97 aikaisemmin tuntematonta aluetta aivoissa

8.1.2020
Human Connectome Project on tunnistanut aivoissa 97 aluetta, jotka olivat aikaisemmin ihmiselle tuntemattomia. Ihmisaivoista on edelleen runsaasti opittavaa.

Aivot ovat aina todella mielenkiintoinen tutkimuksen kohde. Mitä enemmän aivoista opimme, sitä enemmän meillä on kysyttävää ja sitä enemmän yllätymme. Esimerkiksi Washingtonin yliopiston tutkijat ovat luoneet uuden kartan aivoista, joka esittää 97 aluetta aivoissa, jotka olivat ennen ihmisille tuntemattomia.

Aivokartta on graafinen kuvaus aivoista. Tutkijat käyttävät eri aivokuvaustekniikoita osoittaakseen eri aivojen alueet ja niiden aktiivisuuden. Kun niitä käytetään diagnostisiin tarkoituksiin, tällainen kartta voi näyttää ovatko aivot terveet vain onko niissä poikkeavaisuuksia.

Washingtonin yliopiston tiedemiehet tekivät yhteistyötä Missourin St. Louisin, Oxfordin, Lontoon, Minneapolisin ja Nijmegenin yliopistojen tutkijoiden kanssa muodostaakseen erilaisia karttoja aivoista. Heidän tavoitteensa oli käyttää huipputekniikkaa tunnistaakseen kaikki aivokuoren alueet.Tämän tuloksena he löysivät aikaisemmin tuntemattomia alueita aivoista.

“Ihmiset kysyvät usein kuinka olen oikein kiinnostunut aivoista; retorinen vastaukseni on: ’Kuinka kukaan voi olla kiinnostumatta aivoista?’ Kaikki, mitä kutsutaan ’ihmisluonnoksi’ ja tietoisuudeksi, on peräisin aivoista.”

-Vilayanur S. Ramachandran-

Aivot

Tutkimusmenetelmät

Tunnistaakseen nämä aikaisemmin tuntemattomat aivojen alueet, tutkijat värväsivät itselleen 210 vapaaehtoista. Kaikki vapaaehtoiset olivat nuoria ja täysin terveitä. Tavoitteena oli tutkia terveitä aivoja.

Tutkijat käyttivät uusinta saatavilla olevaa teknologiaa, kuten ohjelmistoa, joka pystyi havaitsemaan erikoisuuksia ja vastakohtia eri aivojen osissa. Yksinkertaisin termein he havaitsivat jokaisen alueen digitaalisen jalanjäljen.

Tämä tutkimus sisälsi tietoja myös ruumiinavauksen jälkeisestä tutkimuksesta. Tutkijat tutkivat näitä aivoja voimakkailla mikroskoopeilla täsmentääkseen, varmentaakseen tai vahvistaakseen löytönsä. Nature Communications –aikakauslehti julkaisi tämän täyden tutkimuksen, esittäen 97 aikaisemmin tuntematonta aluetta aivoissa.

Neurologia ja aikaisemmin tuntemattomat alueet aivoissa

Neurologia on suhteellisen uusi tieteenala, ja se on ollut olemassa vain noin yhden vuosisadan ajan. Alusta alkaen neurologit ovat teoretisoineet, että aivokuori on jakautunut eri vyöhykkeisiin tai ”moduuleihin”, ja että jokaisella vyöhykkeellä oli eri, erikoistunut toimintonsa. Niiden kartoittaminen oli äärimmäisen vaikeaa ensiksi, sillä teknologia oli niin epätarkkaa.

Ensimmäinen henkilö, joka kartoitti aivot, oli saksalainen tiedemies Korbinian Brodmann. Tämä tapahtui vuonna 1909. Hänen työnsä osoitti, että aivoissa oli 51 eri aluetta. Brodmannin kartta on nykypäivänä edelleen relevantti, ja se on ollut pitkälti muuttumaton.

Myöhemmät neurologit täydensivät Brodmannin tutkimuksia aivovaurioista saaduilla tiedoilla. Vauriot, halvaukset tai kasvaimet mahdollistivat sen, että tutkijat pystyivät testaamaan vaikuttavatko ne motoriseen toimintaan, visuaaliseen toimintaan, jne. Tämän jälkeen aivojen kartoittamisessa ei ole saavutettu muita edistyksiä, kunnes nyt.

Matthew Glasser ja David Van Essen ovat vastuussa tästä aivojen kartoittamisesta. He suunnittelivat tämän kartan kolme kriteeriä mielessään: toiminta, paikallinen mikroarkkitehtuuri ja liitettävyys. Nämä asiat määrittelisivät aivojen eri alueiden väliset erot.

Hohtavat aivot

Mitä uutta tietoa tämä projekti tarjoaa?

Ensinnäkin, tiedemiehet pystyivät vahvistamaan, että kummallakin aivokuoren aivopuoliskolla on 180 aivokuoren aluetta. Näiden joukosta 97 aluetta olivat aikaisemmin tuntemattomia. Tämä uusi kartta salli tiedemiesten nähdä nämä alueet huomattavalla selkeydellä. Se on aivan kuin katsoisi poliittista rajakarttaa.

Tätä tutkimusta kutsutaan nimellä The Human Connectome Project.Yhdysvaltain terveysvirasto on rahoittanut tämän tutkimuksen. Tämä tutkimus ei ole kuitenkaan vielä loppunut, sillä tutkijat eivät ole saaneet löytöjensä tulkintoja valmiiksi. Tutkijat ovat alkaneet myöskin muodostamaan hypoteeseja näiden aikaisemmin tuntemattomien aivojen alueiden toiminnoista.

Yksi näistä alueista, nimeltä 55b, on kiinnittänyt tutkijoiden huomion. Tämä johtuu siitä, että se valaistuu, kun henkilö kuuntelee tarinaa. Toinen alue, joka on erityisen epätavallinen, on nimeltä POS2. Tutkijat ovat huomanneet, että sen malli on hyvin erilainen muihin verrattuna, ja he uskovat, että se voi hallita todella erikoistuneita toimintoja.

Todellisuudessa The Human Connectome Project ei ole kuin rappaissut hieman pintaa. Aivoissa on niin paljon lisää tutkittavaa. Koko otsalohko, joka on vastuussa ihmisten korkeimmista intellektuelleista toiminnoista, on melkein kokonaan tutkimatta. Toivottavasti tämä ensimmäinen askel tulee avaamaan lisää ovia tulevaisuuden tutkimuksille. Mitä yllätyksiä aivoista tulemme löytämään seuraavaksi?

  • Casino, G. (2012). Conectoma Humano, el gran proyecto de la neurociencia. Alfa, (17), 16-19.