Kaikki kirjoittajan JK artikkelit

Idiokratia peruttu: älykkäät ruotsalaiset miehet saavat enemmän lapsia

Älykkyyden suhdetta hedelmällisyyteen on tutkittu paljon. 1900-luvun alun tilastotieteen pioneerien huoli oli, että vähemmän älykkäät lisääntyisivät nopeammin, jolloin väestön geneettiset valmiudet heikkenisivät. Sillä olisi perimää rappeuttava vaikutus väestöön.

Aiemmat tutkimukset älykkyydestä ja hedelmällisyydestä ovat käyttäneet pääosin yhdysvaltalaisia aineistoja. Niiden mukaan 1900-luvun puolivälissä tapahtui muutos. 1900-luvun alkupuolella ei havaittu selvää yhteyttä älykkyyden ja hedelmällisyyden välillä. 1900-luvun jälkipuoliskolla kognitiivisten kykyjen ja hedelmällisyyden korrelaatio on ollut lievästi negatiivinen useimmissa tutkimuksissa, mutta ei kaikissa. Älykkäät ovat saaneet hieman vähemmän jälkeläisiä kuin vähemmän älykkäät. Negatiivinen korrelaatio on vahvempi naisilla kuin miehillä. Lisäksi tiedetään, että vähiten älykkäät miehet ovat toisaalta useammin lapsettomia ja toisaalta heillä on enemmän suurperheitä.

Esiteolliselta ajalta ei ole älykkyysaineistoja, mutta tuolloin korkea yhteiskunnallinen asema on johtanut korkeampaan hedelmällisyyteen. Lisäksi kognitiivisten kykyjen ja yhteiskunnallisen aseman välillä on yhteys, joten oletettavasti esiteollisella ajalla älykkäämmät saivat enemmän lapsia.

Martin Kolkin ja Kieron Barclayn tutkimuksessa ”Cognitive ability and fertility among Swedish men born 1951–1967: evidence from military conscription registers” (2019)
tarkasteltiin kaikkia Ruotsissa vuosina 1951-1967 syntyneitä miehiä, jolloin aineisto oli aiempaa kattavampi. Aiemmat tutkimukset ovat yleensä olleet kyselytutkimuksia tai koululuokan seurantatutkimuksia. Tämä on ongelmallista siksi, että tutkimuksista jäivät pois ne, jotka eivät vastaa kyselyihin tai eivät ole kouluopetuksessa. Kolkin ja Barclayn tutkimus ottaa mukaan myös yhteiskunnan marginaalit.

Tutkimuksessa älykkyyttä mitattiin armeijan kykytestillä, jonka teki 97 % ikäluokasta kutsunnoissa. Testi mittasi monipuolisesti loogista päättelyä, kielellisiä ja teknisiä taitoja sekä avaruudellista hahmottamista. Tulokset normalisoitiin kellokäyrälle niin, että kaikissa ikäluokissa keskiarvo oli 100 ja keskihajonta 15 ja aineisto jaettiin yhdeksään ryhmään.

Tutkimuksessa havaittiin, että älykkäillä oli enemmän lapsia. Vaikutus oli suurin vähiten älykkäissä. Heissä oli kaikkein eniten miehiä, jotka eivät saaneet yhtään lasta. Toisaalta heissä oli myös kaikkein eniten suurperheitä, mutta suurperheitä oli kaiken kaikkiaan niin vähän, ettei se muuttanut kokonaiskuvaa. Suurempi määrä jälkeläisiä hankittiin yleensä saman kumppanin kanssa, eikä niin, että suuremmalla älykkyydellä olisi vietelty eliniän aikana useampi kumppani.

Kokonaishedelmällisyys älykkyyskategorian mukaan ruotsalaisten,
vuosina 1951 – 1967 syntyneiden miesten keskuudessa. (Kuva: https://royalsocietypublishing.org/cms/asset/1a464a88-10e8-4c94-bd52-372143d988df/rspb20190359f01.jpg)

Lisäksi huomattiin, että älykkäät lisääntyvät vanhemmalla iällä. Aineistossa nuorimmatkin miehet olivat tutkimushetkellä täyttäneet 50 vuotta. Tutkimuksissa, joissa mitataan kokonaishedelmällisyyttä nuoremmalla iällä, saadaan vääristyneitä tuloksia kognitiivisten kykyjen suhteesta hedelmällisyyteen.

