Stressin ja unen vaikutus kognitiivisiin toimintoihin

Stressi vaikuttaa muistiin

Stressin kognitiivisten vaikutusten tutkiminen on kohdistunut lähinnä muistitoimintoihin. Erityisesti pitkään kestänyt stressi näyttäisi heikentävän muistitoimintoja, mutta ei suinkaan kaikenkattavasti ja kaikissa tilanteissa. Eniten pitkittynyt stressi heikentää mieleenpalautusta tiedot ja tapahtumat sisältävästä deklaratiivisesta muistista tilanteissa, joissa ei ole muistamista helpottavia vihjeitä. Tunnistusmuisti ei juurikaan heikkene stressin seurauksena. Toinen pitkäkestoisen muistimme osa-alue on ei-deklaratiivinen muisti, joka sisältää esimerkiksi taidot. Se vaikuttaa olevan varsin vastustuskykyinen stressin vaikutuksille. Keskeinen selitys kroonisen stressin vaikutukselle erityisesti deklaratiiviseen muistiin on ollut se, että deklaratiivinen muisti on riippuvainen hippokampuksesta, jota puolestaan jatkuvasti kohollaan oleva kortisolipitoisuus heikentää. Eläinkokeiden mukaan pitkään kestänyt korkea kortisolipitoisuus on yhteydessä esimerkiksi hippokampuksen atrofiaan. Myös iäkkäillä ihmisillä tehdyissä seurantatutkimukissa on havaittu yhteys korkean kortisolipitoisuuden ja hippokampuksen surkastumisen välillä.

Hippokampuksen lisäksi muutokset aivojen kuorikerroksen etuotsalohkoilla saattavat selittää pitkittyneen stressin muistivaikutuksia. Erityisesti havainnot kontrolloidun, ilman ulkoisia vihjeitä tapahtuvan mieleenpalautuksen heikkenemisestä stressissä viittaavat etuotsalohkojen toiminnan muutoksiin. Myös masentuneilla ja työuupuneilla henkilöillä havaitut muutokset korteksin etuotsalohkoilla ja kognitiivisessa suoritusprofiilissa viittaavat siihen, että mieleenpalautuksen ongelma saattaa ainakin osittain olla yhteydessä etuotsalohkojen toiminnan heikkenemiseen.

Lyhytkestoisen stressin vaikutukset ovat usein monitahoisempia kuin kroonisen stressin. Parhaimmillaan akuutti stressi voi jopa parantaa muistisuoritusta. Näin saattaa käydä silloin, kun stressitaso nousee välittömästi jonkin asian mieleen painamisen jälkeen ja mieleen palautus tapahtuu vasta stressireaktion neutralisoiduttua. Samoin kuin pitkittynyt stressi, myös akuutti stressi vaikuttaa epäedullisesti mieleenpalautukseen nimenomaan deklaratiivisesta muistista. Ongelmallisimpia akuutin stressin vaikutukset ovat eittämättä turvallisuuskriittisissä ammateissa, joissa stressitilanteeseen liittyy usein ns. kognitiivinen tunneloituminen eli kyvyttömyys havaita ympäristön vihjeiden muodostamaa kokonaisuutta. Äärimmäinen esimerkki tästä on tapaukset, joissa ihmiset ovat jääneet palavaan huoneistoon, koska ovat yrittäneet työntää ovea auki, vaikka se olisi pitänyt vetää auki. Kyse on siis kyvyttömyydestä vaihtaa toimintamallia, vaikka ympäristön antama palaute siihen ohjaisikin.

Stressitilanteista syntyneet muistikuvat ratkaisevia

Edellä kuvattujen stressin muistivaikutuksien lisäksi meille syntyy stressitilanteissa tunnelatautuneita muistikuvia, jotka myöhemmin ohjaavat käyttäytymistämme vastaavissa tilanteissa. Ratkaisevaa näyttää olevan se, syntyykö stressitilanteessa kokemus mahdollisuudesta vaikuttaa asioiden kulkuun. Jos tällaista kokemusta ei synny, todennäköisyys toimettomuudelle myöhemmissä stressitilanteissa kasvaa ja henkilö altistuu epäedulliselle stressille tarpeettoman paljon. Kokemus omista vaikutusmahdollisuuksista puolestaan suojaa stressiltä myöhemmin, koska henkilö on motivoitunut aktiivisesti selvittämään stressiä aiheuttavat tilanteet käytettävissä olevin keinoin.

