Olemmeko ihan pihalla omasta suuntavaistostamme?

Tutkijat ovat aika tavalla samaa mieltä siitä, että ympäristössä navigoinnin eli suunnistamisen oppiminen edellyttää kolmea erilaista osatekijää. Ensimmäisenä tulee maamerkit, joita meidän täytyy ympäristöstämme havaita. Seuraavana yhdistämme näitä maamerkkejä ketjuksi tai reitiksi (maamerkistä A maamerkille B, jne.) ja lopuksi pystymme muodostamaan näistä jonkinlaisen kokonaiskäsityksen eli muodostamaan mielenkartan (cognitive map).

Siegel and White (1975) esittivät, että nämä kolme muodostavat navigoinnin kehityksen hierarkkiset vaiheet (maamerkki – reitti – kartta). Montello (1998) ei ollut eri mieltä näistä kolmesta vaiheesta, mutta arveli, että aivotoiminnallisena prosessina kyse ei ole peräkkäisistä vaiheista, vaan kaikki nämä alkavat prosessoitua ja kehittyä enemmän tai vähemmän samanaikaisesti. Se, mikä on jäänyt epäselväksi, on kysymys, kuinka tietoista tämän prosessin tulisi olla, että etenisimme näiden vaiheiden kanssa. Yksilölliset erot navigointitaidoissahan voivat riippua ihan siitä, miten paljon kiinnitämme huomiota ympäristöömme ja sijanteihin.

Kuva: Vapaa käännös Santa Barbara suuntavaistokyselystä. Älä käytä vakavalla mielellä!
Käyttöohje: laske pisteesi yhteen ja jaa tulos viidellätoista. USAlaisen opiskelijaryhmän keskivarvo oli 4,8 ja keskihajonta 1. Alle 3 keskiarvo kertoo jo varsin heikoksi koetusta omasta suuntavaistosta.

Santa Barbaran suuntavaistokysely (Hegarty ym., 2002, lyhennettynä SBSOD) on paljon käytetty mittari, jolla ihmisten suuntavaistoa arvioidaan. (Voit arvioida itsesi laskemalla keskiarvon vastauksistasi oheisesta kuvasta). Sen on havaittu olevan hyvin yhteydessä erilaisten muiden spatiaalisten ja virtuaalisissa ympäristöissä tehtyjen navigoinnin tehtäväsuoritusten kanssa. Siksipä Burte ja Montello (2017) käyttivät sitä mittarina ihmisten suuntavaistosta etsiessään isommasta joukosta opiskelijoita kaksi ääriryhmää ja tarkastellakseen heidän navigointikäyttäytymistään. Nämä kaksi ryhmää laitettiin kulkemaan vieraassa ympäristössä ja sen jälkeen heille teetettiin kysymyksiä (maamerkki – reitti – kartta) tietämyksestään tästä ympäristöstä. Yllättäen, suuntavaistokyselyryhmät erosivat toisistaan siinä, miten hyvin he olivat oppineet reittiä, mutta sillä, miten tietoisesti he olivat toimineet navigoinnissaan, ei ollut merkitystä navigointisuoritukselle. 

Oma arvio suuntavaistosta näyttäisi siis kuvastavan hyvin taitoa oppia liikkumista uudessa ympäristössä riippumatta siitä, pyrimmekö tietoisesti oppimaan ympäristöstämme kulkemaamme reittiä. Mutta eipäs nuolaista vielä! 

Munion kumppaneineen (2019) tutki sukupuolieroja reitinlöytämiskäyttäytymisessä. Tutkimuksen vahvuus oli siinä, että kerrankin reittejä mentiin etsimään todelliseen ympäristöön eikä ainoastaan tietokoneen luomaan virtuaaliympäristöön. Kokonaisuudessaan 518 West Pointin kadettia laitettiin metsään kartan kanssa etsimään lippuja lähes 2,5 tunnin ajaksi. Heihin kiinnitetyn GPS-seurantalaitteen avulla heidän liikkeensä saatiin tarkasti talteen. Tässä kuten aiemmissakin tutkimuksissa miehet suoriutuivat kohteiden löytämisessä naisia paremmin tehden myös vähemmän pysähdyksiä ja kiemuroita. Mutta meitä kiinnostava yksityiskohta oli, että oma arvio suuntavaistosta (mitattuna SBSODilla) ei korreloinut löytyneiden lippujen määrän kanssa, vaikka se olikin vähäisesti yhteydessä etsinnässä tapahtuneisiin virheliikkeisiin.

Tutkimusta on siis jatkettava. SBSOD-kysely näyttäisi monella tapaa tavoittavan jotain ympäristössä navigoinnin kokemuksesta, mutta yksiselitteisiä tulokset eivät ole. Suuntavaisto on kuitenkin yksi keskeisiä ihmiselämässä päivittäin tarvittavia taitoja. Miten sitä voitaisiin arvioida luotettavasti, mutta mahdollisimman helposti ja taloudellisesti? Harvoin meillä on mahdollisuuksia rakentaa kilometri-kertaa-kilometri -alueita taitojen arviointiin. Vasta kun tiedämme, miten arvioida taitoa luotettavasti, voimme arvioida myös, missä määrin erilaisilla kuntoutuksellisilla keinoilla taitoa saadaan ihan oikeasti parannettua. Burten ja Montellon tulos viittaisi, että suoraviivaisesti pelkkä “tietoisen havainnoinnin” lisääminen ei välttämättä kuntoutukselliseksi keinoksi riitä, vaan myös muuta tilanhahmottamisen harjoittelua tarvittaisiin. Jatketaan etsintää.

Viitteet
Burte, H., & Montello, D. R. (2017). How sense-of-direction and learning intentionality relate to spatial knowledge acquisition in the environment. Cognitive Research: Principles and Implications, 2(1), 18.
Hegarty, M., Richardson, A. E., Montello, D. R., Lovelace, K., & Subbiah, I. (2002). Development of a self-report measure of environmental spatial ability. Intelligence, 30(5), 425–447. 
Munion, A. K., Stefanucci, J. K., Rovira, E., Squire, P., & Hendricks, M. (2019). Gender differences in spatial navigation: Characterizing wayfinding behaviors. Psychonomic bulletin & review, 1-8.
Siegel, A. W., & White, S. H. (1975). The development of spatial representations of large-scale environments. In H. W. Reese (Ed.), Advances in child development and behavior (10th ed., pp. 9–55). New York: Academic Press.

