Frontiers for Young Minds

Abstract

Yksilöllinen inhimillinen ominaisuutemme on kykymme ajatusten harhailuun – nämä ovat ajanjaksoja, jolloin tarkkaavaisuutemme harhailee pois käsillä olevasta tehtävästä keskittyäkseen ajatuksiin, jotka eivät liity tehtävään. Mielen harhailulla on joitakin hyötyjä, kuten lisääntynyt luovuus, mutta sillä on myös joitakin kielteisiä seurauksia, kuten virheitä siinä tehtävässä, joka meidän pitäisi suorittaa. Mielenkiintoista on, että käytämme jopa puolet valveillaoloajastamme ajatusten harhailuun. Miten aivot auttavat meitä siinä? Tutkimukset viittaavat siihen, että kun ajatuksemme harhailevat, reaktiomme ympäröivän ulkoisen maailman tietoihin häiriintyvät. Toisin sanoen aivojemme resurssit siirtyvät pois ulkoisen ympäristön tietojen käsittelystä ja ohjautuvat sisäiseen maailmaamme, jolloin voimme ajatuksellisesti vaeltaa toiseen aikaan ja paikkaan. Vaikka kiinnitämme vähemmän huomiota ulkoiseen maailmaan ajatusten harhailun aikana, kykymme havaita odottamattomia tapahtumia ympäröivässä ympäristössä säilyy. Tämä viittaa siihen, että olemme melko nokkelia sen suhteen, mitä jätämme huomiotta tai mihin kiinnitämme huomiota ulkoisessa ympäristössä, silloinkin kun vaellamme ajatuksissamme.

Miten tiedemiehet määrittelevät mielen vaeltelun?

Kuvittele tämä: istut luokkahuoneessa aurinkoisena päivänä, kun luonnontieteiden opettajasi kertoo sinulle innostuneena, mihin aivomme kykenevät. Aluksi kiinnität tarkkaan huomiota siihen, mitä opettaja sanoo. Mutta hänen suustaan kantautuvat sanat häipyvät vähitellen, kun huomaat vatsasi murisevan ja alat miettiä sitä herkullista jäätelöä, jota söit eilen illalla. Oletko koskaan saanut itsesi kiinni ajatusten harhailusta vastaavissa tilanteissa, joissa katseesi on kiinnittynyt opettajaan, ystäviin tai vanhempiin, mutta mielesi on salaa vaeltanut toiseen aikaan ja paikkaan? Saatat muistella viimeisintä urheilupeliä, jonka katsoit, tai kuvitella meneväsi tulevana viikonloppuna uuteen huvipuistoon tai hyräillä lempimusiikkiasi, jota et vain saa pois päästäsi. Tätä kokemusta tutkijat kutsuvat mielen vaelteluksi, joka on ajanjakso, jolloin keskitymme asioihin, jotka eivät liity meneillään olevaan tehtävään tai siihen, mitä ympärillämme todellisuudessa tapahtuu (kuten kuvassa 1 näkyy).

  • Kuvio 1 – Todellinen esimerkki tehtävässä ja mielen vaeltelussa olevista tiloista luokkahuoneen oppilaiden keskuudessa.
  • Tiedeluokassa, jossa opettaja esittää kysymyksen aivoista, jotkut oppilaat saattavat keskittyä opetettavaan asiaan, kun taas toiset saattavat miettiä eilistä koripalloturnausta, hyräillä lempimusiikkiaan tai miettiä jäätelön hakemista koulun jälkeen. Oppilaiden, jotka ajattelevat aivoja oppitunnin aikana, katsottaisiin olevan ”tehtävässä”, kun taas oppilaiden, jotka ajattelevat aivoihin liittymättömiä asioita, katsottaisiin olevan ”ajatusten harhailijoita.”

Taipumuksemme ajatusten harhailuun

Ihmiset viettävät keskimäärin jopa puolet valveillaoloajastaan ajatusten harhailulla. Yksilöiden välillä on eroja taipumuksessa ajatusten harhailuun ja monia tekijöitä, jotka vaikuttavat tähän taipumukseen. Esimerkiksi vanhemmilla aikuisilla on keskimäärin vähemmän taipumusta ajatusten harhailuun kuin nuoremmilla aikuisilla. Myös henkilöt, jotka ovat usein surullisia tai huolissaan, vaeltelevat ajatuksissaan useammin kuin henkilöt, jotka ovat onnellisia ja joilla ei ole mitään huolenaiheita. Mieli harhailee myös enemmän silloin, kun teemme tehtäviä, joita olemme tottuneet tekemään, verrattuna siihen, kun teemme uusia ja haastavia tehtäviä. On myös olemassa erilaisia mielen harhailun muotoja. Voimme esimerkiksi joskus vaeltaa mielessämme tarkoituksella, kun olemme kyllästyneitä siihen, mitä parhaillaan teemme. Toisinaan taas mielemme harhailee vahingossa huomaamattamme.

Mitkä ovat mielen vaeltelun hyvät ja huonot puolet?

Koska vietämme niin paljon aikaa mielen vaelteluun, tarkoittaako tämä, että mielen vaeltelu on meille hyväksi vai ei? Mielen vaeltelulla on varmasti hyötyjä. Esimerkiksi yksi asia, jota mieli tekee vaeltaessaan, on suunnitelmien tekeminen tulevaisuudesta. Itse asiassa teemme mielessämme vaellellessamme todennäköisemmin suunnitelmia kuin haaveilemme epärealistisista tilanteista. Ennakkosuunnittelu on hyvää ajankäyttöä, sillä sen avulla voimme suorittaa tehokkaasti päivittäiset tehtävämme, kuten kotitehtävien loppuunsaattaminen, jalkapalloharjoitukset ja valmistautuminen esitykseen. Kun ajatukset harhailevat, pohdimme todennäköisesti myös itseämme. Tämä prosessi, jossa pohdimme, miten ajattelemme, käyttäydymme ja olemme vuorovaikutuksessa muiden ympärillämme olevien kanssa, on olennainen osa itseidentiteettiämme. Mielen vaeltelu on yhdistetty myös luovaan ongelmanratkaisuun. On aikoja, jolloin jumiudumme haastavaan matemaattiseen ongelmaan tai tunnemme olevamme innottomia maalaamaan tai tekemään musiikkia, ja tutkimusten mukaan tauon pitäminen näiden ongelmien pohtimisesta ja mielen harhaileminen johonkin muuhun aiheeseen voi lopulta johtaa ”aha”-hetkeen, jolloin keksimme luovan ratkaisun tai idean.

Mielen harhailulla voi kuitenkin olla myös kielteisiä seurauksia. Esimerkiksi mielen vaeltelu tunnilla tarkoittaa, että jää paitsi opetettavasta asiasta, ja mielen vaeltelu kotitehtäviä tehdessä voi johtaa virheisiin. Äärimmilleen vietynä ihmiset, joilla on diagnosoitu masennus, harrastavat jatkuvasti omia ajatuksiaan ongelmistaan tai muista negatiivisista kokemuksistaan. Sen sijaan tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriödiagnoosin saaneilla henkilöillä, jotka jatkuvasti vaihtavat tarkkaavaisuuttaan, voi olla vaikeuksia saada tehtävää valmiiksi. Kaiken kaikkiaan se, onko ajatusten harhailu hyvä vai huono asia, riippuu siitä, milloin ajatusten harhailu tapahtuu ja mitä ajatuksia harhailemme.

Mietteiden harhailun tieteelliset mittarit

Jos tekisit kokeen, miten mittaisit ajatusten harhailua? Tutkijat ovat keksineet useita menetelmiä, joista yhtä kutsutaan kokemusnäytteenotoksi. Kun vapaaehtoiset tutkimushenkilöt tekevät tietokonetehtävää laboratoriossa tai askareita jokapäiväisessä elämässään, heitä pyydetään satunnaisin väliajoin raportoimaan tarkkaavaisuustilansa. Toisin sanoen heidän on keskeytettävä tekemisensä ja kysyttävä itseltään, mitä he ajattelivat sillä hetkellä: ”Olinko tehtävässä?” (eli kiinnitinkö huomiota käsillä olevaan tehtävään) vai ”Oliko ajatukseni harhailevat?”. (eli vaelsivatko ajatukseni toiseen aikaan ja paikkaan). Kokemusnäytteenotolla otetaan siis näytteitä vapaaehtoisen hetkessä tapahtuvasta kokemuksesta, minkä ansiosta tutkijat voivat ymmärtää, kuinka usein ihmiset harhailevat ajatuksissaan ja kuinka ajatusten harhailu vaikuttaa siihen, miten ihmiset ovat vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa.

Tutkijat tutkivat ajatusten harhailua myös nauhoittamalla elektroenkefalogrammia (EEG), testiä, jolla mitataan aivojen sähköistä toimintaa. Tätä sähköistä aktiivisuutta, joka EEG-tallenteen aikana näyttää aaltoviivoilta (ks. kuva 2, vaihe 2), havaitaan aivojen kaikissa osissa, ja sitä esiintyy koko päivän ajan, jopa silloin, kun nukumme. Aivojen sähköisen toiminnan mittaukset auttavat tutkijoita ymmärtämään, miten aivot antavat meille mahdollisuuden ajatella, puhua, liikkua ja tehdä kaikkia niitä hauskoja, luovia ja haastavia asioita, joita me teemme! EEG:n tallentamiseksi tutkijat asettavat vapaaehtoisen päänahkaan erityisiä antureita, joita kutsutaan elektrodeiksi (kuva 2, vaihe 1), ja kukin elektrodi tallentaa elektrodin alla olevan alueen lukuisien neuronien (aivosolujen) toimintaa (kuva 2, vaihe 2). Tutkijat tutkivat sitten aivojen toimintaa vastauksena vapaaehtoiselle esitettyihin kuviin (kuten koripallon kuva kuvassa 2) tai ääniin. Tutkijat esittävät saman äänen tai kuvan vapaaehtoiselle useita kertoja ja ottavat keskiarvon aivojen aktiivisuudesta vastauksena kuvaan tai ääneen, koska tällä menetelmällä saadaan parempi EEG-signaali. Keskimääräinen aivotoiminta tuottaa niin sanotun tapahtumaan liittyvän potentiaalin (ERP) aaltomuodon, joka sisältää useita korkeita ja matalia pisteitä, niin sanottuja huippuja ja notkahduksia (kuva 2, vaihe 3), jotka kuvaavat aivojen vastetta kuvaan tai ääneen ajan kuluessa. Joillekin yleisesti havaituille huipuille ja notkahduksille on annettu erityiset nimet ERP-komponentteina. Esimerkiksi huippua, joka esiintyy noin 300 ms (vain 3/10 sekunnista!) kuvan tai äänen esittämisen jälkeen, kutsutaan usein P300 ERP-komponentiksi. Vuosikymmenten tutkimusten perusteella tutkijat ovat osoittaneet, että nämä ERP-komponentit heijastavat aivojemme reaktiota tapahtumiin, joita näemme tai kuulemme. ERP-komponenttien koko (mitattuna jännitteenä) kuvastaa sitä, kuinka voimakas vaste on, kun taas näiden ERP-komponenttien ajoitus (mitattuna millisekunteina) kuvastaa vasteen ajoitusta. Nyt, PAUSE! Haluaisin, että kysyt itseltäsi: ”Kiinnitinkö juuri äsken täyden huomion edelliseen lauseeseen vai ajattelinko jotain muuta?”. Tämä on esimerkki kokemusnäytteenotosta. Ja kuten nyt ehkä huomaatte, kun meiltä kysytään tämänhetkistä tarkkaavaisuustilaamme, pystymme raportoimaan sen melko tarkasti.

  • Kuvio 2. Elektroenkefalogrammien (EEG) rekisteröinti ihmisillä.
  • Vaihe 1. EEG:n rekisteröintiä varten elektrodit kiinnitetään suojukseen, joka asetetaan vapaaehtoisen tutkimushenkilön päänahkaan. Vaihe 2. Jokainen aaltoviiva edustaa kunkin elektrodin rekisteröimää aktiivisuuden määrää. Vapaaehtoisille tutkimushenkilöille esitetään yleensä joitakin kuvia (esim. koripallo) tai ääniä useita kertoja, kun heidän aivotoimintaansa rekisteröidään. Vaihe 3. Tutkijat laskevat keskimääräisen EEG-aktiivisuuden useiden saman kuvan/äänen esitysten aikana. Tuloksena saadaan tapahtumasidonnaisen potentiaalin (ERP) aaltomuoto, jossa aika (millisekunteina) esitetään x-akselilla ja jännite (mikrovolteina, mikä osoittaa ERP-komponenttien koon) y-akselilla. x-akselilla 0 tarkoittaa aikaa, jolloin ärsyke (esim. koripallon kuva) esitettiin. ERP-aaltomuodoissa on useita korkeita ja matalia pisteitä, joita kutsutaan huipuiksi ja notkelmiksi. Joillekin huipuille ja syvänteille on annettu erityismerkinnät. Esimerkiksi huippua, joka esiintyy noin 300 ms kuvan esittämisen jälkeen, kutsutaan usein P300 ERP-komponentiksi.

Mitä tapahtuu vuorovaikutuksellemme ympäristön kanssa, kun ajatuksemme vaeltavat?

Tutkijat ovat esittäneet ajatuksen, jota kutsutaan nimellä ”Decoupling Hypothesis” ja jonka mukaan ajatusten vaelluksen aikana aivojen voimavaroja siirretään pois ympäröivästä ympäristöstämme ja ohjataan uudelleen sisäiseen maailmaamme ajatustemme tukemiseksi . Tässä hypoteesissa oletetaan, että aivoilla on tietty määrä resursseja, mikä tarkoittaa, että kun mielen vaeltelu on käyttänyt ajatuksiimme keskittymiseen tarvittavat resurssit, vain rajallinen määrä aivoresursseja jää jäljelle ympäröivään ympäristöömme vastaamiseen.

Testaamaan tätä hypoteesia tutkijat yhdistivät kokemusnäytteenottoa EEG:hen tutkiakseen, miten mielen vaeltelu vaikuttaa vuorovaikutukseemme ympäristön kanssa. Yksi ensimmäisistä tätä hypoteesia testaavista tutkimuksista pyysi tutkimushenkilöitä luokittelemaan sarjan kuvia reagoimalla aina, kun he näkivät harvinaisia kohteita (esim. jalkapallojen kuvia) koko joukon ei-kohteiden joukossa (esim. koripallojen kuvia). Koko tehtävän ajan vapaaehtoisilta rekisteröitiin EEG:tä, ja heitä pyydettiin myös satunnaisin väliajoin ilmoittamaan tarkkaavaisuustilansa ”tehtävässä” tai ”mielen harhailuna”. Tutkijat havaitsivat heidän EEG:nsä ja kokemusnäytteenottoraporttiensa perusteella, että aivojen vaste ei-kohteisiin oli vähentynyt mielen vaeltelun aikana verrattuna jaksoihin, jolloin he olivat tehtävässä . Tämä näkyy kuvassa 3A, jossa on pienempi P300 ERP -komponentti mielen vaeltelun aikana (vihreät viivat) verrattuna P300 ERP -komponenttiin aikana, jolloin vapaaehtoinen oli tehtävässä (harmaa viiva). Tiedot viittaavat siihen, että aivojen reagointi ympäristössämme tapahtuviin tapahtumiin häiriintyy, kun harrastamme mielen vaeltelua.

  • Kuvio 3 – Mielen vaeltelu vaikuttaa kykyymme käsitellä ympäristössä tapahtuvia tapahtumia.
  • A. Aivojen suorittama ulkoisten tapahtumien prosessointi (esim. kuvien koripallojen ja jalkapallojen kuvien) vähenee mielen vaeltelun aikana. Tämän osoittaa pienempi P300 ERP-komponentti mielen vaeltelun aikana (vihreät viivat) verrattuna tehtävän aikana (harmaa viiva). ERP-aaltomuoto tallennettiin punaisella ympyröidystä elektrodipaikasta, joka sijaitsee takaraivossa. B. Mielen harhailu heikentää kykyämme seurata omaa suoritustamme, jolloin virheiden tekeminen on todennäköisempää. Tämä käy ilmi pienemmästä palautteeseen liittyvästä negatiivisuuden ERP-komponentista, noin 250 ms:n kohdalla esiintyvästä notkahduksesta, kun ajatukset vaeltavat (vihreä viiva) verrattuna tehtävään (harmaa viiva). ERP-aaltomuoto tallennettiin punaisella ympyröidystä elektrodikohdasta, joka sijaitsee lähellä pään etuosaa.

