Kiti Müller, Työterveyslaitos, 2014 1(6) Aivotutkimuksesta ajatusruokaa työelämän kehittämiselle Kiti Müller, tutkimusprofessori, Aivot ja työ tutkimuskeskus, Työterveyslaitos neurologian (HY) ja neurokognitiivisen ergonomian (Aalto yo) dosentti Matematiikkaa ei olisi, jos olisimme tienneet, että luonnossa ei ole täydellistä suoraa viivaa, ympyrää tai määrän suuretta... vapaa suomennos Friedrich Nietzschen teoksesta, Human All too Human Onneksi maailmassa on aina ollut ihmisiä, jotka ovat olleet oman tiensä kulkijoita. Friedrich Nietzschellä oli oma käsityksensä matematiikan mahdollisuuksista luonnon monimuotoisuuden ymmärtämisessä. Kaikki matemaatikot tai fyysikot eivät tyytyneet työkammiossa istumiseen ja kaavojen todisteluun paperilla vaan lähtivät uteliaina ympäröivää maailmaa tarkkailemaan eivätkä joko tienneet tai välittäneet siitä, mitä Nietzsche kirjoitti matematiikasta. Aina on myös löytynyt ihmisiä, jotka ovat olleet sillanrakentajina tieteen, taiteen ja asiantuntijuuden eri alojen välillä, ymmärtäneet tiedon jakamisen merkityksen, oivaltaneet jaetun inhimillisen älykkyyden vahvuuden. Kognitiivinen neurotiede ja aivotutkimuksen uudet ulottuvuudet Espanjalainen neuropatologi Santiago Ramón y Cajal ja italialainen Camillo Golgi jakoivat Nobelin lääketieteen palkinnon vuonna 1906 uraauurtavasta työstään aivojen hermoverkkojen rakenteen selvittämisessä. Vuonna 2000 Nobel palkittiin itävaltalaissyntyinen, Yhdysvalloissa työskentelevä neuropsykiatri Eric Kandel hermosolutason biologiseen muistijälkeen liittyvistä tutkimuksistaan. Tänä päivänä kognitiivinen neurotiede kattaa aivojen toiminnan tutkimisen aina genetiikasta ja neurobiologiasta aivojen toiminnalliseen kuvantamiseen, käyttäytymis- ja kielitieteisiin sekä neuropsykiatriaan. Tietoteknologian voimakas kehitys on tuonut aivotutkimuksen käyttöön aivan uudet ulottuvuudet. Kohta enää ihmisen, tutkijan, mielikuvitus asettaa rajat koeasetelmille. Informaatiotieteet, tiedon louhinta ja laajoja informaatiomassoja muutamissa sekunneissa käsittelevät tietokoneet yhdistettyinä käyttäytymis- ja luonnontieteisiin ovat antaneet meille mahdollisuuden tutkia aivojen sähkömagneettisen toiminnan ja aineenvaihdunnan muutoksia koeasetelmissa, joissa ihminen kuuntelee, katselee, tuntee asioita tai pohtii ratkaisua ongelmaan. Tutkimus, joka liittyy luovaan ongelmanratkaisuun, sosiaaliseen vuorovaikutukseen ja tunteisiin sekä tutkii ihmistä mahdollisimman luonnollisissa ympäristöissä on vahvassa nousussa. Koska ihmisen toiminta on aina sidoksissa ympäristöön ja sieltä tulevaan palautteeseen, aivotutkimuksessa tuotettu tieto siitä, miten eri aivoalueet aktivoituvat ihmisen pohtiessa vastauksia eri tutkimusasetelmissa esitettyihin kysymyksiin, ei vielä kerro sitä, miten ratkaisut näkyvät esimerkiksi ihmisen käyttäytymisessä. Eräs suuria aivotutkimukseen haasteita liittyy siihen, miten eri aistien kautta tuleva aistitieto yhdistyy aivojen hermoverkoissa tuottaen ihmiselle käsityksen eli mielikuvan siitä, mitä hänen ympäristössään parhaillaan tapahtuu ja miten tilanteisiin tulisi reagoida. Aivojen ja ympäristön vuorovaikutus
