Aivot koodataan lapsuudessa

Miksi lapsena opittu jää ikuisesti mieleen? Miksi uni parantaa oppimista? Miten lukivaikeus näkyy aivoissa? Millainen on paras ympäristö kasvaville aivoille?

Jyväskylän yliopiston aivotutkimuskeskuksen johtaja Tiina Parviainen kiinnostui aivotutkimuksesta työskennellessään aivovammautuneiden neurologisella kuntoutusosastolla. Häntä kiehtoi, miten jonkin aivoalueen vaurio tai poikkeama vaikuttaa ihmisen toimintaan ja vuorovaikutukseen.  – Aivojen mielletään liittyvän järkeen, muistiin ja oppimiseen, mutta yhtä lailla ne liittyvät tunteisiin ja tunneviestintään, kokemiseen, toisen ihmisen ymmärtämiseen ja empatiaan.

Parviainen haluaisi tutkijana ymmärtää, millainen aivoverkosto tukee suotuisaa lapsen kehitystä.  – En väitä, että kaikki ongelmat johtuvat lapsuudesta, mutta suuri osa aivoverkostoista rakentuu silloin. On usein vieläkin arvoitus, miksi lapsi masentuu. Haluaisin ymmärtää, miten kehittyviä aivoja voisi tukea parhaalla mahdollisella tavalla, jotta ihmisestä kasvaa hyvinvoiva ja toisista huolehtiva.

Evoluutio kirjoittaa reseptin

Geenit ohjaavat sikiöaikana, miten solut vaeltavat aivokuorelle ja minkälaiseen kerrosrakenteeseen ne menevät. Evoluutio on kirjoittanut reseptin, jolla aivot rakennetaan. Geneettinen ohjaus on jättänyt reseptiin aukkoja, johon tarvitaan ympäristön palautetta. Herkkyyskausina aivot ovat virittyneet vastaanottamaan juuri tietynlaista palautetta.

– Lapset osoittavat toiminnallaan, mitä heidän aivonsa kulloinkin tarvitsevat. Taaperot kyselevät jatkuvasti, mikä tämä on ja miksi. Meidän pitää olla herkkänä sille, mitä lapsi tarvitsee ja pyrkiä tukemaan sitä parhaalla mahdollisella tavalla: antamaan oikeanlaista palautetta oikealla hetkellä.

Vastavuoroisesti ympäristössä on tiettyjä asioita, jotka vaikuttavat geneettiseen säätelyyn. Nyky-yhteiskunta tarjoaa uusia tekijöitä, kuten digitaalinen media, joka muovaa aivoja ennenkokemattomin tavoin. Parviainen ei näe sitä pelkästään kielteisenä. – Lasten täytyy koko ajan olla ikään kuin edellä kehityksessä, koska heidän aivojensa täytyy sopeutua palvelemaan siinä ympäristössä, jossa he elävät tulevaisuudessa. Me aikuiset voimme vain visioida, mitä tapahtuu. Kulttuurievoluutio kulkee sitä vauhtia, että siihen tuntuu mahdottomalta sopeutua. Ihminen on kuitenkin siitä erityinen, että aivomme kehittyvät jopa 20-30 vuotta.

Jos jokin menee pieleen…

Parviainen tutkii, miten aivojen verkosto näyttää muuttuvan kehityksen myötä, esimerkiksi minkälaisia poikkeamia aivoissa on, jos kehitys ei sujukaan normipolkua. – Jos lapsi käyttäytyy poikkeavalla tavalla, monesti pohditaan onko tämä ohimenevää ja lapsen kehitykselle tarpeellinen vaihe vai merkki ongelmista. Jos silloin voitaisiin kuvata lapsen aivot ja nähdä tietyistä osoittimista, tarvitseeko jokin osa-alue erityishuomiota. Vähän niin kuin verikokeesta selviää tulehdus. Sitten pystyisimme tukemaan lasta paremmin.

Jyväskylän yliopiston aivotutkimuskeskuksessa on yksi Suomen kolmesta MEG-aivokuvantamislaitteesta. Sillä voidaan tutkia aivoaktivaation synnyttämiä sekunnin murto-osan mittaisia magneettisuuden muutoksia aivoissa.

Esimerkiksi lukemaan oppivien lasten aivomekanismeja tutkimalla on saatu selville, että lukivaikeuden taustalla on tiettyjä hienovaraisia ongelmia aivoyhteyksissä ja erityisesti kuulotiedon käsittelyssä. Pientenkin ongelmien vaikutukset ovat laajat.

Aivotutkimuskeskuksessa tutkitaan myös parhaillaan, millä tavalla lapsen ja nuoren päivittäinen liikkuminen näkyy aivojen rakenteessa, erityisesti oppimisen ja tarkkaavuuden kannalta keskeisten alueiden toiminnassa. -Vanhuksilla tästä on jo kertynyt näyttöä. Enemmän liikkuvilla vanhuksilla muistialueiden toiminta heikkenee hitaammin. Liikunta suojaa näitä aivoalueita. Nyt tutkitaan, buustaako liikunta myös oppivia aivoja.

