Suoritettavien liikesarjojen vaatimuksista riippuen muovautuvuus näkyy tuoreen väitöstutkimuksen mukaan joko laajentuneina tai supistuneina lihasten edustusalueina.
Väittelijä Seljan Vaalto totesi tutkimuksessaan myös, että lihasten edustusalueet paikantuvat aivokuorella aiemmin havaittua laajemmalle alueelle.
– Tuloksia voidaan hyödyntää aivovamma- ja liikehäiriöpotilaiden tutkimuksessa ja kuntoutuksessa, hän kertoo väitöstiedotteessaan.
Vaalto vertasi kielisoitinten soittajien, taitoluistelijoiden ja verrokkien käsi- ja jalkalihasten edustusalueiden eli lihasten toiminnasta vastaavien alueiden laajuutta aivokuorella. Kaikissa ryhmissä oli viisi koehenkilöä. Kielisoitinten soittajilla ja taitoluistelijoilla oli vuosien harjoittelutausta.
Vaalto totesi, että kielisoitinten soittajilla aktiivisesti käytetyn kämmenlihaksen edustusalue oli supistunut verrokkeihin verrattuna. Kielisoitinten soittajilla myös kämmenlihaksen edustusalueen ääriosien toiminta on voimakkaammin estetty.
– Toisin sanoen edustusalueen reunoilla liikehermosolut eivät aktivoidu yhtä herkästi kuin verrokeilla. Taitoluistelijoilla sen sijaan todettiin laajempi säärilihaksen edustusalue kuin verrokeilla.
Kielisoitinten soitossa korostuu eriytynyt yksittäisen kämmenlihaksen käyttö. Taitoluistelu puolestaan vaatii samanaikaista useamman jalkalihaksen käyttöä.
– Lihasten edustusalueiden supistuminen näyttäisi siis liittyvän niihin hienomotorisiin liikesuorituksiin, joissa korostuu lihasten eriytynyt käyttö. Lihasten edustusalueiden laajentuminen liittyy taas niihin liikesuorituksiin, joissa useat lihakset aktivoituvat samanaikaisesti, Vaalto toteaa.
Hänen mukaansa pitkään jatkunut ammattimainen liikeharjoittelu voi johtaa liikehäiriöihin, joissa liikeaivokuorella tapahtuu epätarkoituksenmukaista, ”liiallista” muovautuvuutta. Yhden lihaksen hallitun käytön sijaan useat lihakset aktivoituvat samanaikaisesti.
Tarkoituksenmukaisen ja hyödyllisen muovautuvuuden tunteminen on tarpeellista tutkittaessa liikehäiriöiden syntymekanismeja.
Liikeaivokuoren muovautuvuuden lisäksi 15 terveeltä koehenkilöltä tutkittiin lihasten edustusalueiden paikantumista aivokuorelle. Aikaisemmista käsityksistä poiketen Vaalto havaitsi lihasten edustusalueiden ulottuvan myös ensisijaisen liikeaivokuoren ulkopuolelle. Nämä lihasten edustusalueet ovat hieman heikommin estettyjä kuin ensisijaisella liikeaivokuorella sijaitsevat.
– Tämä viittaa siihen, että ne ovat herkemmin otettavissa käyttöön tilanteissa, joissa lihasten hermotusta täytyy vahvistaa. Lihasten hermotuksen vahvistuminen on erityisen tärkeää esimerkiksi aivoinfarktipotilaiden ja muiden aivovammapotilaiden kuntoutumisessa, Vaalto sanoo.
LL Selja Vaalton väitöskirja Functional muscle representations in cerebral cortex and use-dependent plasticity in motor cortices tarkastetaan perjantaina 28. helmikuuta Itä-Suomen yliopistossa.