Kiti Müller, Työterveyslaitos 2(6) Ihmisaivojen toiminnalle on ominaista jatkuva muovautuminen sekä sopeutuminen ympäristön vaatimuksiin. Aistijärjestelmien kautta aivoihin kulkeutuu reaaliaikaista tietoa ympäristön tapahtumista ja osa tästä informaatiosta siirtyy tarkempaan, tietoiseen käsittelyyn aivoissa: Työmuistissa arvioidaan kerätyn informaation merkitystä yksilön toiminnalle. Tässä arvioinnissa hyödynnetään aivojen pitkäkestoisiin muistirakenteisiin aikaisemmin tallennettua informaatiota. Säilömuistissa on sekä teoreettista että kokemusperäistä, erilaisiin elämäntapahtumiin liittyvää tietoa. Työmuistin käsittelyyn mahtuu vain murto-osa siitä informaatiosta, jota aistijärjestelmät ovat keränneet. Tämän "tiedonsiirron pullonkaula-ongelman" takia aivojen tiedonkäsittelylle on ominaista tarkkaavuuden kautta tapahtunut informaation valinta: Ne ympäristön ärsykkeet, joihin ihminen on siirtänyt, kohdentanut tai jakanut tarkkaavuuttaan havaitaan tietoisella tasolla. Täten ympäristössä voi olla tärkeätäkin tietoa, jota ihminen ei ole havainnut, kun huomio onkin kiinnittynyt vähemmän tärkeään informaatioon. Esimerkiksi otsalohkoalueilla on hermosoluja, jotka reagoivat herkästi liikkeelle, minkä seurauksena liike toimii tehokkaana näköhavainnon huomionkaapparina ja liikkeen ulkopuolella oleva tieto voi jäädä havaitsematta. Meillä ihmisillä on myös ns. kehon muisti, mistä seuraa mm. se, että useat ihmiset kokevat käsillä tekemisen tai liikunnan tehostavan ajatteluaan, auttavan asioiden mieleen palauttamisessa sekä edistävän oppimista. Ikä jalostaa ajattelua: Asiakokonaisuuksien hallinta Iän myötä ihmisen oppiminen muuttuu aivojen tiedonkäsittelyn kannalta taloudellisemmaksi. Irrallisen nippelitiedon muistajasta kehittyy asiakokonaisuuksien hallitsija. Työmuistin häiriöherkkyyden lisääntyminen iän myötä ei näin ole ongelma, jos ihminen hyödyntää tehokkaasti säilömuistiaan ja osaa kiinnittää uuden tiedon aiemmin opittuun. Toisaalta ihmistä, jolla ei ole riittävän hyvää itsetuntoa oppijana on usein vaikeata motivoida aikuiskoulutukseen. Käytännön työssä tapahtuva uuden oppiminen näyttää sopivan useille aikuisopiskelijoille ja antavan oppimiselle konkreettisen merkityksen ja motivaation. Elämänikäistä oppimista tukee se, että ihminen jatkuvasti "altistuu" oppimistilanteille. Oppimisessakin voi harjaantua. Jaamme todellisuuden - osittain Aivojen tiedonkäsittelyn seurauksena ihmiselle muodostuu mielikuva, käsitys, ympäristöstä ja siinä vallitsevista lainalaisuuksista. Johtuen siitä, että meillä jokaisella on yksilöllinen elämänhistoria/kokemukset, erilaisia temperamenttipiirteitä ja kykyjä sekä tavoitteita, kahta täysin identtistä käsitystä ympäristöstä ei ole. Tarkkailemme ja havaitsemme eri asioita. Edelleen sosiaalisen vuorovaikutuksen kautta ihmisille syntyy kyky ymmärtää toista ihmistä omien tunnetilojen ja kokemusten kautta, vaikka suoraan jaettu kokemus ei ole mahdollinen. Aivoriihityyppisessä työskentelyssä taas on kysymys älyllisen kapasiteetin laajentumisesta ja jakamisesta toisten ihmisten kanssa osana inhimillistä vuorovaikutusta. Tässä varsin olennaista on yhdessä ääneen tapahtuva ajattelu. Sydämen ja järjen liitto Aivojen ja kehon välisessä vuorovaikutuksessa autonomisen hermoston