Oletko koskaan huomannut, että jos mielesi harhailee kotitehtäviä tehdessäsi, teet todennäköisemmin virheitä? Monet kokeet ovat myös osoittaneet, että näin tapahtuu! Tämä sai jotkut tutkijat pohtimaan, mitä aivoissa tapahtuu, kun teemme virheitä. He mittasivat erityisesti jotakin, jota kutsutaan palautteeseen liittyväksi negatiivisuudeksi ERP-komponentiksi, joka antaa tutkijoille käsityksen siitä, kuinka tarkasti seuraamme vastauksiemme tarkkuutta, kun suoritamme tehtävää. Tutkijat havaitsivat, että palautteeseen virheeseen liittyvä negatiivisuus-ERP-komponentti väheni mielen harhailun aikana verrattuna tehtävässä oleviin jaksoihin, kuten kuvassa 3B on esitetty. Tämä viittaa siihen, että mielen vaeltelu vaikuttaa negatiivisesti kykyymme seurata suoritustamme ja säätää käyttäytymistämme, jolloin virheiden tekeminen on todennäköisempää . Kaikki nämä tutkimukset tarjoavat todisteita, jotka tukevat hypoteesia siitä, että kun mieli vaeltaa, reaktiomme siihen, mitä ympärillämme olevassa ympäristössä tapahtuu, häiriintyvät.

Vaikuttaako mielen vaeltelu kaikkia ympäristöön kohdistuvia reaktioita?

Tässä vaiheessa saatat miettiä: heikentyvätkö kaikki ympäröivään maailmaan kohdistuvat reaktiot mielen vaeltelun aikana? Tämä vaikuttaa epätodennäköiseltä, koska olemme yleensä varsin kykeneviä reagoimaan ulkoiseen ympäristöön, vaikka mielemme vaeltaa. Vaikka esimerkiksi vaeltelemme paljon kävellessämme, useimmat meistä törmäävät harvoin asioihin kävellessään paikasta toiseen. Eräs tutkijaryhmä esitti saman kysymyksen ja tutki erityisesti sitä, pystymmekö edelleen kiinnittämään huomiota ympäristöön jollakin tasolla, vaikka ajatuksemme harhailevat. Tämän kysymyksen testaamiseksi vapaaehtoisia tutkijoita pyydettiin lukemaan kirjaa samalla, kun he kuuntelivat joitakin kirjaan liittymättömiä ääniä. Suurin osa äänistä oli identtisiä, mutta näiden identtisten äänien joukossa oli harvinainen ja erilainen ääni, joka luonnollisesti kiinnitti vapaaehtoisten huomion. Tutkijat havaitsivat, että vapaaehtoiset kiinnittivät yhtä paljon huomiota tähän harvinaiseen sävyyn silloin, kun heidän ajatuksensa harhailivat, kuin silloin, kun he olivat tehtävässä. Toisin sanoen mielemme näyttää olevan varsin fiksu sen suhteen, mitkä tarkkaavaisuusprosessit keskeytetään ja mitkä prosessit säilytetään mielen harhailun aikana. Normaalioloissa mielemme jättää huomiotta joitakin ympäristön tavanomaisia tapahtumia, jotta voimme ylläpitää ajatuksenjuoksua. Kun ympäristössä kuitenkin tapahtuu odottamaton tapahtuma, joka on mahdollisesti vaarallinen, aivomme tietävät siirtää huomiomme ulkoiseen ympäristöön, jotta voimme reagoida mahdollisesti vaaralliseen tapahtumaan. Kuvittele, että kävelet kadulla ja mietit elokuvaa, jonka haluat katsoa tänä viikonloppuna. Tätä tehdessäsi et ehkä havaitse selvästi auton moottorin ääntä tai ympärilläsi keskustelevia jalankulkijoita. Jos auto kuitenkin yhtäkkiä torahtaa äänekkäästi, kuulet torinan välittömästi, mikä keskeyttää sinut ajatusten vaeltelusta. Näin ollen, vaikka mieli vaeltaa, olemme edelleen fiksuja sen suhteen, mitä jätämme huomiotta ja mihin kiinnitämme huomiota ulkoisessa ympäristössä, jolloin voimme fiksusti reagoida epätavallisiin tai mahdollisesti vaarallisiin tapahtumiin, jotka saattavat vaatia meitä suuntaamaan huomiomme takaisin ulkoiseen ympäristöön.

