PS 3 -kurssin
tiivistetyt asiat

UUSI OPS 2016

          Aivoja


Opetussuunnitelma
Peruskäsitteitä
Hermosolu
Aivot
Aivot ja kognitiiviset toiminnat
Aistit-johdanto
Havaitseminen
Tarkkaavaisuus
Muisti
Ajattelu
Koealue   ,
PS 3 course study material in English - texts and videos
Study material in English - Khan Academy - mainly videos





PS 3 -opetussuunnitelma, uusi ops. 2016



• kognitiivisen toiminnan periaatteita, kuten sisäiset mallit ja havaintokehä

• kognitiivisten toimintojen neuropsykologinen perusta

• kognitiivisen psykologian ja aivotutkimuksen tutkimusmenetelmiä

• havaitseminen, tarkkaavaisuus ja muisti kognitiivisina perustoimintoina sekä niiden biologinen perusta

• jonkin valinnaisen korkeampitasoisen kognitiivisen toiminnon tarkasteleminen,
esimerkiksi
  • kieli

  • ongelmanratkaisu

  • päätöksenteko

  • asiantuntijuus

LÄHDE:
Lukion opetussuunnitelman perusteet 2015 (pdf)




Muutaman peruskäsitteen kertaus



• kognitiivinen = tietoon liittyvä

   Kognitiiviset toiminnot:
  1. Havaitseminen = tiedon vastaanotto

  2. Ajattelu = tiedon käsittely

  3. Muisti = tiedon säilytys

• assosiaatio = mielleyhtymä
Ajattelu perustuu assosiaatioihin, eli ihminen liittää asioita toisiinsa mielessään.

• sensorinen = havaintotoimintaan liittyvä

• motorinen = liikkumiseen liittyvä




AIVOT JA HERMOSTO

BRAINS AND NERVOUS SYSTEM

s.202-211+56-61




HERMOSOLUN TOIMINTA

HOW DOES THE NEURON WORK?

s. 60-61





• hermosolussa, neuronissa, on monia tuojahaarakkeita, dendriittejä

• hermosolulla on vain yksi viejähaarake, aksoni
Neuroni  suomenkielisessä Wikipediassa.

Aksoni voi olla jopa lähes metrin mittainen.

Hermosolussa on
  • solukeskus

  • tuma on solukeskuksessa

  • tuojahaarakkeita eli dendriittejä (monta)

  • viejähaarake eli aksoni (yksi)

  • myeliinituppi on glia-solu, joka kiertyy aksonin ympärille (monta)

  • Ranvierin kurouma on kahden myeliinitupin välinen rako

  • aksoni jakautuu loppupäässä

  • synaptinen pääte on aksonin jakautuneiden osien päässä




• hermosoluliitoksessa, synapsissa, tiedon kulku tapahtuu kemiallisen välittäjäaineen avulla.
Välittäjäaineita on kymmenittäin, mutta tärkeimmät ovat dopamiini, serotoniini, asetylkoliini ja noradrenaliini.
Solukalvon ionikanavat  suomenkielisessä Wikipediassa.

• Hermosoluliitos eli synapsi voi olla joko kiihdyttävä (aktivoiva) tai ehkäisevä:
  • kiihdyttävä synapsi lisää hermosolun reagoimisen todennäköisyyttä

  • ehkäisevä synapsi vähentää hermosolun reagoimisen todennäköisyyttä

• hermosolu toimii ”laskimena”: jos aktivoivia impulsseja tulee enemmän kuin ehkäiseviä, hermosolun pintakalvo muuttuu ja aksonia (viejähaaraketta) pitkin lähtee hermoimpulssi eli aktiopotentiaali


• hermoimpulssi viejähaarakkeessa eli aksonissa:

|                ^        ^   K+
|   Na+     Na+  |        |   |
|____________|___|________|___|_______
    K+       |   K+       |   |
             V           Na+  V
AKSONI
 _____________________________________
|                             SOLUN 
|                             PINTAKALVO
|    ^         ^            ^
     |         |            |  
     |         |            |   
 Normaali-  HERMO-      Palautuminen.
 tilanne,   IMPULSSI    Ionipumput
 jännite    jännite     pumppaavat
  -70 mV     +40 mV     Na+ ja K+ 
      \      /          -ionit takaisin 
       \    /           
        \  /
     Ero on 110 mV


• viejähaarakkeita eli aksoneita on kahdenlaisia:
______________________________
      AKSONI
______________________________
   
Normaali hidas aksoni,
esim. jomottava kipu

   
        _______________
_______/ MYELIINITUPPI \______
AKSONI |               |
_______|  GLIASOLU     |______
       \_______________/
   
Myeliinitupellinen nopea aksoni, 
esim. nopea, viiltävä kipu.
Tuntoaistimusten välitys.
Liikekäskyjen välitys.
Gliasolu on kiertynyt aksonin 
ympärille.
Aktiopotentiaalin sähkökenttä
hyppää myeliinitupen yli
(ns. salsatorinen eteneminen).

• ihmisen hermoston suuri joustavuus ja mukautuvuus johtuu siitä, että tarpeellisiin paikkoihin syntyy lisää synapsiliitoksia (vrt. kissanpentu pystysuorien viivojen maailmassa) ja tarpeettomat yhteydet häviävät:



Näin tapahtuu myös ihmisen oppiessa uusia taitoja tai tietoja. Tai ihmisen herkistyessä jollekin asialle, esim. sodassa koviin ääniin pelko.

Hermosolujen muutokset tapahtuvat unen aikana kunnon yöunet ovat erittäin tärkeät tietojen ja taitojen oppimisessa!

• uudet synapsiliitokset muodostavat hermoverkkoja, jotka käsittelevät uutta tietoa.
Esim. käden supistajalihaksen eli hauislihaksen aktivointi on turhaa, ellei samalla käden ojentajalihasta rentouteta.

• aivot eroavat tietokoneesta siinä, että aivot käsittelevät tietoa rinnakkaisesti yhtä aikaa monessa hermoverkossa. Tietokone käsittelee tietoa peräkkäisesti, mutta valtavalla nopeudella.

• aivot voittavat tietokoneet ihmisille tärkeillä alueilla, esim. hahmontunnistuksessa (= mitä on edessäsi)

• aivoissamme on noin sata miljardia hermosolua.





VÄLITTÄJÄAINEET JA KÄYTTÄYTYMINEN

NEUROTRANSMITTERS AND
HUMAN BEHAVIOUR


s.203-206


SEROTONIINI - MUKANA HALUJEN JA TUNTEIDEN SÄÄTELYSSÄ

LIIKAA vaikutuksia:
      ujous
      pakkoneuroosit
      itseluottamuksen puute

LIIAN VÄHÄN vaikutuksia:
      väkivaltaisuus
      itsetuhoinen käytös
(suomalaisilta tapaväkivaltaisilta alkoholisteilta löydettiin alhaisia serotoniinipitoisuuksia)


NORADRENALIINI - AUTTAA AIVOJA VARAUTUMAAN VAARAAN

LIIKAA vaikutuksia:
      impulsiivinen väkivaltaisuus
      ylikiihtyneisyys

LIIAN VÄHÄN vaikutuksia:
      jännityksen etsintä
      suunniteltuja, kylmäverisia
          väkivallantekoja


ASETYLKOLIINI - mm. hengityksen säätely

hermokaasu estää asetylkoliinin toiminnan
hengitys lamaantuu


DOPAMIINI - mm. liikkuminen ja nautinto

- liikkuminen
(vrt. Jähmettyneiden heroinistien tarina, jossa huonosti tehty ns. design-huume tuhosi aivojen dopamiinia tuottavan osan ja ihminen jähmettyi täysin)

- dopamiinia liikaa
    mielleyhtymien löysyys:
  • skitsofrenia eli jakomielitauti
        harhat

  • Touretten syndrooma eli oireyhtymä, mm. pakonomaista kiroilua ja rumien puhumista sekä nopeita ja rajuja ei-tahdonalaisia liikkeitä

    Tourette's syndrome  YouTubessa


  • luovuus

- dopamiini liittyy nautinnon kokemukseen eli nautinnollisessa tilanteessa aivoissa vapautuu dopamiinia.
Huumeet lisäävät usein dopamiinia aivoissa ja ihminen kokee sen nautintona.
Dopamiini  suomenkielisessä Wikipediassa.




HERMOSOLUN TOIMINTAAN VAIKUTTAMINEN

HOW TO INFLUENCE TO NEURON?

s.

1. Välittäjäaineisiin vaikuttaminen,
esim. monet psyykenlääkkeet
  • voidaan estää välittäjäaineen synty

  • postsynaptisen kalvon reseptorien vastaanottopaikat voidaan täyttää (katso kuva alla)

    Postsynaptisen kalvon reseptorien vastaanottopaikat voidaan täyttää -kuva. Kuvan teko: Timo Muola
    Huomaa, että myrkky-/lääkemolekyyli on ainakin jostain kohdastaan samanmuotoinen kuin välittäjäainemolekyyli ja siksi se pääsee solahtamaan reseptoriin ja täyttää välittäjäainemolekyylille kuuluvan kolon.

  • voidaan estää välittäjäaineen hajoaminen
    esim. tappava hermokaasu-taistelukaasu estää asetylkoliinia hajottavan entsyymin toiminnan.