fysiologia on tärkeä mm. tunnetilaa koskevan informaation välityksessä: aivot ja sydän ohjaavat toimintaamme. Otsalohkoissa on kuvattu ainakin viisi hermoverkkopiiriä, jotka välittävät informaatiota aivojen syvissä osissa olevien tunnekeskusten ja älyllisen toiminnan kannalta keskeisten aivojen kuorikerroksen hermorakenteiden välillä. Tämä on oleellista ns. älyn ja tunteen välisille yhteyksille. Aivokuvantaminen on myös osoittanut, että eri aivoalueet ovat voimakkaasti verkottuneet ja oikean ja vasemman isoaivopuoliskon
Kiti Müller, Työterveyslaitos 3(6) välillä on vahva hermoverkkojärjestelmä, aivokurkiainen, jossa tapahtuu jatkuvaa tiedonsiirtoa oikean ja vasemman aivopuoliskon välillä. Ihmisaivot toimivat kokonaisvaltaisesti: päätöksiämme ja käyttäytymistämme ohjaavat niin loogisanalyyttinen, järkeen, kuin tunteisiin ja tunneraktioihin perustuva tieto. Herkät, hitaasti kypsyvät otsalohkot Kehitysbiologian ja -neurologian näkökulmasta aivojen otsalohkojen kehittyminen jatkuu vielä aikuisiässä, jopa 25-30 vuoden ikään asti. Erityisesti ns. älyllinen kypsyminen ja itsetuntemukseen liittyvä kehitys eivät kulje ajallisesti samaa tahtia. Täten nuorille aikuisille tulisi antaa aikaa tehdä mm. opiskeluun ja työuraan liittyviä valintojaan. Liian tiukat tehokkuusvaatimukset koulutuksessa ja työssä aivojen herkässä kehitysvaiheessa voivat altistaa esimerkiksi mielenterveyden oireille. 35-45 vuoden iässä aivojen kehityksessä on tasaisempi vaihe, mutta 40-45:n vuoden iässä ihmisen fysiologiassa alkaa tapahtua muutoksia: kestämme valvomista ja jatkuvaa stressiä huonommin kuin nuorempana ja työmuistin häiriöherkkyys lisääntyy. Toisaalta fysiologiamme kautta saamme viestejä siitä, milloin tulisi levätä, jos ymmärrämme näitä kehon viestejä kuunnella. Vasta yli 60 vuoden iässä alkaa mm. aivojen otsalohkojen tilavuudessa tapahtua vähäistä laskua. Terveiden aivojen kyky oppia ei kuitenkaan katoa. Aivojen hyvinvointiin vaikuttavat monet tekijät Ihmisaivojen tiedonkäsittelyjärjestelmä on häiriöherkkä: väsymys, voimakkaat tunnetilat ja useat lääkeaineet sekä päihteet heikentävät sen toimintavarmuutta. Herkimmin häiriintyy otsalohkojen ohjaukseen ja toimintaan perustuva abstrakti ajattelu, luova ongelmanratkaisu ja tilannetaju. Uuden tiedon tuottaminen vaikeutuu, oivalluksia ei synny. Väsynyt ihminen turvautuu totuttuun, rutiiniratkaisuun, vaikka se ei tilannekohtaisesti olisikaan paras toimintatapa. Myös sosiaalinen tilannetaju alkaa rakoilla. Autonomisen ja keskushermoston fysiologia ovat kiinteässä vuorovaikutuksessa toisiinsa. Niitä säätelevät omalta osaltaan muut ihmisen fysiologiseen tilaan vaikuttavat lukuisat hormonaaliset ja aineenvaihdunnalliset tekijät. Nykykäsityksen mukaan ihminen aivot, mieli ja keho, fysiologia ja psykologia muodostavat holistisen kokonaisuuden (ganzheit), jolle (mielenkiintoista kyllä) ei ole olemassa yksiselitteistä suomenkielistä sanaa! Mm. hormonien vajaa- että ylitoiminta heijastuvat ihmisen käyttäytymiseen ja älylliseen suorituskykyyn. Heikentyneen aloitekyvyn ja jähmeyden syynä voi olla esimerkiksi kilpirauhasen vajaatoiminta. Ihmisen fysiologista viritystilaa säätelevät ja muuttavat aivojen hermovälittäjäaineet