Kaikkiaan stressin vaikutus muistiin näyttää noudattavan käännetyn u-kirjaimen muotoa: hyvin vähän tai hyvin paljon stressiä (glukokortikoidien pitoisuudella arvioituna) näyttää olevan pahasta. Edullisin tilanne näyttäisi olevan silloin, kun glukokortikoidit ovat aktivoineet mahdollisimman täydellisesti korkean affiniteetin mineralokortikoidireseptorit ja mahdollisimman vähäisesti matalan affiniteetin glukokortikoidireseptoreita. Yleensä tämän asteinen stressi koetaan energisoivana, sanotaan että on hyvä "drive" päällä.

Uni vaikuttaa valppauden lisäksi luovuuteen

Unen vaikutuksesta eri kognitiivisiin toimintoihin on runsaasti tutkimusta. Unen vähentäminen näyttää vaikuttavan voimakkaimmin valppauteen ja luovuuteen. Tiedetään esimerkiksi, että yhden yön valvominen tai noin viisi vuorokautta 4 tunnin yöunella heikentää valppautta yhtä paljon kuin yhden promillen humalatila. Tämä on erityisen ongelmallista monissa turvallisuuskriittisissä ammateissa kuten liikenteessä, joissa vuorotyö väistämättä aiheuttaa univajetta. Lisäksi voimakas päiväaikainen väsymys noin kaksinkertaistaa työtapaturman riskin teollisuustyössä. Univajetta aiheuttavat nukkumisvaikeudet ja muu kuin päivätyö myös itsessään lähes kaksinkertaistavat kuolemaan johtavan työtapaturman riskin.

Univajeen vaikutuksia luovuuteen on tutkittu testein, joissa henkilön tehtävänä on keksiä uusia ratkaisuja tai uusien tilanteiden lainalaisuuksia. Pääsääntönä näyttää olevan, että oivaltaminen heikkenee oleellisesti ja henkilö pyrkii ratkaisemaan tilanteita vanhojen, rutiineiksi muodostuneiden toimintamallien avulla.

Yksi mielenkiintoisimmista uusista tutkimuksista on Wagnerin ym. vuonna 2004 Naturessa julkaisema. Siinä henkilöitä pyydettiin kahden säännön perusteella muodostamaan alkuperäisestä numerosarjasta uusi numerosarja, jonka viimeinen numero oli lopullinen vastaus. Todellisuudessa oikean vastauksen kykeni saamaan tekemällä vain puolet työstä, koska uuden numerosarjan keskimmäinen numero oli aina sama kuin tämän sarjan viimeinen numero. Tätä tutkittaville ei kuitenkaan kerrottu. Päätulos oli, että 60 %: a niistä henkilöistä, jotka olivat saaneet nukkua ensimmäisen testikerran jälkeen normaalin yöunen, oivalsivat toisella testikerralla ääneen sanomattoman säännön. Niistä henkilöistä, jotka eivät olleet saaneet nukkua ensimmäisen testikerran jälkeen, vain noin 20 %:a oivalsi saman asian. Sillä, valvoivatko henkilöt ensimmäisen testin jälkeen päivällä tai yöllä ei ollut merkitystä.

Wagnerin ja kumppanien tutkimus viittaa vahvasti siihen, että unen aikana ei pelkästään tapahdu valveilla syntyneiden muistijälkien vahvistumista eli konsolidoitumista, vaan opittu aines myös jalostuu unen aikana muotoon, joka helpottaa asioiden välisten yhteyksien oivaltamista seuraavana päivänä. Työelämään sovellettuna tämä merkinnee sitä, että hyvin nukkumalla voi vähentää työn määrää (jos ei nyt ihan puoleen niin ehkä ainakin käytännön kannalta merkittävästi), koska se auttaa oivaltamaan uusia tapoja työskennellä.

Korjaavat toimenpiteet

Lyhyesti sanottuna kognitiivisen toimintakyvyn – aivan kuten muunkin toimintakyvyn – säilyminen ja kehittyminen edellyttää kohtuullista työpäivää. Englannissa tästä on käytetty nimitystä "a fair day's work" jo 1800-luvun alkupuolelta asti. Kohtuullisen työpäivän olennainen piirre on se, että työpäivän aikana syntyneestä kuormituksesta palaudutaan ennen seuraavaa työpäivää.