2. Hermosolun pintakalvoon vaikuttaminen, esim. alkoholi
  • raju alkoholin juominen ("sammuminen"=alkoholimyrkytys)
    korkeina pitoisuuksina alkoholi tappaa hermosoluja, jotka eivät enää uusiudu

  • liuottimet (esim. liimassa) tappavat hermosoluja ja neuroneita hyvin tehokkaasti

  • huomaa: sekä alkoholi että liuottimet ovat tehokkaita rasvaliuottimia.
    Hermosolujen pinta koostuu rasvamolekyyleistä ja siksi liuottimet tuhoavat tehokkaasti hermosoluja.







AIVOJEN HALKILEIKKAUS JA ALUEET SEKÄ AIVOKUOREN TOIMINNALLISET ALUEET

HEMISPHERES OF BRAINS AND FUNCTIONAL AREAS IN BRAINS

s.58,209-210,223



AIVOLOHKOT - vasen aivopuolisko:






AIVOLOHKOT - oikea aivopuolisko:





      AIVOKUOREN TOIMINNALLISET ALUEET     vasen aivopuolisko



LIIKKEIDEN ESIOHJELMOINTI (premotorinen alue)

LIIKEALUE (lihasliikkeiden hermotus)

TUNTOALUE (ihon tuntoaistin aivoalue, somatosensorinen alue)

NÄKÖALUE (näkeminen)

WERNICKEN ALUE (kielen ymmärtäminen)

KUULOALUE (kuuleminen)

BROCAN ALUE (kielen lihasliikkeiden hermotus, kielen motoriikka)

HAJUALUE (hajuaistin aivoalue)





AIVOJEN TOIMINNALLISET ALUEET JA AIVOLOHKOT     vasen aivopuolisko






AIVOJEN HALKILEIKKAUS





• aivojen otsalohkojen kärkiosissa:
  • persoonallisuus

  • itsehillintä

  • toiminnan pitkäjänteisyys

  • Aivojen otsalohkojen kärkiosien vauriosta esimerkkejä:

    • Phineas Gage (USA, 1800-luku)
      (Phineas Gage, linkki Wikipediaan)
      - rautatieläinen, joka räjäytti kallioita
      - räjähdysonnettomuudessa metallitanko meni aivojen otsalohkon kärkiosien läpi
      - persoonallisuus muuttui täysin: aiemmin tarmokas, kyvykäs ja ystävällinen työmestari.
      Onnettomuuden jälkeen raivostumisaltis, muita ylenkatsova, rienaava, nautinnonhaluinen, halujensa suhteen kärsimätön, itsepintainen, oikullinen ja häilyvä
      - ystävät kaikkosivat
      - hankki elantonsa esittelemällä haavaansa sirkuksissa



    • Päähän ammuttu poika -dvd (USA, 1990-luku)
      - vahingonlaukaus päähän
      - luoti murskasi aivojen otsalohkon kärkiosat
      - persoonallisuus muuttui täysin:
      Äiti kertoo: "Entinen Dan kuoli silloin. Nyt minulla on toinen Dan".
      - kärsimätön, ei itsehillintää - ei voi ajaa autoa
      - kaikki ystävät kadonneet - elämänsisältönä koti, aseet ja koira
      - ei kykene koulunkäyntiin tai työhön





TIETOISUUS

CONSCIOUSNESS

s.228-231

• ihmisaivoissa tapahtuu koko ajan valtava määrä toimintaa. Tästä tulee tietoisuuteen yleensä vain voimakkain asia tai prosessin lopputulos (esim. aistitiedon tietoinen havainto)

• ihminen voi keskittymällä estää hyvinkin voimakkaiden aistimusten (esim. kipu) tulon tietoisuuteen

• mistä tietoisuus syntyy?
Nykyinen yleinen käsitys/teoria on se, että tietoisuus on tarpeeksi monimutkaisen hermoverkon emergentti (=esille tuleva) ominaisuus


• mieli–aine -ongelma eli mind–body –ongelma:
   ^     YLHÄÄLLÄ ajatuksia,       MIELI 
  / \    muistoja, suunnitelmia,   MIND
 /   \   tunteita,                 ”TOP”
/     \  yhtenäinen havaintokenttä
 |   |   
 |   |    
 |   |    
 |   |    
 |   |    
 |   |   ALHAALLA hermosolut ja 
 |   |   niiden liitokset,         AINE
 |   |   sähköistä ja kemiallista  BODY
 |   |   toimintaa                 ”DOWN”
                                   
                                   
  Miten aineesta nousee mieli?


• HUOMIOIMATTOMUUS-OIREYHTYMÄ:

Hyvä esimerkki siitä, miten aivot tuottavat tietoisuuden, jota pidämme itsestään selvänä, on huomioimattomuus-oireyhtymä. Siinä ihminen ei ole tietoinen toisesta puolesta ruumiistaan:

Huomioimattomuus-oireyhtymä -kuva. Kuvan teko: Timo Muola Toinen puoli vartalosta on kuiva ja puhdas ja hyväntuoksuinen (deodorantti).

Kun taas toinen puoli on likainen ja vetinen ja kainalo haisee.

Toispuoleinen päälaenlohkon vaurioituminen aiheuttaa huomioimattomuus-oireyhtymän.
Huomaa: päälaenlohkossa on tuntoalue (somatosensorinen alue)
vaurioituneen tuntoalueen vastakkaista puolta ei pestä, pueta, piirretä kuviin ym.

Kun kyseisen ruumiinpuoliskon edustus puuttuu aivoista, ihminen ei ole tietoinen ko. ruumiinpuoliskostaan.

• toispuoleinen tarkkaamattomuus =
ihminen ei reagoi (vaurion) vastakkaiselta puolelta tuleviin ärsykkeisiin (tunto-, kuulo- ja näköärsykkeet). Omia kehon osia ei tunnisteta omiksi, vaan niitä pidetään vieraina.


• subliminaaliset havainnot
(sub limes = rajan alle)
tarkoittavat ärsykkeitä, jotka ovat niin heikkoja, että ne eivät nouse ihmisen tietoisiksi havainnoiksi, mutta ne voivat vaikuttaa ihmiseen tiedostamattomasti.
Esimerkki 1
Mainoksissa voidaan pyrkiä hyvin hienovaraiseen vaikutukseen, jota ihmiset eivät edes huomaa.
Ihmiset nykyään ovat niin kyllästettyjä mainoksilla ja kyllästyneitä mainoksiin, että perinteinen mainostustapa ei aina toimi.

Esimerkki 2
Elokuvien ja tv:n liikkuva kuva perustuu suureen määrään peräkkäisiä liikkumattomia kuvia
(elokuvissa 24 kuvaa sekunnissa ja eurooppalaisessa PAL-tv-standardissa 25 kuvaa sekunnissa).
Jos joka sekunti yksi kuva vaihdetaan mainokseen, katsoja ei huomaa muutosta, mutta mainos voi vaikuttaa ihmisen toimintaan.

Esimerkki 3
Yliluonnollisilta tuntuvat havainnot ja tiedot voivat selittyä subliminaalisilla havainnoilla.
(Erkki-papan näky sodassa kuolleesta Paavo-veljestään: "Älä tule tänne, Erkki, täällä on ryssiä")








AISTITIEDON VASTAANOTTO JA AIVOT

SENSES AND BRAINS

s.222-227


NÄKÖAISTI

SIGHT
VISUAL SENSE



• eläimillä ja ihmisillä on kaksi eri näköjärjestelmää:

1. Kohteen SIJAINTIIN ja LIIKKEESEEN keskittyvä näköjärjestelmä

2. Kohteen LAATUA tutkiva näköjärjestelmä:
  • johtaa tietoiseen näköhavaintoon

  • sijaitsee aivokuorella (mm. näköaivokuori)


• ihmisille on tyypillistä aistitiedon rinnakkainen käsittely aivoissa:
  1. Muotoja tutkiva järjestelmä
    (esineen rajojen ja rajapintojen erottaminen keskeistä, vrt. ’rajakontrastin synty verkkokalvolla’)

  2. Värejä ja kirkkautta tutkiva järjestelmä

  3. Liikettä ja etäisyyksiä tutkiva järjestelmä


• eri järjestelmät ovat koko ajan yhteistyössä
yhtenäinen mielikuva havaintokentästä eli maailmasta

IHMINEN NÄKEE AIVOILLAAN!


• aivokuoren hermosolut, jotka hoitavat nähdyn tunnistamisen, voivat olla hyvin erikoistuneita. Yksittäissolumittauksissa on esim. löydetty apinalta solu, joka reagoi vain vanhan apinan kuvaan (Hubelin ja Wieselin tutkimukset).
Wiesel study visual cortex  YouTubessa




TUNTOAISTI

SENSE OF TOUCH


• huomattavasti vähemmän erikoistunut kuin esim. näköaisti

• ns. sensorinen ’homunculus’ (=pikku ihminen)
osoittaa, kuinka paljon ihmisen ihon eri osilla on edustusta aivokuorella
  sormilla, kasvoilla ja kielellä on paljon hermotusta tuntoaivokuorella
    Sensorinen homunculus. Kuva: Timo Muola
                 Sensorinen homonculus
Homonculus  Googlen kuvahaussa

Vertaa seksi:
seksissä ovat keskeisimpiä ne elimet, joilla on suuri edustus aivoissa: kädet, kasvot, huulet, sukuelimet ja jalat (jalkahieronta!).
Ihminen käyttää itse näitä kehonsa osia ja kohdistaa huomionsa parinsa näihin kehon osiin.

