Insinööri tutkii aivoja

Kaiken maailman dosentti -palstalla esitellään tieteentekijöitä. Nyt vuorossa Lauri Parkkonen.

T:Teksti:

K:Kuva: Viivi Prokofjev

Kuka: Lauri Parkkonen, 51, lääketieteellisen kuvantamisen professori

Laitos: Aalto-yliopisto, neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos

Mistä ei tunneta: Nikkaroi autotallissaan olevassa verstaassa huonekaluja, viimeisimpänä meikkauspöytä tyttärelle.

Väestö ikääntyy, ja muistisairaudet tulevat yleistymään. Miten aivokuvantaminen voi auttaa sairaiden hoidossa?

Perustutkimuksella voidaan selvittää, mistä sairaudessa on todella kyse: mikä aivoissa on mennyt vikaan. Aivojen rakennetta ja toimintaa kuvantamalla voidaan helpottaa sairauden varhaista tunnistamista. Se on tärkeää, koska muistisairauden hoito pitää aloittaa ajoissa. 

Nykyisin sairauden tunnistamisessa käytettävät muistitestit eivät kerro varmasti, onko kyse etenevästä muistisairaudesta. Tässä kuvantaminen voi auttaa. Voimme selvittää, miten terveiden ja sairaiden aivot eroavat toiminnaltaan ja rakenteeltaan, ja käyttää tätä tietoa sairauden diagnosoimisessa. Kuvantaminen varhaisen diagnostiikan apuna voi olla tulevaisuuden juttu. 

Kuinka kaukana tästä ”tulevaisuudesta” olemme? 

Emme välttämättä kovin kaukana. Olen ollut mukana monikansallisessa tutkimusryhmässä, jossa kuvansimme sekä terveitä ihmisiä että henkilöitä, joilla oli Alzheimerin taudin esiasteeseen liittyviä oireita. Käytimme mittaamiseen MEG- eli aivomagneettikäyrämenetelmää. Sitten opetimme koneoppimis­algoritmin tunnistamaan, kumman ryhmän henkilön mittausaineistosta oli kysymys – ja se onnistui melko tarkasti! 

Emme kuitenkaan vielä tiedä, kuinka suuri osa esiasteen koehenkilöistä etenee varsinaiseen Alzheimerin tautiin. Vuosien päästä meidän pitää palata aineistoon ja katsoa, oliko mittauksissa merkkejä tulevasta muistisairaudesta. 

Keskityt tutkimuksessasi MEG-kuvantamislaitteeseen, joita on Suomessa vain muutama. Miten MEG toimii ja mikä tekee siitä erityisen?

MEG mittaa hermosolujen sähköistä toimintaa synnyttämänsä magneettikentän kautta. Sen avulla voidaan nähdä, miten aivojen eri alueet aktivoituvat esimerkiksi kognitiivista tehtävää suoritettaessa. Magneettikentän mittaus kertoo aivosähkökäyrää tarkemmin, missä kohtaa aivoja hermosolut aktivoituvat mittaushetkellä. Tämä on tärkeää esimerkiksi silloin, kun suunnitellaan epilepsiapotilaan leikkaushoitoa. Menetelmä näyttää tarkalleen, missä epileptistä toimintaa esiintyy, jolloin neurokirurgi voi suunnitella leikkauksen paremmin.

Mikä aivoissa kiehtoo insinööriä?

Niiden monimutkaisuus. Aivoista tiedetään aika paljon, mutta samalla varsin vähän. On hämmästyttävää, että vaikkapa tietystä aivosairaudesta kärsivillä potilailla on hyvin samankaltaisia oireita, mutta emme välttämättä löydä heidän aivoistaan yhtenäisiä muutoksia.