Yhteenveto: Henkilön mielikuvien voimakkuus on yhteydessä prefrontaalisen aivokuoren ja näköaivokuoren kiihtyvyyteen. Näköaivokuoren voimakkaasti kiihtyvät neuronit saattavat vähentää henkilön kykyä kuvitella mielikuvia. Havainnot valaisevat sitä, miten afantasia, tila, jossa henkilö ei kykene kuvittelemaan mielikuvia, voi syntyä.
Lähde: UNSW Sydneyn tutkijoiden johtamassa tutkimuksessa on havaittu, että henkilön mentaalisen mielikuvituksen – hänen kykynsä kuvitella jotain mielessään – vahvuus on yhteydessä eri aivoalueiden kiihtyvyyteen.
Erittynyt prefrontaalinen aivokuori sai henkilön todennäköisemmin visualisoimaan voimakkaita mielikuvia, kun taas visuaalisella aivokuorella tilanne oli päinvastainen.
Aivojen kiihtyvyys on neuronien laukeamisen todennäköisyys, ja se vaihtelee henkilöittäin – esimerkiksi aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että ihmisillä, jotka kärsivät migreenistä auran kera, on korkea visuaalisen aivokuoren kiihtyvyys.
”Yllättäen osallistujat, joiden näköaivokuori oli vähemmän heräteherkkä, näkivät vahvempia mielikuvia”, sanoo tohtori Rebecca Keogh, psykologian laitoksen tutkijatohtori ja tutkimuksen pääkirjoittaja. Tulokset julkaistiin tänään eLife-lehdessä.
Neuronit, jotka syttyvät useammin näköaivokuorella, saattavat lisätä ”kohinaa” kuvasignaaliin, tutkijat teoretisoivat – häiriten henkilön kykyä muodostaa selkeä kuva mielessään.
”Ajattele aivojen näköaivokuori liitutauluna”, sanoo tohtori Keogh, joka työskentelee professori Joel Pearsonin kanssa UNSW:n Future Minds Labissa, joka on keskus, joka tekee sekä kognitiivisen neurotieteen perustutkimusta että soveltavaa työtä.
”Jos piirtäisit kuvan pölyiselle (kiihtyneemmälle) liitutaululle, sitä olisi vaikea nähdä, mutta jos piirtäisit puhtaammalle (vähemmän kiihtyneelle) liitutaululle, kuva olisi selkeämpi.”
Neurotieteellisessä tutkimuksessa käytettiin monimenetelmällistä lähestymistapaa herätettävyyden ja kuvan voimakkuuden välisen yhteyden tunnistamiseksi, mukaan lukien fMRI-aivokuvantamisdatan analysointi ja heikkojen hallusinaatioiden aiheuttaminen magneettisesti (menetelmä, jota kutsutaan transkraniaaliseksi magneettisimulaatioksi eli TMS).
Tunnistettuaan aivojen herätettävyyden ja mielikuvien voimakkuuden välisen yhteyden tutkijat muuttivat henkilön näköaivokuoren herätettävyyttä ei-invasiivisella aivostimulaatiolla (jota kutsutaan transkraniaaliseksi tasavirtastimulaatioksi eli tDCS:ksi) nähdäkseen, aiheuttaako se muutoksen mielikuvien voimakkuudessa. Kussakin tutkimusvaiheessa oli 16-37 osallistujaa, yhteensä yli 150 henkilöä. He aikovat laajentaa tätä tutkimusta tulevissa tutkimuksissa.
”Kyvyssä luoda mielikuvia mielessämme on myös suuria yksilöllisiä eroja”, tohtori Keogh sanoo. ”Joillekin ihmisille kuva on niin selkeä, että se on melkein kuin näkisi, toisille se on heikko ja hämärä. Jotkut eivät näe lainkaan mitään.”
”Tutkimuksemme tarjoaa mahdollisen neurologisen selityksen sille, miksi näitä suuria yksilöllisiä eroja esiintyy.”
Tällaisten erojen syy on ollut tieteellinen mysteeri siitä lähtien, kun Charles Darwinin serkku Francis Galton havaitsi vuonna 1883, että joillakin ihmisillä on vahva mielikuvituskyky, kun taas toiset syntyvät ilman minkäänlaista mielikuvitusta.
