja kognitiivista turvallisuutta tukevaan hankkeeseen. Hankkeissa kehitetään nuorille tarkoitettu digitaalinen peli sekä rakennetaan suomen kokonaisturvallisuutta tukeva kognitiivisen turvallisuuden barometri. Hankkeita rahoittavat NordForsk ja Maanpuolustuksen tieteellinen neuvottelukunta (MATINE).
Uusi koneoppimismalli ennustaa proteiinien sitoutumisen kultananoklustereihin – mahdollistaa uuden sukupolven biolääketieteellisten nanomateriaalien kehittämisen17.12.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen tutkijat ovat kehittäneet edistyksellisen laskennallisen mallin, joka voi nopeuttaa nanomateriaalien käyttöä biolääketieteellisissä sovelluksissa. Tutkimuksessa esiteltiin ensimmäinen yleistettävissä oleva koneoppimisen malli, joka pystyy ennustamaan proteiinien vuorovaikutuksen kultananoklusterien kanssa. Näitä materiaaleja käytetään laajasti biolääketieteen kuvantamisessa, biosensoreissa ja kohdennetussa lääkeannostelussa.
Pitkäaikainen liikunta suojaa metaboliselta oireyhtymältä, mutta aloittaminen kannattaa myös myöhemmin17.12.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston pitkittäistutkimuksen mukaan läpi aikuisuuden liikunnallisesti aktiiviset henkilöt kärsivät selvästi harvemmin metabolisesta oireyhtymästä kuin ne, jotka liikkuvat vähän. Liikunta, erityisesti lihaskuntoharjoittelu, myöhäisaikuisuuden alussa voi kuitenkin lieventää aikaisemmasta liikkumattomuudesta aiheutuneita riskejä. Tutkijat korostavat, ettei koskaan ole liian myöhäistä aloittaa liikkumista.
Kävelyvaikeudet eivät estä liikkumista - myös hidas kävely voi rasittaa iäkästä henkilöä16.12.2025 13:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tuore tutkimus osoittaa, että hidas kävely voi tuntua raskaalta iäkkäille henkilöille, vaikka se ei näy aktiivisuusmittareissa. Kävelyvaikeudet vaikuttavat ennen kaikkea kävelynopeuteen, mutta eivät välttämättä lyhennä kävelyn kestoa. Tutkija kannustaa jatkamaan kävelyä omaan tahtiin.
Väitös: Aivoaaltotallenteiden analysointi tekoälyn avulla auttaa Parkinsonin ja Alzheimerin tautien havaitsemisessa16.12.2025 12:00:00 EET | Tiedote
Lyhyet ei-invasiiviset EEG-aivosähkökäyrätytkimukset ja niistä tehtävä tekoälyanalyysi voivat auttaa Parkinsonin ja Alzheimerin tautien varhaisemmassa ja tehokkaammassa havaitsemisessa. Mingliang Zhangin Jyväskylän yliopistossa tekemä väitöstutkimus osoittaa, että rutiininomainen EEG-tutkimus yhdistettynä tekoälyyn voi tarjota nopeita ja edullisia seulontavälineitä, tukea sairaaloita turvallisessa yhteistyössä datan jakamisen suhteen sekä tasoittaa tietä yksilöllisemmälle hoidolle ja paremmille hoitotuloksille.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme