Liikuntaa terveydeksi ja lääkkeeksi - Aivojen tiedonkäsittelytoimintojen heikkeneminen ikääntyessä

Aivojen tietoa käsittelevät eli tiedolliset tai tietotoiminnat, toiselta nimeltään kognitiot tai kognitiiviset toiminnat, ovat älyllisiä ja psykologisia toimintoja, joiden avulla ihminen käsittelee tietoa ja ympäristöään.

Kognitiivisen toimintakyvyn muotoja ovat muun muassa tarkkaavuus, havaitseminen, muisti, oppiminen, ajattelutoiminnot, kielelliset taidot ja liiketaidot.

Kognitiivisten toimintojen avulla henkilö voi kohdistaa, suunnata ja ylläpitää tarkkaavaisuuttaan, oppia ja muistaa asioita, suunnitella, suorittaa ja arvioida toimintoja, päätellä ja ratkaista ongelmia, ymmärtää ja käyttää kieltä sekä tunnistaa kohteita ja käyttää havaintojaan jokapäiväiseen selviytymiseen.

Kognitiiviset toiminnat perustuvat aivoissa tapahtuvaan ympäristöstä tulevien tietojen tai ärsykkeiden vastaanottamiseen, tallentamiseen, käsittelyyn ja käyttöön kuten havaitsemiseen, vertailuun, tunnistamiseen, arviointiin, päättelyyn, ongelmanratkaisuun, päätöksentekoon ja oppimiseen.

Seuraavassa tarkastellaan kognitiivisista toiminnoista erityisesti muistia. Se on aivojen tietotoimintojen tärkeä alue, johon ikääntymisen vaikutukset kohdistuvat varsin varhain. Muistin avulla opitaan uutta tietoa painamalla asioita mieleen, varastoidaan tietoa ja palautetaan mieleen jo opittuja asioita ja kokemuksia.

Muisti jaetaan lyhytkestoiseen eli työmuistiin ja pitkäkestoiseen muistiin. Työmuistissa tietoa käsitellään vain 5 – 20 sekunnin ajan ja sen kapasiteetti on rajoitettu. Pitkäkestoisessa säilömuistissa tieto voi säilyä vuosikausia. Muistin sisällön perusteella voidaan erottaa tapahtuma-, tieto- ja taitomuisti.

Tapahtumamuisti sisältää elämän kulun aikana tapahtuneet asiat, tietomuistiin kuuluvat opitut asiat kuten sanojen merkitys, ja taitomuistiin kuuluvat opitut liikkeet ja liikesarjat kuten erilaiset liikuntasuoritukset.

Ikääntyminen aiheuttaa keski-iästä alkaen muutoksia aivojen rakenteissa ja toiminnoissa. Näiden muutosten ilmenemismuodot ja niiden ajankohta, suuruus ja etenemisnopeus ovat hyvin yksilöllisiä eli kognitiivinen vanheneminen on yksilöllistä.

Ensimmäisiä merkkejä ikääntymiseen liittyvästä aivotoimintojen heikkenemisestä ovat vaikeudet muistaa sanoja tai nimiä. Muistioireita ilmoittaa joka kolmas yli 65-vuotias suomalainen, vaikka suurimmalla osalla heistä ei ole etenevää muistisairautta.

Voimakkaampiin ikääntymismuutoksiin aivoissa viittaavat muun muassa tapahtumien, sovittujen tapaamisten ja muun unohtelun lisääntyminen, vaikeudet säilyttää ajattelun tai keskustelun johdonmukaisuus, vaikeudet uusien asioiden oppimisessa, suunnittelun ja päätöksenteon vaikeutuminen, arviointikyvyn heikkeneminen sekä impulsiivisuuden ja epäluuloisuuden kasvu.

Muistin eri lajeissa ikääntyminen aiheuttaa työmuistin hidastumista ja sen seurauksena vaikeuksia tallentaa uutta tietoa erityisesti lyhyessä ajassa. Toimintamuistin eri lajeissa ikääntymisen vaikutukset ovat vähäisiä. Sitä vastoin tapahtumamuisti heikkenee selvästi. Muistiin painaminen ja muistista palauttaminen heikentyvät merkittävästi, mutta kerran varastoitunut tieto säilyy hyvin.