”Galtonin löytö tehtiin vuonna 1883, mutta joidenkin teorioiden mukaan kysymys voisi juontaa juurensa niinkin kauas kuin filosofi Platoniin”, sanoo professori Pearson, Future Minds Labin johtaja.
”On jännittävää löytää vihdoin ensimmäiset johtolangat siitä, miksi meidän jokaisen mielenelämässä on niin suuria eroja.”
Tutkijat käyttivät mielikuvitukseen kurkistamista
Mittaakseen henkilön mielikuvien elävyyttä tutkijat sovelsivat laboratoriomenetelmää, jossa käytetään visuaalista illuusiota nimeltä ”binokulaarinen rivaliteetti”, jolla voidaan suoraan mitata mielikuvien aistivoimaa. Tämä menetelmä on luotettavampi ja tarkempi kuin se, että osallistujilta kysyttäisiin heidän mielipidettään siitä, kuinka voimakkaita heidän mielikuvituksensa ovat.
”Osallistujille näytettiin joko kirjain ’R’ tai ’G’ jokaisen mielikuvituskokeilun alussa”, sanoo tohtori Keogh. ”Kirjain edusti kuvaa, joka heidän oli tarkoitus kuvitella: ’R’ osoitti vaakasuoraa punaista kuviota, kun taas ’G’ osoitti pystysuoraa vihreää kuviota.
”Sitten heidän piti kuvitella punainen tai vihreä kuvio 6-7 sekunnin ajan. Sen jälkeen heille näytettiin kuviota kuvaava kuva näytöllä (binokulaarinen rivaliteettinäyttö) lyhyen 750 millisekunnin ajan.
”Kun kuva katosi, he ilmoittivat, kumpi kuva oli ollut hallitseva, eli näkivätkö he pääasiassa vihreää, punaista vai sekoitusta. Mittasimme visuaalisen mielikuvan voimakkuutta niiden kokeiden prosenttiosuutena, joissa heidän kuvittelemansa kuva oli se kuva, jonka he näkivät binokulaarisessa rivalisointinäytössä.”
Mitä vahvempi heidän mielikuvansa oli, sitä todennäköisemmin se hallitsi lyhyitä visuaalisia ärsykkeitä.
”Tällä menetelmällä ohitetaan tarve kysyä jokaiselta osallistujalta heidän mielipidettään omasta mielikuvastaan, jonka tiedämme usein olevan puolueellinen”, sanoo professori Pearson.”
”Sen sijaan illuusio näyttää mittaavan mentaalisen kuvan aivoihin jättämää aistijälkeä.”
Neuraalisen aktiivisuuden muokkaaminen
Työryhmä sääteli aivojen kiihtyvyyttä myös ei-invasiivisella aivostimulaatiolla, tDCS:llä. Tähän toimenpiteeseen kuului kahden pienen elektrodin – yhden positiivisen ja yhden negatiivisen – asettaminen pään sivuille.
”Yksinkertaisesti sanottuna, kun positiivinen elektrodi (niin sanottu ’anodi’) asetetaan aivojen osan päälle, se voi lisätä todennäköisyyttä, että neuronit syttyvät. Vastaavasti, jos negatiivinen elektrodi (ns. katodi) asetetaan sen alapuolella olevalle alueelle, se herää vähemmän”, tohtori Keogh sanoo.
Toimenpide ei satu – osallistujat tuntevat korkeintaan kutinaa tai pistelyä ihollaan.
”Aivojen herätettävyystasojen manipulointi aiheutti mielikuvien voimakkuuden muuttumisen, mikä viittaa siihen, että yhteys ei ole vain korrelatiivinen vaan kausatiivinen”, sanoo tohtori Keogh.
”Tämä on jännittävä kehitysaskel tDCS:n käyttämiselle mahdollisissa mielikuvien säätelyhoidoissa.”
Katse eteenpäin
TDCS:n lisätutkimuksia – mukaan lukien se, miten se toimii pidemmän ajan kuluessa ja miksi joillakin ihmisillä näyttäisi esiintyvän suurempia tai pienempiä kiihtyvyysmuutoksia sähköstimulaation vaikutuksesta – tarvitaan sen arvioimiseksi, miten sitä voitaisiin käyttää potentiaalisissa hoidoissa. Jos se on toteutettavissa, terapia voisi auttaa ihmisiä, joilla on yli- tai aliaktiivisia mielikuvavisualisointeja.