Onko se kuitenkin vanhempien vika? – hahmotustaitojen perinnöllisyydestä

Kaksostutkimuksia hahmottamisen taidoista on tehty jo iso nippu. Siksi King kumppaneineen (2019) keräsi ne kasaan ja katsoi, miltä tutkimusten mukaan tilanne tällä hetkellä näyttää. Ennen kuin iskemme hampaamme varsinaiseen tutkimukseen, on hyvä kerrata, mitä ihmettä nämä kaksostutkimukset oikein ovat. Silventoinen ja Kaprio (2008) ovatkin koonneet selkeän suomenkielisen kuvauksen siitä, mistä tässä tutkimusmenetelmässä oikeastaan on kyse. Sitä suosittelemme kaikille mainioksi johdannoksi syvällisempään aiheeseen perehtymiseen. Tässä aiheesta vain lyhyt makupala ja varsin rumasti yksinkertaistaen.

Jo muinaiset roomalaiset, näin ainakin kuvittelisin, olivat havainneet, että toisilleen sukua olevat ihmiset ovat samanlaisempia keskenään kuin täysin ventovieraat. Siinä on osittain taustalla se, että geenit ohjaavat jossain määrin kehitystämme, ja sukulaiset kantavat enemmän samanlaisuutta geeneissään kuin keskenään tuikituntemattomat. Tästä jälkimmäisestä roomalaisilla ei vielä ollut hajuakaan. 

Koska kahden henkilön perintötekijöiden samanlaisuutta tai erilaisuutta ei yleensä tiedetä, on otettava tutkimuksen kohteeksi joukko, joista se tiedetään, eli kaksoset. Identtiset kaksoset ovat lähtökohtaisesti perimältään samanlaisia ja ei-identtiset vain osittain. Nyt tätä eroa perintötekijöiden samanlaisuudessa voidaan hyödyntää selvitettäessä, kuinka paljon samanlaisempia identtiset kaksoset ovat keskenään verrattuna ei-identtisiin jossain ominaisuudessa. Jotta perinnöllisyyden merkitystä voitaisiin tutkia, täytyy tässä ilmiössä olla mahdollisimman paljon vaihtelua yksilöiden välillä. Se, että ihmiselle kasvaa pää, on täysin perinnöllistä, mutta koska pää kasvaa sekä identtisille että ei-identtisille kaksosille, eikä vaihtelua ole, niin laskennallisesti kaksosia vertailemalla pään kasvamisen periytyvyysaste on nolla. Identtisten ja ei-identtisten välillä ei tässä ollut eroa. Kaksostutkimuksilla voidaan siis tutkia vain sellaisia asioita, joissa ihmiset eroavat toisistaan.

Hahmottamisen taidoissa on ihmisten välillä suuria eroja. Siksi se on hyvä kohde tarkastella periytyvyyttä kaksostutkimusten avulla. Mitataan avaruudellisten taitojen vaihtelua kaksospopulaatiossa ja lasketaan kuinka paljon samanlaisempia identtiset kaksoset ovat verrattuna ei-identtisiin. Haasteen tulkinnalle tässä tekevät ympäristötekijät. Jos lapset ovat kasvaneet samassa perheessä, he myös jakavat paljolti samoja ympäristötekijöitä, jotka myös voivat tehdä heidät samankaltaisemmiksi toisilleen verrattuna toisissa perheissä eläneisiin. Tätä kutsutaan samaksi tai jaetuksi ympäristöksi. Erottava tai ei-jaettu ympäristö kuvastaa taasen yksilöllisempiä kokemuksia tai erilaisissa ympäristöissä kasvamista. Vaikeaksi asian tekee se, että perheympäristö voi olla samalla jaettu ympäristötekijä, jos se muokkaa sisarukset samankaltaisiksi, mutta sisarukset voivat myös kokea perheensä eri tavalla, jolloin se kuuluu osana erottavaan ympäristöön (ks. Silvennoinen ja Kaprio, 2008). Erilaisia monimuuttujaisia laskennallisia malleja, joilla näitä perinnöllisten, yhteisten ja erottelevien ympäristötekijöiden osuuksia voidaan arvioida, on kehitetty kohta 30 vuotta.

Periytyvyysasteen käsitettä ei voi soveltaa yksilöön, joten suoraan on aika vaikea ruveta vanhempiaan kohtalostaan syyttämään. Esimerkiksi lihavuus on ilmiö, jolla tiedetään olevan korkea periytyvyysaste, mutta se ei tarkoita sitä, että geenit tekevät jostakin ihmisestä lihavan. Lihavaksi tulee, kun syö enemmän kuin kuluttaa. Aineenvaihdunta tuo tähän vain pientä vaihtelua, miten herkästi se lihapiirakan rasva siirtyy renkaaksi vyötärölle. Tässä tapauksessa lihavuuden perinnöllisyyden roolia voidaan tutkia vain, kun tutkimme isoa joukkoa ihmisiä, joilla on samanlaiset ruokailutottumukset. Ei yksilöitä.

Ympäristöllä on myös muita isompia vaikutuksia fyysisten ja psyykkisten piirteiden kehitykseen. Suomalaiset olivat aiemmin ruotsalaisia selvästi lyhyempiä. Siitä olisi voinut vetää helposti johtopäätöksen, että pituuseron taustalla oli geneettisiä tekijöitä. Suomalaiset ovat pitkäselkäistä, mutta lyhytjalkaista itä-balttilaista heimoa, kun taas ruotsalaiset pitkäjalkaisia läntistä blondikansaa. Muttapa mutta, Suomi oli ennen köyhä maa, varsinkin Ruotsiin verrattuna. Kun erot talousluvuissa tasottuivat, hävisi myös pituusero. Ja samalla geneettiset selitykset. Perintötekijöiden tarkastelussa on siis olennaista, että lähtöjoukko tulee varsin samanlaisesta taustaympäristöstä. Kansojen välisiä eroja selittävät yleensä ihan muut tekijät kuin geenit.

