6 tapaa lisätä neuroplastisuutta + pitää aivosi nuorina

Henkisesti ja fyysisesti aktiivisen elämäntavan johtaminen on kulmakivi aivojen terveyden ylläpitämisessä ja kognitiivisen suorituskyvyn optimoinnissa. Tämä perusta perustuu aivojen kiehtovaan kykyyn: neuroplastisuuteen tai aivojen plastisuuteen. 

Mikä on neuroplastisuus?

Neuroplastisuus on aivojen luontainen kyky sopeutua ja organisoida itsensä uudelleen vastauksena elämänkokemuksiin, mikä mahdollistaa oppimisen ja taitojen kehittämisen käytännön avulla.

Neuroplastisuus toimii kahdella tasolla:

• Toiminnallinen plastisuus: Muokkaa olemassa olevien neuronien ja synapsien toimintaa laukaisemalla molekyylitason muutoksia.
• Rakenteellinen plastisuus: Muuttaa aivojen rakennetta hermosolujen yhteyksien, gliasolujen ja solumorfologian muutosten kautta.

Vaikka neuroplastisuudella on taipumus heikentyä iän myötä, mikä selittää, miksi lapset ovat niin nopeita oppijoita aikuisiin verrattuna, aivomme säilyttävät huomattavan sopeutumispotentiaalin koko elämän ajan. Tätä kapasiteettia stimuloivaan toimintaan osallistuminen edistää sekä toiminnallisia että rakenteellisia aivojen muutoksia, mikä lopulta lisää kognitiivista suorituskykyä. 

Tutkitaan, kuinka voimme hyödyntää tätä potentiaalia aivojen toiminnan parantamiseksi.

Aktiviteetit neuroplastisuuden lisäämiseksi 

Oppiminen porttina neuroplastisuuteen

Oppiminen harjoittaa luonnostaan neuroplastisuutta muokkaamalla hermopiirejä, jotka koodaavat uutta tietoa tai taitoja. Jatkuvan käytännön myötä nämä muutokset voivat kehittyä toiminnallisista mukautuksista rakenteellisiin muutoksiin. Esimerkiksi:

Musiikkikoulutus

Soittimen soittaminen stimuloi kognitiivisia prosesseja aistien ja motoristen harjoitusten avulla. Ammattimuusikoilla on lisääntynyttä harmaata ainetta motorisilla ja kuuloalueilla.¹ Tutkimukset osoittavat jopa, että lyhytaikainen harjoittelu, kuten yksinkertaisen pianosarjan oppiminen, voi aiheuttaa toiminnallisia ja rakenteellisia muutoksia aivoissa.^2—4 Musiikkikoulutuksen edistämä neuroplastisuus voi edistää kognitiivisten kykyjen, kuten muistin ja puheenkäsittelyn, parantamista.^5,6

Motoriset taidot

Toiminnot, kuten jongleeraus, edistävät aivojen mukautuksia, jotka liittyvät visuaalisen liikkeen käsittelyyn ja muistiin.⁷ Jopa vanhemmat aikuiset, joilla on hieman pienempiä rakenteellisia muutoksia kuin nuoremmilla yksilöillä, kokevat parannuksia hippokampuksen kaltaisilla alueilla, jotka ovat kriittisiä muistin ja oppimisen kannalta.⁸

Pelaaminen kognitiivisena tehostajana

Videopelit haastavat sekä motorisia että kognitiivisia taitoja. Tutkimukset paljastavat, että pelaaminen vain kahden kuukauden ajan lisää harmaata ainetta alueelliseen navigointiin, työmuistiin ja suunnitteluun liittyvillä alueilla.⁹ Samoin muut tutkimukset osoittavat, että huomio-, havainto- ja toimeenpanovalvontatehtäviä voidaan parantaa vain 10—20 tunnin videopelien pelaamisen jälkeen.^10—12

Kaksikielisyys ja aivojen rakenne

Uuden kielen oppiminen — jopa myöhemmin elämässä — parantaa harmaan aineen tiheyttä, aivokuoren paksuutta ja valkoisen aineen eheyttä.¹³ Moottorielementin, kuten viittomakielen, lisääminen vahvistaa näitä vaikutuksia ottamalla käyttöön visuaalisia ja spatiaalisia prosessointialueita.¹⁴

Unen rooli oppimisessa ja neuroplastisuudessa

Uni on välttämätöntä oppimisen ja muistin vahvistamiseksi.¹⁵ Unen aikana prosessit, kuten pitkäaikainen tehostuminen (LTP) ja synapsien muodostuminen, optimoivat aivojen plastisuuden.^16,17 Tutkimukset osoittavat, että muistin muistaminen paranee merkittävästi, kun oppimista seuraa uni, varsinkin kun uni tapahtuu pian uuden tiedon hankkimisen jälkeen.^18—20 Huono uni kuitenkin häiritsee näitä prosesseja ja liittyy siihen vähentyneellä harmaalla aineella ja hippokampuksen tilavuudella.^21—26

