21.1.2000/tum

Riitta Harin johtamassa aivotutkimusyksikössä on kehitelty keinoja ihmisaivojen tutkimiseksi ja kartoittamiseksi. Pääasiallisena tutkimusmenetelmänä on magnetoenkefalogia (MEG), joka tarkoittaa aivotoimintoihin liittyvien heikkojen magneettikenttien mittausta (ks. lisää Tiede 2000 8/99). Mittausten perusteella päätellään, mitkä aivoalueet osallistuvat erilaisiin aivotoimintoihin kuten aistimuksiin tai kielen vastaanottoon ja tuottoon.  

Työ on toisaalta perustutkimusta, toisaalta kehitettyjen menetelmien avulla voidaan auttaa esimerkiksi neurokirurgeja leikkauksissa ja niiden valmisteluissa. Ennen leikkausta tehdyllä aivokartoituksella voidaan välttää tärkeiden liike- ja puhealueiden vahingoittamista aivokasvain- tai epilepsialeikkauksissa.

Ryhmän työn pohjalta syntyi teollinen yritys Neuromag Oy, joka nykyään valmistaa ja myy koko pään kattavia MEG-laitteita ympäri maailmaa. Yritys on äskettäin myyty ja se muodostaa yhdysvaltalaisen BTti-yhtiön kanssa uuden yhtiön 4-D Neuroimaging. (Neuromagin taustoista ks. Osaaminen ja uuden luominen innovaatioverkoissa. Tutkimus kuudesta suomalaisesta innovaatiosta. Toim. Miettinen-Lehenkari-Hasu-Hyvönen. Sitra 1999.)  

Tuore esimerkki MEG:n sovelluksista on ns. peilisolujärjestelmän tutkimus, jota on tehty runsaan parin vuoden ajan. Kun ihminen katsoo toisen ihmisen tekemiä liikkeitä, hänen aivoissaan aktivoituvat pitkälti samat alueet, joita hän käyttää tehdessään itse samanlaisia liikeitä. Katsoessaan vaikkapa korkeushyppääjää saattaa katsojan jalka ponnistushetkellä nousta ikään kuin hän olisi itse hyppäämässä.

"Ihminen siis ymmärtää mitä toinen tekee sitä kautta, että toista ihmistä katsoessa hänen aivoissaan aktivoituvat samat alueet kuin jos hän itse tekisi samat toiminnot. Tämä on kiinnostavaa, koska se linkkaa ihmisen fysiologista toimintaa sosiaaliseen käyttäytymiseen", Hari sanoo.

Peilisolujärjestelmän vauriot saattavat selittää osan sosiaalisista vaikeuksista, joissa henkilö ei kykene ymmärtämään toisten aikeita ja mielenliikkeitä.

Tieteenalan tulevaisuudesta

Aivotutkimuksen yhtenä suurena haasteena Hari pitää aivotoiminnan suhdetta käyttäytymiseen. Minkälaisia ovat aivojen aktivaatioketjut aistimusten, liikeiden ja ajatusten aikana? Ja mitkä ovat esimerkiksi tietoisuuden, luonteenpiirteiden ja mielenhäiriöiden yhteydet aivotoimintaan.

Toisena keskeisenä haasteena hän pitää aivojen muovautumista eli sitä, miten toisaalta miljoonien vuosien lajinkehitys ja toisaalta ympäristö, kulttuuri ym. yksilöön liittyvät tekijät muovaavat aivoja. Jos muistamme jotain eilisestä, eivät aivotkaan enää ole täysin samat kuin edellisenä päivänä. Aivoalueiden tehtävät voivat muuttua kokemuksen myötä paljonkin.

Aivotutkimuksen peruskysymyksenä, johon ei ole saatu vastausta, Hari pitää ns. sitomisongelmaa (binding problem). Jos esimerkiksi  näemme lentävän linnun, sen eri piirteet analysoidaan eri kohdissa aivoja. Yksi kohta aktivoituu liikkeelle, toinen värille, kolmas muodolle, neljäs linnun äänelle jne. Sitä, miten nämä eri piirteet/osat sidotaan yhtenäiseksi aistimukseksi, ei tiedetä.

Riitta Harin artikkeli "Täsmätietoa toimivista aivoista": http://www2.helsinginsanomat.fi/hakukone/arkisto.asp?artid=990804aj03

Yhteystiedot:
hari@neuro.hut.fi
p. 09-451 2959