King (ym., 2019) keräsi yhteen kaksostutkimukset, joissa oli verrattu identtisten ja ei-identtisten kaksosten erilaisuusastetta hahmottamisen taidoissa. Meta-analyysin avulla voidaan tarkastella sitä, missä määrin samaa asiaa selvittäneet eri tutkimukset tuottavat samanlaisia tuloksia ja millainen arvio syntyy, kun lasketaan eri tutkimuksista yhteinen tulos. Hahmottamisella näissä tutkimuksissa tarkoitetaan suoriutumista erilaisissa kaksi- ja kolmiulotteisten objektien tarkastelutehtävissä. Niissä esitetään esineitä tai kuvioita eri näkökulmista, ja koehenkilön tulee sanoa, ovatko objektit samoja ei erilaisia. Tehtävä edellyttää sitä, että koehenkilön tulee pystyä mielessään kääntämään esinettä ymmärtääkseen, miltä se näyttää eri asennossa. Myös mentaaliseksi rotaatioksi tätä suoritusta kutsutaan. Toisena tehtävänä tarkasteltiin kuvio-päättelytehtävässä suoriutumista. 

Hahmottamisen taidot näyttäytyivät meta-analyysissä varsin vahvasti periytyvinä taitoina (61% vaihtelusta tulee selitetyksi perintötekijöillä). Erottavalla ympäristöllä oli myös iso selitysaste (vajaa puolet). Miesten ja naisten välillä on mentaalisen rotaation taidossa toistuvasti todettu eroja miesten hyväksi. Sen sijaan periytyvyysasteessa ja ympäristötekijöiden vaikutuksissa ei sukupuolieroja havaittu. Eri tehtävätyyppien välillä ei myöskään löytynyt eroja periytyvyysasteessa. Merkittävin eroavaisuus periytyvyysasteen ja ympäristötekijöiden vaikutuksissa löytyi ainoastaan ei-jaetun ympäristön merkityksen vähenemisessä ja peritytyvyysasteen kasvussa ihmisten ikääntyessä. Vanhimmassa ikäryhmässä perityvyvyysaste oli jo 81%. Tämä on aika tavallinen löydös perinnöllisyystutkimuksissa. Mitä vanhemmaksi tulemme, sitä samanlaisemmaksi perimältään samanlaisemmat muuttuvat – taidoissaan ja ominaisuuksissaan. Erottavan ympäristön vaikutus vähenee iän ja kokemusmaailman karttuessa. Näin silloin kun ympäristö noin ylipäätään on kohtuullisen samanlainen.

Niin, saatoimmeko siis kiittää tai syyttää hahmottamisen taidoistamme ja taitamattomuuksistamme vanhempiamme, jotka meille geeninsä antoivat? Kyllä, mutta vasta siinä vaiheessa, kun heidät olemme jo hautaan saattaneet, joten maksanneeko tuo vaivaa. Lohdullista tässä on, että lastemme kohdalla ketju jatkuu samalla tavoin. Yhtä vähän voimme syyttää vanhempiamme ylimääräisistä makkaroista vyötäröllämme. Se kannattaa pitää mielessä seuraavan kerran, kun jääkaapin oven avaamme: kaikki ei johdu siitä, että olen perinyt tavanomaista hitaamman aineenvaihdunnan tai kyltymättömän nälkägeenin. Voin syödä vähemmän, liikkua enemmän tai katsoa, löytyisikö Hahku-tietopalvelun sivuilta hyviä vinkkejä hahmotustaitojeni harjoittamiseen.

Viittaukset

King, M. J., Katz, D. P., Thompson, L. A., & Macnamara, B. N. (2019). Genetic and environmental influences on spatial reasoning: A meta-analysis of twin studies. Intelligence, 73, 65-77.

Silventoinen, K., & Kaprio, J. (2008). Kaksos-ja perhetutkimukset geneettisten ja ympäristötekijöiden vaikutuksen arvioimisessa. Sosiaalilääketieteellinen aikakauslehti, 45(3).

Lasten kyky käännellä kuvioita mielessä kehittyy hitaasti – tyttöjen ja poikien välillä eroja

Mentaalisella rotaatiolla tarkoitetaan kykyä tunnistaa esine samaksi eri näkökulmasta. Sitä tutkitaan tavallisesti vertailutehtävällä, jossa pitää löytää sama kolmiulotteinen kuvio eri asennossa peilikuvan sijasta. Mielenkiintoinen havainto on ollut suoritusaika. Aika näyttäisi kasvavan tasaisesti sen suhteen, kuinka paljon pitää mielessään esinettä kääntää, jotta se olisi sama kuin alkuperäinen kuva. Näyttäisimme siis tosiaan mielessämme kääntävän esinettä samaan asentoon kuin mallikuva.

Taito pyöritellä kuvioita mielessä kehittyy hitaasti. Vasta 5-vuotiaat kykenevät ryhmätasolla osoittamaan tätä taitoa järjestelmällisesti, mutta vasta 8-9 -vuotiaat suoriutuvat tästä aikuisten kaltaisesti. Krüger (2018) opetti 3-vuotiaita tässä tehtävässä ja osoitti, että hekin kykenevät ratkaisemaan rotaatiotehtäviä (kuva). Samanlaista suhdetta suoritusajan ja käännöskulman välillä hän ei kuitenkaan löytänyt.

Tavallisesti pojat ovat tässä tehtävässä parempia kuin tytöt ja miehet parempia kuin naiset. Sen ajateltiin pitkään johtuvan sukupuolirooleista sekä kehittyvän poikien ja tyttöjen erilaisissa leikeissä. Erot kehittyvät kuitenkin varhain. Kymmenen vuotta sitten osoitettiin ensimmäisen kerran, että jo alle puolivuotiailla vauvoilla on orastava taito mentaaliseen rotaatioon. Mutta se näyttäytyi selkeämmin pojilla. Tämä viittaisi sukupuolierojen biologiseen pohjaan.

