6. artikkeli

Teksti pohjautuu Luukkainen-Markkulan artikkeliin Meditaation neuropsykologiaa (2016).

Meditaation taustaa

Meditaatio, mindfulness, tietoisuuden harjoittaminen — kaikilla näillä tarkoitetaan käytännössä samaa: tietoisuuden harjoittamista ja tarkkaavuuden tahdonalaista kohdentamista johonkin kohteeseen tai kehollisiin prosesseihin. Tietoisuuden harjoittaminen on osa buddhalaista filosofiaa, ja nykypäivänä se on saavuttanut laajan suosion myös tavallisten ihmisten keskuudessa. Kabat-Zinn perusti 1970-luvulla klinikan kroonisesta stressistä kärsiville potilaille ja loi MBSR-ohjelman (Mindfulness Based Stress Reduction). Kyseisen ohjelman johdannaisena syntyi MBCT-ohjelma (Mindfulness Based Cognitive Therapy), jossa tietoisuutta harjoitetaan erilaisin istumaharjoituksin ja liikkeessä tehtävin harjoituksin. Kyseinen ohjelma kestää noin 8-10 viikkoa ja sisältää sekä ryhmäharjoituksia että yksilöharjoittelua, noin 70 tunnin ajan. MBCT-ohjelman syntyminen oli sysäys meditaation tutkimiselle, kun meditaation harjoittamista pystyttiin nyt tutkimaan kontrolloidusti.

Kliiniset kokeet ovat osoittaneet, että tietoisuuden harjoittaminen auttaa mm. masennuksen, syömishäiriöiden, univaikeuksien sekä kroonisen stressin ja kivun hoidossa. Nykyisin tutkimustulosten perusteella tiedetäänkin, että meditaatiolla on useita sekä rakenteellisia että toiminnallisia vaikutuksia aivoihin, ja nämä vaikutukset näkyvät mm. tarkkaavuuden järjestelmissä, sosiaalisen kanssakäymisen verkostoissa sekä verkostoissa, jotka vaikuttavat tunteiden prosessoitumiseen kehosta aivoihin ja tietoisuuteen. Meditaation vaikutusmekanismien on ajateltu olevan 1) tunteiden säätely, 2) tarkkaavuuden säätely, 3) kehotietoisuus sekä 4) näkökulman vaihtaminen suhteessa itseen.

Meditaatio aivotutkimuksessa

Meditaation vaikutuksia alettiin tutkia 1950-luvulla aivosähkötoimintaa mittaamalla, ja 1980-luvulta alkaen keskityttiin herätevasteiden mittaamiseen. Tulokset olivat kuitenkin ristiriitaisia metodologisten ongelmien takia. 1990-luvulla meditaatiotutkimuksessa otettiin käyttöön PET-kuvaus, ja 2000-luvun puolella fMRI-mittaukset valtasivat alaa myös meditaatiotutkimuksessa.

fMRI:n (functional magnetic reconance imaging) avulla voidaan mitata aivojen harmaan aineen neuronitiheyttä, paksuutta sekä määrää koko aivojen alueella tai ennalta kiinnostuksen kohteena olevilla alueilla. Aivojen valkean aineen rakenteellisia muutoksia voidaan puolestaan mitata DTI:n (diffusion tensor imaging) avulla. Nämä morfometriset kuvantamismenetelmät ovat yleistyneet aivotutkimuksessa 2005-luvulta lähtien.

Tiedetään, että meditaatiolla on lukuisia toiminnallisia ja rakenteellisia vaikutuksia aivoihin. Neuroplastisiteetin myötä aivot muokkautuvat oppimisen, harjoituksen ja kokemuksen seurauksena. Meditaation aiheuttamat rakenteelliset muutokset aivoissa liittyvät aktivaation aiheuttamaan yhteyshaarakkeiden lisääntymiseen sekä myelinaatioon. Aivokuoren vahvistuminen voi näkyä muutoksina synapseissa tai neuronitiheyden, tukisolukon tai verisuonten lisääntymisenä, ja nämä muutokset liittyvät myelinaation muutoksiin sekä aksonien tiheyden, läpimitan tai kunnon vaihteluihin. FA-indeksin avulla voidaan arvioida valkean aineen vahingoittumattomuutta, joten korkeat arvot viittaavat parantuneeseen suorituskykyyn. (Tang ym.).

