Mitä plastisuus tarkoittaa?

Mitä plastisuus tarkoittaa: Plastisuus vs elastisuus

Plastisuus on käsite, joka kattaa sekä aivojen kyvyn muovautua että materiaalien pysyvän muodonmuutoksen. Moni pohtii, mitä plastisuus tarkoittaa käytännössä, ja tämän ilmiön ymmärtäminen auttaa hahmottamaan niin oppimisen mekanismeja kuin teknisiä valmistusmenetelmiä. Seuraavaksi tarkastelemme, miten plastisuus ilmenee eri aloilla ja miten voit hyödyntää sitä omassa elämässäsi.

Mitä plastisuus tarkoittaa pähkinänkuoressa?

Kysymys siitä, mitä plastisuus tarkoittaa, riippuu täysin siitä, puhutaanko ihmisen aivoista vai fysiikan maailmasta. Yleisesti ottaen plastisuus tarkoittaa kykyä muovautua ja muuttua pysyvästi ulkoisen vaikutuksen seurauksena. Aivojen kohdalla se tarkoittaa jatkuvaa hermoverkkojen uudelleenjärjestäytymistä, kun taas fysiikassa se viittaa materiaalin kykyyn säilyttää uusi muotonsa sen jälkeen, kun siihen kohdistunut voima on lakannut.

Monet meistä pelkäävät aivojen rappeutumista tai sitä, etteivät aivot enää iän myötä kykene oppimaan uutta. Se on harhaluulo. Aivot ovat dynaaminen elin, joka hienosäätää itseään joka ikinen sekunti. Mutta tässä on yksi kriittinen tekijä, jonka useimmat ohittavat - ja se on aivojen kyky poistaa tietoa vähintään yhtä tehokkaasti kuin ne sitä keräävät. Palaan tähän aivojen suursiivoukseen ja sen merkitykseen oppimiselle hieman myöhemmin tässä artikkelissa.

Aivojen plastisuus - miksi aikuisten aivot eivät olekaan kiveen hakatut

Aivojen plastisuus eli neuroplastisuus on kenties yksi ihmiskehon kiehtovimmista ominaisuuksista. Se selittää, mitä on aivojen plastisuus käytännössä: se on aivojen jatkuva kyky muodostaa uusia hermoyhteyksiä uuden tiedon tai taidon opettelun yhteydessä. Aiemmin uskottiin, että aivot kehittyvät vain lapsuudessa ja sen jälkeen ne alkavat hitaasti rapistua. Nykyään tiedetään, että aivot muovautuvat läpi elämän. Jopa ikääntyvissä aivoissa tapahtuu jatkuvasti muutoksia, kun opimme uusia reittejä kotiin tai kokeilemme uutta harrastusta.

Neurogeneesi eli uusien hermosolujen syntyminen on tästä elävä esimerkki. Hippokampukseen, joka on muistille keskeinen aivoalue, syntyy noin 700 uutta hermosolua joka päivä. Vaikka määrä saattaa tuntua pieneltä verrattuna aivojen miljardeihin soluihin, se on ratkaisevaa muistin ylläpidon kannalta. Aktiivinen toisto ja uudet haasteet vahvistavat näitä yhteyksiä. Sitä vastoin vähälle käytölle jäävät yhteydet heikkenevät. Aivot ovat tehokkuuden mestareita.

Synaptinen karsinta: miksi aivojen on pakko unohtaa

Aivot eivät vain rakenna, ne myös purkavat. Tätä kutsutaan synaptiseksi karsinnaksi. Se on kuin puutarhanhoitoa: jos et leikkaa kuolleita oksia, ne vievät energiaa terveiltä osilta. Lapsuudessa tämä prosessi on vilkkainta, mutta se jatkuu aikuisuuteen asti. Aivot siivoavat pois tarpeettomiksi käyneet yhteydet tehdäkseen tilaa tärkeämmälle tiedolle.

Olen itse huomannut tämän yrittäessäni opetella kitaransoittoa kolmekymppisenä. Aluksi sormet olivat kankeat ja tuntui, etteivät aivoni millään ymmärrä, missä kunkin soinnun pitäisi olla. Turhautuminen oli todellista. Noin neljän viikon hampaiden kiristelyn jälkeen tapahtui kuitenkin muutos - sormet alkoivat löytää paikkansa lähes itsestään. Aivoni olivat vihdoin raivanneet vanhaa tilaa ja luoneet uuden, vahvan hermopolun kitaran soittoa varten. Se vaati toistoa. Toistoa. Ja vielä kerran toistoa.

Plastisuus fysiikassa ja tekniikassa

Kun siirrymme neurotiestä fysiikkaan, plastisuus tarkoittaa materiaalin kykyä muuttaa muotoaan pysyvästi, kun siihen kohdistetaan voimaa. Ajattele vaikkapa muovailuvahaa. Kun painat sitä, se muuttuu ja jää uuteen muotoon. Tämä on se olennainen plastisuus ja elastisuus ero, sillä elastinen materiaali, kuten kuminauha, palautuu alkuperäiseen muotoonsa heti kun päästät irti. Metallien kohdalla plastisuus on äärimmäisen tärkeää teollisuudessa; ilman sitä emme voisi takoa työkaluja tai prässätä auton osia.