Cambridgen tutkimusryhmä (Constantinescu ym., 2018) selvitti biologisten (testosteronin määrä 1-2 kk iässä) ja kulttuuristen (vanhempien sukupuolistereotypiat) tekijöiden yhteyksiä mentaaliseen rotaatioon 5-6 kk ikäisillä. Testosteronin määrä korreloi merkittävästi rotaatiokykyyn. Mielenkiintoista oli, että jo tässä iässä vanhempien sukupuoliroolikäsitykset olivat yhteydessä taitojen kehitykseen, mutta vain tytöillä. Tiukempi käsitys rooleista oli yhteydessä huonompaan suoritukseen. 

Viitteet

Krüger, M. (2018). Three-Year-Olds Solved a Mental Rotation Task Above Chance Level, but No Linear Relation Concerning Reaction Time and Angular Disparity Presented Itself. Frontiers in psychology, 9.

Constantinescu, M., Moore, D. S., Johnson, S. P., & Hines, M. (2018). Early contributions to infants’ mental rotation abilities. Developmental Science, 21(4), e12613.

Moore, D. S., & Johnson, S. P. (2008). Mental rotation in human infants: A sex difference. Psychological Science, 19(11), 1063-1066.

Quinn, P. C., & Liben, L. S. (2008). A sex difference in mental rotation in young infants. Psychological Science, 19(11), 1067-1070.

Eksyksissä? Navigoinnin strategioissa sukupuolella ja hippokampuksella on väliä

Vuoden 2019 aikana on ilmestynyt useampia navigoinnin kognitioon liittyviä tutkimuksia. Navigoinnilla ei tässä yhteydessä tarkoiteta mitään merenkulkuun liittyvää, vaan ihan sitä arkista paikanlöytämistä ja reittien hahmottamista tutuissa ja vieraissa ympäristöissä. Tässä poimintana pari mielenkiintoista raporttia aiheesta.

Fernandez-Baizan kumppaneineen (2019) kehittivät uusia versioita navigointitaitojen tutkimukseen. Navigointitaitoja on hankalaa tutkia laboratorio-olosuhteissa siten, että mittaus muistuttaisi todellisia olosuhteita, missä navigointia tapahtuu. Sellaisen laboratorion kun pitäisi olla aika iso halli erilaisine taloineen ja katuineen.

Tutkijat rakensivat kaksi erilaista tehtävää (kuvassa). Tehtävillä yritettiin mitata egosentistä ja allosentristä navigointia. Egosentrisellä tarkoitetaan sijanteja suhteessa itseen ja allosentrisellä sijanteja suhteessa toisiinsa. Eli egosentrinen vastaa kysymykseen, missä suunnassa kirkko on sinusta ja allosentrinen sitä, missä suunnassa kirkko on kaupasta, kun seisot tässä. Nämä näyttäisivät olevan toisistaan vähän erilaiset taidot ja vaativan erilaisia kognitiivisia ja navigoinnin strategisia taitoja.

Hyvin usein navigoinnin taitoja tutkitaan karttojen tai kolmiulotteisten tietokonesimulaatioiden avulla. Silloin niistä jää kehon liikkeet pois. Kehon liikkeet ovat kuitenkin keskeisessä roolissa kun navigoimme. Kun käännymme ja liikumme, aivomme pyrkivät päivittämään sijantien muutoksia suhteessa itseemme ja toisiinsa. Tätä ei tapahdu, jos vain istumme tietokoneen ääressä ja käännymme Google streetview-ohjelmalla risteyksessä. 

Tässä tutkimuksessa (Fernandez-Baizan, ym., 2019) verrattiin nuoria naisia ja miehiä toisiinsa ego- ja allosentrisissä muistitehtävissä. Aiemmasta tiedämme, että miehet yleensä suoriutuvat naisia hieman paremmin näissä tehtävissä (esim. van Gerven, ym., 2012). Näin tässäkin tutkimuksessa. Tutkijat yllätti se, että naistutkitut suoriutuivat heikommin erityisesti egosentrisessä tehtävässä. Miesten paremmuus navigoinnissa on yleensä liitetty juuri kykyyn allosentrisessä kartanmuodostuksessa.

Tuloksensa takana tutkijat pohtivat olevan erilaisia tekijöitä. Yksi näistä oli se, että heidän tehtävissään ei voinut käyttää maamerkkejä. Maamerkkien käyttö navigoinnin tukena on tavallisempaa naisilla kuin miehillä. Toinen mahdollinen selitys heillä oli oletus, että tässä voi olla osittain takana myös erot hippokampuksen koossa. Hippokampus on keskeisin aivoalue, joka käsittelee ja tallentaa sijaintitietoja itsestämme ympäristössä.

Tämä pohdiskelu johtaakin suoraan toiseen uuteen tutkimukseen. Brunec ym. (2019) mittasivat suoraan hippokampuksen etu- ja takaosien kokoja ja vertaisivat kokojen suhteiden yhteyttä käytettyihin navigointistrategioihin. Navigointistrategiakyselyssä kysytään kyvyistä hahmottaa reittejä ja kuinka paljon kykenee omasta mielestään hahmottamaan suuntia isompina kokonaisuuksina. Mitä paremmaksi nämä taitonsa koki, sitä suurempi oli myös hippokampuksen taaempi osa. Tai toisinpäin. Mitä isompi hippokampus, sitä vähemmän oli riippuvainen yksittäisistä navigointivihjeistä, koska kykenee paremmin hahmottamaan sijantien välisiä suhteita ja ilmansuuntia.

Se, että navigoinnissa aivorakenteilla näyttäisi olevan keskeinen merkitys, ei tarkoita, etteikö taitoja voisi harjoittaa. Tähän viittasi jo klassinen Lontoon taksikuskitutkimuskin (Maguire ym., 2000). Kun kovasti navigointia harjoittelee, niin hippokampuskin kasvaa. Ja toisaalta, kun taksikuski jää eläkkeelle, niin se näkyy myös hippokampuksen koossa.

Viitteet

Brunec, I. K., Robin, J., Patai, E. Z., Ozubko, J. D., Javadi, A. H., Barense, M. D., … & Moscovitch, M. (2019). Cognitive mapping style relates to posterior–anterior hippocampal volume ratio. Hippocampus.