Regressionanalyysi älykkyysosamäärän ja kokonaishedelmällisyyden suhteesta
ruotsalaisten, vuosina 1951 – 1967 syntyneiden miesten keskuudessa.
Regressiossa on poistettu koulutustason, syntymäjärjestyksen, syntymävuoden ja
perhekoon vaikutus. (Kuva: https://royalsocietypublishing.org/cms/asset/df0df60a-9fb8-4b21-a3f2-ccc8ee614cbb/rspb20190359f02.jpg)

Tutkimuksessa vertailtiin myös älykkyyserojen vaikutusta hedelmällisyyteen veljesten kesken. Tällöin sellaiset ympäristötekijät kuten kasvatus, koulutus ja ravitsemus eivät vaikuta tuloksiin. Kognitiivinen kyvykkyys lisäsi hedelmällisyyttä sisarusparven sisällä vielä enemmän. Kun tuloksista poistetiin koulutustason, syntymäjärjestyksen, syntymävuoden ja perhekoon vaikutus sekä vertailtiin veljeksiä, kognitiivisilta kyvyiltään matalimmalla ryhmällä oli keskimäärin 0,56 lasta vähemmän ja korkeimmalla ryhmällä oli 0,09 lasta enemmän kuin älykkyysjakauman keskellä.

Tutkimuksessa vertailtiin vain miehiä, joten se kattaa vain toisen puolen lisääntymisestä. Tutkimus paljasti kuitenkin, että älykkyys korreloi hedelmällisyyden kanssa ja osoittaa, että keskimääräinen tai korkea älykkyys on positiivinen tekijä seksuaalisessa valinnassa.

Nordic Mensa Fund palkitsi Markin Kolkin ”Article of the Year” palkinnolla vuonna 2020.

Tiivistelmän on kirjoittanut SH pohjautuen artikkeliin: Cognitive ability and fertility among Swedish men born 1951–1967: Evidence from military conscription registers Biological Sciences. Martin Kolk and Kieron Barclay. Proceedings of the Royal Society B (2019). Doi: 10.1098/rspb.2019.0359

Älykkäät aivot toimivat tehokkaammin

Aivojen rakenteen ja älykkyyden yhteyttä on tutkittu paljon. On esimerkiksi osoitettu, että aivojen suurempi koko korreloi älykkyyden kanssa. Luonnollisena selityksenä tälle on tarjottu sitä, että suuremmissa aivoissa on enemmän hermosoluja ja niiden tarjoamaa laskentatehoa. Aiemmat tutkimukset ovat myös osoittaneet, että älykkyystestiä tehdessä korkeamman tuloksen saaneiden koehenkilöiden aivot kuluttivat vähemmän energiaa kuin heikomman tuloksen saaneet. Tästä ja jatkotutkimuksista onkin arveltu, että älykkyyteen liittyy myös aivojen tehokkaampi toiminta. Aivojen mikrorakenteiden yhteyttä älykkyyteen ei kuitenkaan ole toistaiseksi tutkittu.

Nature Communications -lehdessä julkaistussa artikkelissa älykkyyden ja aivojen mikrorakenteen välistä yhteyttä tutkittiin MRI-kuvaukseen perustuvan NODDI-tekniikan (Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging) avulla. Tekniikalla pystytään kuvantamaan hermosolujen haarakkeiden määrää ja kolmiulotteista suuntautumista. Tutkimuksessa käytettiin kahta erillistä kohorttia, jotka koostuivat 259 ja 498 koehenkilöstä. Koehenkilöt tekivät älykkyystestin ja heidän aivonsa kuvannettiin NODDI-tekniikalla. Aivokuoren eli korteksin muodostaa harmaa aine, jossa sijaitsevat hermosolujen solukeskukset ja viejähaarakkeet eli dendriitit. Valkeassa aineessa sijaitsevat puolestaan hermosolujen tuojahaarakkeet eli aksonit. Tutkimuksessa aivojen koko määritettiin mittaamalla aivokuoren ja valkean aineen tilavuudet. Aivojen mikrorakenteita tutkittiin mittaamalla hermosolujen haarakkeiden tiheyttä ja suuntautumista aivokuoressa ja valkeassa aineessa.

