Kunniatohtori Claudia Tesche haluaa “soittaa aivoille niiden omaa musiikkia”

Tesche on yli 30-vuotisella urallaan ollut aivojen dynamiikan tutkimuksen ja magnetoenkefalografian (MEG) kehittämisen edelläkävijöitä. Pitkään 1990-luvulla Aalto-yliopiston O.V. Lounasmaa -laboratoriossa, silloisessa kylmälaboratoriossa, työskennellyt Tesche johtaa nykyisin New Mexicon yliopiston Transcranial Stimulation -laboratoriota.

Tesche on ehtinyt vaihtaa tieteenalaa useasti: kvanttifysiikasta hän siirtyi jo varhain aivojen kuvantamismenetelmiin ja myöhemmin psykologiaan.

– Jatkuva oppiminen kuuluu työnkuvaan. Jotta voi liikkua tieteenalalta toiselle ja vaihtaa näkökulmiaan, täytyy kyetä opettelemaan aina uusia kieliä ja uudenlaisia intuitioita, Tesche tiivistää näkemyksensä poikkitieteellisyydestä.

Väiteltyään vuonna 1979 fysiikasta Tesche siirtyi IBM:lle kehittämään kvanttimekaanisia SQUID-sensoreita, joita käytetään MEG-antureina. Vuonna 1991 hän lähti Suomeen, IBM:n ja Aalto-yliopiston, silloisen Teknillisen korkeakoulun, yhteiseen projektiin. Kausi vierailevana tutkijana ja professorina kylmälaboratoriossa venyi kahdeksan vuoden mittaiseksi: Tesche mittasi ja analysoi MEG-signaaleja sekä oli mukana kehittämässä maailman ensimmäistä koko pään kattavaa MEG-laitetta.

Yhdysvaltoihin Tesche palasi saatuaan vuonna 2000 psykologian professuurin New Mexicon yliopistosta.

– En ollut eläessäni suorittanut kurssiakaan psykologiaa! Suurimman osan siitä mitä tiedän neurotieteestä ja -anatomiasta olen oppinut opettamalla – pysymällä aina askeleen edellä opiskelijoitani. Sitähän tiede onkin: jatkuvaa opettelua ja uuden tiedon omaksumista, Tesche pohtii.

Aalto-yliopistossa ja aiemmin IBM:llä kehittämillään menetelmillä Tesche ryhtyi tutkimaan aivojen syviä osia – esimerkiksi hippokampusta ja pikkuaivoja – sekä aivojen muovautuvuutta. Näiden aivoalueiden toimintaa hän on myöhemmin selvittänyt muun muassa skitsofreniasta ja sikiön alkoholioireyhtymästä kärsivillä ihmisillä.

Miten soittaa aivojen musiikkia?

Teschen nykyinen tutkimusala on transkraniaalinen stimulaatio, aivojen aktivointi kallon ulkopuolelta heikkojen sähkövirtojen ja nopeasti vaihtelevien magneettikenttien avulla.

– Aivojen sähköisessä ja magneettisessa toiminnassa on usealla taajuudella esiintyvää jatkuvaa värähtelyä – kuin aivojen omaa musiikkia. Jos onnistumme ymmärtämään sitä MEG:n avulla, ikään kuin murtamaan koodin, voimme ehkä jäljitellä värähtelyä ulkoisilla magneettisilla ja sähköisillä ärsykkeillä.

Tesche on erityisen innoissaan transkraniaalisen stimulaation kliinisestä käytöstä.

– Soittamalla aivoille niiden omaa musiikkia voisimme ehkä muovata aivoja, esimerkiksi edistää oppimista tai hoitaa erilaisia häiriöitä. Se olisi täysin uusi tapa vaikuttaa aivojen toimintaan – ja huomattavasti tarkemmin kohdennettua kuin lääkkeet sekä merkittävästi halvempaa kuin kirurgia.

Mahdottomasta mahdollista O.V. Lounasmaa -laboratoriossa

Kvanttifysiikasta aivotutkimukseen ja psykologiaan loikkaaminen on ollut vuosikymmeniä luonteva urapolku O.V. Lounasmaa -laboratorion tutkijoille. Laboratoriossa kiinnostuttiin 1980-luvulla kylmäfysiikan rinnalla aivojen toiminnan salojen selvittämisestä. Kun Tesche saapui vierailevaksi tutkijaksi vuonna 1991, laboratoriossa kehitetty maailman ensimmäinen koko pään kattava, IBM:n SQUID-antureihin perustuva MEG-laite oli valmistumaisillaan.

– Professori Riitta Hari ja hänen ryhmänsä ovat olleet ratkaisevassa asemassa koko tieteenalan maineen luomisessa jo vuosikymmeniä. He ovat tehneet paljon uraauurtavaa työtä ja julkaisseet työtään laajasti. Myös laboratorion koulutus on ensiluokkaista ja kiihdyttänyt MEG-kuvantamismenetelmien kehitystä: laboratoriossa vierailleet tutkijat ovat vieneet oppinsa omiin yliopistoihinsa, joissa työ on jatkunut.

– Oli vapauttavaa olla tietämättä juuri mitään neurotieteessä: minulla ei ollut minkäänlaisia ennakkoluuloja eikä aluksi oikeastaan käsitystä, mitä tehdä MEG-signaalien kiemuroilla. Enkä tiennyt, että oli muka mahdotonta yltää syvälle aivoihin, esimerkiksi hippokampukseen ja pikkuaivoihin.

Tesche kiittää laboratorion edesmennyttä johtajaa, akateemikko Olli V. Lounasmaata tämän verrattomasta kyvystä visioida mahdollisen rajojen tuolle puolen – ja myös luotsata ryhmänsä sinne.

– Lounasmaa on kenties paras tieteellinen johtaja, jonka olen urallani tavannut. Tutkijoiden pikkutarkkuus ja ammattitaito tekivät minuun lähtemättömän vaikutuksen. Mahdottomasta todella täytyy ja voi tehdä mahdollista. Jatkamalla niin kauan, kunnes onnistuu.

– Tietämättömyydestä on toki myös apua, Tesche nauraa.