Fernandez-Baizan, C., Arias, J. L., & Mendez, M. (2019). Spatial memory in young adults: Gender differences in egocentric and allocentric performance. Behavioural brain research, 359, 694-700.

Maguire, E. A., Gadian, D. G., Johnsrude, I. S., Good, C. D., Ashburner, J., Frackowiak, R. S. J., & Frith, C. D. (2000). Navigation‐related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8), 4398–4403.

van Gerven, D. J., Schneider, A. N., Wuitchik, D. M., & Skelton, R. W. (2012). Direct measurement of spontaneous strategy selection in a virtual morris water maze shows females choose an allocentric strategy at least as often as males do. Behavioral neuroscience, 126(3), 465.

Hyvää kansainvälistä vasenkätisten päivää!

Kautta historian vasenkätisiä on sorrettu. Se, mikä ei ole ollut oikeaa, on ollut väärää (Fritsche, & Lindell, 2019). Vasenkätisyys voi vielä tänäänkin tuottaa yllättäviä hankaluuksia aina ammatinvalintaa myöden. Cathenis ym. (2019) käsitteli tätä ongelmaa tuoreeltaan sydänkirurgian koulutuksessa. Vasenkätisesti toimiva kirurgi on työryhmässä hankaluus, kun koko leikkausproseduuri tiloja ja laitteita myöten on rakennettu oikeakätisille. 

Huolimatta syrjinnästä ja kohonneesta onnettomuusalttiudesta vasenkätisyys on säilynyt kaikissa kulttuureissa suunnilleen samassa suhdeluvussa. Selkeästi vasenkätisiä on noin 7-8 % väestöstä ja pääosin vasenkätisiä noin joka yhdestoista (Papadatou-Pastou, ym., 2019). 

Kuva: Kello vasenkätisille.

Kuten Niilo Mäki jo vuonna 1944 kirjoitti, kyseessä on “eräs ihmisruumiin arvoitus”. Vasenkätisyys on lievästi perinnöllistä, mutta tarkempaa varmuutta sen syntymekanismista ei vielä ole saatu. De Kovel kumppaneineen (2019) kokosi yhteen erilaisia havaintoja vasenkätisyyteen liittyvistä ilmiöistä: tyypillisempää miehillä, monisynnytyslapsilla, pienipainoisemmilla, imettämättömillä ja yleisempää tytöillä, jotka ovat syntyneet kesällä. Tästä ei havainnot vielä teoriaksi kehity, mikä näitä vasenkätisyyteen yhdistää. Erilaisia sikiönkehityksen aikaisen hormoonitoiminnan teorioita on esitetty, mutta tulokset ovat vielä osin ristiriitaisia. Aivopuoliskojen erikoistumiseen koko kätisyysilmiö liittyy ja samanlaista erikoistumista ja puolen suosimista on havaittavissa ihmisen lisäksi myös muilla eläimillä. Jopa käärmeiden “kätisyyttä” on selvitetty (Roth, 2003). Mutta miksi enemmistö ihmisistä on oikea- eikä vasenkätisiä, sitä emme tiedä.

Vaikka vasenkätisten elämä onkin synkkää (eng. sinister= synkkä, paha, tuhoon johtava, vasemmanpuoleinen, vasenkätinen), niin tappelussa he ainakin pärjäävät paremmin, kuten Richardsonin ja Gilmanin tuore tutkimus (2019) kamppailulajien harrastajien kätisyydestä osoittaa. Vasenkätistä ei siis kannata ärsyttää!

Vasenkätisyyteen on liitetty myös positiivisia asioita. Onpa heitä pidetty taiteellisempina, matemaattisesti lahjakkaampina ja hahmotustaidoiltaan parempina. Vasenkätiset huomaavat myös esineistä helpommin, millaista niitä on käyttää eri käsillä. Tähän eivät oikeakätiset edes kiinnitä huomiota (Thomas, Manning, & Saccone, 2019). 

Kannattaisiko siis harjoitella vasenkätiseksi? Sandve, Lorås, ja Pedersen (2019) laittoivat täysin oikeakätisten koehenkilöryhmän harjoittelemaan intensiivisesti vasenkätisyyttä 15 päivän tehokurssilla. Tulos: Kätisyys ei muutu, mutta vasemman käden kaunokirjoitusjälki parani merkittävästi.

Todellisuudessa vasenkätisten kognitiivisesta paremmuudesta tai aivotoiminnallisista heikkouksista ei ole mitään merkittävää näyttöä. Muut yksilölliset ja ympäristötekijät ovat huomattavasti merkityksellisempiä oppimisessa ja osaamisessa. 

Mielenkiintoinen yksityiskohta vasenkätisten historiallisessa syrjinnässä on lasten pakottaminen oikeakätisiksi kirjoittajiksi. Suomessa, muista maista poiketen, oltiin poikkeuksellisen edellä aikaa tässä kysymyksessä.– varsin paljon Niilo Mäen työn johdosta. Hän innostui tutkimaan vasenkätisten koulumenestystä jo 1920-luvulla löytämättä mitään yhteyttä kätisyyden ja koulumenestyksen välillä. Paljolti hänen tutkimustyönsä johdosta silloinen Kouluhallitus lähetti kaikille kouluille kiertokirjeen jo vuonna 1932, missä yksiselitteisesti tämä pakottaminen kehotettiin lopettamaan. Tähän kieltoon Mäki palasi myöhemmässä kirjoituksessaan pohtien, että kesti varsin kauan “viimeisten kovapäisten opettajien” ymmärtää asia. Ehkä näin, mutta huomattavasti aiemmin kuin muissa Euroopan maissa.

Tasa-arvon nimissä sallittakoon vasenkätisille kättely vahvemmalla kädellään ja oikeus ajaa autoa tien vasemmalla puolella. Ainakin näin vasenkätisten juhlapäivänä.

Viittaukset

Cathenis, K., Fleerakkers, J., Willaert, W., Ballaux, P., Goossens, D., & Hamerlijnck, R. (2019). Left-handedness in cardiac surgery: who’s right?. Acta Chirurgica Belgica, 1-5.