Tulokset vahvistivat aiemman käsityksen ja osoittivat, että suuremmat aivot ja siitä johtuva hermosolujen korkeampi lukumäärä korreloivat korkean älykkyyden kanssa. Aivojen mikrorakenteet paljastivat kuitenkin vielä lisää eroja. Sekä hermosolujen haarakkeiden määrä että niiden suuntautumisen hajanaisuus aivokuorella korreloivat käänteisesti älykkyyden kanssa. Valkeassa aineessa vastaavaa korrelaatiota ei löydetty. Käytännössä älykkäämmissä aivoissa hermosoluilla oli vähemmän viejähaarakkeita ja ne olivat keskenään samansuuntaisia. Se voi kuulostaa ristiriitaiselta, mutta selitys löytyy aivojen tehokkaammasta toiminnasta. Koska ainoastaan oleellisimmat yhteydet ovat jäljellä, signaali liikkuu nopeammin juuri oikeaan paikkaan, eikä sekoitu taustakohinaan.

Aivot kehittyvät lapsuuden jälkeenkin noin kahteenkymmeneen ikävuoteen asti. Käytännössä hermosolujen välille syntyy lisää haarakkeita ja aktiivisesti käytettävät haarakkeet vahvistuvat. Oleellista on myös se, että vähemmän käytettävät haarakkeet hermosolujen välillä kuihtuvat pikkuhiljaa pois. Tämä optimoi aivojen rakennetta ja on uusien asioiden oppimisen perusta. Aiemmissa tutkimuksissa onkin havaittu, että joissakin alhaiseen älykkyyteen liittyvissä patologioissa, kuten Downin syndroomassa, hermosoluissa on synapseja eli kahden hermosolun liitoskohtia keskimääräistä suurempi määrä. On arveltu, että tuolloin vähän käytettyjen haarakkeiden kuihtuminen on häiriintynyt ja se hidastaa aivojen prosessointikykyä. Myös aiemmat tietokonesimulaatiot ovat osoittaneet, että vähemmän käytettyjen haarakkeiden poistuminen tehostaa oppimista ja prosessointinopeutta. Lisäksi se vähentää energiankulutusta.

Tulokset vahvistavat käsitystä siitä, että erityisesti tarpeettomien hermosolujen haarakkeiden karsiutuminen liittyy aivojen prosessointikykyyn ja älykkyyteen. Aiemmin on jo osoitettu, että kognitiivisia tehtäviä tehdessä korkeamman älykkyyden koehenkilöillä aktivoituu pelkästään tehtävässä tarvittava alue aivoista. Alhaisemman älykkyysosamäärän koehenkilöillä aktivointia tapahtui myös käytettävän aivoalueen viereisillä alueilla. Tämä voi liittyä huonommin optimoituihin yhteyksiin hermosolujen välillä.

Tutkimuksen tuloksia vahvistaa se, että pääosa tuloksista havaittiin kahdella toisistaan riippumattomalla kohortilla. Kohortit erosivat toisistaan usealla tavalla. Niissä oli esimerkiksi käytetty eri älykkyystestiä (BOMAT ja PMAT24) ja sekä MRI-kuvantaminen että sen alkuanalysointi erosivat toisistaan.

Tutkimus osoitti ensimmäistä kertaa, että älykkyys korreloi aivojen mikrorakenteiden kanssa. Erityisesti hermosolujen väliset kytkökset ovat tehokkaita ja hyvin rakentuneita, joiden vuoksi älykkäämmät aivot kykenevät toimimaan nopeammin ja tehokkaammin. Tulokset vahvistavat myös käsitystä siitä, että älykkyys on havaittavissa aivojen rakenteessa.

Diffusion markers of dendritic density and arborization in gray matter predict differences in intelligence. E. Genç, C. Fraenz, C. Schlüter, P. Friedrich, R. Hossiep, M.C. Voelkle, J.M. Ling, O. Güntürkün & R.E. Jung. Nature Communications, 2018, doi:10.1038/s41467-018-04268-8

Miten oppimismotivaatio voisi säilyä läpi elämän?