sekä mm. stressihormonit, joita lisämunuainen ja aivolisäke tuottavat. Intensiivinen työrupeama kiihdyttää aivojen fysiologiaa ja aineenvaihduntaa. Tiettyyn rajaan asti joustokykyiset aivot sopeutuvat uuteen aktivaatiotilaan eikä ihminen huomaa käyvänsä ylikierroksilla. Kyse on pahimmillaan riippuvuudesta liikaan tekemiseen. Aivojen siirtyminen matalampaan toiminnan tilaan voi aiheuttaa vieroitusoireina mm. ahdistusta ja mielialan ailahtelua ja alakuloisuutta. Ylikierroksilla käyvä ihminen ei malta rauhoittua. Tällaisen aivojen terveydelle ja ihmisen hyvinvoinnille haitallisen tilan välttäminen on syytä ehkäistä ennalta. Ihmisen tulee löytää sopiva tasapaino ja rytmi tekemisen ja palautumisen välille. Työajat, vireys, ajattelu, muisti ja oppiminen Nykyään vain noin 40 % ihmisistä tekee enää 8-16 työaikaa; 24/7 tyyppinen työ on globalisaation myötä lisääntynyt, samoin epäsäännölliset työajat. Monille ihmisille joustava työaika ja mahdollisuus
Kiti Müller, Työterveyslaitos 4(6) itse rytmittää työtään sopivat. Kaikki eivät kuitenkaan osaa asettaa rajoja tekemiselleen tai priorisoida töitään. Työ liukuu vapaa-ajalle ja lisää työaikaa nipistetään esimerkiksi yöunista. Työterveyslaitoksen tutkimuksissa on todettu, että sekä akuutti univaje, joka on seurausta lähes koko yön valvomisesta (nukuttu korkeintaan 2 tuntia) että viikon mittaan paheneva eli kasautuva univaje (nukuttu korkeintaan 4 tuntia yössä ns. 5 päiväisen työviikon aikana) aiheuttaa samanasteisia häiriöitä älylliselle suoritukselle kuin 0,5-1 promillen humalatila. Tutkimuksissa ihmisen oma paras suoritustaso oli vertailuna ja heikentymää arvioitiin siihen nähden, ei ihmisten välillä. Lyhytunisen yöviikon jälkeen älyllinen suorituskyky ei palautunut henkilön parhaalle tasolle vielä kahden hyvin nukutun yön jälkeen. Kognitiiviset (eli aivojen tiedonkäsittelyyn liittyvät) toiminnot heikkenevät univajeessa iästä riippumatta. Ihmisten kyky ponnistella univajeessa kognitiivisesti vaihtele. Aivotyölaboratorion tutkimuksissa osalla tutkituista suorituksen tasonlasku oli korkeintaan 30 %:n luokkaa kun taas jotkut eivät kyenneet väsyneinä enää suoriutumaan työstä, jossa piti sujuvasti siirtyä tehtävästä toiseen. Krooninen ja kasautuva univaje, joitten taustalla on pitkään jatkuva, yksilön tarpeeseen nähden liian lyhyt yöuni, heikentävät keskittymistä, muistia ja oppimiskykyä. Yöuni on tärkeätä mm. uusien asioiden sisäistävälle oppimiselle. Unen aikana uusi tieto kiinnitetään säilömuistin tietorakenteisiin. Väsymys- ja uupumustiloissa ihmisen tulkinta tunneviesteistä muuttuu. Täten työtoverin tai alaisen kyynistyminen ja hänellä jatkuvasti ilmenevät negatiiviset tunnekokemukset työyhteisössä voivat olla merkki henkilön ylikuormittumisesta ja uupumuksesta. Keskimääräistä suuremmassa riskissä näyttävät olevan työlleen omistautuneet, tunnolliset ja hyvän suorituskapasiteetin omaavat henkilöt, joilla on vaikeuksia työtehtävien rajaamisessa. Itsenäiseen työhön tottuneiden asiantuntijoiden ja yrittäjien kohdalla on myös itsensä johtaminen haaste. Ylikuormitukseen johtanut tilanne ei korjaannu pelkällä sairaslomalla tai masennuslääkkeillä, vaan tärkeämpiä voivat olla toimenpiteet, jotka