Meditaation rakenteelliset muutokset aivoissa

Fox ym. (2014) ovat laajassa meta-analyysissaan tarkastelleet meditaation rakenteellisia muutoksia aivoissa 21 tutkimuksen osalta. Tulokset perustuvat useaan poikittaistutkimukseen, jossa verrattiin meditoineiden ja meditoimattomien henkilöiden aivojen rakenteita (n=378, keski-ikä 43 vuotta). Lisäksi mukana oli viisi pitkittäistutkimusta, jossa mitattiin koehenkilöiden aivojen rakenteellisia muutoksia ennen ja jälkeen meditaatioharjoitusohjelman (n=118, keski-ikä 32 vuotta)

Tuloksissa löytyi lukuisia yhteneviä eroja meditoineiden ja meditoimattomien henkilöiden aivoissa. Rakenteellisia muutoksia löytyi seuraavilta alueilta (suluissa broadmann areas):

hippokampus

somatosensorinen aivokuori (BA 3,4,5,40)

aivosaari (insula, BA13)

pihtipoimun etu- ja takaosa (anterior cingulate cortex, ACC ja posterior cingulate cortex, PCC)

etuaivoalueet (tarkkaavuuden ja toiminnanohjauksen säätely, BA10)

etuaivoalueiden sisäosat (tunteiden ja käyttäytymisen säätely, BA10,11,12)

visuaaliset alueet (BA21,22,37)

valkean aineen säikeet

Pitkittäistutkimuksessa havaittiin muutoksia niinikään hippokampuksen, aivosaaren, pihtipoimun etu- ja takaosien ja valkean aineen alueilla, ja lisäksi muutoksia tapahtui häntätumakkeessa ja pikkuaivoissa.

Hippokampuksella on rooli aivokuoren vireystilan säätelyssä. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että harjoittelun seurauksena solujen määrä hippokampuksen alueella kasvaa. Aktiivisen tarkkaavaisuuden ja virittyneisyyden tilan noustessa hippokampus aktivoituu. Lisäksi sen subiculum-alueella on todettu olevan yhteys työmuistiin, autobiografiseen elämäkertamuistiin ja inhibitioon eli käyttäytymisen säätelyyn. Hippokampus osallistuu myös toiminnan suunnitteluun tuomalla prosessiin aiempaa tietoa.

Meditoijilla tapahtui paksuuntumista aivosaaren ja pihtipoimun etuosan alueilla (Ludersin ym. mukaan). Aivosaari vastaanottaa kehollista informaatiota (lämpötila, sydämen syke, hengitys, kipu jne.) ja tuottaa kehollisen minätietoisuuden. Pihtipoimun etuosa (ACC) on yhteydessä aivosaareen ja tämän lisäksi hypotalamukseen, amygdalaan, aivorungon tumakkeisiin, premotorisiin ja motorisiin alueisiin sekä selkäytimeen. Pihtipoimun toiminnot ovat toisaalta sääteleviä ja toisaalta toimeenpanevia, ja niiden on ajateltu liittyvän tunteiden, kognitioiden sekä käyttäytymisen integrointiin. Pihtipoimu tuottaakin aivosaaren tuottamaa kehollista minätietoisuutta vastaavat ele-, ilme- ja käyttäytymisvasteet.

Lisäksi meditoijilla somatomotoriset alueet (BA3,5,40,43) aktivoituvat etenkin sellaisissa meditaatioharjoituksissa, jossa tietoisuus kohdistetaan kehon tuntemuksiin tai hengitykseen. Somatomotoriset alueet aktivoituvat tavoitteellista toimintaa suunniteltaessa. Lisäksi ne osallistuvat sosiaaliseen kognitioon, ja aktivoituvat toisten toimintaa katsellessa tai kuviteltaessa.

Kurthin ym. tutkimuksen perusteella meditoijilla aivojen lateralisaatio väheni, vaikka suurimmassa osassa tutkimuksia rakenteelliset muutokset esiintyivät bilateraalisesti. Tutkimuksissa precuneus-alueet olivat meditoijilla yhtä paksut molemmilla aivopuoliskoilla, kun taas meditoimattomilla oikean aivopuoliskon precuneus-alue oli paksumpi. Lisäksi meditoijilla tapahtui ohenemista oikealla aivopuoliskolla pihtipoimun etuosassa (vrt. Ludersin tutkimus). Muutokset korreloivat meditaatiovuosiin. Näiden muutosten on tulkittu liittyvän tarkkaavuuden tahdonalaisen säätelyn helpottumiseen meditoijilla.