Vieralijakirjoitus: Kirsi Tirri

Ekaluokkalainen aloittaa yleensä koulun innokkaana oppimaan uusia asioita. Hän myös uskoo omaan oppimiskykyynsä. Muutaman vuoden kuluttua oppimisinto voi vähentyä ja pieni koululainen on muodostanut käsityksiä siitä missä asioissa hän on hyvä tai huono. Nämä uskomukset saattavat vaikuttaa siihen etteivät tytöt valitse pitkää matikkaa jatkossa tai pojat jättävät ranskan pois kieliopinnoistaan. Oppilaille on kehittynyt käsityksiä omista kyvyistään, lahjakkuudestaan tai sen puuttumisesta. Stanfordin yliopiston professorin Carol Dweckin mukaan tällaiset stereotyyppiset käsitykset edustavat muuttumatonta ajattelutapaa, joka estää oppilaita kehittymästä täyteen potentiaaliinsa. Dweck peräänkuuluttaa kasvun ajattelutapaa oppimisen motivointiin. Kasvun ajattelutavalla tarkoitetaan ajattelua, jossa uskotaan ihmisen kykyyn oppia uutta ja kehittää älykkyyttään ja lahjakkuuttaan (Dweck, 2000). Tämän ajattelutavan mukaan ihminen voi myös kehittää ominaisuuksiaan ja oppia erehdyksistään.
 
Empiiriset tutkimustulokset kasvun ajattelutavan suhteesta koulumenestykseen ovat osoittaneet, että oppilaat, joilla oli tämänkaltaista ajattelua suhteessa oppimiseen, suoriutuivat paremmin koulutehtävistään, haastavista muutostilanteissa ja he myös suorittivat vaikeat koulukurssit loppuun asti (Blackwell, Trzesniewski, & Dweck, 2007). Samansuuntaisia tuloksia saatiin suomailaisilla 9-19 vuotiailla oppilailla tehdyssä tutkimuksessa, jossa kasvun ajattelutavan löydettiin olevan yhteydessä parempaan menestymiseen matematiikassa (Kuusisto, Laine, & Tirri, 2017). Kasvun ajattelutavan on myös huomattu vähentävän nuorten aggressioita ja stressiä (Yeager, Trzesniewski, Tirri, Nokelainen, & Dweck, 2011). Tutkimustulokset tukevat myös sitä, että kasvun ajattelutavan opettaminen oppilaille ja sen aktiivinen tukeminen lisäävät oppilaiden opiskelumotivaatioita ja koulumenestystä (Zhang, Kuusisto, & Tirri, 2017). Kasvun ajattelutavan on havaittu vähentävän köyhyyden (Claro, Paunesku, & Dweck, 2016) ja negatiivisten stereotypioiden (Aronson, Fried, & Good, 2002) vaikutuksia oppimistuloksiin.
 
Ajattelutapojen merkitystä tavoitteiden asettamiseen ja oppimiseen on selvitetty myös aivotutkimuksen keinoin (kts. Tirri & Kujala 2016). Tulokset osoittavat, että kasvun ajattelutapa ja muuttumaton ajattelutapa johtavat erilaisiin tapoihin käsitellä suorituksen kannalta keskeistä informaatiota. Muuttumatonta ajattelutapaa edustavat opiskelijat halusivat näyttää älykkäiltä todellisen oppimisen sijaan ja olivat sen vuoksi erityisen herkkiä negatiiviselle palautteelle. Esimerkiksi virheen sattuessa heidän oppimisprosessinsa keskeytyi, mikä näkyi aivojen aktivaatiotason laskuna. Sen sijaan kasvun ajattelutapaa edustaville oppilaille oli tyypillistä suuntautua tehtäviin, jotka tarjosivat heille todellisia haasteita ja he olivat valmiita työskentelemään tavoitteidensa eteen. Tämä näkyi aivojen tasolla siten, että virheen yhteydessä neuraaliset toiminnot aktivoituivat entisestään opiskelijoiden pyrkiessä korjaamaan toimintaansa. Tutkimuksissa on lisäksi havaittu, että kasvun ajattelutapaa edustavat henkilöt onnistuvat virheiden tekemisen jälkeen uusissa tehtävissä useammin kuin muuttumatonta ajattelutapaa edustavat henkilöt. Aivotutkimukset havainnollistavat, mitä tapahtuu yksilön aivoissa neuraalisella tasolla, ja miten kasvun ajattelutapa auttaa yksilöä toipumaan ja palautumaan virheiden ja epäonnistumisten jälkeen.
 
