Oppikirjauutuus: aivosähkö- ja aivomagneettikäyrä analyyseineen yksiin kansiin
MIT Press on julkaissut professori Risto Ilmoniemen ja emeritusprofessori Jukka Sarvaksen kirjoittaman kirjan Brain Signals: Physics and Mathematics of MEG and EEG. Teos käsittelee aivojen sähköistä toimintaa mittaavia kuvantamismenetelmiä, elektroenkefalografiaa (EEG) ja magnetoenkefalografiaa (MEG) sekä niiden fysiikkaa ja mitattujen signaalien analysoinnissa käytettäviä matemaattisia menetelmiä. Kirjasta on hyötyä neurotieteen tutkijoiden ja opiskelijoiden lisäksi esimerkiksi sairaalafyysikoille ja tuotekehittäjille.
Risto Ilmoniemen ja Jukka Sarvaksen tiet kohtasivat vuonna 1985 Olli Lounasmaan johtamassa Teknillisen korkeakoulun Kylmälaboratoriossa, kun Sarvas päätyi Ilmoniemen vastaväittäjäksi. Sarvas oli aikaisemmin tutkinut muun muassa maaperän mittausten matemaattista analysointia — sitä kuinka malmia etsitään sähkömagneettisesti. Samoja matemaattisia menetelmiä käytetään aivotutkimuksessa.
Sekä Sarvaksella että Ilmoniemellä on hallussaan neurotieteen alan viitatuimpia julkaisuja.
”Edellinen vastaava oppikirja on julkaistu 90-luvulla, ja sen jälkeen ala on kehittynyt valtavasti muun muassa laitteistojen ja ohjelmistojen osalta. Brain Signals on ensimmäinen yhtenäinen teos aivosähkö- ja aivomagneettikäyristä, joka lähtee liikkeelle fysiikan ja matematiikan perusteista. Aikaisemmin on pääasiassa julkaistu useiden kirjoittajien kokoomateoksia”, sanoo Jukka Sarvas.
EEG on käytössä jokaisessa pienessäkin sairaalassa, ja siihen liittyvät analyysit ovat useimmiten yksinkertaisia.
”Harvassa ovat kuitenkin ne asiantuntijat, jotka ymmärtävät matematiikan ja fysiikan malleja riittävästi pystyäkseen arvioimaan tulosten luotettavuutta tai valitsemaan tapauskohtaisesti parhaan analyysimenetelmän. Usein kliinisessä työssä ei ole käytössä juuri muuta kuin kohinanpoistosuodatus; esimerkiksi epileptinen aktiivisuus tulkitaan useimmiten silmämääräisesti”, Risto Ilmoniemi kertoo.
Laboratorioita, joissa on EEG:tä tarkempi mutta moninkertaisesti kalliimpi MEG-menetelmä, on maailmalla yhteensä vain parisataa. Aaltoa edeltäneestä Teknillisestä korkeakoulusta alkunsa saanut MEGIN Oy on alansa markkinajohtaja: yli sadassa laboratoriossa ja sairaalassa on suomalainen laite.
Kirjassa kuvataan myös kvanttiteknologian lippulaivahankkeeseen kuuluvaa, professori Lauri Parkkosen vetämää hanketta, jossa pyritään uudistamaan MEG-menetelmä uudella anturiteknologialla. Nämä optiseen pumppaukseen perustuvat magnetometrit voidaan asettaa suoraan tutkittavan henkilön pään pinnalle ja niiden muodostama anturisto mukautuu pään kokoon ja muotoon. Tästä on hyötyä niin perustutkimuksessa kuin kliinisissä sovelluksissakin, esimerkiksi aivojen epileptisten alueiden paikannuksessa ennen leikkausta. Mittaustulokset voivat olla jopa yhtä tarkkoja kuin kallon sisäpuolelta tehtyinä.
Lisätietoa:
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
Robotiikka tarvitsee turvallisia käyttäytymismalleja
Robotiikka ja autonomiset järjestelmät kehittyvät nopeasti. Algoritmit, jotka kestävät häiriöitä ja epävarmuustekijöitä järjestelmässä ja ympäristössä, ovat kehityksen kannalta kriittisiä.
Avoimen tieteen ja tutkimuksen kesäpäivät 2024 järjestetään Aalto-yliopistossa
Avoimen tieteen kesäpäivät pidetään Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella ja Zoomissa 3.–4.6. Ilmoittauduthan 3.5. mennessä!
Aaltolaisten muotoilua esillä Milanon huonekalumessuilla
Italialaisen muotoilijan ja japanilaisen arkkitehdin suomalaisesta kulttuurista inspiroitunutta yhteistyötä nähdään Salone del Mobile -messuilla Milanossa huhtikuussa. INTERDEPENDENCE-näyttelyssä on esillä myös muita projekteja Aallosta.