Harjoitus: katalysaattori aivojen sopeutumiselle

Säännöllinen liikunta hyödyttää aivoja monella tasolla:

• Toiminnalliset muutokset: Liikunta parantaa välittäjäaineiden tasoja, synaptista viestintää ja aivokuoren aktiivisuutta.^27—30
• Rakenteelliset muutokset: Lisääntyneet harmaan ja valkoisen aineen määrät, erityisesti hippokampuksen kaltaisilla alueilla, kompensoivat normaalia ikään liittyvää aivojen surkastumista ja tukevat muistia.^31—35

Jopa yksinkertainen 40 minuutin kävelymatka voi herättää neuroplastisuutta, ja kumulatiiviset vaikutukset parantavat hippokampuksen rakennetta ja muistia ajan myötä.³⁶

Stressin vähentäminen meditaation avulla

Jatkuva stressi heikentää neuroplastisuutta, kun taas mindfulness-meditaation kaltaiset käytännöt torjuvat näitä vaikutuksia vähentämällä stressihormonitasoja.^37—40 Tutkimukset yhdistävät meditaation aivojen rakenteellisiin muutoksiin alueilla, jotka tukevat huomiota, tunteiden säätelyä ja kognitiota, auttaen aivoja toipumaan stressistä ja edistämään plastisuutta.^41,42

Tue aivojen terveyttä ravitsemuksen avulla

Ravitsemus voi vaikuttaa useisiin soluprosesseihin ja rakenteisiin, jotka ovat välttämättömiä neuroplastisuusmekanismien elinkelpoisuuden kannalta, mukaan lukien solujen aineenvaihdunta ja mitokondrioiden terveys. Luonnolliset nootrooppiset aineet ovat ravinnon ainesosia ja muita luonnossa saatavilla olevia yhdisteitä, kuten vitamiineja, kivennäisaineita, aminohappoja, yrttejä ja sieniä, joiden tutkitaan tukemaan ja suojaavan aivojen toiminnallista ja rakenteellista tilaa. Esimerkkejä suosituista nootrooppisista aineista ovat: L-teaniini, Citocoline, Magnesiumja Lion's Mane.

Aivojen sopeutumisen edistäminen

Avain neuroplastisuuden hyödyntämiseen on aivojen sitoutuminen monipuolisten, uusien ja stimuloivien toimintojen avulla. Aivojen sitoutuminen tarkoittaa muutakin kuin vain jotain tekemistä; keskittyminen ja toisto ovat ratkaisevan tärkeitä neuroplastisuuden kannalta. Kohtele aivojasi kuin lihaksia: haasta se, ravitse sitä ja anna sille aikaa levätä ja toipua. Uusien taitojen oppimisesta hyvin nukkumiseen, kaikki ponnistelut merkitsevät terveempiä ja mukautuvampia aivoja.

Viitteet:

