Miksi aivot hyötyvät liikunnasta?

Transkriptio

1 Miksi aivot hyötyvät liikunnasta? Oulu Liisa Paavola PsL, neuropsykologian erikoispsykologi Neural Oy

2 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Aivojen kehitys on geneettisesti ohjelmoitu muovautumaan vallitseviin olosuhteisiin: solujen erilaistuminen 0-4 vkoa solujen lisääntyminen 4-28 vkoa solujen vaeltaminen 4 vkoa useita kuukausia solukuolema 4 vkoa useita kuukausia tuoja- ja viejähaarakkeiden kasvu 4 vkoa-2 v yhteyksien syntyminen -> läpi elämän hermoratojen kypsyminen -10 vuotta (esim. Koivikko, 1995)

3 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Aivojen kasvupyrähdykset syntymän jälkeen (Johnsen 2005, Kolb & Whishaw 2003): 3-10 kk 1.5 vuotta 2-4 vuotta 6-8 vuotta vuotta vuotta

4 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Vrt. Piaget n kognitiivisen kehityksen päävaiheet:

5 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Aivotasolla ensimmäinen oppimisen muoto on liike: reflekseistä kohti tahdonalaisempaa fyysistä aktiivisuutta ->oppimista tapahtuu sekä hermoverkoston tasolla että hermosolun sisäisinä muutoksina KESTOKOROSTUMINEN / KESTOVAIMENTUMINEN?

6 Kehittyvät aivot peilisolut: hermosoluja, joilla on kyky reagoida liikkeisiin, ääniin, eleisiin ja ilmeisiin (Rizzolatti et al., 2007, Fuster, 2003, Iacoboni, 2008) tehtävänä peilata sitä, mitä toinen ihminen tekee ja miltä se tuntuu; EMPATIANEURONIT löydetty aivoista otsalohkon liikealueilta, ohimo- ja päälaenlohkosta sekä puheen tuottamiseen osallistuvalta Brocan alueelta motoristen taitojen oppiminen!

7 Pallon potkaisu (Iacoboni, 2008) -näkee/kuulee potkaisun -potkaisee itse -rekisteröi sanan potkaista ->peilineuronien aktivaatio

8 Aivot ja fyysinen aktiivisuus tiedollisen, sosiaalisen sekä tunne-elämän kehityksen edellytyksenä on riittävän itsesäätelykyvyn kehittyminen kehityksessä yksilöllisiä eroja huomattavasti motivaatiorakenteen muodostumisessa itsesäätelyllä keskeinen rooli (esim. Borod, 2000)

9 Kaleva Aivot ja fyysinen aktiivisuus

10 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Murrosikä toinen mahdollisuus hermoverkkotasolla (etuotsalohkorakenteet, limbinen järjestelmä) neurobiologisen uudelleen järjestäytymisen mahdollisuus toisaalta monet sairauden puhkeavat murrosiässä hormonaalisiin / neurobiologisiin muutoksiin liittyen (Boyce et al., 2005, Ellis et al., 2005, Sajaniemi, 2004, Walker et al., 2004) -amygdala, aivokuori ja limbinen järjestelmä organisoituvat uudelleen -stressimekanismeilla ja tunteiden säätelymekanismeilla on mahdollisuus muuttua

11 Peilisolujen merkitys murrosiässä: mitä matkitaan? VAI

12 Aivot ja liikunta aikuisiässä myös aikuisilla eroja aivojen hermoverkostojen toiminnassa ja motivaation säätelyssä: erilaiset edellytykset sietää ja käsitellä fyysistä ja kognitiivista kuormitusta, tunteita ja kehon viestejä (Borod, 2002, Lezak, 2004) kynnys aivojen hälytysmekanismin käynnistymiselle stressitilanteessa on yksilöllinen: toistuvat kielteiset kokemukset (esim. pelko, kipu) alentavat ärsytyskynnystä; myös liikunnassa!