Johtopäätökset

Yhteenvetona voidaan todeta, että aivot näyttäisivät tukevan mielen vaellusta häiritsemällä joitain aivoissamme tapahtuvia prosesseja, jotka ovat mukana reagoidessamme ympäröivään ulkoiseen ympäristöön. Tämä kyky on tärkeä suojellaksemme ajatuksiamme ulkoisilta häiriötekijöiltä ja antaaksemme meille mahdollisuuden osallistua täysin mielen vaelteluun. Olemme vasta alkaneet ymmärtää tätä salaperäistä ajattelun kokemusta, ja tiedemiehet tutkivat aktiivisesti, mitä aivoissa tapahtuu, kun ajatukset vaeltavat. Tietojemme lisääminen mielen vaeltelusta auttaa meitä ymmärtämään paremmin, miten voimme hyödyntää sen etuja ja samalla välttää mielen vaelteluun liittyviä ongelmia.

Sanasto

Mielen vaeltelu: Ajanjaksot, jolloin yksilö ajattelee jotakin, joka ei liity hänen suorittamaansa tehtävään.

Experience Sampling: Tieteellinen menetelmä, jossa henkilöä pyydetään raportoimaan kokemuksestaan; eli siitä, kiinnittääkö hän huomiota vai vaelteleeko hänen mielensä satunnaisin väliajoin laboratorioympäristössä tai reaalimaailmassa.

Electroenceph-Alogram (EEG-”elec-tro-en-sef-a-lo-gram”): Aivojen monien neuronien sähköinen aktiivisuus, jota mitataan päänahkaan asetettujen elektrodien avulla.

Event-Related Potential (ERP): Keskiarvoistetun EEG-signaalin huiput tai notkahdukset, jotka heijastavat aivojen reaktioita tapahtumiin, joita näemme tai kuulemme.

P300: ERP-komponentti, jonka huippu on tyypillisesti noin 300 ms (siksi ”300”) sen jälkeen, kun henkilö näkee kuvan tai kuulee äänen. Se heijastaa aivojen suorittamaa nähdyn tai kuullun tiedon käsittelyä. ERP-komponentti, jonka huippu on tyypillisesti noin 300 ms (siksi ”300”) sen jälkeen, kun henkilö näkee kuvan tai kuulee äänen. Se heijastaa aivojen prosessointia nähdystä tai kuullusta informaatiosta.

Feedback Error-Related Negativity: ERP-komponentti, joka heijastaa sitä, kuinka paljon henkilö valvoo suorituksensa tarkkuutta.

Conflict of Interest Statement

Tekijät ilmoittavat, että tutkimus tehtiin ilman mitään kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdolliseksi eturistiriidaksi.

Smallwood, J., and Andrews-Hanna, J. 2013. Kaikki vaeltavat mielet eivät ole eksyksissä: tasapainoisen näkökulman merkitys mielen vaellustilaan. Front. Psychol. 4:441. doi:10.3389/fpsyg.2013.00441

Smallwood, J. 2013. Erottelemalla miten ja miksi mieli vaeltaa: prosessi-esiintymiskehys itsestään syntyneelle henkiselle toiminnalle. Psychol. Bull. 139(2013):519-35. doi:10.1037/a0030010

Smallwood, J., Beach, E., Schooler, J. W. ja Handy, T. C. 2008. Going AWOL aivoissa: mielen vaeltava aivokuoren analyysi ulkoisista tapahtumista. J. Cogn. Neurosci. 20:458-69. doi:10.1162/jocn.2008.20037

Kam, J. W. Y., Dao, E., Blinn, P., Krigolson, O. E., Boyd, L. A., and Handy, T. C. 2012. Mielen vaeltelu ja motorinen kontrolli: tehtävän ulkopuolinen ajattelu häiritsee käyttäytymisen online-säätöä. Front. Hum. Neurosci. 6:329. doi:10.3389/fnhum.2012.00329

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.