De Kovel, C. G., Carrion-Castillo, A., & Francks, C. (2019). A large-scale population study of early life factors influencing left-handedness. Scientific reports, 9(1), 584.

Fritsche, S. A., & Lindell, A. K. (2019). On the other hand: The costs and benefits of left-handedness. Acta Neuropsychologica, 17(1).

Mäki, N. (1944) Eräs ihmisruumiin arvoitus. Suomalainen Suomi, 8, 431-434.

Papadatou-Pastou, M., Martin, M., Munafo, M., Ntolka, E., Ocklenburg, S., & Paracchini, S. (2019). The prevalence of left-handedness: Five meta-analyses of 200 studies totaling 2,396,170 individuals.

Richardson, T., & Gilman, T. (2019). Left-handedness is associated with greater fighting success in humans. bioRxiv, 555912.

Roth, E. D. (2003). ‘Handedness’ in snakes? Lateralization of coiling behaviour in a cottonmouth, Agkistrodon piscivorus leucostoma, population. Animal Behaviour, 66(2), 337-341.

Sandve, H., Lorås, H., & Pedersen, A. V. (2019). Is it possible to change handedness after only a short period of practice? Effects of 15 days of intensive practice on left-hand writing in strong right-handers. Laterality: Asymmetries of Body, Brain and Cognition, 24(4), 432-449.

Thomas, N. A., Manning, R., & Saccone, E. J. (2019). Left-handers know what’s left is right: Handedness and object affordance. PloS one, 14(7), e0218988.

Niilo Mäen kirjoituksia vasenkätisyydestä

Mäki, N. (1927) Nathrliche Bewegungstendenzen der rechten und linken hand und ihr Einfluss auf das Zeichnen und der Erkennungsvorgang. Psychologische Forschung Bd 10, 1-19.

Mäki, N. (1928) Koulu ja vasenkätiset. Kasvatusopillisen Yhdistyksen Aikakauskirja, LXVI, 151-158.

Kallio, N. ja Mäki, N. (1934) Suomen koulunuorison vasenkätisyydestä. Suomen kasvatusopillisen yhdistyksen aikakauskirja, Osa I: 3-4, 77-105; Osa II: 8, 237-257.

Mäki, N. (1935) Suomen koulunuorison vasenkätisyydestä. Osa III. mts. 1-2, 34-53.

Mäki, N. (1935)(1938) Det vänsterhänta barnet. Hjälpskolan XVI, 3, 67-87. Sama artikkeli julkaisussa Skola och Samhälle (1940).

Mäki, N. (1944) Eräs ihmisruumiin arvoitus. Suomalainen Suomi, 8, 431-434.

Mäki, N. & Raski, K (1953) “Silmäisyys” suhteessa oikea- ja vasenkätisyyteen. Duodecim, 5, 448-459.

Sukupuolierot avaruudellisissa taidoissa

Sanotaan, että miehet ovat Marsista ja naiset Venuksesta. Jos näin on, niin miksi. Sukupuolierot jaksavat kiinnostaa niin kansalaisia kuin tutkijoitakin. Kaksi tuoretta ja perinpohjaista analyysiä luovat lisää valoa tähän pimeyteen.

Sukupuolten välillä on suuresta samankaltaisuudestaan huolimatta myös eroja. Yksi järjestelmällisimmistä havainnoista on ero spatiaalisissa taidoissa miesten ja naisten välillä. Spatiaalisilla taidoilla on väliä esimerkiksi ammatinvalinnassa, kuten tämän jutun oheiskuviostakin voi havaita. Erilaisilla spatiaalisilla taidoilla varustetut nuoret päätyvät erilaisille ammattialoille (Wai, ym., 2009).

Miehet ovat tutkimuksesta toiseen olleet hieman parempia spatiaalisissa taidoissa. Lauer kumppaneineen (2019) tarttui tähän havaintoon ja kävi läpi kaiken mitä on tutkittu selvittääkseen, minkä ikäisenä tämä ero syntyy. Tulos: Ero on havaittavissa jo pikkulapsilla vähäisessä määrin ja kasvaa murrosikään mennessä kohtalaiseksi, mutta tästä se ero ei sitten enää lisäännykään.

Yhtenä mahdollisena selittäjänä tähän eroon on pidetty aivojen epäsymmetrisyyttä. Miehillä aivopuoliskot ovat keskimäärin vähemmän symmetrisiä kuin naisilla. Oletus on ollut, että isompi oikea aivopuolisko (tai pienempi vasen) miehillä voisi selittää eroa miesten paremmuudelle spatiaalisissa ja naisten paremmuudelle kielellisen sujuvuuden taidoissa. Hirstein kumppaneineen (2019) keräsi kokoon sen mitä asiasta on tutkittu viimeisen 40 vuoden aikana. Hyvä ajatus, mutta tulokset eivät tukeneet oletusta näiden asioiden välisestä yhteydestä. Aivopuoliskojen epäsymmetrisyyden aste ei näyttäisi liittyvän spatiaalisiin taitoihin. Sukupuolierot spatiaalisissa taidoissa ja aivopuoliskojen epäsymmetrisyydessä ovat olemassa, mutta eivät selitä toisiaan, vaan ovat riippumattomia ilmiöitä. Selitystä on edelleen haettava muualta.

Levine ja kumppanit (2016) kokosivat erinomaiseen katsaukseensa yhteen kaikkea mahdollista tietoa aiheesta. Selittäviä tekijöitä näyttäisi olevan useita. Spatiaalisten taitojen taustalla on perintötekijöitä, mutta pääosa taitojen kehitykseen vaikuttavista tekijöistä näyttäisi tulevan ympäristöstä. Se, miten kulttuuri ohjaa taitojen harjoittamiseen, on merkittävässä roolissa.

Mielenkiintoista on se, että taitoja voidaan varsin mainiosti kehittää. Tässäkin näyttäisi olevan sukupuolieroja. Miehet ja naiset, pojat ja tytöt, edistyvät harjoittelulla yhtä paljon, mutta kehityksen tahti näyttäytyy erilaisena. Pojat edistyvät aluksi nopeammin kuin tytöt, mutta tasaisemmalla tahdilla kehittyvät tytöt edistyvät lopulta yhtä paljon, riippumatta lähtötasosta.