johtavat työmäärän oikeaan mitoitukseen ja sen ymmärtämiseen, että ihmisen toimintakyvyllä on rajansa. Uudet aivotyön tutkimusavaukset Parhaillaan teemme tutkimusta, jonka tavoitteena on tutkia, globaaleissa tiimeissä työskentelevien toiminta- ja palautumiskykyä työtilanteissä, joissa henkilöt ovat eri aikavyöhykkeillä ja yhteyttä pidetään tietoteknisten välineiden avulla. Tämäntyyppiseen globaaliin työhön tarvitaan niiden tarpeisiin räätälöityjä toimintamalleja ja työskentelyn pelisääntöjä. Päälle puettavien, kevyiden ja huomaamattomien mittalaitteiden ansiosta voimme nyt myös tutkia työn ja ihmisen fysiologian ja kognitiivisen toimintakyvyn välisiä yhteyksiä itse työpaikoilla. Yhdessä ajattelu Ihmisaivot muodostavat työpaikoilla monimuotoisen ja alati muuntuvan inhimillisen tietoverkon. Tämä verkosto on yrityksen muisti, jonne on tallennettuna runsaasti mm. kokemusperäistä, hiljaista tietoa, joka ei aina suinkaan ole suoraan dokumentoitavissa. Aivotutkimuksen tuottaman tiedon pohjalta on mahdollista pohtia myös sitä, millä toimintatavoilla näissä verkostoissa oleva henkinen pääoma, joka on viime kädessä yksittäisten ihmisten päänupissa, saadaan yhteiseen käyttöön. Toisen ihmisen kanssa ääneen ajattelun kautta jäsennämme yhteistä todellisuutta ja jaamme myös ns. hiljaista tietoa. Tämäntyyppinen ajattelu on keskustelua ilman tiukkoja kokousaikatauluja. Se ei myöskään onnistu pelkästään sähköpostien tai muistioitten kautta. Onko nykypäivän työelämässä riittävästi mahdollisuuksia ja aikaa yhdessä tapahtuvalle ääneen ajattelulle. Se on tärkeätä myös ns. luovalle ongelmanratkaisulle ja uusille oivalluksille.
Kiti Müller, Työterveyslaitos 5(6) Ajatustyön johtaminen Kaikessa työssä tarvitaan ajattelun taitoja. Ihmisaivot muodostavat työpaikoilla monimuotoisen ja alati muuntuvan inhimillisen tietoverkon. Tämä verkosto on yrityksen muisti, jonne on tallennettuna runsaasti mm. kokemusperäistä, hiljaista tietoa, joka ei aina suinkaan ole suoraan dokumentoitavissa. Aivotutkimuksen tuottaman tiedon pohjalta on mahdollista pohtia myös sitä, millä toimintatavoilla näissä verkostoissa oleva henkinen pääoma, joka on viime kädessä yksittäisten ihmisten päänupissa, saadaan yhteiseen käyttöön. Toisen ihmisen kanssa ääneen ajattelun kautta jäsennämme yhteistä todellisuutta ja jaamme myös ns. hiljaista tietoa. Tämäntyyppinen ajattelu on keskustelua ilman tiukkoja kokousaikatauluja. Se ei myöskään onnistu emailien tai muistioitten kautta. Onko nykypäivän työelämässä riittävästi mahdollisuuksia ja aikaa yhdessä tapahtuvalle ääneen ajattelulle, joka on tärkeätä myös ns. luovalle ongelmanratkaisulle ja uusille oivalluksille. Aivot, mieli, fysiologia ja keho muodostavat kokonaisuuden Tuore suomalainen (Työterveyslaitoksen ja Helsingin yliopiston) tutkimus (Kirsi Ahola ym. 2012) osoitti ensimmäisen kerran, että vakava-asteiseen työperäiseen väsymykseen eli uupumukseen voi liittyä solutason muutoksia: Kromosomien päiden eli telomeerien pituus oli lyhentynyt. Sama lyhentymistä on aikaisemmin todettu ikääntymiseen liittyvissä kroonisissa sairauksissa. Toinen Työterveyslaitoksen ja Utrechtin yliopiston tutkimus (Jari Hakanen 2012) osoitti, että työn