Jyväskylän yliopisto

Sydämen ja hengityksen toimintavaiheet muokkaavat oppimista

Jaa
Sydämen toimintavaiheet, hengityksen vaiheet ja aivojen sähköfysiologiset tapahtumat tahdistuvat toistensa kanssa eritaajuisilla rytmeillä. Käyttäytymisneurotieteellinen tutkimus tuo uutta tietoa siitä, kuinka kehon rytmit muokkaavat ulkoisiin ärsykkeisiin liittyviä aivovasteita ja miten tämä vaikutus muuttaa 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 Neurophysiology127(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:

www.jyu.fi/neuralplasticity

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

viestinnän asiantuntija
Kirke Hassinen
kirke.m.hassinen@jyu.fi
puh. +358 50 462 6920

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

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

Kestävyyssiirtymien edistämiseksi tarvitaan monitieteistä yhteistyötä – uusi konferenssi tuo eri alojen tutkijoita yhteen Jyväskylässä23.10.2025 10:00:00 EEST | Tiedote

Ensimmäinen Wisdom Days: Science for Sustainability Transformations -konferenssi järjestetään toukokuussa 2026 Jyväskylän yliopistossa. Kansainvälinen konferenssi edistää tieteellistä keskustelua ja uusien yhteyksien syntymistä eri tieteenalojen ja organisaatioiden välillä, tavoitteenaan luoda tietoa ja ratkaisuja kestävyyssiirtymien tueksi.

Jyväskylän yliopiston uusi museologian apulaisprofessori Johanna Enqvist näkee museot säröilevää maailmaa korjaavana ja koossapitävänä voimana23.10.2025 08:01:00 EEST | Tiedote

Jyväskylän yliopiston uusi museologian apulaisprofessori Johanna Enqvist näkee museot maailman murtumia korjaavana muutosvoimana. Enqvistin visiossa museot ovat yhteiskunnallisia vaikuttajia, jotka rakentavat siltoja tieteen, taiteen ja moninaisten yhteisöjen välille – ja haastavat samalla vallalla olevia käsityksiä siitä, mikä on muistamisen arvoista. Museologian apulaisprofessuuri on Suomessa ainutlaatuinen: toista vastaavaa tehtävää ei ole, ja tohtoriksi museologian alalta voi väitellä vain Jyväskylässä.

Kolmas toimitus maailmalle – Jyväskylän spektrometrit kiinnostavat kansainvälisesti22.10.2025 07:05:00 EEST | Tiedote

Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen kiihdytinlaboratoriossa on jälleen valmistunut huipputason rekyylispektrometri, joka toimitettiin Oslon yliopiston tutkimusinstituuttiin. Kyseessä on jo kolmas kokonainen toimitettu laitteisto ohjelmistoineen, asennuksineen ja koulutuksineen. Laitteisto asennettiin tällä kertaa puhdastilaan, jossa piikiekkoja käsitellään suojavarusteet päällä. Tämä toimitus oli vahva osoitus Jyväskylän yliopiston toimittaman järjestelmän suorituskyvystä vaativassa ja tarkasti säädellyssä ympäristössä.

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
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye