Tiedonkäsittelyn biologinen perusta

1. Tiedonkäsittelyn biologinen perusta Biologinen näkökulma Evoluution näkökulma Käyttäytymisgenetiikka Geenit & ympäristö Aivotutkimus Tutkimusetiikka Opetusharjoittelu/Opettajan pedagogiset opinnot Sargo Aalto email: sargo@iki.fi

2. Toimiiko ihminen/mieli sähköllä? • Sähköisku jäykistää lihakset • Sähkö(shokki)hoitoa masennukseen (depressio) • sähköstimulaatio lieventää parkinsonin tautia, joka voi viedä kyvyn liikkua • Heikko sähkövirta aiheuttaa liikkeitä (ks. oppikirja)

3. Toimiiko ihminen/mieli sähkömagneetilla? • Transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) hoitaa masennusta • Transkraniaalinen = kallon läpi kulkeva • TMS:lla voidaan vaikuttaa aistimuksiin sekä kognitiivisiin ja motorisiin toimintoihin • synnyttää tai ”sammuttaa” toimintoja • eri aivoalueilla on erilaisia vaikutuksia  tietyt aivoalueet liittyvät tiettyihin toimintoihin

4. Toimiiko ihmismieli kemikaaleilla? • masennusta ja ahdistusta voidaan sekä aiheuttaa että lievittää kemikaaleilla • Kaikkia psyykkisiä häiriöitä voidaan hoitaa tai ainakin helpottaa lääkkeillä • Alkoholi, rauhoittavat lääkkeet ja jotkin huumausaineet aiheuttavat samanlaisia vaikutuksia • Alkoholismia voidaan hoitaa aivoihin vaikuttavilla lääkkeillä

5. Toimiiko ihmismieli geeneillä? • Kaikkiin mielenterveyden häiriöihin liittyy altistavia geneettisiä tekijöitä • Tietyt geenit altistavat alkoholismille, jotkin muut geenit esim. aggressiivisuudelle • Persoonallisuuden piirteillä on voimakas yhteys tiettyihin geeneihin • Persoonallisuuden piirteillä on todettu yhteys myös joihinkin aivotutkimuksen löydöksiin • Tietyt geenit vaikuttavat esim. uskollisuuteen parisuhteessa yms

6. Miten ihmismieli siis toimii? • Geenit vaikuttavat jollakin tasolla kaikkiin fyysisiin ja psyykkisiin ominaisuuksiin • Kaikkiin tutkittavissa oleviin ihmismielen ilmiöihin liittyy jonkinlaisia aivoihin paikallistuvia sähkökemiallisia prosesseja • Ympäristön - oppimisen, kasvatuksen ja koulutuksen - vaikutus ihmisen mieleen on huomattavan suuri, mutta sekin tuntuu jotenkin välittyvän aivotapahtumien välityksellä Kirjan kappale 2 antaa perustietoja näiden asioiden ymmärtämiseen

7. Hermosolu = neuroni • Hermosolu on aivojen toiminnallinen yksikkö • Solu on erikoistunut ”viestintään” • Käsittelee ”sähköä” ja tuottaa kemikaaleja • Aivoissa miljardeja hermosoluja • Yksi hermosolu voi olla yhteydessä jopa tuhansiin muihin hermosoluihin • (ks. hermosolun osat kuvasta)

8. Aktiopotentiaali eli hermoimpulssi • aktiopotentiaali on solun polaarisuuden nopea muutos negatiivisesta positiiviseen ja takaisin • Kun solun pinnan jännite ylittää kynnyksen, solussa laukeaa aktiopotentiaali. • Solun (aksonin) pinnan natriumkanavat aukeavat ja natrium (Na+) pääsee sisälle • Siirtyy eteenpäin solun pintaa pitkin • Nopeus jopa 100m/s

9. Hermosolujen viestintä: KEMIALLISTA JA/TAI SÄHKÖISTÄ Kemiallinen viestintä eli synaptinen viestintä • perustuu kemiallisiin yhdisteisiin, välittäjäaineisiin (neurotransmitteri = välittäjäaine) Sähköinen viestintä • Hermoimpulssi siirtyy suoraan naapurisoluun • solujen pinnat yhteydessä toisiinsa • Nopeampaa kuin kemiallinen viestintä

10. Kemiallinen (synaptinen) viestintä • Lähettävän solun aksoni päättyy synapsirakoon • Viestintäkemikaalit siirtyvät synapsin sisällä • Viestintäkemikaali = välittäjäaine (= transmitteri) • Välittäjäaine tarttuu vastaanottavan solun tuojahaarakkeesen (dendriitti) tai solun pintaan • Välittäjäaine tarttuu erityisiin kohtiin = reseptori • Välittäjäaineen ja reseptori yhdistyminen aktivoi hermosolussa toimintoja