Sikiökin tallentaa muistiin kuulemiaan ääniä
Pienen vauvan on tiedetty tunnistavan ääniä, jotka se on kuullut kohdussa. Suomalaistutkijat ovat nyt päässeet tuon oppimisprosessin jäljille tutkimalla äänten havaitsemista ja oppimista sikiövaiheessa.
Suomen Akatemian huippuyksikkönä toimivan Helsingin yliopiston Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikön tutkimus on selvittänyt äänien havaitsemista ja oppimista viimeisillä raskausviikoilla.
- Olemme antaneet äidin vatsanpeitteiden läpi äänne-impulsseja sikiölle ja havainneet, että sikiö oppii esimerkiksi erottamaan i- ja a-äänteiden eron varsin nopeasti. Tutkimukset siis osoittavat, että kuulon erottelukyky myös puheäänissä kehittyy huomattavasti aikaisemmin kuin tähän asti on luultu. Sikiötutkimuksemme myös osoittivat yllätyksellisesti puheäänien prosessoinnin toimivan niin hyvin, että se mahdollistaisi puheen havaitsemisen samalla tavalla kuin vaikkapa pikkulapsilla, kertoo akatemiatutkija Minna Huotilainen.
MMN-reaktio erottaa äänet
- Suomalaiset kognitiiviset aivotutkimukset ovat herättäneet paljon huomiota maailmanlaajuisesti, kertoo tutkimusyksikön johtaja akatemiaprofessori Risto Näätänen. Tulokset on mahdollistanut suomalaisten tekninen etumatka magneettikenttien tutkimisessa.
Näätäsen tutkimusryhmä on pitkään selvittänyt aivojen kykyä erottaa eri äänet eli ns. MMN-reaktiota. MMN tulee termistä mismatch negativity, joka on suomennettu poikkeavuusnegatiivisuudeksi. Reaktio syntyy toistuvan äänen muuttuessa, ja esimerkiksi lukihäiriöisillä lapsilla se on vaimentunut.
- MMN:n avulla on voitu paikallista äidinkielen puheäänteiden muistijäljet aivoissa ja osoittaa niiden muodostuminen jo ennen vuoden ikää. Nyt Huotilaisen tutkimukset osoittavat muistijälkien syntymisen jo sikiövaiheessa, mikä on erittäin kiinnostava tutkimustulos, Näätänen sanoo.
Viime vuosikymmenellä laitteiden kehittyessä voimistunut tutkimusmenetelmä on jo löytänyt useita sovellusalueita.
- Lukihäiriöt ovat kehityksen ongelma, joka heijastuu koko ihmisen tulevaisuuteen. MMN:n avulla voidaan mitata lukihäiriön kuntoutusohjelman tehokkuutta. Olemme saaneet erittäin lupaavia alustavia tuloksia siitä, että kehittämällä lapsen äänten erottelukykyä melko lyhytkestoisellakin kuntoutusohjelmalla, kielen oppimisen häiriöt helpottavat, kertoo Näätänen.
Kuulotiedon käsittelyn ongelmia on havaittu myös ADHD-lapsilla, sekä Aspergerin syndroomasta ja autismista kärsivillä lapsilla.
Useita sovelluksia
Muutamassa vuodessa MMN-reaktion mittauksilla on havaittu olevan monia sovellusaloja. Menetelmän avullahan on mahdollista objektiivisesti mitata äänten erottelukykyä ja muistamista myös sellaisilta ihmisiltä, joilta niitä ei voi muutoin mitata, kuten esimerkiksi koomassa olevat ja afasiapotilaat.
- Yksi mielenkiintoisista huomioista on, että MMN toimii koomatilasta heräämisen ennustajana. Kokeissa on havaittu, että jos MMN-reaktio havaitaan, potilas herää koomasta noin viikon kuluessa.
MMN-reaktio on heikentynyt monilla niillä ihmisryhmillä, joiden aivoihin on kohdistunut joko sairaus tai vamma. Näin ollen myös näiden ihmisten kuntoutumista voidaan seurata tällä menetelmällä.
MMN-mittauksen avulla voidaan seurata esimerkiksi kuuloaivovaurion paranemista aivojen verisuonitukoksen jälkeen. Samoin voidaan mitata lyhytkestoista muistia esimerkiksi Alzheimerin tautia sairastavilla. Tutkimuksissa on myös havaittu, jatkuva runsas alkoholin käyttö lyhentää lyhytkestoista muistia ilmentäen aivojen rappeutumista. Risto Näätäsen mukaan mielenkiintoisia tuloksia on saatu myös skitsofreniasta sekä diabeteksen aiheuttamista aivomuutoksista. Esimerkiksi diabeteksessa kuulon erottelukyky voi huonontua, mikä voi merkitä aivojen nopeampaa rappeutumista.