”Monissa mielenterveyshäiriöissä mielikuvista voi tulla hallitsemattomia ja traumaattisia”, tohtori Keogh sanoo. ”Tietomme viittaavat mahdolliseen tapaan hoitaa oireilevia visuaalisia mielikuvia manipuloimalla aivojen herätettävyyttä ei-intrusiivisesti.”
Prof. Pearson ja tohtori Keogh haluavat myös nähdä, miten heidän havaintonsa voisivat selittää afantasiaa – tilaa, jossa ihmiset eivät pysty visualisoimaan yhtään mitään.
”Tämä löytö saattaa myös valottaa ajankohtaista aihetta, mikä aiheuttaa afantasiaa ja hyperfantasiaa (erittäin aktiivista visualisointia)”, sanoo professori Pearson. ”Vaikka emme testanneet kumpaakaan tässä tutkimuksessa, löydöksemme pitävät sisällään ensimmäisen vihjeen aivomekanismista, joka saattaa ohjata näitä tiloja.”
Tohtori Keogh sanoo, että mihin tahansa visuaalista mielikuvitusta käyttävään kognitioon vaikuttaa todennäköisesti yksilön mielikuvituksen vahvuus.
”Ymmärtämällä, mikä ohjaa näitä yksilöllisiä eroja hermostollisella tasolla, pystymme potentiaalisesti lisäämään mielikuvituksen voimakkuutta ja vuorostaan lisäämään muita visuaalista mielikuvituksen voimakkuutta käyttäviä kognitioita”
sanoo hän.
Henkisillä mielikuvilla on tärkeä rooli jokapäiväisessä elämässä ja henkisissä prosesseissa. Olipa kyse sitten menneisyyden muistelemisesta, kirjojen lukemisesta tai ohjatusta meditaatiosta, monet ihmiset käyttävät visuaalista mielikuvitusta joka päivä.
”Mielikuvitus on keskeinen henkinen prosessi”, sanoo professori Pearson. ”Se pitää sisällään avaimen, jonka avulla voimme avata ymmärryksemme siitä, miten ajattelemme, tunnemme, muistamme ja teemme päätöksiä.”
Tästä neurotieteellisestä tutkimusartikkelista
Lähde:
Uuden Etelä-Walesin yliopisto
Median yhteystiedot:
Sherry Landow – University of New South Wales
Kuvan lähde:
Kuva on julkinen.
Original Research: Open access
”Cortical excitability controls the strength of mental imagery”. by Rebecca Keogh On vastaava kirjoittaja, Johanna Bergmann, Joel Pearson.
eLife doi:10.7554/eLife.50232.
Abstract
Cortical excitability controls the strength of mental imagery
Mental imagery provides a essential simulation tool for remembering the past and planning the future, with its strength affecting both cognition and mental health. Tutkimukset viittaavat siihen, että prefrontaalisia, parietaalisia, temporaalisia ja visuaalisia alueita kattava neuraalinen aktiivisuus tukee mentaalisten mielikuvien tuottamista. Sitä, miten tämä verkosto kontrolloi visuaalisten mielikuvien voimakkuutta, ei vielä tiedetä tarkalleen. Tässä tutkimuksessa aivokuvantamisen ja kallonsisäisen magneettisen fosfeenin tiedot osoittavat, että alhaisemmat lepoaktiivisuus- ja kiihtyvyystasot varhaisessa visuaalisessa aivokuoressa (V1-V3) ennustavat vahvempia aistimaisia mielikuvia. Lisäksi näköaivokuoren herätettävyyden sähköinen vähentäminen tDCS:n avulla lisää mielikuvien voimakkuutta, mikä osoittaa näköaivokuoren herätettävyyden kausatiivisen roolin visuaalisten mielikuvien hallinnassa. Yhdessä nämä tiedot viittaavat aivokuoren herätettävyyden neurofysiologiseen mekanismiin, joka osallistuu mielikuvien voimakkuuden hallintaan.