Aivot, käyttöliittymä maailmaan

Mitä pitemmälle Parviainen on aivoja opiskellut, sitä tärkeämmältä juuri lasten aivojen ymmärtäminen hänestä tuntuu.

– Lapsuus on aikaa, jolloin aivot eli ”käyttöliittymämme” maailmaan kootaan. Sen varassa toimitaan koko loppuelämä, ei pelkästään yksilönä, vaan yhteisössä.

Mitä aikuisemmaksi ihminen kasvaa, sitä kevyempiä muutoksia muistot ja oppiminen tekevät aivoihin. Lapsena aivot ovat tilassa, jossa ne kootaan rakenteellisesti. Siksi lapsuudessa tehdyt asiat juurtuvat eri tavalla selkärankaan kuin aikuisena omaksutut. – Opimme käsien ja jalkojen koordinaatiston lapsena. Kolmikymppisenä voi opetella jongleeraamaan, mutta se kaikki perustuu siihen silmä-käsikoordinaatioon, joka on jo lapsena harjoiteltu. Sama pätee vaikkapa tunteisiin.

Parviaisen mielestä poliittisessa päätöksenteossa ei ymmärretä, millaisen mahdollisuuden ja toisaalta riskin kanssa olemme tekemisissä. – Lapset tulevat rakentamaan meidän tulevaisuuden yhteiskuntamme. Heidän resurssiensa varassa on, toimivatko yhteisöt vai jatketaanko sotia. Lapset ovat yhteiskunnan voimavara, ja aivot ovat yksilön biologinen resurssi.

– Jos on kasvanut ympäristössä ja vuorovaikutuksessa, joka ei tarjoa parasta mahdollista tukea kehittyville aivoille, se voi aiheuttaa yksilöllisiä ja yhteisöllisiä ongelmia. Ongelmat eskaloituvat. Siksi Parviainen pitää resurssien vähentämistä lasten kanssa työskenteleviltä lyhytnäköisenä. – Varhaiskasvatuksen opettajien hyvinvointi on tärkeää. Heidän pitää jaksaa tehdä työnsä hyvin, jotta lapset voivat hyvin. Siellä kasvaa yhteiskunnan voimavara. Lapsuuden aikana on mahdollista vaikuttaa siihen, millaiseksi tuo biologinen resurssimme rakentuu.

Esimerkiksi ilmiselvästä riskitekijästä Parviainen nostaa kehitysmaiden lasten aliravitsemuksen. – Jos resurssit jäävät lapsuudessa huonoksi, köyhdytetään tulevaisuuden voimavaraa. Myös psyykkiset traumat sodan kokeneilla lapsilla jättävät jälkensä aivoihin.

Virikkeitä ja turvaa

Parviaisen mukaan paras mahdollinen oppimisympäristö ei ole samanlainen kaikille, sillä lapset ovat erilaisia. Se on haaste koulujärjestelmälle. Lasten aivoverkosto on joka tapauksessa parhaassa mahdollisessa vireessä oppimista varten, joten oppimista on vaikea enää tehostaa, mutta sen sijaan sitä on helppo heikentää. – Emotionaalisesti tasapainoinen ja hyvä ympäristö on lapselle turvallinen ympäristö. Jos lapsi kokee jostakin syystä olevansa uhattuna, aivot ovat hälytystilassa eikä hän pysty omaksumaan mitään. Se ei ole hyväksi aivojen kehitykselle. Uhkan kokemus on hyvin yksilöllistä.

Oppiminen näkyy aivoissa muutoksina hermoverkoissa. Aivoihin jää muistijälkiä, jotka lujittuvat erityisesti nukkumisen aikana. Vanha totuus on pystytty nyt siis todentamaan aivotutkimuksella.

Levon ja turvan lisäksi aivot tarvitsevat oppimiseen paljon toistoja. – Toiston on hyvä tulla erilaisista tilanteista. Päiväkodissa lapsi saa mallia myös toisilta lapsilta, jos mietitään vaikka ei-toivottua käytöstä, kuten lyömistä. Sääntöjen luominen voi olla helpompaa, kun lapsi oppii erilaisissa tilanteissa, ettei ketään saa lyödä.

Parviainen on seurannut jyrkkää vastakkainasettelua kodin ja päiväkodin välillä ihmetellen.

Aivojen kehityksen kannalta kumpikin ympäristö voi olla hyvä tai huono. – Myös virikkeitä tarvitaan. Iän myötä lapsi alkaa hakea vuorovaikutusta ja toimintaa ja nauttia siitä. Tässäkin lapset ovat erilaisia, joten parasta on oppia kuuntelemaan ja tarkkailemaan heitä. Sen lisäksi, että lapsella on virikkeitä, pitää olla myös tilaa omille ajatuksille.

Teksti Tuija Siljamäki

Kuva Hanna-Kaisa Hämäläinen

Lastentarha 5/2018