Aivojen magneettistimulaatio paransi tietoisuutta omista kognitiivisista kyvyistä

29.08.2017

Tutkijat onnistuivat vaikuttamaan työmuistitehtävän metakognitioon yhdistämällä hermoratakuvantamista ja aivojen magneettistimulaatiota.

Yhdistelemällä monipuolisesti eri aivotutkimusmenetelmiä on mahdollista huomioida yksilöllinen vaihtelu aivojen anatomiassa. Kuva: Juha Gogulski & Mikko Nyrhinen.

Yhdistelemällä monipuolisesti eri aivotutkimusmenetelmiä tutkijat osoittivat ensimmäisen kerran, että otsalohkon etuosaan kohdistettu aivojen magneettistimulaatio voi parantaa koehenkilöiden kykyä arvioida suoriutumistaan työmuistitehtävästä. Tällaista arviointikykyä eli tietoisuutta omista kognitiivisista toiminnoista kutsutaan metakognitioksi. Aivotoiminnan ymmärtäminen voi tulevaisuudessa auttaa kehittämään uusia hoitokeinoja neuropsykiatrisiin sairauksiin.

Metakognitio on ihmiselle tärkeää, ja monissa neuropsykiatrisissa tautitiloissa voidaan havaita sen heikkenemistä.

”Potilaan alentunut sairaudentunto on tuttua muun muassa Alzheimerin taudissa, skitsofreniassa ja traumaattisessa aivovammassa. Terveiden koehenkilöiden aivotoiminnan ymmärtäminen voikin auttaa tulevaisuudessa kehittämään uusia hoitokeinoja neuropsykiatrisiin sairauksiin”, kertoo tohtorikoulutettava Juha Gogulski.

Turvallinen menetelmä

Transkraniaalinen magneettistimulaatio tarkoittaa menetelmää, jossa aivojen hermosoluja aktivoidaan kallon ulkopuolelta magneettikentän avulla. Menetelmä on oikein käytettynä turvallinen, ja sitä hyödynnetään esimerkiksi aivoleikkauksia edeltävissä kartoituksissa määrittämään liikeaivokuoren tai puhealueen sijainti sekä masennuksen hoidossa.

Tutkimuksessa oli mukana 14 vapaaehtoista tervettä koehenkilöä. Heille tehtiin ensin aivojen rakenteellinen magneettikuvaus sekä diffuusiokuvaus, jossa mitataan vesimolekyylien liikettä aivoissa ja jonka avulla voidaan määrittää hermoratojen kulkusuuntia. Aivojen magneettikuvausten jälkeen tutkittaville määritettiin yksilöllisesti tuntoaivokuoren ja otsalohkon etuosan väliset hermoratayhteydet.

Tutkimuksen viimeisessä vaiheessa koehenkilöt suorittivat työmuistitehtäviä, joissa heidän tuli pitää mielessä sormeen annettujen tuntoärsykkeiden ominaisuuksia sekä arvioida, oliko juuri esitetty tuntoärsyke samanlainen vai erilainen kuin edeltävä tuntoärsyke. Kokeen aikana he saivat magneettisia pulsseja otsalohkon etuosaan alueille, joilla oli hermoratayhteys tuntoaivokuoren etusormen edustusalueelle. Koehenkilöt arvioivat myös antamansa vastauksen varmuusastetta, minkä avulla laskettiin, kuinka hyvin oma arvio vastasi todellista suoriutumistasoa.

Otsalohkon etuosaan kohdennettu magneettistimulaatio paransi oman suoriutumisen arviointia. Tämä havaittiin siten, että tutkittava pystyi totuudenmukaisemmin arvioimaan, oliko suoriutunut tehtävästä oikein vai väärin.

Tutkimus suoritettiin Aalto-yliopiston neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksen ja Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan fysiologian osaston tutkijoiden välisenä yhteistyönä. Alkuperäisen artikkelin julkaisi arvostettu kansainvälinen tiedelehti Cerebral Cortex.

Lisätietoja:

Juha Gogulski
Tohtorikoulutettava
Aalto-yliopisto ja Helsingin yliopisto
juha.gogulski@helsinki.fi
puh. 040 570 0451

Synnöve Carlson
Professori
Aalto-yliopisto ja Helsingin yliopisto
synnove.carlson@aalto.fi
puh. 040 760 2286

Artikkeli