Pitkittyneen stressin epäedullisten muistivaikutusten ehkäisyssä oleellista näyttäisi olevan aitojen vaikutusmahdollisuuksien luominen. Tämä suojaa stressiltä paitsi käsillä olevassa tilanteessa niin myös jatkossa, koska stressitilanteista jää aktiiviseen toimintaan kannustavia muistikuvia. Näin kiperät tilanteen havaitaan enemmän haasteina kuin uhkina. Aitojen vaikutusmahdollisuuksien luominen edellyttää vaikutuskanavien lisäksi konkreettista näyttöä siitä, että omalla toiminnalla todella on vaikutusta. Pelkkä palautelaatikko tuskin suojaa aivoja stressiltä. Jotta omalla toiminnalla voi vaikuttaa, on tärkeä tietää, mihin voi vaikuttaa. Tämän vuoksi selkeät tehtäväkuvat ja roolijaot tuskin ovat modernismin nimissä poisheitettäviä asioita.

Riittävä sosiaalinen tuki on toinen työn piirre, jonka avulla stressitekijöiden epäedullisia muistivaikutuksia voidaan todennäköisesti vähentää. Fysiologisella tasolla kyse on siitä, että sosiaalinen tuki lisää aivoissa oksitosiiniksi kutsutun neuropeptidin erittymistä, mikä puolestaan hillitsee kortisolitason nousua. Toisaalta jo ennen pitkälle kehittynyttä aivotutkimustakin on tiedetty, että juttelu ja erityisesti kuulluksi tuleminen helpottavat stressiä.

Unihäiriöihin ja väsymykseen liittyvän työtapaturmariskin vähentämiseksi voi suositella lyhyttä kliinistä ja koulutuksellista interventiota. Melamed ym. havaitsivat, että poikkeavasta päiväväsymyksestä kärsivien henkilöiden työtapaturmariski laski verrokkien tasolle, kun heille pidettiin 1,5 tunnin koulutus unihäiriöistä, väsymyksestä ja niiden vaikutuksista sekä hoitokeinoista. Lisäksi tutkittaville annettiin lähete uniklinikalle.

Riittävän unen ja vireyden edistämiseksi myös työajat ovat tärkeässä asemassa. Jos fakkiutunut työaikatutkija saisi päättää, niin Suomesta lopetettaisiin välittömästi vuorotyö ja yli 48 tunnin työviikot. Koska elämää ei voi kuitenkaan tarkastella näin kapeasta raosta, on keksittävä muita keinoja. Erityisesti vuorotyöhön on tarjolla työaikaratkaisuja, jotka vähentävät univajeesta ja vuorokausirytmin sopeutumattomuudesta johtuvaa väsymystä. Esimerkiksi keskeytymättömässä kolmivuorotyössä on suositeltavaa käyttää nopeasti eteenpäin kiertävää työaikamallia (esim. aamu, aamu, ilta, ilta, yö, yö, vapaa...). Tällöin yö- ja aikaisiin aamuvuoroihin liittyvä kasautuva univaje jää melko vähäiseksi. Lisäksi eteenpäin kiertävässä järjestelmässä voidaan hyödyntää ihmisen aivojen sisäosissa sijaitsevan biologisen kellon noin 24,2 t pitkä vuorokausi, joka tekee nukkumaanmenoajan viivästämisen helpommaksi kuin sen aikaistamisen. Pahimmat puutteet vuorotyöjärjestelyissä on tällä hetkellä liikenteessä ja terveydenhuollossa, joissa molemmissa väsymys saattaa johtaa kohtalokkaisiin suoritusvirheisiin.

Viikkotyöajan pitäminen selvästi alle 50 tunnissa on unen kannalta perusteltua, koska yli 50 tunnin viikkotyöaika noin kaksinkertaistaa univajeen riskin. Mitään yksinkertaista mallia tähän tavoitteeseen pääsemiseksi ei ole olemassa. Yksi tärkeä tekijä on tällä hetkellä uusittavana olevan EU:n työaikadirektiivi. Jäsenmaiden kesken käydään kovaa vääntöä siitä, miten ns. opt-out järjestelyn käy jatkossa. Tämä järjestely mahdollistaa yksittäisten jäsenmaiden poikkeamisen 48 tunnin enimmäisviikkotyöajasta kansallisella sopimuksella. Yritystasolla kohtuullista työaikaa voi parhaiten edistää tiedottamalla ylipitkiin työaikoihin liittyvistä terveysriskeistä, kehittämällä ajankäytön hallintaa sekä luomalla mekanismi, jossa esimiehellä on velvollisuus puuttua jatkuvasti ylipitkiin työaikoihin. Kaiken onnistumisen perusta tietenkin on, että työn määrä opitaan vähitellen suhteuttamaan käytössä oleviin resursseihin.