Uudet menetelmät aivokuoren dopamiinisäätelyn mittaamiseksi: Kohti ihmisen synaptisen hermovälityksen neuroinformatiikkaa

Hankkeen johtaja: JUHA RINNE¹
Tutkijat: Sargo Aalto¹, Valtteri Kaasinen², Nora Hagelberg³, Jouni Ihalainen⁴, Jussi Hirvonen¹

¹Valtakunnallinen PET-Keskus, Turun yliopisto, ²Neurologia, Turun yliopistollinen keskussairaala, ³Anestesiologia ja tehohoito, Turun yliopistollinen keskussairaala, ⁴Neurobiologian laitos, Kuopion yliopisto, Psykologian laitos, Åbo Akademi, Neurobiologian laitos, Kuopion yliopisto, Farmakologia ja kliininen farmakologia, Turun yliopisto

Dopamiini-hermovälittäjäaineella on keskeinen rooli älyllisten ja emotionaalisten toimintojen säätelyssä sekä riippuvuuden muodostumisessa ja psyykkisissä häiriöissä. Dopamiini-välitteisiä toimintoja erityisesti ihmisen aivokuorelle ei tunneta juuri lainkaan, koska aikaisemmin ei ole ollut niiden tutkimiseen soveltuvia menetelmiä. Meidän äskettäiset kuvantamistutkimuksemme ovat osoittaneet, että käyttämällä positroniemissiotomografiaa (PET) ja hiljattain kehitettyä, voimakkaasti dopamiini D2-reseptoreihin sitoutuvaa [¹¹C]FLB 457 –merkkiainetta voidaan tutkia lääkeaineiden tai älyllisen tehtävän aiheuttamaa dopamiinin erittymistä ihmisten aivokuorella. Nykyisen menetelmän herkkyys ja ajallinen erottelukyky rajoittavat kuitenkin tämän menetelmän sovellettavuutta.

Tässä projektissa kehitämme uusia menetelmiä erityisesti ihmisen aivokuoren dopamiinitoimintojen mittaamiseen PET-menetelmällä.  Päätavoitteena on parantaa dopamiinin erittymisen mittaamisen ajallista erottelukykyä ja herkkyyttä. Uuden metodologian kehittämisessä tullaan käyttämään modernia kuva-alkiopohjaista lähestymistapaa, jossa kuvantamisaineiston analyysi tehdään kolmiulotteisessa vakioidussa aivotilavuudessa, jonka pohjalta voidaan luoda dopamiini-välitteistä aivotoimintaa kuvaavia tietokantoja. Tällaiset tietokannat tarjoaisivat tulevaisuudessa arvokasta tietoa synaptisen hermovälityksen neuroinformatiikalle. Tässä projektissa kehitettäviä ja validoitavia uusia menetelmiä voidaan käyttää tutkittaessa toiminnallista dopamiinin välityksellä tapahtuvaa hermovälitystä ihmisillä.

 Yhteystiedot: juha.rinne(at)tyks.fi, puh. +358 2 313 1866