Unohtamisessa aivojen tietojärjestelmän jossain osassa oleva tiedon biologinen muistijälki katoaa kokonaan ja lopullisesti. Kyseistä tietoa ei siten voi enää palauttaa mieleen.

Tilapäistä unohtelua aiheuttavat monet tekijät, kuten väsymys, huolestuneisuus, kiire, masennus, lääkkeet, alkoholi ja sairaudet ja niiden oireet, kuten kipu ja särky. Muistijälki ei näiden tekijöiden takia katoa. Kun muistamista häiritsevä tekijä poistuu, unohdettu asia voidaan palauttaa mieleen.

Unohtamiseksi katsotaan usein myös kyvyttömyys palauttaa mieleen ”kielen päällä” oleva asia, kuten nimi. Näissä tapauksissa kyseessä ei ole unohtaminen vaan mieleen palauttamisen epäonnistuminen.

Muistia ja muita kognitiivisia toimintoja edistävät ja säilyttävät mm. ohjattu tai omatoiminen opiskelu, erilaiset aivojen käyttöä vaativat toiminnat työssä, kotiaskareissa ja harrastuksissa, luovat ja elämyksiä tuottavat toiminnat, sosiaalisen kanssakäymisen eri muodot, valoisa elämänasenne, hyvä motivaatio, riittävä ja hyvä uni, liikunta ja ulkoilu, terveellinen ravinto, tupakoimattomuus sekä kohonneen verenpaineen, sydän- ja verisuonitautien, diabeteksen ja depression ehkäisy ja hyvä hoito.

Muistia ja muita kognitiivisia toimintoja heikentäviä tekijöitä ovat edellä mainittujen vastakohdat eli muistin vähäinen käyttö, ärsykkeetön ympäristö, henkinen ja fyysinen passiivisuus, motivaation puute, kielteiset asenteet, masennus, unettomuus, väsymys, ravitsemuksen puutteet, tupakointi, liikunnan puute, lihavuus, huono fyysinen kunto, useat lääkkeet, runsas alkoholin käyttö sekä edellä mainitut sairaudet. Monia näistä tekijöistä voidaan vähentää tai poistaakin terveillä elämäntavoilla, kokeilulla, harjoittelulla ja omaksumalla myönteisiä asenteita.

Aivojen rakenteet ja toiminnat edellyttävät kunnossa pysyäkseen jatkuvaa käyttöä.

Liikunta on yksi tapa käyttää suurta osaa aivosoluista. Liikkeiden ohjaaminen, liikuntaan liittyvien aistimusten ja havaintojen käsittely sekä ratkaisujen tekeminen erilaisissa fyysisissä ja sosiaalisissa ympäristöissä ja tilanteissa aiheuttavat aivojen monien osien käyttöä ja niiden toimintojen liittymistä tehokkaasti toisiinsa.

Liikunnan vaikutukset ilmenevät aivojen tietotoiminnoissa sekä välittömästi että pitkän ajan kuluessa.  

Yksittäiset liikuntasuoritukset aiheuttavat pieniä myönteisiä vaikutuksia aivotoimintoihin liikunnan aikana ja heti sen jälkeen. Terveillä iäkkäillä henkilöillä yksittäinen liikuntakerta välittömästi oppimistuokion jälkeen toteutettuna voi tehostaa opitun muistamista.

Havainnoivissa seurantatutkimuksissa on havaittu, että vapaa-aikanaan liikkuneilla, esimerkiksi säännöllisesti kävelleillä henkilöillä, useat kognitiiviset toiminnat ovat säilyneet paremmin tai jopa parantuneet ikääntyessä verrattuna vähän tai ei lainkaan liikkuneisiin henkilöihin.

Vastaavasti liikuntaan osallistuneilla on useimmissa tutkimuksissa ollut vähän tai ei lainkaan liikkuneisiin verrattuna pienempi riski aivotoimintojen häiriöiden ja muistisairauksien ilmenemiseen tai nämä ongelmat ovat edenneet hitaammin.

Osassa näistä tutkimuksista on pyritty sulkemaan pois mahdollisuus, että vähäinen liikunta olisi aivotoimintojen heikkenemisen seuraus eikä sen syy.