1. Gaser C, Schlaug G. Harmaan aineen erot muusikoiden ja ei-muusikoiden välillä. Ann NY Acad Science. 2003; 999:514-517. https://doi.org/10.1196/annals.1284.062 
2. Lappe C, Herholz SC, Trainor LJ, Pantev C.Lyhytaikaisen unimodaalisen ja multimodaalisen musiikkikoulutuksen aiheuttama kortikaalinen plastisuus. J Neuroscience. 2008; 28 (39): 9632-9639. https://www.jneurosci.org/content/28/39/9632
3. Pantev C, Lappe C, Herholz SC, Trainor L.Kuulo-somatosensorinen integraatio ja aivokuoren plastisuus musiikkikoulutuksessa. Ann NY Acad Science. 2009; 1169:143-150. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1749-6632.2009.04556.x
4. Li Q, Gong X, Lu H, Wang Y, Li C.Musiikkikoulutus indusoi toiminnallisen ja rakenteellisen kuulo-motorisen verkon plastisuuden nuorilla aikuisilla. Hum Brain Mapp. 2018; 39 (5): 2098-2110. http://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29400420/
5. Guo X, Li Y, Li X, et ai. Soitinharjoittelu parantaa iäkkäiden aikuisten verbaalista muistia ja hermotehokkuutta. Hum Brain Mapp. 2021; 42 (5): 1359-1375. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hbm.25298
6. Fleming D, Wilson S, Bidelman GM. Lyhytaikaisen musiikkikoulutuksen vaikutukset puheen hermoprosessointiin vanhemmilla aikuisilla. Brain Cogn. 2019; 136:103592. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2019.103592 
7. Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, May A.Neuroplastisuus: harjoittelun aiheuttamat muutokset harmaassa aineessa. Luonto. 2004; 427 (6972): 311-312. https://www.nature.com/articles/427311a
8. Mogenson GJ, Jones DL, Yim CY. Motivaatiosta toimintaan: toiminnallinen rajapinta limbisen järjestelmän ja moottorijärjestelmän välillä. Prog Neurobiol. 1980; 14 (2-3): 69-97. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6999537/
9. Kühn S, Gleich T, Lorenz RC, Lindenberger U, Gallinat J.Super Marion pelaaminen indusoi aivojen rakenteellista plastisuutta. Mol Psychiatria. 2014; 19 (2): 265-271. https://www.nature.com/articles/mp2013120
10. Green CS, Bavelier D. Toimintavideopeli muuttaa visuaalista valikoivaa huomiota. Luonto. 2003; 423 (6939): 534-537. https://www.nature.com/articles/nature01647
11. Vihreä CS, Bavelier D.Luettelointi vs. useiden esineiden seuranta: toimintavideopelien pelaajat. Kognitio. 2006; 101 (1): 217-245. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16359652/ 
12. Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF. Reaaliaikainen strategiavideopeli heikentää vanhempien aikuisten kognitiivista heikkenemistä. Psykolin ikääntyminen. 2008; 23 (4): 765-777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19140648/ 
13. Li P, Legault J, Litcofsky KA. Neuroplastisuus toisen kielen oppimisen funktiona: anatomiset ja toiminnalliset allekirjoitukset. aivokuori. 2014; 58:301-324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24996640/
14. Banaszkiewicz A, Bola Ł, Matuszewski J, Szwed M, Rutkowski P, Ganc M.Aivojen uudelleenorganisointi viittomakielen myöhäisten oppijoiden kuulemisessa. Hum Brain Mapp. 2021; 42 (2): 384-397. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33098616/ 
15. Rasch B, Born J. Tietoja unen roolista muistissa. Physiol Rev. 2013; 93 (2): 681-766. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00032.2012
16. Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G.Paikallinen uni ja oppiminen. Luonto. 2004; 430 (6995): 78-81. https://www.nature.com/articles/nature02663
17. Cirelli C, Tononi G.Unen ja heräämisen vaikutukset aivojen geenien ilmentymiseen. Neuroni. 2004; 41 (1): 35-43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14715133/
18. Talamini LM, Nieuwenhuis IL, Takashima A, Jensen O. Nukkuminen suoraan oppimisen jälkeen hyödyttää muistin säilyttämistä. Opi Mem. 2008; 15 (5): 233-237. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18391183/
19. Gais S, Lucas B, Born J. Nukkuminen oppimisen jälkeen auttaa muistamaan muistia. Opi Mem. 2006; 13 (3): 259-262. https://learnmem.cshlp.org/content/13/3/259.full
20. Payne JD, Tucker MA, Ellenbogen JM, Wamsley EJ, Walker MP, Schacter DL, Stickgold R.Sleepin rooli emotionaalisesti valensoidun tiedon muistissa. PLoS One. 2012; 7 (4): e33079. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0033079
21. Backhaus J, Junghanns K, Born J, Hohaus K, Faasch F, Hohagen F.Muistin vakauttamisen heikkeneminen unen aikana potilailla, joilla on primaarinen unettomuus. Biol-psykiatria. 2006; 60 (12): 1324-1330. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16876140/
22. Nissen C, Kloepfer C, Nofzinger EA, Feige B, Voderholzer U, Riemann D.Uneen liittyvä muistin vakauttaminen primaarisessa unettomuudessa. J Sleep Res. 2011; 20 (1 kohta 2): 129-136. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20673291/ 
23. Joo EY, Kim H, Suh S, Hong SB. Harmaan aineen puutteet potilailla, joilla on krooninen primaarinen unettomuus. Nuku. 2013; 36 (7): 999-1007. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4098804/ 
