Rakkaus ja pelko näkyvät kaikkialla aivoissa, ei vain tietyssä osassa

14.02.2018

Vihan ja ilon kaltaisten perustunteiden aivomekanismit muistuttavat eri ihmisillä toisiaan. Sosiaalisissa tunteissa, kuten kiitollisuudessa ja halveksunnassa, erot ovat selvästi suurempia.

Suurin osa tunteista aktivoi laajoja, päällekkäisiä aivoverkostoja. Tunneryhmiä verrattaessa positiiviset tunteet aktivoivat muita enemmän etuotsalohkon alueita, negatiiviset perustunteet somatosensorisia ja subkortikaalisia alueita ja negatiiviset sosiaaliset tunteet motorisia ja sosiaalista informaatiota käsitteleviä alueita. Kuva: Heini Saarimäki

Tunnetutkimuksessa on kilpailevia teorioita siitä, voidaanko tunteet nähdä vain tiettyjen aivoalueiden aktiivisuutena. Aalto-yliopiston uuden väitöstutkimuksen mukaan tunnetila vaikuttaa koko aivojen toimintaan sen sijaan, että yksittäiset tunteet paikantuisivat vain tietylle aivojen alueelle.

”Aivotutkimuksen näkökulmasta tunne on koko aivojen tila tietyllä ajanhetkellä. Aivot saattavat esimerkiksi tulkita tiettyjen toimintamallien, muistikuvien ja kehollisten muutosten kokonaisuuden vaikkapa vihan tunteeksi”, kuvailee tohtorikoulutettava Heini Saarimäki.

Tutkimukseen osallistuneiden koehenkilöiden tunnetila herätettiin elokuvien, eläytymistehtävän tai tarinoiden avulla. Sen jälkeen koneoppimiseen perustuva luokittelualgoritmi opetettiin yhdistämään tietty tunne ja siihen liittyvä aivodata. Luokittelualgoritmia testattiin antamalla sille uutta aivodataa ja mittaamalla, kuinka hyvin algoritmi tunnistaa oikean tunnetilan pelkän aivodatan perusteella. Aivotoiminnan mittausmenetelmä perustuu aivojen veren happipitoisuudessa tapahtuvien muutosten mittaamiseen, ja sillä saadaan tietoa aivojen aktivoitumisesta millimetrien tarkkuudella.

Tutkijat olivat erityisen kiinnostuneita tunnekohtaisista aivokartoista eli tunteiden paikantumisesta koko aivojen eri alueille. Koko aivojen toimintaa analysoimalla luokittelualgoritmi voi onnistua päättelemään, mistä tunnetilasta on kyse.

Saarimäki ja hänen kollegansa havaitsivat, että perustunteilla, kuten vihalla, ilolla, surulla, pelolla, hämmästyksellä ja inholla, on jossain määrin samanlainen aivokartta eri ihmisten välillä. Perustunteet vaikuttavat olevan siis ainakin osin biologisesti määräytyneitä. Sosiaaliset tunteet – kiitollisuus, halveksunta, ylpeys ja häpeä – taas rakentuvat enemmän kokemuksen myötä. Niissä aivojen aktiivisuus on myös ihmisten välillä erilaisempi kuin perustunteissa.

Samankaltaisista tunnejoukoista myötätunnon voimaan

Luokittelualgoritmi tekee enemmän virheitä niiden tunteiden erottelussa, joiden aivokartat ovat samankaltaisia. Tietoa voidaan verrata siihen, miten samankaltaisina ihmiset kokevat tietyt tunteet.  Positiiviset tunteet, kuten ilo, rakkaus, kiitollisuus ja ylpeys, ovat sekä kokemuksen tasolla että aivoperustaltaan lähempänä toisiaan. Negatiiviset perustunteet, kuten pelko, viha ja suru puolestaan muodostavat oman, aivoperustaltaan samankaltaisen joukkonsa. Negatiivisten sosiaalisten tunteiden, kuten syyllisyyden, häpeän ja paheksunnan, aivoperustat ovat taas lähimpänä toisiaan ja ne poikkeavat perustunteiden vastaavista aivokartoista.

”Havaitsimme myös, että tunteiden luokittelutarkkuudessa on yksilöllisiä eroja esimerkiksi empatiakykyyn liittyen. Haluamme selvittää tarkemmin, miten yksilölliset erot esimerkiksi myötätunnossa ovat yhteydessä aivojen tunnejärjestelmien toimintaan, joten siitä on nyt käynnistymässä erillinen tutkimushanke”, Saarimäki kertoo.

Tutkimuksen tuloksista on myös hyötyä hoidettaessa mielenterveyden häiriöitä tai muistisairauksia, joista molemmilla vaikuttaa olevan selkeä yhteys tunne-elämän häiriöihin. Eri tunteiden aivomekanismien parempi ymmärtäminen voi auttaa hoidon suunnittelussa ja oikeanlaisessa kohdentamisessa.

Heini Saarimäki väittelee perjantaina 16. helmikuuta. Väitöskirjan nimi on: "Decoding emotions from brain activity and connectivity patterns".

Lisätietoja:

Heini Saarimäki
Tohtorikoulutettava
Aalto-yliopisto
heini.saarimaki@aalto.fi
p. 050 370 7385

Mikko Sams
Professori
Aalto-yliopisto
mikko.sams@aalto.fi
p. 050 521 5739