• tuntoaivokuori on päälaenlohkon etupuolella, aivan keskusuurteen takana

• vauriot voivat aiheuttaa esim. huomioimattomuus-oireyhtymän





KUULOAISTI

SENSE OF HEARING
AUDITORY SENSE



• kaksi korvaa pään eri puolilla
hyvin suuri tarkkuus äänen tulosuunnan arvioinnissa

• ihmisen kuulojärjestelmä aivoissa on erikoistunut rasahdusten kuulemiseen
  tärkeä selviämisen kannalta (esim. pedon hyökkäys),
huono asia esim. musiikin toiston kannalta (vinyylilevyt)


• puheen tunnistamiseen ihminen käyttää myös näköä (ns. McGurk –illuusio)
McGurk effect  YouTubessa

• kuuleminen on hyvin keskeinen asia ihmisen orientoituessa ympäristöönsä.
Näköaisti keskittyy usein juuri senhetkiseen tehtävään, mutta kuulonsa avulla ihminen seuraa ympäristöään.

Esim.
  • risahdukset

  • oman nimen kuuleminen (ns. coctail party –ilmiö)

  • liikenteen äänet (esim. auton ääni ja jarrutuksen ääni)

  • sosiaalinen elämä eli ihmissuhteet

    Kuurot mutta näkevät ihmiset kertovat usein, että he kokevat elävänsä ikäänkuin katsomossa: he katsovat elämää, mutta eivät itse ole mukana elämässä.
vrt. kotiteatteri (surround-äänien tärkeys    elokuvan ääniympäristön luonnollinen toisto)




LIIKKEIDEN HERMOSTOLLINEN SÄÄTELY

THE NERVOUS CONTROL OF MOVEMENTS

s.211

• isoaivokuoren liikealue (=motorinen alue) on otsalohkon takaosassa.
Liikkeiden esiohjelmointi tapahtuu premotorisella alueella otsalohkossa.


Kaksi järjestelmää:


A. Tahdonalainen pyramidijärjestelmä
      (pyramidi solujen muoto)
  • kehittynyt ja tehokas

  • tarkat käsiliikkeet ja muut tietoiset liikkeet sekä puhe

  • isoaivokuori


B. Ei-tahdonalainen ekstrapyramidijärjestelmä
  • asennon ja tasapainon ylläpito

  • aivojen runko-osien alkeelliset liikekeskukset

• molemmat järjestelmät toimivat koko ajan yhteistyössä

• pikkuaivot ovat tarkan motoriikan apuyksikkö
(liikkeiden koordinoinnin ja ajoituksen hienosäätö)
esim. heittoliike

• talamus välittää liikekäskyt (eli ns. laskevat radat)




PEILISOLUT JA MIELEN TEORIA

THE MIRROR CELLS AND THEORY OF MIND

s.220

• on havaittu, että eläimillä ja ihmisillä aktivoituvat motoriset alueet aivoissa myös silloin, kun eläin tai ihminen näkee, että joku toinen tekee jotain.

Näitä soluja kutsutaan peilisoluiksi, koska ne ikäänkuin peilaavat tai heijastavat ulkomaailman tapahtumia.
Peilisolut löydettiin eläinkokeissa, kun huomattiin, että kun simpanssi näkee toisen simpanssin ottavan rusinan pinsettiotteella, aktivoituvat katselevan simpanssin aivoissa samat alueet, kuin jos simpanssi itse ottaisi jotain pinsettiotteella. Pelkän rusinan näkeminen ei aktivoi kyseisiä aivoalueita.

mirror neurons experiment  Googlen kuvahaku

• mielen teoria tarkoittaa sitä, että meillä käsitys siitä, mitä toiset ihmiset tuntevat, aikovat ja ajattelevat.
Aivokapasiteetistämme suuri osa on varattu tähän muiden ajatusten, tunteiden ja aikomusten käsittelyyn.
Huomaa:
autistien ja autismin kirjon ihmisten (mm. Aspergerin syndrooma) on vaikeaa ymmärtää muita ihmisiä.
Heillä siten aivoista voi vapautua suuri määrä kapasiteettia muuhun käyttöön.
Tunnetaankin autisteja, joilla on aivan ihmeellisiä erikoistaitoja - puhutaan savant-ihmisistä (savant=nero, ranskaa. Aiemmin käytettiin termiä "idiot savant" eli tyhmä nero).
Esim.
- kalenteritietäjä (tietää aina päivämäärän viikonpäivän)
- huippunopea hahmottaja ja laskija (esim. tietää salamannopeasti putoavien tulitikkujen määrän)
- huippulaskija
- huippumuistaja





AMNESIAT eli aivoperäiset muistihäiriöt

AMNESIES, in other words MEMORY LOSS CAUSED BY BRAIN DAMAGES

s.248

• usein ongelmana aineksen (=tietojen) siirtäminen lyhytkestoisesta muistista pitkäkestoiseen

• ongelma on siis MUISTIAINEKSEN TALTIOITUMISESSA


• amnesioiden perusjako:
  1. Taaksepäin suuntautuva amnesia
    = vaurioita edeltäviä tapahtumia ei muisteta

  2. Eteenpäin suuntautuva amnesia
    = mieleen ei kyetä painamaan uusia asioita

• amnesioiden hermostollisena syynä usein hippokampuksen vauriot
hippokampus on osa limbistä järjestelmää,
huomaa: tunteet muisti

• hippokampuksen vaurio vaikeus muodostaa uusia muistijälkiä

• hippokampuksella on laajat yhteydet eri puolille aivoja.
Hippokampus toimii ’postitoimistona’, joka jakaa muistijäljet eri puolille aivoja





VAKAVAT SAIRAUDET, JOTKA VAIKUTTAVAT MUISTIIN

SEVERE ILLNESES THAT AFFECT TO MEMORY

s.248


• Korsakoffin syndrooma
  • syynä alkoholin liikakäyttö ja normaalien ruokailujen vähyys, erityisesti B1 –vitamiinin eli tiamiinin puute

  • yleinen sekavuus ja amnesiat

  • lopulta aivokudoksen kutistuminen ja noin 10-15 vuoden taaksepäin suuntautuva amnesia
korsakoff syndrome  Googlen kuvahaku

korsakoff disease  YouTubessa

Teinipoika sokeutui syötyään vuosikausia pelkkää roskaruokaa Britanniassa
(samoin vegaanimies)



• Alzheimerin tauti
  • alussa unohtelua, sitten yhä pahenevat muistihäiriöt lopulta ei enää tunnista edes omaisiaan

  • lopulta sekavuus, masennus, levottomuus, harhakuvitelmat

  • Alzheimerin taudin syynä aivokuoren ja hippokampuksen surkastuminen (solutuho)

  • kuona-ainetta kerääntyy aivoihin:
    Kuona-aineplakit
    a) solujen välissä estävät hermosolujen välisen sähköis-kemiallisen viestiliikenteen
    b) hermosolujen sisään kerääntyessään lopulta tappavat hermosolut
alzheimer's disease  Googlen kuvahaku

alzheimer's disease  YouTubessa





AIVOJEN LATERALISAATIO JA KIELI

THE LATERALISATION OF BRAINS AND LANGUAGE

s.257-258

• lateralisaatio = aivopuoliskojen erikoistuminen
Yleisperiaate:

VASEN aivopuolisko
kielelliset toiminnot (näin oikeakätisillä)

OIKEA aivopuolisko
avaruudellinen hahmotus

Eroista tarkemmin:

VASEN aivopuolisko
  • yleensä hallitseva

  • hermoradat risteytyvät
    oikeakätisyys

  • puhumista, lukemista ja kirjoittamista säätelevät aivoalueet

  • käsittelee tietoa peräkkäisessä järjestyksessä


OIKEA aivopuolisko
  • tärkeä ympäristön tulkitsemisessa

  • kuvan kokonaistaju

  • tilan taju, muototaju, kauneuden taju

  • sävel- ja kuvataiteellinen taitavuus

  • yksinkertainen kielentaju ja ajattelu ilman symboleja

  • käsittelee tietoa samanaikaisesti

• aivokurkiainen yhdistää aivopuoliskot

• aivokurkiaisen leikkaus (esim. vakavassa epilepsiassa)
’split brain’ –tila, jossa ihmisellä vasen ja oikea aivopuolisko toimivat ikään kuin itsenäisesti
split brain  Googlen kuvahaku

split brain  YouTubessa

• vasenkätisillä lateralisaatio ei ole yhtä selvä kuin oikeakätisillä




KIELI JA AIVOT

LANGUAGE AND BRAINS

s.257-258

• afasia = vakava aivoperäinen kielellinen häiriö eli kielikyvyn menetys

• afasia on kielellinen häiriö, joka vaikeuttaa kommunikointia muiden ihmisten kanssa


• afasian yleisiä oireita:
  • äännevaihdokset (”kykkö” p.o. tyttö)

  • väärien sanojen käyttö (”käsi” p.o. jalka)

  • väärien lauserakenteiden käyttö (”minä olen kurkku ja tomaattia torista” p.o minä ostin kurkkua ja tomaattia torilta)

  • turvautuminen kiertoilmaisuihin (’Se mikä se on se semmoinen keittiössä’ p.o kattila)

  • kykenemättömyys erotella äänteitä, tulkita sanoja ja lauseita

  • mieleenpainaminen hidasta ja epätarkkaa

  • lukemisessa ja kirjoittamisessa vaikeuksia

  • tahdonalaisten liikkeiden, havaitsemisen, muistin ja päättelyn häiriöitä


• syitä afasiaan:
  • aivoverenkiertohäiriöt syynä 90 % tapauksia

  • aivovammat


BROCAN AFASIA eli motorinen afasia
  • Brocan alue on motorinen puhealue.
    Se toimii Wernicken alueelta tulevan informaation perusteella.

  • liikekäskyt puhumiseen osallistuville lihaksille

  • vaurion seurauksia: sanaton tai muutama sana käytössä: ”Tan” (Paul Brocan kuuluisa potilas)

    paul broca tan  Googlen kuvahaku

  • usein kirosanoja tai muita voimakkaan tunnelatuksen sanoja

  • automaattisia sanoja (tervehdykset, viikonpäivät, lukusanat): ”Terve”, ”Hyvää yötä”, ”Kiitos!”

  • sanat, jotka potilas oli sanomassa, kun vaurio syntyi
    (eräs potilas: ”Kaks kertaa sulle”)

  • kömpelö artikulaatio eli äänteiden tuotto

  • äännevirheitä ja –vaihteluita

  • ei monimutkaisia kielioppirakenteita

  • kuulonvarainen ymmärtäminen sekä lukeminen saattavat säilyä hyvin
paul broca tan  Googlen kuvahaku

Broca's aphasia  YouTubessa



WERNICKEN AFASIA eli sensorinen afasia
  • vaikeus ymmärtää kuultua puhetta

  • puhe vuolasta, hyvin artikuloitua, mutta merkityksetöntä

  • sanojen löytäminen vaikeaa

  • lauseet pitkiä ja monimutkaisia, sivulauseita sisältäviä

  • kirjoitusmotoriikka säilyy, mutta sisältö on merkityksetöntä

  • lukeminen ja luetun ymmärtäminen vaikeaa

  • sanavääristymät

  • sanasalaattia: ”suolattu sokerisilli”

  • Wernicken afaatikot luulevat puhuvansa järkeviä ja usein suuttuvat, kun heitä ei ymmärretä
wernicke's aphasia  Googlen kuvahaku

Wernicke's aphasia  YouTubessa





AIVOPERÄISET KOGNITIIVISET (=tiedolliset) HÄIRIÖT

COGNITIVE DISORDERS CAUSED BY BRAIN DAMAGES



Afasia = aivoperäinen kielellinen häiriö

Agnosia = kyvyttömyys tunnistaa
esim. mies, joka luuli vaimoaan hatuksi
agnosia  YouTubessa

Amnesia = aivoperäinen muistihäiriö



AIVOJEN MUOTOUTUVUUS

THE ADAPTATION OF BRAINS

s.212-215

• aivojen hermoverkot muuttuvat ja mukautuvat koko ajan ympäristön vaatimuksien mukaan

• aivojen kehitystä ohjaavat geenit eli perimä sekä ympäristö

• harjoittelu suurentaa kyseisiä aivoalueita,
esim. pistekirjoituksen harjoittelu
kyseisten sormien tuntoaistin vastinalueiden koko suurenee selvästi aivoissa

toisaalta tietyn hermosolun reseptiivinen alue pienenee
eli ihon pinta-ala, jota yksi tuntoaivokuoren hermosolu vastaa, pienenee
tarkkuuden lisääntyminen


• jos tärkeä lapsen kehityksen herkkyyskausi menee ohi, aivojen kyky mukautua heikkenee merkittävästi
Esim.1.
Karsastuksen peittohoito: lapsen yleensä käyttämän paremman silmän päälle pannaan lappu, jolloin myös vähemmän käytetyn silmän vastinalueet aivoissa kehittyvät

Esim.2.
Jos ihminen on sokea silmän linssin sameuden takia ja hän saa uuden kirkkaan linssin esim. 10-vuotiaana, uudesta linssistä ei enää ole hyötyä.
Aivojen kyky nähdä on lopullisesti menetetty.

• kuuro lapsi voi oppia kuulemaan aivoihin asennetun kuuloimplantin ja kuulonharjoitusten avulla


• Tarzan ei ole totta.
Villilapset (jotka ovat kasvaneet eläinlaumassa) ovat menettäneet lopullisesti kyvyn puhua ja ymmärtää ihmisten käsitteellistä kieltä.
He käyttävät vain signaaleja, esim. tietty sana ruokaa
tarzan joe kubert  Googlen kuvahaku

tarzan russ manning  Googlen kuvahaku

• aivohalvaus =
    aivoverenvuoto
    hapenpuute
    hermosolujen kuolema

• aivovauriot (kolarit, sirpaleet, luodit) muut aivoalueet alkavat tehdä tuhoutuneen alueen tehtäviä
esim. sokeutuminen kuulon ja tuntoaistin tarkentuminen

Sokea voi naksautusäänillä kaikuluodata ympäristöään (kuten lepakot).

human echolocation  YouTubessa

• hermosolut eivät enää uusiudu, mutta dendriitit voivat versota ja ns. piilevät synapsit voidaan ottaa käyttöön.
Ongelma on kuitenkin suuri, jos aivoista on jo tuhottu suuri määrä hermosoluja esim. liiman tai bensan haistelulla eli imppaamisella tai juopottelulla.





AIVOJEN JA HERMOSTON TUTKIMUS-MENETELMÄT

HOW TO STUDY BRAINS AND NERVOUS SYSTEM?

s.216-221


• aiemmin ainoa tutkimustapa oli tutkia aivoja ihmisen kuoleman jälkeen.
Esim. lääkäri Paul Brocan potilas, jonka ainoa sana oli "tan".

paul broca tan  Googlen kuvahaku

löytyi Brocan alue


• aivosähkökäyrä eli EEG
EEG:ssä suuri määrä elektrodeja kiinnitetään pään iholle mittaamaan aivojen sähköistä toimintaa.

EEG  Googlen kuvahaku

EEG =Elektro-Enkefalo-Grafia


• aivojen anatomiaa voidaan tutkia
  1. Röntgenkuvauksella

    brain x ray  Googlen kuvahaku

    Röntgenissä näkyy hyvin dementiaan liittyvä aivojen hermosolujen tuho.

    brain x ray dementia  Googlen kuvahaku


  2. Tietokonetomografialla eli aivojen kerroskuvauksella eli kehittyneemmällä röntgenlaitteella.

    Tietokonetomografialla saadaan aivoista kuvia vaikkapa yhden senttimetrin viipaleista.

    brain x ray ct  Googlen kuvahaku


  3. Magneettisella MRI-mittauksella.

    brain MRI  Googlen kuvahaku


• tarkka aivojen toiminnan mittaus:
  1. Toiminnallinen magneettikuvaus eli fMRI
    brain fmri  Googlen kuvahaku

  2. Aivomagneettimittaus eli MEG = magnetoenkefalografia mittaa aivojen sähköisen toiminnan tuottamia magneettikenttiä
    brain meg  Googlen kuvahaku

  3. PET-mittauksella selviää, missä aivojen toiminta on vilkasta ja missä ei.
    brain PET  Googlen kuvahaku


• yksittäisten hermosolujen sähköistä toimintaa voidaan tutkia äärimmäisen ohutkärkisillä mikroelektrodeilla.
Mikroelektrodi voidaan työntää yksittäiseen hermosoluun ja siten voidaan mitata sen sähköistä toimintaa.

Esim. tutkimus apinoilla, joka johti peilisolujen löytymiseen.







HAVAITSEMINEN, TARKKAAVAISUUS JA MUISTI

PERCEPTION, AWARENESS AND MEMORY




IHMISEN AISTIT

HUMAN SENSES

s.222--225

• Ihmisen aistit välittävät tietoa ulkoisista ärsykkeistä ja omista sisäisistä tapahtumista.

• Kun aisti- ja havaintotoimintoja tarkastellaan tiedonkäsittelyn näkökulmasta, huomataan miten tarkoituksenmukaisesti aistijärjestelmät ovat mukana yksilön ja ympäristön vuorovaikutuksessa.

• Aistit rekisteröivät erityisesti ympäristössä tapahtuvia muutoksia, jotka poikkeavat suuresti normaaleista ärsykkeistä.


• Aistit ovat erikoistuneet tietynlaisiin ärsykkeisiin:
  • Näköreseptorit eli aistimessa olevat vastaanottosolut reagoivat valoon (eli sähkömagneettisen säteilyn tiettyihin taajuuksiin).

  • Kuuloreseptorit reagoivat ääniaaltoihin
    (eli ilmassa oleviin paineenvaihteluihin).

  • Haju- ja makureseptorit reagoivat kemiallisiin ärsykkeisiin.

  • Ihon aistit reagoivat ihon pinnalla tapahtuviin muutoksiin
    (esim. lämpö tai paine=kosketus).

  • Asentoaistit (lihas-, jänne- ja nivelaistit) puolestaan kertovat liikkeistä ja asennoista.

  • Sisäelinten aistit reagoivat sisäelinten fysikaalisiin ja kemiallisiin muutoksiin.




HAVAITSEMINEN

Esimerkkinä näkö

PERCEPTION,
for example SIGHT


s.238-243


1. Valoinformaation vastaanotto aistinelimessä.

Verkkokalvo:
tappisolut     värinäkö
sauvasolut   mustavalko-
                          näkö ja
                          hämäränäkö
tappisolu  Googlen kuvahaku

cone cell rod cell  YouTubessa



2. Informaation esikäsittely verkkokalvon hermosoluverkossa.
Esim. rajakontrastin syntyminen hermosoluverkossa tapahtuvan sivusuuntaisen ehkäisyn tuloksena


3. Hahmolait (myötäsyntyisiä)
esim.
kuvio ja tausta,
kokonaisvaltaisuus, läheisyyden laki
(=lähellä olevat luetaan samaan kuvioon),
sulkeutuneisuuden laki, valiomuotoisuuden laki (esim. ihmiskasvot ja ihmishahmot)
laws of grouping  Googlen kuvahaku


4. Tunteet
esim. rakkaus ja pelko

rakkaus
     
’vaaleanpunaiset silmälasit’
= kaikki on ihanaa

pelko
   
kaikki havaitaan pelottaviksi
(esim. metsä)


5. Motiivit
esim. nälkä ja seksuaalimotiivi.

Nälkä on voimakas havainnon suuntaaja: ruokamainokset, ravintolat…

Seksuaalimotiivi
ihmisjoukossa huomio kiinnittyy usein vastakkaiseen sukupuoleen.

Halu saada lapsia (lapsettomuusongelma)
koko kaupunki on täynnä odottavia äitejä, lastenrattaita, vauvoja ja pikkulapsia…


6. Tietoinen havainnon suuntaaminen


Kohdat 1 – 6 Havainto eli tietoinen havainto

Ihminen ei näe silmillään vaan aivoillaan!
Silmät vain vastaanottavat näköinformaatiota.




HAHMOLAIT

PRINCIPLES OF GROUPING

s.240

Ärsykkeet jäsentyvät kokonaisuuksiksi hahmolakien mukaisesti eli hahmottuvat. Hahmottumisessa ilmenee yleisiä ja optisia hahmolakeja.
laws of grouping  Googlen kuvahaku

laws of grouping  YouTubessa

Yleisiä hahmolakeja ovat:

• kokonaisvaltaisuuden laki
      = kokonaisuus hahmottuu ensin,
      esim.



• valiomuotoisuuden laki
  = tutut kuviot hahmottuvat ensin
    esim. ihmiskasvot ja ihmishahmot
Röllin itsensäpelottelemislaulu  YouTubessa

(jalkapallo, saappaat, potta...)

• kuvion ja taustan laki
  = pienempi asia havaitaan kuvioksi,
      (suurempi asia on tausta)
      esim. hyppivä kuu -ilmiö



Optisia hahmolakeja ovat:

• läheisyyden laki
  = lähekkäin olevat kuviot
    nähdään kokonaisuudeksi

• sulkeutuneisuuden laki
  = suljettu, umpinainen tai
    lähes umpinainen viiva
    muodostaa kuvion

• samankaltaisuuden laki
  = samanlaiset kuviot näyttävät
    kuuluvan yhteen

• hyvän jatkon laki
  = yhtenäisenä jatkuva viiva
    määrää havainnon

• yhteisen liikkeen laki
  = yhteistä liikettä tekevästä
    joukosta ei erotu yksittäinen
    suoritus
    (esim. lintu- ja kalaparvet)


• Aistitoiminnot pyrkivät luomaan havainnoista aina mielekkäitä kokonaisuuksia.

• Joskus todellinen ärsyke tulkitaan väärin ja syntyy havaintovirhe eli illuusio (usein syynä hahmolait).

• Vaikka tiedämme illuusion illuusioksi, virhe säilyy havainnoissamme.
Näillä virheillä ei useimmiten ole käytännön merkitystä.

• Havaitseminen liittyy kiinteästi muihin kognitiivisiin toimintoihin. Se, niin kuin muutkin kognitiiviset toiminnot, etsii ja luo merkityksiä.




HAVAINTOJEN KONSTANSSI ELI PYSYVYYS/VAKIOISUUS

CONSTANCY
or
PERMANENCE OF PERCEPTION


s.238-239

• Ärsykkeiden ominaisuudet havaitaan aina vakiona, vaikka ärsykkeiden keskinäiset suhteet muuttuvatkin.
Ilmiötä kutsutaan havaintojen konstanssiksi eli pysyvyydeksi tai vakioisuudeksi.
Konstanssi esiintyy kaikkien aistien alueella ja sen avulla sopeudutaan muuttuvaan ympäristöön.


• Yleisimpiä konstanssi-ilmiöitä ovat:
  • koon konstanssi
      = koko pysyy samana eri
          etäisyyksiltä katsottaessa

  • muodon konstanssi
        = muoto pysyy samana
          katselukulman muuttuessa

  • vaaleuskonstanssi
        = musta pysyy mustana
          niin auringonvalossa kuin
          varjossakin

  • värikonstanssi
        = esineet näyttävät saman-
          värisiltä eri valaistuksissa





VÄRIEN HAVAITSEMINEN

PERCEPTION OF COLOURS

s.


• Värien havaitseminen on
  1. Fysiikan asia
    (valonsäteiden eri aallonpituudet)

  2. Fysiologinen asia
    (vastaanottosolut, verkkokalvon hermoverkko, näköaivokuori)

  3. Psykologinen asia
    (värihavainnon synty näköaivokuorella, värien merkityksen analyysi aivoissa)

tappisolut aistivat väriä verkkokalvolla.

Tappisolut ovat keskittyneet verkkokalvon tarkan näön alueeseen eli ns. keltaiseen täplään.

Tappisoluja on kolmea eri lajia:
      SINISTÄ
      VIHREÄÄ
      PUNAISTA
      aistivia tappisoluja
      Youngin-Helmholzin
        väriteoria

            tappisolu  Googlen kuvahaku
            cone cell rod cell  YouTubessa


• kaikki muut värit syntyvät näistä kolmesta tappisolulajista tulevan tiedon käsittelyssä verkkokalvon hermosoluverkossa.

• Toimii vastakkaisuusperiaatteella:
yhtä hermosolua aktivoi yhdenlainen reseptorisolu (tappisolu)
ja passivoi toisenlainen reseptorisolu (vrt. vastakkaisvärinen jälkikuva).

• Vastakkaisia prosesseja on lukematon määrä



PARI-/RYHMÄPOHDINTA:
  1. Mielivärini, miten käytän värejä?

  2. Sekä pukeutumisessa että muuten:
    - Mitä väri kertoo?
    - Miten väriä käytetään?
    - Mikä on värin symboliikka?
         
         Musta
         Sininen
         Punainen
         
         Vihreä
         Ruskea








Havaintokehä

PERCEPTUAL CYCLE

s. 53





Havaitseminen alkaa ihmisen sisältä, ihmisen sisäisistä malleista!




PERCEPTUAL CYCLE


Outer world / The target of perception

      Shapes             Takes sample

SCHEMA

Perception
starts
here!
 
Guides
Directs


Seeking of data/
information







TARKKAAVAISUUS-johdanto


Mieti kolme tilannetta, joissa tarkkaavaisuus muuttuu:

1. Tarkkaavaisuuden intensiteetin eli voimakkuuden muutos
esim. heikko tarkkaavaisuus
MUUTOS, millainen muutos?
Voimakas tarkkaavaisuus

2. Tarkkaavaisuuden kohteen muutos
Alkuperäinen tarkkaavaisuuden kohde
MUUTOS, millainen muutos?
Myöhempi tarkkaavaisuuden kohde



TARKKAAVAISUUS

AWARENESS

s.232-237


• Pääsääntöisesti ihmiset pystyvät seuraamaan tarkkaavaisesti vain yhtä asiaa kerrallaan.
Tätä asiaa ovat taikurit, silmänkääntäjät ja taskuvarkaat käyttäneet hyväkseen satoja ja tuhansia vuosia: ihmisten tarkkaavaisuus suunnataan johonkin muuhun ja sillä aikaa tehdään varsinainen temppu.
Tai toinen tyypillinen keino on se, että miespuolisen taikurin apuna on kaunis ja seksikkäästi pukeutunut naisapulainen. Ainakin miespuolisten (ja ehkä myös naispuolisten) katsojien huomio kiinnittyy muuhun kuin pelkästään taikatempun tekoon.

• Valikoiva tarkkaavaisuus on kognitiivisen psykologian keskeisiä käsitteitä. Se johtaa huomion kiinnittymiseen juuri sillä hetkellä tärkeään asiaan.

• Valikoivan tarkkaavaisuuden avulla valikoituvat pitkäkestoiseen muistiin tallentuvat tiedot.


• Tarkkaavaisuusmekanismeja on kolmenlaisia:
  1. Orientaatiorefleksi on perustason mekanismi. Se ilmenee, kun tapahtuu jotakin yllättävää tai sisäisistä malleista poikkeavaa,
    esim.1 huuto
    esim.2 pimeässä metsässä kuuluu läheltä räsähdys
    nopea automaattinen huomion kiinnittyminen uuteen kohteeseen.
    Esim. huomion kiinnittyminen, kun odotusten mukainen EI TAPAHDU:
    Bovery El –kadun tapaus USA:ssa, kun ihmiset soittivat hätäpuheluita, kun yöllinen tavarajuna ei ajanutkaan ohitse.
    Tästä tarkkaavaisuuden mekanismista käytetään usein englanninkielistä nimeä "Bottom Up", eli lähdetään pohjalta eli aistihavainnoista ja noustaan ylös aivoihin ja tietoisuuteen.