Viitteet

Hirnstein, M., Hugdahl, K., & Hausmann, M. (2019). Cognitive sex differences and hemispheric asymmetry: A critical review of 40 years of research. Laterality: Asymmetries of Body, Brain and Cognition, 24(2), 204-252.

Lauer, J. E., Yhang, E., & Lourenco, S. F. (2019). The development of gender differences in spatial reasoning: A meta-analytic review. Psychological Bulletin.

Levine, S. C., Foley, A., Lourenco, S., Ehrlich, S., & Ratliff, K. (2016). Sex differences in spatial cognition: advancing the conversation. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 7(2), 127–155.

Wai, J., Lubinski, D., & Benbow, C. P. (2009). Spatial ability for STEM domains: Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies its importance. Journal of Educational Psychology, 101(4), 817.

Pitäisikö ammattiopintoihin liittää pakollisena hahmotustaitojen kurssi?

Tiedämme, että teknis-matemaattisilla aloilla pärjäävät paremmin sellaiset opiskelijat, joilla on hyvät visuo-spatiaalisen hahmottamisen taidot. Tiedämme myös, että matematiikan opinnot peruskouluiläisillä sujuvat paremmin, jos on vahva myös näissä hahmottamisen taidoissa. Yhteys matemaattiseen ongelmanratkaisun ja hahmottamisen välillä ei liity ainoastaan geometriaan tai algebraan, vaan myös sanallisten tehtävien ratkaisemiseen. Oppilaat, jotka pystyvät hyödyntämään mielikuvia kielellisenä esitettyjen tehtävien ongelmanratkaisussaan, onnistuvat ratkaisemaan myös haastavampia tehtäviä paremmin.

Tiedämme myös, että hahmottamisen taitoja voi harjoitella. Hahmottamisen harjoittelu parantaa suorituksia hahmottamista vaativissa tehtävissä kaiken ikäisillä. On siis hyvin perustelua kysyä, pitäisikö hahmottamisen taitojen harjoittamista sisältävä kurssi sisällyttää osaksi erityisesti teknis-matemaattisten alojen koulutusta.

Michigan Tech -oppilaitoksessa on näin toimittu jo pitkään, yli kaksikymmentä vuotta. Aluksi kurssit olivat vapaaehtoisia lisäkursseja. Tulokset kursseista olivat positiivisia, muuta koska kurssin suorittaminen perustui omaan valintaan, ei niille osallistuneiden ja osallistumattomien välillä oli voinut tehdä luotettavaa tieteellistä vertailua.

Vuodesta 2009 asti kurssi on sisällytetty pakollisena osaksi opintoja sellaisille opiskelijoille, joiden hahmotustaidot olivat insinööriopintojen alussa heikot. Veurink ja Sorby (2019) kokosivat nyt yhteen tulokset siitä, oliko kurssista hyötyä opinnoissa suoriutumiseen.

Yhden opintopisteen kurssilla opiskelijat kokoontuivat kerran viikossa 80 minuuttiselle sessiolle työskentelemään hahmotustehtävien pariin. Tehtävät perustuvat Sorbyn ja Wysockin (2012) kokoamaan harjoitusmateriaaliin.

Otoksessa oli mukana lähes 4000 opiskelijaa vuosilta 2009-2014. Jo lähtömittauksessa oli selvä ero naisten ja miesten välillä. Yli neljännes naisista jäi hahmotustaidoissaan alimpaan osaamiskategoriaan, kun miehistä siihen kuului alle yksi kymmenestä.

Seurannassa kävi ilmi, että kurssi paransi heikkojen hahmottajien visuo-spatiaalisia taitoja, mutta myös matemaattisten ja teknisen alojen kurssisuoritukset paranivat ja opintojen loppuunsaattamisosuudet kasvoivat. Jälkimmäinen havainto oli erityisen selkeä naisopiskelijoilla. Tutkijat päätyvätkin suositukseen, että ensimmäisen opintovuoden yhdeksi tavoitteeksi pitäisi ottaa hahmottamiseen liittyvien oppimisvalmiuksien kehittäminen.

Viitteet

Sorby, S., and Wysocki, A. (2012). Developing Spatial Thinking. Clifton Park, NY: Delmar Cengage Learning.


Veurink, N. L., & Sorby, S. A. (2019). Longitudinal study of the impact of requiring training for students with initially weak spatial skills. European Journal of Engineering Education, 44(1-2), 153-163.

Hahmottamisen harjoittelu parantaa matikkaa –varsinkin tytöillä

Suomi mainittu!

STEM-lyhenteellä tarkoitetaan matemaattis-teknillisiä aloja ja insinööritieteitä (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Hahmottamisen ja STEM-taidoilla on toistuvasti tutkimuksin todettu olevan vahva yhteys toisiinsa. Mitä paremmin hahmotat avaruudellisia suhteita, sitä helpompaa on matematiikan ja luonnontieteiden oppiminen sinulle.

USAssa onkin jo parikymmentä vuotta tarjottu joissain yliopistoissa hahmotustaitojen kehittämiseen kursseja. Erityisen hyödyllisiksi nämä ovat osoittautuneet insinööritieteitä opiskeleville naisille. Todettua kun on, että pojat pärjäävät yleensä tyttöjä paremmin avaruudellisissa tehtävissä ja pojat ovat massiivisesti yliedustettuna STEM-aloilla.

Uudessa tutkimuksessaan Sorby ja Veurink (2019) liittivät 7. luokan opintoihin avaruudellisia (3D)-suhteita harjoittavan kurssin. Kaksi vuotta myöhemmin kurssin käyneitä verrattiin kontrolleihin. Kurssin käyneillä 9. luokan matematiikka sujui paremmin ja kansallisen kokeen matematiikan tulokset olivat parempia. Erityisesti tulokset olivat parantuneet tytöillä. Tulokset olivat hyvin yhdenmukaisia aikaisempien, eri kouluiässä tehtyjen tutkimustulosten kanssa.