imu tarmokkuutta, omistautumista ja uppoutumista kuvaava hyvinvoinnin tila työssä vähentää masennusoireiden todennäköisyyttä ja vaikuttaa myönteisesti onnellisuuteen. Haitallisen stressin syynä on pitkittynyt epäsuhta henkisten ja fyysisten resurssien ja arkielämän sekä työn vaatimusten välillä. Elämänhallinnan kannalta keskeistä on auttaa ihmisiä löytämään itselleen sopivia keinoja, joilla mm. arki- ja työelämä ovat sopivassa tasapainossa. Työn sopiva rytmitys sekä työn vaatimusten ja ihmisen toimintakyvyn ja osaamisen tasapaino ehkäisevät työstressiä. Työ myös ryhdittää elämää ja kuntouttaa. Tarjoamalla ihmisille sopivassa määrin uusia haasteita tuetaan työssä tapahtuvaa kehittymistä sekä kykyä uudistua ja päivittää osaamistaan. Ihmisen aivojen ja mielen toimintaa voidaan monin tavoin virittää sopivaan toiminnan tilaan. Visuaalisesti miellyttävä ympäristö, tuntoaisteja stimuloivat pinnat, miellyttävistä tuoksuista syntyvät hajuelämykset ja sopiva äänimaailma voivat tuottaa aistimuksia, jotka johtavat tunnetiloihin, joilla on myönteisiä vaikutuksia aivojen yleisen hyvinvoinnin, älyllisen suorituksen ja myös mielen toiminnan kannalta. Ihmiskehon energiataloutta koskevissa tutkimuksissa on esitetty arvioita, joitten mukaan aivot käyttävät elimistön tuottamasta energiasta valveilla ollessa noin 30 % ja yöunen aikana jopa 80 %. Ravitsemukseen liittyvät kysymykset tulisi nähdä tärkeinä työ- ja toimintakykyyn vaikuttavina tekijöinä, etenkin kun stressin, metabolisen oireyhtymän ja diabeteksen välillä on todettu selvä yhteys. Lounastauko tarjoaa päivittäin mahdollisuuden vapaamuotoisempaan ihmisten väliseen kanssakäymiseen. Ruokailutiloihin ja ruoan ulkonäköön sekä makuun tulisi kiinnittää huomiota, ja nämä tekijät tulisi myös huomioida ruokapalvelujen kilpailutuksessa. Säännöllinen, ihmisen toimintakykyyn ja elämäntilanteeseen sopivasti mitoitettu liikunta lisää psykososiaalista stressinsietokykyä. Se ehkäisee myös unettomuutta ja sen on osoitettu edistävän unettomuuden hoitoa. Liikunnan on osoitettu vähentävän ahdistusherkkyyttä ja auttavan myös esimerkiksi paniikkioireiden ja tarkkaavuushäiriöiden oireiden hallinnassa. Liikunnan avulla ihminen voi ylläpitää ja
Kiti Müller, Työterveyslaitos 6(6) kehittää kognitiivis-motorisia taitojaan; paitsi terveenä, myös erilaisten sairauksien, niiden hoitojen ja niistä kuntoutumisen aikana. Oleellista on oikea mitoitus ja räätälöinti. Eri taiteen muotojen positiivisia vaikutuksia mielialaan ja stressin hallinnassa on tutkittu paljon. Tanssimisen aikana liike ja liikesarjat sekä musiikki aktivoivat eri hermoverkostoja, jotka kuitenkin toiminnallisesti muodostavat kokonaisuuden ja näin hermoverkkojen väliset yhteydet vahvistuvat. Tanssiaskelia opetellessaan ja pohtiessaan ihminen itse asiassa myös pitää oppimisvalmiuksiaan kunnossa ja usein huomaamattaan hioo myös loogisanalyyttisiä taitojaan. Ja kun ihminen voi tanssia sekä yksin, parin kanssa tai ryhmässä, vaihtoehtoja sosiaalisen vuorovaikutuksenkin näkökulmasta on lukuisia. Samalla aivojen tunnekeskukset aktivoituvat. Musiikin ja liikunnan onnistunut yhdistelmä tuottaa tunnekokemuksia, jotka edistävät omalta osaltaan aivojen hyvinvointia.