  2. Tarkkaavaisuutta voi myös ohjata tahdonalaisesti.
    Tästä tarkkaavaisuuden mekanismista käytetään usein englanninkielistä nimeä "Top Down", eli lähdetään ylhäältä tietoisuudesta ja aivojen kuorikerroksesta (=Top) ja tietoisesti suunnataan aistihavainnot (=Bottom) haluttuun asiaan.

  3. Aina tarkkaavaisuutta ei tarvita paljon.
    Automatisoituneita mekanismeja ohjaavat sisäiset mallit.
    Esim. ihminen pystyy ajamaan autoa liikenteessä ja keskustelemaan samalla muiden kanssa.
    Tämä on mahdollista vain niin kauan, kuin liikennetilanne on selvä ja vähän kuormittava (esim. ajo tasaisella nopeudella valta- tai moottoritiellä).
    Kun liikennetilanne on kuormittava, esim. kääntyminen kärkikolmion takaa vasemmalle vilkkaasti liikennöidylle tielle, ei keskustelu enää onnistu (ainakaan vaativa keskustelu).



• Valikoivaa tarkkaavaisuutta on tutkittu mm. varjostuskokeilla. Kokeessa koehenkilö kuulee kumpaankin korvaan eri sanoman.
Varjostuskokeella voidaan tutkia, pystyykö ihminen seuraamaan molempia äänilähteitä vai vain toista.

Voidaan myös tutkia, mitkä asiat suuntaavat ihmisen huomion niin, että hän alkaa yht'äkkiä seurata toista äänilähdettä kuin piti. Tällainen asia on mm. koehenkilön oma nimi. Se on voimakas "tarkkaavaisuusmagneetti".

Varjostuskokeen tulosten mukaan siis myös tarkkaavaisuuden ulkopuolelle jääneestä informaatiosta tärkeät sanomat havaitaan (esim. oma nimi, vrt. coctail-party -ilmiö)

• Arkikokemustenkin perusteella voi havaita, että ihminen voi suorittaa kahta tehtävää samanaikaisesti vain, jos tehtävät ovat yksinkertaisia.
Eli ihminen on rajoitetusti kaksikanavainen.
Jos tehtävät taas ovat monimutkaisia, ihminen ei pysty jakamaan tarkkaavaisuuttaan, vaan on silloin yksikanavainen.


• Harjoituksen avulla ihminen oppii jakamaan tarkkaavaisuuttaan monimutkaisissakin tehtävissä,
Esim. autolla ajo ja keskustelu, käsitöiden teko ja tv:n katselu, instrumentin soitto ja muun ajattelu…


• Tarkkaavaisuuden suuntautumiseen vaikuttavat:


• Havaitseminen on prosessi, jossa etsitään ulkoista tietoa, jotta sisäisiä malleja voidaan testata. (vrt. Neisserin havaintokehä)







MUISTIJÄRJESTELMÄT

SYSTEMS OF MEMORY

s.244-255


• Ihmisen muistin toimintajärjestelmät ovat:
  1. Sensoriset muistit (aistimuistit)

  2. Lyhytkestoinen muisti (työmuisti)

  3. Pitkäkestoinen muisti (säilömuisti)


SENSORISET MUISTIT

SENSORY MEMORIES

• Sensoriset muistit ottavat vastaan aistien välittämää informaatiota ja säilyttävät saamansa tiedot sellaisenaan 0,5 - 1 sekunnin ajan.
Sensoriset muistit ovat suppilo-pullo -mallin suppilo.

• Heti kun ärsyke päättyy, informaatio alkaa hävitä. Osa vastaanotetusta informaatiosta katoaa tässä vaiheessa.

• Tiedostamaton

• Valikoimaton tiedon vastaanotto.
Sensoriset muistit varmistavat, että ihmisellä on mahdollisuus poimia kokoaikaisesta ärsyketulvasta itselleen tärkeät tiedot.

• Ikoninen muisti on näköaistin sensorinen muisti
(Iconic memory)

• Kaikumuisti on kuuloaistin sensorinen muisti
(Echoic memory)

• Kuva:
Muistin pullomalli
(laaja suppilo, kapea kaula ja iso pullo-osa)



TYÖMUISTI = lyhytkestoinen muisti tietoisuus

WORKING MEMORY
or SHORT-TERM MEMORY
AWARENESS


• Työmuisti tallentaa osan sensorisen muistin sisällöstä väliaikaisesti
Työmuisti on suppilo-pullo -mallin ohut kaula.

• Työmuisti
  • tiedostettu

  • työmuisti ≈ tietoisuus = kaikki sillä hetkellä mielessä olevat asiat

  • kapasiteetiksi luultiin aluksi 7 +/- 2 yksikköä, mutta nykyään tiedetään, että tuo arvio oli liian optimistinen.
    Oikea arvio on pikemminkin 5 +/- 2 yksikköä

• Työmuistia voi nimittää tietoisuudeksi, koska se muokkaa juuri parhaillaan tietoisuudessa olevia asioita.

• Työmuistissa tieto säilyy korkeintaan minuutin. Kertauksen avulla tieto voi säilyä pidempiäkin aikoja.

• Kuva: Muistin pullomalli
(laaja suppilo, kapea kaula ja iso pullo-osa)



SÄILÖMUISTI = pitkäkestoinen muisti

LONG-TERM MEMORY

• Kun informaatio pääsee osaksi yhtenäistä tietorakennetta, se siirtyy säilömuistiin, joka huolehtii tiedon pysyvästä tallennuksesta.
Säilömuisti on suppilopullomallin iso pullo-osa.

• Säilömuistissa on:
1. Kielelliset tietorakenteet
esim. ’Suomen hallinto’, ’Freudin teoria’
= semanttinen eli merkitykseen liittyvä muisti

2. Tapahtumat:
  • aikajärjestys

  • paikkaan liittyvät muistot
    esim.’ kesällä olimme mökillä; illalla saunoimme ja aamulla olimme kalassa lahden pohjukassa’
    = episodinen muisti

3. Näkömielikuvat
esim. koulun ruokala

• Kuva: Muistin pullomalli
(laaja suppilo, kapea kaula ja iso pullo-osa)

                 






• Metamuistiksi kutsutaan omakohtaista tietoa oman muistin toiminnasta. Sen ansiosta ihminen tietää säilömuistinsa sisällön.
Metamuisti    "tiedän, että tiedän".
Metamuisti mahdollistaa ns. kielen päällä -ilmiön, jolloin ihminen tietää tietävänsä jonkun asian, mutta juuri sillä hetkellä asia ei tule mieleen.
Yleensä asia tulee kohta mieleen, kun ihminen ei enää pinnistämällä pinnistä ko. asiaa muististaan.


• Tietojen hakuun säilömuistista ihminen voi käyttää useita eri keinoja:
  • aineiston luokitus

  • erilaiset hakustrategiat

  • tiedon rekonstruointi eli uudelleen tuottaminen.




OMAELÄMÄKERRAL-
LINEN MUISTI
= EPISODINEN MUISTI

EPISODIC MEMORY



• muistiin tallentuvat paremmin yleiset piirteet kuin yksityiskohdat

• huonosti muistetaan tutuissa paikoissa tapahtuneet asiat, koska tutuissa paikoissa toimimme usein automatisoituneiden mallien mukaan

• kun jokin asia on automatisoitunut, sen muuttamisyritykset epäonnistuvat usein: ihminen unohtaa, että esim. ei käytä enää kahvissa sokeria


• muistin keskeiset piirteet:
  • aktiivisuus (vrt. "Arvioi, millä nopeudella auto…")

  • reproduktiivisuus = muistettava asia muotoillaan uudelleen eli kun jotain asiaa muistellaan, se luodaan uudestaan (re-produktio) aktiivisesti

  • vrt. väärien muistikuvien istutus – saatananpalvontamielikuvat USA:ssa tai ihminen muistaa asioita, jotka ovat tapahtuneet paljon ennen ihmisen syntymää (hypnoosissa)

• parhaiten muistamme:
  • poikkeavat ja käänteentekevät asiat, esim. ensimmäinen koulupäivä

  • tunnevaltaiset tapahtumat – lyhyellä aikavälillä muistetaan paremmin miellyttävät kuin epämiellyttävät asiat

• silminnäkijätodistukset ovat melko usein epäluotettavia – toisen rotuista vaikea tunnistaa
esim. raiskattu nainen antoi TV-hahmon tuntomerkit


Muistin aktiivisuus ja re-produktiivisuus kyselytavan vaikutus muistikuvaan:
Koehenkilöt näkivät auton törmäämisen seinään kysely: "Arvioi, millä nopeudella auto …"
"kosketti"
"törmäsi"
"rysäytti"

Arvioitu
auton
nopeus
 ^                           
 |                           X
 |                      
 |                        
 |                         
 |               X    
 |                  
 |                    
 |                       
 |    X                  
 |                        
 |                       
_|________________________________
 |
  "kosketti"  "törmäsi"  "rysäytti"




MITEN MUISTAA PAREMMIN? - MUISTISTRATEGIAT

HOW TO REMEMBER BETTER?
STRATEGIES OF MEMORY


s.104-106


• mielekkyyden etsiminen on keskeistä,
esim. ’lihava mies osti riippulukon’ (sulkeakseen jääkaapin oven)    itse keksitty muistamista helpottava loppu
  vaikka muistettava asia lisääntyy, helpottuu muistaminen olennaisesti


oppimisen strategioita eli muististrategioita ovat tavat, joilla tietoa yhdistetään, jäsennetään ja muokataan:
  1. Pelkistäminen
    (pelkistävä koodaus):

    • opittava tieto tiivistetään syvästi ymmärretyiksi, toisiinsa liittyviksi pääajatuksiksi


  2. Rikastaminen
    (rikastava muokkaaminen):

    • oppija arvioi tietoa

    • keksitään esimerkkejä

    • perustellut omat näkemykset ja mielipiteet

    • opittuun asiaan liitetään mielikuvia, erityisesti typerät mielikuvat

    • loci-menetelmä (=paikkamenetelmä):
      ihminen sijoittaa mielessään muistettavat asiat esim. jonkun tutun kadun varrelle tai näyteikkunoihin tai talon eri paikkoihin.