24. Altena E, Vrenken H, Van Der Werf YD, van den Heuvel OA, Van Someren EJ. Vähentynyt harmaa aine kroonista unettomuutta sairastavien potilaiden fronto-parietaalisessa verkostossa. Biol-psykiatria. 2010; 67 (2): 182-185. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19782344/ 
25. Riemann D, Voderholzer U, Spiegelhalder K, et ai. Unettomuus ja masennus: voisiko ”hippokampuksen haavoittuvuus” olla yleinen mekanismi? Nuku. 2007; 30 (8): 955-958. https://academic.oup.com/sleep/article-abstract/30/8/955/2696802?redirectedFrom=fulltext 
26. Joo EY, Lee H, Kim H, Hong SB. Hippokampuksen haavoittuvuus ja sen taustalla oleva mekanismi potilailla, joilla on krooninen primaarinen unettomuus. Nuku. 2014; 37 (7): 1189-1196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25061247/
27. Maddock RJ, Casazza GA, Buonocore MH, Tanase C. Harjoituksen aiheuttamat muutokset etuosan cingulaarisen aivokuoren glutamaatti- ja GABA-tasoissa. J Neuroscience. 2016; 36 (8): 2449-2457. https://www.jneurosci.org/content/36/8/2449 
28. Church DD, Hoffman JR, Mangine GT, et ai. Korkean intensiteetin ja suuren volyymin vastustusharjoituksen vertailu BDNF: n vasteeseen harjoitteluun. J Appl Physiol (1985). 2016; 121 (1): 123-128. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27231312/ 
29. Vaughan S, Wallis M, Polit D, et ai. Multimodaalisen liikunnan vaikutukset kognitiiviseen ja fyysiseen toimintaan ja aivoista johdettuun neurotrofiseen tekijään iäkkäillä naisilla: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus. Ikä ikääntyminen. 2014; 43 (5): 623-629. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24554791/ 
30. Moore D, Loprinzi PD. Harjoitus-muistitoiminto-linkin oletetut toimintamekanismit. Eur J Neuroscience. 2021; 54 (10): 6960-6971. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32236992/
31. Kleemeyer MM, Kühn S, Prindle J, et ai. Fyysinen kunto liittyy hippokampuksen ja orbitofrontaalisen aivokuoren mikrorakenteeseen vanhemmilla aikuisilla. Neurokuva. 2016; 131:155-161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26584869/
32. den Ouden L, van der Heijden S, Van Deursen D, et ai. Aerobinen liikunta ja hippokampuksen eheys vanhemmilla aikuisilla. Brain Plast. 2018; 4 (2): 211-216. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30598871/
33. Voss MW, Prakash RS, Erickson KI, et ai. Harjoituksen aiheuttama aivojen plastisuus: mikä on todiste? Trendit Cogn Sci. 2013; 17 (10): 525-544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23123199/
34. Wittfeld K, Jochem C, Dörr M, et ai. Sydän- ja hengityselinten kunto ja harmaan aineen tilavuus ajallisilla, etu- ja pikkuaivojen alueilla väestössä. May Clin Proc. 2020; 95 (1): 44-56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31902428/
35. Thomas AG, Dennis A, Rawlings NB, et ai. Aerobisen toiminnan vaikutukset aivojen rakenteeseen. Front Psychol. 2012; 3:86. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2012.00086/full
36. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, et ai. Harjoittelu lisää hippokampuksen kokoa ja parantaa muistia. Proc Natl Acad Ski U S A. 2011; 108 (7) :3017-3022. https://www.pnas.org/content/108/7/3017
37. Lupien SJ, Juster RP, Raymond C, Marin MF. Kroonisen stressin vaikutukset ihmisen aivoihin: neurotoksisuudesta haavoittuvuuteen, mahdollisuuksiin. Edessä oleva neuroendokrinoli. 2018; 49:91-105. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2018.02.001 
38. Radley J, Morilak D, Viau V, Campeau S.Krooninen stressi ja aivojen plastisuus: adaptiivisten ja huonojen adaptiivisten muutosten taustalla olevat mekanismit ja toiminnalliset seuraukset. Neurosci Biobehav Rev. 2015; 58:79-91. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.06.018
39. Chiesa A, Serretti A.Mindfulness-pohjainen stressin vähentäminen terveiden ihmisten stressinhallinnassa: katsaus ja meta-analyysi. J Altern Complement Med. 2009; 15 (5): 593-600. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/acm.2008.0495
40. Creswell JD, Taren AA, Lindsay EK, et ai. Muutokset lepotilan toiminnallisissa yhteyksissä yhdistävät mindfulness-meditaation vähentyneeseen interleukiini-6:een: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus. Psykoneuroendokrinologia. 2014; 44:1-12. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2014.02.007 
41. Kettu KCR, Nieboer S, Dixon ML, Floman JL, Ellamil M, Rumak SP. Liittyykö meditaatio muuttuneeseen aivojen rakenteeseen? Systemaattinen katsaus ja meta-analyysi morfometrisestä neurokuvauksesta meditaation harjoittajilla. Neurosci Biobehav Rev. 2014; 43:48-73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24705269/
42. Tang YY, Hölzel BK, Posner MI. Mindfulness-meditaation neurotiede. Nat Rev Neurosci. 2015; 16 (4): 213-225. https://www.nature.com/articles/nrn3916