Marraskuussa alkanut Helsingin yliopiston ja Aalto-yliopiston uusi neurotieteen yhteistyöprojekti on saanut kansainvälisestä Multi-Channel Psych -ohjelmasta (the Wellcome Leap Health Breakthrough Network) yli 2 miljoonan euron kolmivuotisen tutkimusrahoituksen.
Kyseessä on 12 osapuolesta koostuva konsortio, johon kuuluu Suomesta neljä tutkimusryhmää. Helsingin yliopiston Neurotieteen tutkimuskeskuksessa hankkeeseen osallistuvat tutkimusjohtaja Satu Palvan ja akatemiaprofessori Eero Castrénin tutkimusryhmät sekä Aalto-yliopiston neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksen professoreiden Risto Ilmoniemen ja Matias Palvan tutkimusryhmät.
"Multi-channel psych -ohjelmaan osallistuu 10 tutkimusryhmää Yhdysvalloista, Oxfordin yliopisto Englannista ja Helsingin yliopiston ja Aallon muodostama PlaStiM-ryhmä. Konsortion on määrä tehdä laajaa yhteistyötä masennuksen biologisten mekanismien selvittämiseksi. Tavoitteenamme on saavuttaa todellinen loikka eteenpäin masennuksen aivomekanismien ymmärtämisessä", kuvailee PlaStiMin johtaja Satu Palva Helsingin yliopistosta.
Hankkeessa tutkijat selvittävät masennukseen liittyviä kognitiivisia oireita ja sairauden aivomekanismeja. Heidän tavoitteenaan on löytää mekanistisia biomarkkereita masennuksen diagnostiikkaan, jotka mahdollistaisivat hoidon yksilöllistämisen ja hoitovaikutuksen ennustamisen. Hankkeessa tutkitaan myös aivojen muovautuvuutta sekä käyttäytymisen että aivostimulaation keinoin.
Uusia biomarkkereita masennuksen biotyyppien tunnistamiseen
Helsingin yliopiston tutkijat selvittävät hankkeessa masennuksen systeemitason aivomekanismeja magnetoenkefalografialla (MEG). MEG on aivokuvantamisen menetelmä, jonka avulla ihmisaivojen sähköistä toimintaa voidaan mitata suurella ajallisella tarkkuudella, mikä mahdollistaa kognitiivisten toimintojen hermostollisen perustan tutkimuksen.
"Tavoitteenamme on ymmärtää masennukseen liittyviä aivojen toiminnallisten verkostojen muutoksia ja aivojen dynaamisia ilmiöitä. Pyrimme kehittämään aivojen verkostotason muutoksiin perustuvia luokittelumittareita, jotka tunnistaisivat masennuksen biotyyppejä, eli erilaisia hermostollisia syitä samankaltaisille oireille", Satu Palva kuvailee.
"Masennuksessa hermoston muovautuvuus on alentunut. Hoidot sen sijaan lisäävät aivojen muovautuvuutta. Oletamme tämän näkyvän myös aivojen hermoverkkojen muutoksissa", Castrén lisää.
Aalto-yliopiston tutkimusryhmien tavoitteena on mitata masentuneiden käyttäytymis- ja aivostimulaatiovasteita ja hyödyntää mittaustietoja uudenlaisten biomarkkerien kehittämiseen. Yhdessä Helsingin yliopiston aivokuvantamistutkimuksen kanssa se voi johtaa menetelmiin, joilla terapiaa voidaan suunnata aiempaa paremmin ja yksilöidymmin.
Aalto-yliopiston professori Risto Ilmoniemi on mukana algoritmiohjatulla aivostimulaattorilla, jota hänen työryhmänsä parhaillaan kehittää ConnectToBrain-hankkeessa.
"Tarkoituksena on kehittää masennuksen luokittelumittareita stimuloimalla magneettipulsseilla masennukseen liittyviä aivoalueita ja mittaamalla syntynyttä aktivaatiota ja sen leviämistä aivoissa. Pyrimme myös kohdistamaan stimulaation entistäkin tarkemmin", Ilmoniemi sanoo.
Potilastutkimuksista vastaa magneettistimulaatiosta 2012 Aallossa väitellyt Pantelis Lioumis, jolla on kansainvälistä kokemusta aivostimulaatiosta myös depressiopotilailla.
Professori Matias Palva on mukana hankkeessa videopeliteknologialla, jota hyödynnetään masennuksen kognitiivisen ja mielialaoireiston kartoittamiseen. Palvan ryhmä kehittää tässä hankkeessa myös aivotoiminnan laskennallista mallinnusta, jolla mahdollistetaan yksilölliset ”virtuaaliaivomallit” aivokuvantamis- ja aivostimulaatiotutkimusten kohdentamiseen.
Tiivis yhteistyö Helsingin yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijoiden kesken on jatkumoa Helsinki Brain & Mind -verkostosta, joka perustettiin 2019 edistämään neurotieteen yhteistyötä pääkaupunkiseudulla.
Tulevaisuudessa tekoälyä hyödyntävät itseohjautuvat aivostimulaattorit voivat auttaa miljoonia aivosairauksista kärsiviä potilaita, sanoo teknillisen fysiikan professori, joka uskoo parhaiden tutkimustulostensa olevan vielä nurkan takana. Salaa urakoiduista kieliopinnoista on ollut iloa yli 40 vuotta kestäneellä, ympäri maailmaa vieneellä tutkijanuralla.
Täsmähoitojen kehittämiseksi on tärkeää ymmärtää aivomekanismeja sairauksien takana.
Aalto-yliopiston johtama 10 miljoonan euron yhteiseurooppalainen hanke kehittää uusia menetelmiä aivotutkimukseen, diagnostiikkaan ja hoitoon
Terapeuttisen toimintavideopelin pelaaminen voi helpottaa masennuspotilaiden oireita ja parantaa heidän kognitiivista toimintakykyään.
Magneettikenttää hyödyntävä laite hoitaa masennusta, kipua ja aivosairauksia nopeasti ja tehokkaasti.
Neurotieteen tutkimuksen verkosto panostaa tulevina vuosina digitaalisten ratkaisujen ja innovaatioiden kehittämiseen. Verkoston uusi, yli 880 000 euron hanke on saanut mittavan EU-rahoituksen vuosille 2021–2023.