MUISTIKIKKOJA:
TRICS TO HELP MEMORY


ESIMERKKI 1.

   OSOITTAJA 
   _________ 
   NIMITTÄJÄ

Onko sinun vaikeaa muistaa, kumpi
on osoittaja ja kumpi nimittäjä?
Tässä muistikikassa ilmapallo (= O)
lentää yli vuoriston (=N).

        -------
       /        \   
      |          |   
      |          |  
      |          |  
       \        /  
         ------   
         \    /  
          \--/
          |__|  
                 

        /\    /\
       /  \  /  \
      /    \/    \  
                                  O 
Eli O ylhäällä ja N alhaalla eli ___
                                  N

  eli  OSOITTAJA  
       _________ 
       NIMITTÄJÄ

            
TAI:   

  Otsa ylhäällä, nenä alhaalla
  siis   O    
        ___      
         N      
             ________   
           /         \  
  OTSA    |           \ 
          | o          |  
         /             | 
  NENÄ  /_             | 
          |__          |
           __/         / 
           |          / 
            \___     /  
                |   | 
                |   |  
   OSOITTAJA
   _________
   NIMITTÄJÄ




ESIMERKKI 2.
    
               
Mikä oli Rooman   
palon vuosi?    
              
Rooman         palo
\   /          \  / 
  6 kirjainta   4   kirjainta


Siis Rooman palo oli
vuonna 64 jaa. eli jKr. !




ESIMERKKI 3.


Oppilas ei millään oppinut,
että sana ”ympäristö” on englanniksi
”environment”. Lopulta hän keksi
muistisäännön ”en Viroon mee”,
koska onhan Viro Suomen
ympäristössä!
Joten
”en Viroon mee” --> environment 




ESIMERKKI 4.
   
       
Numeroille voi päättää pysyvät, 
ihmisen helposti muistamat
assosiaatiot eli mielleyhtymät,
esim. 
                       
      six --> sex --> seksi
    /        
   6          
    \              
      kuusipuu, joulukuusi
              
                    
   7 --> seitsemän veljestä
                    


• sopivilla hakuvihjeillä (esim. tuoksut) voimme muistaa asioita, jotka luulimme jo ammoin unohtaneemme esim. joulu, kodit

• palautusvihje = hakuvihje

• jos menet huoneeseen ja unohdat mitä siellä piti tehdä/hakea, mene takaisin huoneeseen, josta lähdit. Koko huone tai jotkin sen asiat voivat toimia hakuvihjeinä.




UNOHTAMINEN

FORGETTING

s.248-249


• Ebbinghouse tutki, miten ihmiset muistavat kolmikirjaimiset, mitään tarkoittamattomat kirjainyhdistelmät.
Esim. FJO, ERL, ZHW...
Aluksi unohtaminen on nopeaa, mutta sitten sitten se tasaantuu:

Ebbinhousen unohtamiskäyrä



MIKSI UNOHDAMME?
Teoriat unohtamisesta


NEUROPSYKOLOGISET SYYT
WHY DO WE FORGET?
NEUROPSYCHOLOGICAL CAUSES


• unohtamisen neuropsykologiset syyt on esitelty jo aiemmin, esim.


HÄIRINTÄTEORIA (=interferenssiteoria)
INTERFERENCE THEORY

• samanlaiset muistettavat asiat häiritsevät toisiaan

• eteenpäin suuntautuva häirintä (= proaktiivinen häirintä) = jokin aiemmin opittu asia häiritsee myöhemmin opittua asiaa:
eteenpäin
suuntautuva
häirintä:

   asia 1 =======>  asia 2

  ---------------------------->
                           aika
Esim. oppilas on jo alakoulussa oppinut, että uida on englanniksi "swim".
Yläkoulussa hän kirjoittaa ruotsin oppitunnilla kesälomastaan: "Jag svimmade på sommaren" eli "Pyörryin kesällä".
Oikein olisi ollut "Jag simmade på sommaren".


• taaksepäin suuntautuva häirintä (= retroaktiivinen häirintä) = jokin myöhemmin opittu asia häiritsee jonkin aiemmin opitun asian muistamista:
taaksepäin
suuntautuva
häirintä:

   asia 1 <========  asia 2

  -------------------------->
                         aika

Esim. oppilas kirjoittaa yläkoulun englannin aineessa: "She såg it", vaikka piti kirjoittaa "She saw it". Oppilas on yläkoulussa aloittanut ruotsin opiskelun. Tämän uuden kielen sanat ja muodot häiritsevät jo aiemmin opitun englannin osaamista.

Niin sanottu laakso- tai banaanikäyrä.
Tällainen kuvio saadaan ns. sarja-asemakokeesta, jossa koehenkilöille luetaan esim. 30 sanaa.
Luennan aikana ei saa tehdä muistiinpanoja, mutta luennan loputtua tulee kirjoittaa ylös mahdollisimman monta sanaa.
Kokeen tyypillinen tulos näkyy käyrässä, eli parhaiten muistetaan ensimmäiset ja viimeiset sanat.
Keskimmäisiä sanoja ei muisteta, koska keskimmäisten sanojen kohdalla on suuri määrä pre- ja retroaktiivista häirintää.



KULUMISTEORIA
EROSION THEORY

• ajan kuluessa muistikuvat häviävät mielestä




TORJUNTATEORIA
REPRESSION THEORY

• ihminen unohtaa aktiivisesti ikävät ja ahdistavat asiat

• Sigmund Freud: torjunta (= unohtaminen) on yksi minän keinoista, joilla se pitää yllä psyykkistä tasapainoa




HAKUVIHJEIDEN PUUTTUMINEN
LACK OF CUES
(in CUED RECALL)


• unohtaminen on vain sitä, että jollain hetkellä ei ole tarpeellisia hakuvihjeitä, joilla voisimme palauttaa mieleen kyseisen asian






Ongelmanratkaisu

PROBLEM SOLVING

s.

• ongelmanratkaisun vaiheet:
  1. Jäsentelyvaihe
    - ongelma määritellään ja asetetaan tavoitteet.

  2. Kypsyttelyvaihe
    - ongelmaa ei työstetä aktiivisesti.

  3. Oivallusvaihe
    - ratkaisu löytyy äkillisesti ahaa-elämyksenä (joskus unessa).
    Esim. Paul McCartneyn "Yesterday"-kappaleen synty unessa.
    Tai bentseenirenkaan keksiminen (käärme puri itseään -uni));
    tai Köhlerin apinakoe (banaanit katosta).

  4. Toteuttamisvaihe
    - ratkaisua testataan.


• ongelmanratkaisun tutkiminen:
  • behavioristien eläinkokeet:
    - yritys ja erehdys ongelmia ratkaistaessa

  • hahmopsykologit:
    tilanteen uudellenjäsentäminen oivallus.
    Esim. Köhlerin simpanssikokeet (banaanit katossa)

  • kognitiivinen psykologia:
    – ihmisten sisäiset prosessit. Tutkimustapana se, että koehenkilö kertoo koko ajan, miten ratkaisee ongelmaa. Puhe tallennetaan ja myöhemmin analysoidaan.




Heuristiikat

HEURISTICS

s.

• heuristiikat ovat käytännön elämässä käytettyjä ongelmanratkaisumalleja, ”peukalosääntöjä”

• ongelmat ovat monimutkaisia, joten ihmiset yleensä käyttävät tilannetta yksinkertaistavia ongelmanratkaisumalleja eli heuristiikkoja:

1. KONSERVATIIVISUUS
= ihmiset tekevät yleensä liian varovaisia arviointeja.
Esim. pörssikurssit – osakkeen hinnan mahdollinen nousu ja lasku arvioidaan liian varovaisesti: osakkeen hinta nyt 10 € ihmisten mielestä alin mahdollinen hinta voisi olla 5 € ja ylin hinta noin 25 €.
Mutta mikä on totuus?
Ylin hinta voi olla 1000 € ja alin 0 €!

2. SAATAVUUS
= helpoimmin saatavilla olevaa ratkaisua pidetään todennäköisempänä ja oikeana.
Esim. kun ongelmassa on numeroita, ratkaisua pidettiin automaattisesti matemaattisena,
esim. minkä säännön mukaan seuraavat numerot ovat peräkkäin: 8 2 3 6 4 7 5 9 1 ?
Oikea vastaus täältä.

