Aivojen pikkuruiset muistiyksiköt ja oppiminen

Hermosolut viestivät toisten hermosolujen kanssa synapseiksi kutsuttujen liitosten kautta. Hermosoluja aktivoivat synapsit sijaitsevat pienen pienissä nystyröissä, joita kutsutaan dendriittien okasiksi (katso kuva: ”Alkutilanne”). Okasten koko määrittää synapsin tehokkuutta ja pysyvyyttä. Kun opimme uusia taitoja, meille muodostuu uusia okasia (Fu ym., 2012) (kuva: ”Oppiminen”). Samalla ”turhat” okaset surkastuvat pois (kuva: ”Harjoitus”). Okasia voidaankin pitää aivojen pieninä muistiyksiköinä. Niitä lisäämällä ja poistamalla, ja niiden tehoa kasvattamalla tai vähentämällä, aivot muokkaavat toimintaansa ja tallentavat uusia taitoja muokattuihin synapsipolkuihin (Hofer ja Bonhoeffer, 2010). Esimerkiksi kielen opiskeluun liittyen voidaan ajatella, että jokaista uutta opittavaa/muistettavaa sanaa kohti tarvitaan tietty määrä uusia okasia. Kun sanoja harjoitellaan, niiden muistamisesta vastuussa olevat okaset muuttuvat isommiksi, tehokkaammiksi ja –pysyvämmiksi (kuva: ”Harjoitus”). Jos sanaa taas ei käytetä pitkään aikaan, synapsi heikkenee ja okanen kutistuu. Okanen kuitenkin säilyttää paikkansa hermoradassa, vaikkei se olisikaan aktiivisessa käytössä. Jos sana otetaan taas myöhemmin käyttöön, on olemassa olevien synapsien vahvistaminen paljon helpompaa kuin niiden uudelleen luominen. Saman ilmiön voi havaita arjessa, kun opettelee uudelleen taitoa, jonka on jo kerran oppinut ja osannut, mutta sittemmin jättänyt käyttämättä.

Oppiminenmalli

Kuva: Mallikuva havainnollistaa oppimisessa tapahtuvia muutoksia okasissa. Kuvassa näkyy yhden hermosolun dendriitit ja dendriitillä olevat okaset ja toisen hermosolun aksoni. Tämä kuvasarja on tehty kuvamanipulaatiolla eikä siis ole oikea tutkimustulos.

Nykyisin tuntuu olevan vallalla ajattelu, että asioita ei tarvitse oppia koska tieto löytyy internetistä. On kuitenkin hyvä muistaa, että opittavia asioita ei voi ymmärtää, jos asian ymmärtämistä edellyttävien peruskäsitteiden ja termien merkitystä ei opita. Okasten kautta ajateltuna, uusille asioille pitää muodostaa uudet okaset, mikä yleensä tarvitsee toistoja. Kielen oppiminen on tässäkin hyvä esimerkki. Pystyäkseen puhumaan kieltä sujuvasti, pitää ensin hallita hyvin kielen sanat ja kieliopin perusteet, kielen kulttuurin ja ääntämyksen. Jokaista sanaa pitää toistaa monta kertaa, että se jää pysyvästi muistiin. Kaikille lienee myös selvää, että kun kieltä osaa hyvin, sen käytössä voi soveltaa, rikkoa sääntöjä ”oikein”. Sama pätee muihinkin opittaviin asioihin. Jos asioita ei osaa sujuvasti, niitä ei voi ymmärtää tai soveltaa. Pelkkä tiedon hetkellinen tietäminen ei riitä. Tämä on hyvä muistaa myös puhuttaessa peruskoulun opetuksesta. Nykyisin keskustellaan paljon siitä, että koulussa tulisi keskittyä enemmän tiedon käsittelyn opetteluun sen helpon saatavuuden vuoksi ja toisaalta ilmiöpohjaiseen oppimiseen. Lasten järjestelmälliselle hermoratojen rakentumiselle on kuitenkin tärkeää, että myös nykymuotoisessa koulussa paneudutaan opittavien asioiden huolelliseen harjoitteluun. Hyvin rakennettuun hermoverkkoon on helppo lisätä tietoa ja opittuja asioita ja niiden yhdistely ja jäsentely sujuu mallikkaasti.

Mielenkiintoinen huomio on myös se, että ihmisten älykkyystesteillä mitattu älykkyys on kasvanut länsimaissa aina noin 2000 luvulle asti (Flynn, 2012), mutta viimeisimmät tulokset kertovat myös päinvastaisesta ilmiöstä, Suomi mukaan lukien (Dutton ja Flynn, 2013; Shayer ja Ginsburg, 2009). Laskun taustalla olevia syitä lienee useita ja yksinkertaista syy-seuraussuhdetta lienee mahdotonta rakentaa yksittäisten tekijöiden välille. On kuitenkin todennäköistä, että ilmiön taustalla on yhteiskuntien kulttuuris-taloudellis-teknologinen kehitys. Esimerkiksi 1990-luvulla internetin käyttö yleistyi ja on mahdollista, että internet on vähitellen korvannut ihmisten omat muistipankit.

Yleisesti tiedetään, että aivojen aktiivinen käyttö, ja aivojen haastaminen, ehkäisee muistin heikentymistä vanhuusiässä, dementiaa (Hall ym., 2009). Dementiassa synapsit ja okaset tuhoutuvat pikku hiljaa. Oppikaa siis ja käyttäkää aivojanne, älkää jättäytykö internetin tiedon varaan. Ja arvostakaa koulussa tehtävää ensiarvoisen tärkeää verkoston perusrakennusta, sillä on merkitystä niin lasten ajattelutaidoille kuin heidän hyvinvoinnilleen nyt ja tulevaisuudessa.

Ymmärrys oppimisessa tapahtuvista biologisista prosesseista ja lasten koulussa oppimisen seuranta luovat yhdessä edellytykset tutkimustietoon perustuville koulutuspoliittisille päätöksille, jolloin ei tarvitse arvailla parhaita ratkaisuja. Toivottavasti tätä mahdollisuutta myös käytetään päätöksiä tehdessä!

PirtaRisto


Tietoa kirjoittajista: 

Pirta Hotulainen toimii ryhmänjohtajana Lääketieteellinen Tutkimuslaitos Minervassa ja omassa työssään hän tutkii miten hermosolujen yhteyksien toimivuutta ja määrää säädellään. Sähköposti: pirta.hotulainen@helsinki.fi

 


Risto Hotulainen toimii apulaisprofessorina Helsingin yliopiston Koulutuksen arviointikeskuksessa ja hän tutkii koulutuksen arvioinnin ohella ajattelu- ja oppimaan oppimisen taitojen kehittymistä. Sähköposti: risto.hotulainen@helsinki.fi

 

 


Viitteet:

 

2 vastausta artikkeliin ”Aivojen pikkuruiset muistiyksiköt ja oppiminen

  1. Päivitysilmoitus: Aivojen pikkuruiset muistiyksiköt ja oppim...

  2. Päivitysilmoitus: Aivojen pikkuruiset muistiyksiköt ja oppim...

Kommentointi on suljettu.