13 LIIKUNNAN VAIKUTUKSIA AIVOTERVEYTEEN: - vaikutukset hermoston kuntoon ja tiedonkäsittelyn kapasiteettiin (Cotman et al., 2005, Colcombe & Kramer, 2003, Kamijo et al., 2004, Kamijo et al., 2007)

14 LIIKUNNAN VAIKUTUKSIA AIVOTERVEYTEEN: -mieliala (Brene et al., 2007, Böcker et al., 2008) aivotoimintojen ja fyysisen harjoittelun välistä yhteyttä tutkittiin välittäjäaine-perustaista säätelyä kuvantamalla: aivojen opioidergiset sekä dopaminergiset radat keskeisessä roolissa koehenkilöinä 10 aktiivijuoksijaa: PET-kuvantaminen levossa (ei liikuntaa vuorokauteen) ja 2 h juoksulenkin jälkeen) PET: radioaktiivinen aine annetaan tutkittavalle laskimon kautta, jonka jälkeen pään alue kuvataan erikoiskameralla ja saadaan kolmiulotteinen kuva radioaktiivisen aineen jakautumisesta elimistössä ->kuvauksessa käytetään lyhytikäisiä radioisotooppeja, joiden puoliintumisaika on lyhyt aivojen toiminnan aktiivisuuden mittaaminen: aktiivisten aivoalueiden verenkierto ja glukoosin käyttö tehostuvat

15 Böcker et al., 2008

16 LIIKUNNAN VAIKUTUKSIA AIVOTERVEYTEEN -ikääntyminen ja neurodegeneratiivisilta sairauksilta suojautuminen (Kramer & Morrow, 2007, Kramer & Erickson, 2007)

17 Muutokset aivotasolla anatomiset muutokset: hermosolujen erilaistuminen / hiljaisten synapsien herääminen? toiminnalliset muutokset: aktivaatio solu- ja molekyylitason muutokset: BDNF proteiinipitoisuuden kasvu; kasvutekijä, joka vaikuttaa tiettyjen keskushermoston hermosolujen aktiivisuuteen muutokset paikallistuvat aivoalueille, jotka vastaavat oman toiminnan säätelystä, oppimisen ja muistin toiminnasta sekä mielialojen tunnistamisesta ja säätelystä (Cotman et al., 2005, Colcombe & Kramer, 2003, Alonso et al., 2002)

18 Aivot ja fyysinen aktiivisuus tutkimustieto korkeampien aivotoimintojen (Friedman et al., 2006, Miyake et al., 2000) eli oman toiminnan suuntaamisen, valikoinnin, ylläpitämisen ja päivittämisen suhteesta fysiologiseen säätelyjärjestelmään on vielä kapea-alaista kun selvitetään aivojen ja fyysisen aktiivisuuden välistä vuorovaikutusta ääreis- ja keskushermoston vastavuoroisen toiminnan kautta, on tiedollisen kapasiteetin tutkimisen rinnalla otettava huomioon myös liikuntaan liittyvien tunnekokemusten (Focht et al., 2007) sekä persoonallisuuden rakenteiden (Rhodes, 2006) merkitys

19 Aivot ja fyysinen aktiivisuus Neuroteoriamalli jo olemassa: aivoissa oma rakenteellinen hermoverkostopiiri, emotional circuit, tunteiden, tiedon ja fysiologisten viestien käsittelylle? (Damasio, 1998, Devinsky et al., 1995)

20 YHTEENVETOA TEORIASTA KÄYTÄNTÖÖN: tarvitaan tutkittua tietoa aivojen ja fyysisen aktiivisuuden välisestä vuorovaikutuksesta voidaanko fyysisesti passiivisen aikuisen motivaatioon ja liikunnan kipukynnykseen vaikuttaa jollakin tavalla? Miten mielipaha muuttuu mielihyväksi?

21 YHTEENVETOA käyttäytymisen muutos tarkoittaa AINA muutosta hermoverkon rakenteissa aivot hyötyvät liikunnasta kaikissa elämänkaaren vaiheissa

22 Kiitos!