Meditaatio tarkkaavuuden järjestelmissä

Neurotieteen näkökulmasta meditaatio on eriytyneiden tarkkaavuuden järjestelmien yhteistoimintaa ja sen hioutumista. Sopeutuminen ympäristöön ja itsesäätely edellyttävät kykyä ylläpitää tai vaihtaa aivojen aktiivisuuden tiloja, joihin vaikuttaa ainakin kolme eriytynyttä hermosolujen verkostoa: top down -verkosto, bottom up -verkosto sekä default mode -verkosto (DMN).

DMN liittyy aivojen lepotilaan, ns. baseline-tilaan. Se käsittää itsereflektoinnin ja sosiaalisten tilanteiden havainnoinnin. Kun mikään ulkopuolinen ärsyke ei ohjaa tarkkaavuuden suuntautumista, ihminen tarkkailee itseään. DMN:n avulla voidaan muistella menneitä tai visioida tulevaa. Lisäksi sillä on useita yhteisiä alueita Theory of Mind -verkoston kanssa (ns. mielen teoria), joka liittyy itsen ja muiden yksilöllisen mielen sekä tietoisuuden, tunteiden ja ajatuksien ymmärtämiseen. On arvioitu, että DMN on aktiivisena jopa 50% valveillaoloajasta (Brewer ym.).

Top down -verkosto aktivoituu kun tarkkaavuus kohdennetaan tahdonalaisesti johonkin tavoitteelliseen toimintaan. Se vaikuttaa molemmissa aivopuoliskoissa, ja siihen liittyy etenkin aivosaaren läheisiä alueita sekä suunnitteluun liittyviä etuaivoalueita. Meditoineilla henkilöillä vahvempia alueita verrokkeihin verrattuna ovat sensoriset ja motoriset alueet (BA4,5,8,43).

Bottom up -verkosto aktivoituu oikeassa aivopuoliskossa ulkoisten tai sisäisten, toiminnan kannalta relevanttien, ärsykkeiden myötä. Verkostoon kuuluu alueita ohimolohkosta, tuntoaistimuksia yhdisteleviä parietaalialueita, etuaivojen orientoitumiseen liittyviä aivoalueita sekä aivosaaren etuosa (BA16), joka vahvistuu meditoijilla (Corbetta ym.).

Meditoijien lepotila alkaa muistuttamaan top down -verkoston aktiviteettia, eli heillä tarkkaavuuden tahdonalainen ylläpito helpottuu ja itsereflektiivisyys vähenee.

Meditaatioprosessi

Meditaatioharjoitukset voidaan jakaa kohdennetun tarkkaavuuden harjoituksiin sekä avoimen monitoroinnin harjoituksiin. Ensin mainitussa harjoitellaan tarkkaavuuden kohdentamista ja ylläpitoa sekä kontrolloidaan mielen vaeltelua. Avoimen monitoroinnin harjoituksissa puolestaan keskitytään vain tarkkailemaan mielen liikkeitä ilman arviointia. Tarkkaavuus voidaan kohdentaa johonkin visuaaliseen tai auditiiviseen ärsykkeeseen tai kehon omiin toimintoihin (esim. hengitys). Zen-meditaatiossa keskitytään tietoiseen läsnäoloon, kun taas vipassana-meditaatiossa tarkkaavuus kohdennetaan kehon tuntemuksiin ja hengitykseen.

Meditaatioprosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen (Tang ym.). Alkuvaiheessa tarkkaavuutta joudutaan ylläpitämään jatkuvasti ja harjoittelu vaatii suuria ponnisteluja. Tässä vaiheessa top down -verkosto on aktivoituneena. Keskivaiheessa harjoitellaan tarkkaavuuden ylläpitoa sekä mielen vaeltelun ja häiriöiden estämistä, joten top down -verkosto ja DMN ovat vuorotellen aktiivisina. Edistyneessä vaiheessa taito on jo opittu ja kontrollin ylläpito siirtyy aivokuorelta syvempien rakenteiden, kuten aivosaaren, pihtipoimun etosan ja basaalitumakkeiden hoidettavaksi. Top down -verkoston toiminta vaimenee, ja edistyneen meditoijan autonomisessa hermostossa vallitsee parasympaattinen tila.