Äskeisyys ja tuttuus vaikuttavat myös siihen, mitä pidetään oikeana.

3. EDUSTAVUUS
= oikeana pidetään sitä, mikä vaikuttaa edustavan sääntöä (tai säännöttömyyttä).
Esim. lapsien syntymä perheeseen. Kumpi on todennäköisempi:
poika, poika, poika, tyttö, tyttö, tyttö
VAI
poika, tyttö, poika, poika, tyttö, tyttö

Myöhempää pidetään todennäköisempänä.

4. ANKKUROITUMINEN
= ihmiset ankkuroituvat alkuarvoihin ja arvioivat koko tehtävän vastauksen niiden mukaan.
Esim. kummasta tulee suurempi vastaus:
      1x2x3x4x5x6x7x8=
      VAI
      8x7x6x5x4x3x2x1=
      (oikea vastaus täältä).

Usein ajatellaan, että siitä, mikä alkaa suurilla luvuilla.



Ongelmanratkaisun jumiutuminen ja esteet

JAMMING OF PROBLEM SOLVING
and BLOCKADES OF PROBLEM SOLVING


s.

• takertuminen vääriin ongelmanratkaisumalleihin:
Esim. mikä järjestys: 8 2 3 6 4 7 5 9 1
(oikea vastaus täältä).
Kun siinä on numeroita, ajatellaan ratkaisun olevan matemaattinen.

• tuttuus jumiudutaan vanhoihin ongelmanratkaisutapoihin
Esim. muutosvastarinta

• virheelliset analogiat eli rinnastukset
Esim. ”hedelmärahka on hyvää” ”kiivirahka on hyvää” (ei todellakaan ole!)

• vihjeiden ymmärtämättömyys
Esim. sinulla on kynttilä, nastoja ja laatikollinen tulitikkuja miten kiinnität kynttilän seinään?
Oikea vastaus täältä.



Taitava ajattelu

EXPERTISE IN THINKING

s.

• psykologiassa on tutkittu taitavan ajattelun (ekspertti) ja normaalin ajattelun (noviisi) eroja

• taitava ajattelija eli ekspertti on harjaantunut omalla alallaan ja pystyy saavuttamaan huipputuloksia

• shakin peluu on ollut keskeinen tutkimusalue, koska shakin säännöt ja shakkiympäristö (nappulat ja lauta) ovat kaikille ja kaikkialla samat
chess.  Googlen kuvahaku

chess players.  Googlen kuvahaku

• tutkimustuloksia:
  • ekspertin tason saavuttaminen vaatii yleensä 10 vuoden harjoittelun (esim. Freud, Einstein ja Mozart), joskus jopa 20 vuoden (esim. Kepler ja Darwin)

    Sigmund Freud.  Googlen kuvahaku

    Albert Einstein young.  Googlen kuvahaku

    Mozart.  Googlen kuvahaku

    Kepler.  Googlen kuvahaku

    Charles Darwin young.  Googlen kuvahaku


  • shakissa suurmestarin arvon saavuttaminen vaatii noin 10 vuoden ja 10 000 tunnin harjoittelun

  • kokenut shakinpelaaja muistaa väläytetystä pelitilanteesta nelinkertaisen määrän nappuloiden sijainteja aloittelijaan nähden

  • shakkiekspertti voi pelata muistinvaraisesti (=ilman nappuloita ja lautaa eli niin sanottu sokkoshakki) kymmentä vastustajaa vastaan!

• ekspertin ajattelulle tyypillistä:
  • kokonaisuuden hahmotus
    = kun aloittelija näkee shakkilaudalla yksittäisiä nappuloita, ekspertti näkee tilanteen kokonaisuutena, uhat ja mahdollisuudet, kymmeniä ellei satoja erilaisia jatkomahdollisuuksia jopa kymmeniä siirtoja eteenpäin

  • tilanteen olennaisten piirteiden nopea huomaaminen    ihminen ei käytä rajallista aivokapasiteettiaan turhien jatkopolkujen miettimiseen, vaan osaa keskittyä tilanteen kannalta parhaiden jatkojen miettimiseen

  • aiempien kokemusten tehokas käyttö,
    esim. shakissa muistaa aiemmat pelinsä ja valtavan määrän muiden pelaamia pelejä
      tietää, miten ne jatkuivat ja kumman etuun tilanne johti

  • ekspertti huomaa poikkeavuuden (=anomalian) ja osaa kiinnittää siihen huomiota. Aloittelija voisi ajatella, että tämä meni väärin (ja unohtaa asian / heittää asian roskiin).
    Esim. Alexander Fleming keksi penisiliinin, kun hän tutki bakteereja ja kerran elatusastiassa oli tyhjä kohta, missä ei kasvanut bakteereja. Fleming huomasi, että siihen oli lentänyt ulkoa homesienen itiöitä. Fleming ei vain harmitellut bakteerikokeen epäonnistumista, vaan ekspertin valpas mieli tajusi aloittaa jatkotutkimukset    penisilliini-antibiootti

    Alexander Fleming.  Googlen kuvahaku


• tiedonkäsittelyn staattiset ja dynaamiset reunaehdot
A. Staattiset reunaehdot:
  • asioita, joille ihminen ei voi mitään,
    esim. työmuistin kapasiteetti on rajallinen eli ihminen voi yhtä aikaa käsitellä mielessään noin neljää mieltämisyksikköä

  • noviisille yksi nappula on yksi mieltämisyksikkö, kehittyneemmälle pelaajalle muutaman nappulan kokonaisuus tietyssä paikassa on yksi mieltämisyksikkö (esim. nappulat kuninkaan linnoittautumiskulmassa) ja ekspertille koko lauta nappuloineen ja niiden välisine voimineen on yksi mieltämisyksikkö

B. Dynaamiset reunaehdot:
  • asioita, joihin voidaan vaikuttaa harjoittelulla



Luovuus

CREATIVITY

s.

• Luovuus =
            ajattelun joustavuus
            ajattelun sujuvuus
            ajattelun omaperäisyys

• luovan toiminnan alku piilee vanhojen olettamusten kumoamisessa tai hylkäämisessä

• luovassa oivalluksessa aiemmin yhteen liitetyt havainnot ja käsitykset risteytyvät ja avaavat näkymän uudenlaisille olettamuksille

• tehtävän kuluessa palataan usein aiemmin jo hylättyihin ratkaisuihin niitä hieman muutellen.
Thomas Alva Edison: ”Creativity is one percent inspiration, 99 percent perspiration” (perspiration=hikoilu)

Thomas Alva Edison.  Googlen kuvahaku


• luova prosessi:
  • ongelmat on hajoitettava osiin

  • laajemman kokonaisuuden työstämistä

• luovan prosessin piirteitä:
  1. Suunnittelun tärkeys
    ”Hyvin suunniteltu on puoliksi tehty”

  2. Tehokas jako alitavoitteisiin
    Esim. ensin sisällysluettelon miettiminen ja vasta sitten tekstin teko otsikkojen alle

  3. Prosessin kohteen ja ideoiden vuorovaikutus


  4. Lopputuloksen hiominen


• Luovuuden / luovan ajattelun jako (Guilford)
  1. Divergentti ajattelu / luovuus
    = omaperäisiä ja tavanomaisesta poikkeavia vastauksia

  2. Konvergentti ajattelu / luovuus
    = tavanomaisiin ratkaisuihin päätyvää ajattelua







KOEALUE

Oppikirja "Lukion psykologia kurssit 1-5", uusi ops. Opintoverkko, vuoden 2016 painos

  • s. 53  Havaintokehä

  • s. 56-61  Aivot ja hermosto ja hermosolu

  • s. 198-259
Koealueen runkona on oppikirjan valkopohjainen ns. leipäteksti. Sitä tukevat vihreäpohjaisten laatikoiden tekstit. Huomaa, että osa käsitellyistä asioista on vaaleanruskea- ja vihreäpohjaisten laatikoiden teksteissä.

Myös oppitunnilla jaetut monisteet, esim. aivomonisteet.

Ja tietysti tämän nettisivumme asiat






PS 3 course study material in English


Neuron  Wikipedia in English

Synapse  Wikipedia in English

Synaptic vesicle  Wikipedia in English

Neurotransmitter  Wikipedia in English

Brain  Wikipedia in English

Cerebral cortex  Wikipedia in English

Sleep  Wikipedia in English


Sense  Wikipedia in English

Visual perception  Wikipedia in English

Color vision  Wikipedia in English

Depth perception  Wikipedia in English


Memory  Wikipedia in English

Amnesia  Wikipedia in English

Alzheimer's disease  Wikipedia in English
False memory  Wikipedia in English


Aphasia  Wikipedia in English






Study material in English - Khan Academy


Anatomy of a neuron  Video, Khan Academy, in English

Introduction to neural cell types  Video, Khan Academy, in English

Neurotransmitter release  Video, Khan Academy, in English

Neuron resting potential description  Video, Khan Academy, in English

Visual cues  Video, Khan Academy, in English

Somatosensation   Video, Khan Academy, in English

What is Parkinson's disease?  Video, Khan Academy, in English

Dementia and Delirium, including Alzheimer’s  Video, Khan Academy, in English





































 





Aakkosjärjestys!





















































40 320!































Ota tulitikkulaatikosta sisäosa ja kiinnitä se nastoilla seinään.
Siitä muodostuu taso, jolle kynttilän voi laittaa!