Monia liikuntamuotoja harrastaneilla edellä mainitut yhteydet ovat olleet voimakkaampia kuin vain yhtä lajia harrastaneilla.

Liikunnan määrän tai kuormittavuuden lisääminen kohtalaista eli noin terveysliikunnan suositusta suuremmaksi ei ole lisännyt yhteyksien voimakkuutta.

Kevyellä liikunnalla ei ole todettu yhteyttä kognitiivisten toimintojen säilymiseen tai paranemiseen.

Työhön liittyvällä fyysisellä aktiivisuudella edellä mainittuja yhteyksiä ei ole todettu.

Liikkumattomuus lisää aivotoimintojen heikkenemisen riskiä.  

Liikunta voi vaikuttaa aivojen rakenteisiin ja toimintoihin useilla tavoilla. Liikuntaharjoittelun on vakuuttavasti osoitettu aiheuttavan aivojen rakenteissa, eri osien toimintojen yhteenliittymisessä, verenkierrossa, hapensaannissa ja aineenvaihdunnassa lukuisia muutoksia, jotka tarjoavat johdonmukaisia selityksiä kognitiivisissa toiminnoissa havaituille edullisille muutoksille.

Kestävyysliikunta pienentää valtimotautien riskiä. Liikunta voi siten ehkäistä tai jopa korjata verenkierron puutteista johtuvaa aivokudoksen vaurioitumista ja verenkiertoperäisen dementian kehittymistä.

Erilaisiin liikuntaohjelmiin osallistuminen on yksittäisissä tutkimuksissa vaikuttanut terveillä iäkkäillä henkilöillä myönteisesti mm. muistiin, toiminnanohjaukseen, tarkkaavaisuuteen ja ajattelun nopeuteen sekä ehkäissyt tai hidastanut merkittävästi kognitiivisten aivotoimintojen heikkenemistä ja muistisairauksien ilmenemistä.

Kun harjoittelututkimusten tulokset on yhdistetty, liikunnan vaikutukset on toistuvasti todettu vähäisiksi. Harjoittelututkimusten vähäisiä vaikutuksia voivat selittää useat tekijät kuten niihin osallistuneiden henkilöiden jo lähtötilanteessa suuri liikunnan määrä ja hyvä kognitiivinen taso, harjoittelun lyhyt kesto ja harjoittelun sisällön ja toteutumisen puutteet.

Liikuntaohjelmat voivat tuottaa moniin eri kognitiivisiin toimintoihin kohdistuvia myönteisiä vaikutuksia, mutta eri henkilöillä vaikutusten kohteet ja määrä vaihtelevat. Toistaiseksi liikuntaa ei kyetä ohjelmoimaan siten, että se tuottaisi juuri haluttuja kognitiivisten toimintojen muutoksia.

Kognitiivisiin toimintoihin edullisesti vaikuttaneissa tutkimuksissa on usein käytetty kahta tai useampaa liikuntamuotoa, tai ne ovat olleet yhdistyneinä samassa liikunnassa, kuten tai chi´ssa.

Kognitiivisen ja fyysisen harjoittelun yhdistämisellä saatetaan saavuttaa parempia tuloksia kuin pelkällä fyysisellä harjoittelulla.

Liikuntaharjoittelun vaikuttavuudesta lievistä aivotoimintojen häiriöistä kärsivillä henkilöillä on saatu vaihtelevia sekä myönteisiä että kielteisiä tuloksia. Yksittäisten tutkimusten tulokset yhdistävissä meta-analyyseissa todettiin lieviä myönteisiä vaikutuksia.

Edellä esitetyn perusteella säännöllinen liikunta on perusteltua aivojen terveyden ja toimintakyvyn ylläpitämiseksi kaikkina ikäkausina mutta erityisesti keski-iässä ja iäkkäänä.

Lievistä ja keskivaikeista kognitiivisista häiriöistä kärsiville iäkkäille henkilöille liikunta on perusteltua sekä aivotoimintoihin että fyysiseen toimintakykyyn ja terveyteen kohdistuvien vaikutustensa takia. Osalle lievää dementiaa sairastavista henkilöistä liikunta on perusteltua samoista syistä.

Tulostettavaa: Suositeltava liikunta aivojen toimintakyvyn säilyttämiseen