Tieteellisesti katsottuna plastinen muodonmuutos alkaa, kun materiaali ylittää niin sanotun myötörajan. Tämän pisteen jälkeen materiaalin atomit liikahtavat paikoiltaan niin, etteivät ne enää palaa entisille paikoilleen. Esimerkiksi teräksellä tämä raja on korkea, mutta kun se ylittyy, muutos on peruuttamaton. Plastisuus on siis materiaalin sisäistä periksiantamista, joka mahdollistaa uuden muodon omaksumisen.

Miten voit hyödyntää plastisuutta omassa arjessasi?

Tässä on se aiemmin mainitsemani suurin virhe: liiallinen mukavuudenhalu. Aivot eivät muutu, jos ne eivät joudu ponnistelemaan. Plastisuus vaatii kitkaa. Jos teet vain asioita, jotka jo osaat, aivosi pysyvät ennallaan. Oppiminen on fysiologisesti raskas prosessi, ja se vaatii energiaa. Se tuntuu usein epämukavalta, jopa ärsyttävältä.

Pysähdy hetkeksi. Milloin viimeksi teit jotain, missä olit todella huono? Se tunne, kun et osaa, on merkki siitä, että aivojesi plastisuus on juuri kytkeytymässä päälle. Jos haluat pitää aivosi terävinä, älä hae helppoutta. Hae haasteita, jotka pakottavat hermoverkkosi rakentumaan uudelleen. Se voi olla uusi kieli, monimutkainen palapeli tai vaikkapa uuden harrastuksen aloittaminen täysin nollasta. On kiehtovaa seurata, miten aivojen muovautuvuus aikuisena auttaa meitä kehittymään iästä riippumatta.

Plastisuuden kaksi merkitystä: Aivot vs. Materiaalit

Vaikka termi on sama, sen ilmenemismuodot neurotieteessä ja fysiikassa eroavat toisistaan merkittävästi.

Aivojen plastisuus

- Hermoverkkojen kyky muuttua ja muodostaa uusia yhteyksiä kokemusten perusteella.

- Oppiminen, toisto, uni ja fyysinen aktiivisuus.

- Uudet taidot, parempi muisti tai vaurioiden jälkeinen kuntoutuminen.

- Dynaaminen ja jatkuva prosessi; yhteyksiä rakennetaan ja puretaan koko elämän ajan.

Materiaalin plastisuus

- Kiinteän aineen kyky säilyttää pysyvä muodonmuutos ulkoisen voiman jälkeen.

- Mekaaninen rasitus, lämpötila ja materiaalin atomirakenne.

- Materiaalin pysyvä uusi muoto (esim. prässätty pelti tai taottu rauta).

- Staattinen muutos; tapahtuu kerralla, kun materiaalin myötöraja ylittyy.

Elinan matka uuden kielen pariin 60-vuotiaana

Elina, 60-vuotias kirjastonhoitaja Tampereelta, päätti opetella espanjaa loma-asuntoaan varten. Hän pelkäsi, ettei hänen ikäisensä aivot enää pystyisi omaksumaan uutta sanastoa ja monimutkaista kielioppia.

Ensimmäiset kaksi kuukautta olivat tuskallisia. Sanat eivät tarttuneet, ja hän tunsi itsensä tyhmäksi kerta toisensa jälkeen. Elina oli lähellä lopettaa, uskoen aivojensa olevan liian kankeat muutokseen.

Hän kuitenkin jatkoi 15 minuutin päivittäistä harjoittelua ja alkoi kuunnella espanjankielisiä podcasteja työmatkoillaan. Hän huomasi, että tietyn 'kynnyksen' jälkeen aivot alkoivat tunnistaa sanoja automaattisesti.

Puolen vuoden jälkeen Elina pystyi keskustelemaan sujuvasti paikallisten kanssa. Hänen aivonsa olivat onnistuneesti luoneet uusia kieliverkostoja, todistaen plastisuuden olevan voimissaan vielä kuudellakymmenelläkin.

Terästehtaan kestävyystesti Raahessa

Raahelainen metallipaja sai tehtäväkseen valmistaa erikoisvahvoja tukiosia rakennustyömaalle. Heidän piti varmistaa, että käytetty teräs on riittävän plastista, jotta se voidaan taivuttaa kulmiin ilman murtumista.

Ensimmäinen erä terästä oli liian haurasta. Kun sitä yritettiin taivuttaa koneella, se napsahti poikki heti myötörajan kohdalla. Tämä aiheutti viivästyksiä ja kustannuksia pajan toimintaan.

Tiimi tajusi, että materiaalin lämpökäsittely oli tehty väärin, mikä esti atomien vapaan liikkumisen. He säädivät uunin lämpötilaa ja hidastivat jäähdytysprosessia parantaakseen teräksen sitkeyttä.

Uudella menetelmällä teräs taipui täydellisesti ja säilytti muotonsa ilman pienintäkään halkeamaa. Onnistunut plastinen muodonmuutos varmisti rakenteiden turvallisuuden ja projekti valmistui ajallaan.