Meditaation on todettu lisäävän semanttisia assosiaatioita etenkin lyhyiden harjoitusten myötä. Pidemmät, yli 18 tunnin harjoitukset puolestaan paransivat välitöntä mieleenpalauttamista ja tunnistavaa muistia ilman virheiden lisääntymistä. Toisaalta meditoijat tunnistivat yläkäsitteitä meditoimattomia henkilöitä helpommin listaan kuuluviksi käsitteiksi, eli heilläkin semanttiset assosiaatiot lisääntyivät.

Meditaation vaikutusten yhteyttä kognitiivisiin toimintoihin on tutkittu erilaisilla tarkkaavuutta, työmuistia ja automaattisten reaktioiden ehkäisyä mittaavilla kognitiivisilla testeillä. Lyhyen meditaatioharjoittelun on todettu voivan parantaa häiriöiden ehkäisyä, ja pidemmät meditaatioharjoitukset auttavat tarkkaavuuden ylläpidossa. Koska nämä molemmat kuuluvat keskeisesti työmuistin toimintaan, voidaan meditaatiolla katsoa olevan vaikutusta työmuistin kohenemiseen. (Chiesa ym.)

Pohdintaa ja meditaation käytännön sovellukset neuropsykologiassa

Meditaatio- ja tietoisuusharjoitteita on testattu aivovammapotilailla, kipupotilailla sekä Parkinson-potilailla positiivisin tuloksin. Aivovammapotilailla istumaharjoitukset sellaisinaan olivat liian vaativia, mutta tulokset osoittivat kognitiivisen fatiikin eli väsymyksen vähentyneen ja reaktioaikojen nopeutuneen. Kipupotilailla tietoisuusharjoittelu toimi apuna kivun lievittämisessä, ja kivun väheneminen liittyi sensorisen aivokuoren alueiden toiminnan vähenemiseen ja toisaalta pihtipoimun etuosien ja aivosaaren aktivaation lisääntymiseen. Parkinson-potilailla meditaatioharjoitukset lisäsivät harmaan aineen määrää hippokampuksessa, amygdalassa ja häntätumakkeessa. Lisäksi meditaation käyttäminen ADHD-potilaiden hoidossa voisi olla perusteltua, sillä ADHD-potilaiden vähäinen aktivaatio aivoalueilla paikantuu juuri niihin aivoalueisiin, joiden aktivaation on todettu lisääntyvän meditaation seurauksena.

Lazarin ym. tutkimuksen mukaan meditaatiota harjoittaneiden 40-55-vuotiaiden henkilöiden etuaivoalueet eivät ohentuneet toisin kuin meditoimattomilla henkilöillä, ja heidän etuaivoalueensa vastasivat 20-35-vuotiaiden meditoimattomien henkilöiden etuaivoalueita. Gardin ym. katsauksen tutkimuksessa puolestaan mitattiin meditoivien ja ei-meditoivien 60-84-vuotiaiden henkilöiden suoriutumista kognitiivisissa testeissä (Trail Making, Stroop, digit span, A, B ja B-A), ja havaittiin, että vähintään kolme vuotta meditoineet suoriutuivat testeistä paremmin. Tutkimusten perusteella varovaisena johtopäätöksenä voitaisiin esittää meditaation auttavan kognitiivisten ikääntymismuutosten ehkäisyssä.

Meditaatiotutkimuksen suhteen voidaan esittää muutamia kriittisiä näkökulmia. Thomas ja Baker ovat esittäneet, että meditaatiotutkimukset tulisi tehdä pitkittäistutkimuksina, jotta elämäntapamuuttujat saataisiin kontrolloitua. Lisäksi aivorakenteiden muutokset tulisi liittää käyttäytymismuuttujiin, jotta muutosten toiminnalliset merkitykset voitaisiin selvittää. Näiden ohella tulisi mitata muutoksia kognitiivisissa suorituksissa kokonaisvaltaisesti yksittäisten tarkkaavuus- ja työmuistitestien lisäksi, ottaa tutkimukseen mukaan EEG- tai MEG-mittaukset, tarjota myös kontrolliryhmälle aktiivista mutta ei-meditatiivista ohjausta sekä kontrolloida elämäntapamuuttujat ja taustamuuttujat hyvin.