Kun tutkittiin suomalaisen koulun oppilaiden ajattelutapoja suhteessa älykkyyteen ja lahjakkuuteen, havaittiin, että älykkyyttä pidettiin yleisesti ottaen muuttuvampana kuin lahjakkuutta (Kuusisto, Laine, & Tirri, 2017). Älykkyyden osalta oppilaat näyttivät edustavan pääasiassa kasvun ajattelutapaa. Sen sijaan lahjakkuutta pidettiin enemmän synnynnäisenä ominaisuutena, jota ei voi muuttaa. Lahjakkuus-käsityksiä koskevassa tutkimuksessa huomattiin ero opettajien ja huoltajien näkemysten välillä (Kuusisto & Tirri, 2013). Opettajat pitivät lahjakkuutta kehittyvämpänä kuin huoltajat. Lisäksi muuttumaton ajattelutapa korostui ennen kaikkea niiden huoltajien parissa, joiden lapset kävivät koulua matalan sosioekonomisen statuksen alueella (Kuusisto & Tirri, 2013). Kiinnostava tulos on myös se, että alakoulun opettajien omissa lahjakkuutta kuvailevissa määritelmissä kasvun ajattelutapaa ilmeni vain muutamalla opettajalla (Laine, Kuusisto & Tirri, 2016).
 
Oppimistulosten aleneminen lukemisessa, matematiikassa ja luonnontieteissä on huolestuttanut kasvattajia ja opettajia meillä Suomessa ja maailmanlaajuisesti. Yksi mahdollinen selitys voisi olla se, että kouluissa ei kohdata riittävästi haasteita, jotka veisivät oppilaat pois omalta mukavuusalueelta. Varsinkin lahjakkaiden oppilaiden kohdalla alisuoriutuminen ja motivaation lasku ovat todellisia vaaroja koulussa. Yksi väärä stereotypia koskien lahjakkaita oppilaita onkin se, ettei heidän tarvitsisi yrittää tai harjoitella oppimisensa eteen. Kasvun ajattelutapaa soveltaen asia on aivan päinvastoin: mitä lahjakkaampi oppilas, sitä enemmän tulisi olla mahdollisuuksia harjoitella! Tällä blogikirjoituksella kutsun kaikki meidät elinikäiseen oppimiseen. Haastetaan itsemme, kollegamme ja oppilaamme harjoittamaan aivojamme ja opiskelemaan uusia asioita, sellaisiakin joita emme uskoisi oppivamme!
 
Kirsi Tirri, Kasvatustieteen professori, tutkimusjohtaja, Helsingin yliopiston tutkijakollegium
 
Lähteet

Aronson, J., Fried, C.B., & Good, C. (2002). https://doi.org/10.1006/jesp.2001.1491
Blackwell, L.S., Trzesniewski, K.H., & Dweck, C.S. (2007). https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.2007.00995.x
Claro, S., Paunesku, D., & Dweck, C. S. (2016). https://doi.org/10.1073/pnas.1608207113
Dweck, C.S. (2000). Self-theories. Their role in motivation, personality, and development. New York, London: Psychology Press, Taylor & Francis Group.
Kuusisto, E., Laine, S., & Tirri, K. (2017). https://doi.org/10.1155/2017/4162957
Kuusisto, E., & Tirri, K. (2013). http://hdl.handle.net/10138/41989
Laine, S., Kuusisto, E., & Tirri, K. (2016). https://doi.org/10.1177/0162353216640936
Tirri, K., & Kujala, T. (2016). https://doi.org/10.4236/psych.2016.79125
Yeager, D., Trzesniewski, K., Tirri, K., Nokelainen, P., & Dweck, C. (2011). https://doi.org/10.1111/cdev.12003
Zhang, J., Kuusisto, E., & Tirri, K. (2017). https://doi.org/10.4236/psych.2017.89089