Näyttäisi, että hahmottamisen taidot olisivat keskeisessä roolissa siinä, miksi pojat valitsevat STEM-aloja ja tytöt muita aloja. Tähän lääkkeeksi saattaisi käydä 3D-hahmottamisen järjestelmällinen harjoittelu jo kouluiässä. Sellaisesta harjoittelusta näyttäisivät eritoten tytöt hyötyvän.

Niin paitsi että se Suomi!

Stoet ja Geary (2018) tarkastelivat lähes puolen miljoonan osallistujan PISA-aineiston avulla kysymystä STEM-aloille valikoitumisesta. He törmäsivät tasa-arvoparadoksiin: Mitä tasa-arvoisempi yhteiskunta, sitä isommat olivat erot sukupuolten välillä STEM-aloille suuntautumisessa. 

He nostivat Suomen yhdeksi tyyppiesimerkiksi tästä paradoksista. Suomi on maailman tasa-arvoisin maa, toteavat Stoet ja Geary (2018), jossa tytöt ovat poikia parempia myös luonnontieteissä. Mutta erinomaisesta osaamisestaan huolimatta suomalaiset tytöt olivat myös vähiten kiinnostuneita STEM-opinnoista. Miksi?

He laskivat jokaiselle osallistujalle yhteispisteet matematiikasta, luonnontieteistä ja lukutaidosta. Seuraavaksi he vertasivat yhteispisteitä yksittäisiin aineisiin. Pojilla STEM-pisteet olivat yleensä paremmat kuin yhteispisteet ja tytöillä taas lukemispisteet isompia kuin yhteispisteet. Tämä auttaisi selittämään, miksi pojat valitsevat STEM-aloja ja tytöt suuntautuvat kielellisemmin. Stoet ja Geary (2019) toteavat syyksi sen, että koska tytöt ovat vielä parempia lukemisessa kuin hyväksi todetuissa STEM-taidoissaan, niin se, missä olet parempi, ohjaa kiinnostuksen kohteitasi. Tämä näytti hyvin pätevän suomalaisiin tuloksiin.

Nyt odotamme, mistä löytyvät ne ensimmäiset ennakkoluulottomat koulut, jotka ottavat opinto-ohjelmiinsa avaruudellisen hahmottamisen kurssit. Nostamalla tyttöjen 3D-hahmottamisen ja STEM-taidot samalle tasolle jo hyvien lukutaitojen kanssa heille avautuu usko laajempiin alanvalintavaihtoehtoihin. “Olen tosi hyvä tässäkin” -ajattelu voi olla avain sukupuoliseen monipuolistumiseen teekkarikampuksilla. Ja kuten tiedämme, hahmottamisen harjoittelusta ei ole mitään haittaa pojillekaan –päin vastoin.

Viitteet

Sorby, S. A., & Veurink, N. (2019). Preparing for STEM: Impact of Spatial Visualization Training on Middle School Math Performance. Journal of Women and Minorities in Science and Engineering, 25(1).

Stoet, G., & Geary, D. C. (2018). The gender-equality paradox in science, technology, engineering, and mathematics education. Psychological science, 29(4), 581-593.

Vasen vai oikea? Vasen tietysti

Tarvitsemme vasen ja oikea -käsitteitä usein. Oli kyse sitten ystävän ohjaamisesta kadunkulmassa tai lääkärin päätöksestä, kumpi polvi pitikään leikata. Yksilöllisiä eroja tässä taidossa on paljon. Ja on haastavampaa kertoa vasen tai oikea toisesta ihmisestä kuin itsestä.

Constant ja Mellet (2018) tarttuivat tähän vanhaan kysymykseen vasemman ja oikean sekaantumisesta kysymällä vasen- ja oikeakätisiltä aikuisilta onko merkitty käsi tikku-ukolla vasen vai oikea. Tehdäkseen tehtävästä haastavamman, kädet saattoivat kuvassa olla ristissä ja hahmo edestä tai selkäpuolelta kuvattuna.

Vastakkain oli kaksi aiempaa havaintoa. Marzoli ja kumppanit (2015) olivat havainneet, että sekä vasen- että oikeakätisille oikean käden tunnistaminen olisi helpompaa. Hommelin (2001) toimintateoria taas ennustaisi, että se käsi jota itsekin käytät, pitäisi olla helpommin tunnistettavissa.

Constantin ja Melletin tulokset tukivat jälkimmäistä toimintateoreettista näkökulmaa, mutta vain vasenkätisillä. Vasenkätisille vasemman tunnistaminen onnistui nopeammin ja vähemmillä virheillä kuin oikeakätisillä. Oikeakätisillä eroa vasemman ja oikean käden tunnistamisten välillä ei havaittu.

Naisten ja miesten välillä löytyi myös ero miesten vähempinä virhesuorituksina. Tämä ei ollut yhteydessä kätisyyteen, mutta molemmilla sukupuolilla visuo-spatiaaliseen hahmottamiseen kyllä. Paremmin mentaalisen rotaation tehtävässä suoriutuvat, tunnistivat myös merkityn käden sujuvammin.

Vasen voi siis vasenkätisille olla erityisempi juttu kuin oikea oikeakätisille. Etaugh ja Brausam (1978) arvelivatkin, että sen huomaaminen, että on “kätinen” on vahvempaa vasenkätisillä, koska se toimintona pistää enemmän silmään oikeakätisten maailmassa.

Siksi varmaan vasenkätisillä on oma vestivaalikin, mutta oikeakätisillä ei… http://almu.fi/vasurit.html

Viitteet

Constant, M., & Mellet, E. (2018). The Impact of Handedness, Sex, and Cognitive Abilities on Left–Right Discrimination: A Behavioral Study. Frontiers in psychology, 9, 405.

Etaugh, C., and Brausam, M. (1978). Sensitivity to laterality as a function of handedness. Percept. Mot. Skills 46, 420–422.

Hommel, B., Musseler, J., Aschersleben, G., and Prinz, W. (2001). The Theory of Event Coding (TEC): a framework for perception and action planning. Behav. Brain Sci. 24, 849–878; discussion 878–937.

Marzoli, D., Lucafo, C., Pagliara, A., Cappuccio, R., Brancucci, A., and Tommasi, L. (2015). Both right- and left-handers show a bias to attend others’ right arm. Exp. Brain Res. 233, 415–424.