Excursio BioMag-tutkimuskeskukseen 29.3.

Vierailimme Meilahden BioMag-keskuksessa 29.3.2012 osana Johdatus ihmisaivojen rakenteeseen ja toimintaan -kurssia. Excursion aikana BioMag ensin esitteli toimintaansa ja tutkimustaan yleisellä tasolla luentosalissa, ja lopulta pääsimme vielä tutustumaan kolmeen tutkimuslaitteistoon tarkemmin.

Luennoilla kerrottiin niin BioMagin tekemästä tutkimuksesta, kuin yrityksen lyhyehköstä historiastakin. Ensimmäiset tutkimukset BioMag teki vuonna 1994 ja 1995 aloitettuaan Helsingissä. Vuosien 1995 ja 2012 välillä keskuksessa onkin suoritettu yli 9000 aivomittausta ja yli 2500 sydänmittausta, Nykyisen BioMagin tavoitteena onkin ennen kaikkea biosähkömagneettinen tutkimus ja sen kehitys. Yhteistyö on vuosien saatossa laajentunut moniin suuntiin; BioMagilla onkin nykyisin yhteistyötä niin HY:lle, HYKS:lle kuin Otaniemenkin suuntaan. Otaniemen kanssa yhteistyötä tehdään optisen kuvantamisen kanssa.

Yritysvierailulla kerrottiin BioMagin erilaisista aivotutkimusalueista. joita on muun muassa kielen, kuulemisen ja näkemisen mittaaminen terveiden potilaiden tutkimuksessa. Tietoa kerätään tutkittavilta myös spontaanista aivotutukimuksesta, sekä aivoalueiden välisistä yhteyksistä.

Tulevaisuuden mahdollisuuksiksi BioMag listaa aivohalvauksen diagnostiikn ja seurannan, traumadiagnostiikan, Alzheimerin taudin, Parkinsonin taudin, kipu- ja lääkehäiriöt, kehityshäiriöt sekä lääkeainevaikutukset. Mahdollisesti myös joku meidänkin ryhmästä tulee työskentelemään näiden aihealueiden läheisyydessä. BioMag tekee myös vauvatutkimusta, kuten kohdussa olevan sikiön MEG-tutkimusta käyttäen soveltavasti aikuisten MKG-laitteistoa.

Sydäntutkimusalueita BioMag-laboratorioissa on muun muassa rytmihäiriöiden arviointi, sekä eteisvärinätutkimus ja rytmihäiriöiden syntykohdan paikannus. Tutkimusta tehdään myös viabiliteettitutkimuksen ja iskemiatutkmikusen osilta.

Luennon loputtua pääsimme tutustumaan vielä kolmeen tutkimuslaitteistoon, jotka olivat TMS, MEG sekä MKG.

TMS
Ensiksi tutustuimme TMS eli transcranial magnetic stimulation -tutkimukseen. TMS:n avulla aivojen eri alueita voidaan stimuloida erilailla. BioMagin käyttämään tutkimuslaitteistoon kuului TMS-laite, navigaattori ja näyttö. Navigaattorin avulla tutkija näki, mihin kohtaan aivoja stimulaatio milloinkin kohdistui. Opimme, että TMS-laitteen toiminta perustuu yllättäen Faradayn lakiin. Saimme nähdä, kuinka koehenkilön sormi liikahti, kun hänen liikeaivokuortaan stimuloitiin.

Saimme myös kuulla, että TMS:llä tutkitaan esimerkiksi lääkeaineiden vaikutusta potilaaseen. Hyödyllinen sovellus laitteelle on myös tärkeiden aivokuoren alueiden paikannus. Tietoa tärkeiden alueiden sijainnista aivoissa voidaan hyödyntää aivoleikkauksia tehtäessä. Aivokirurgi osaa vältellä aivojen tärkeitä alueita leikkauksen aikana, kun alueet on paikannettu TMS:n avulla. BioMagilla paikannetaan erityisesti puhealueita TMS:n avulla, sillä nämä koetaan varsinkin leikkauksia ajatellen kriittisiksi. Koe suoritetaan siten, että koehenkilölle näyettään kuvia erilaisista esineistä. Kun koehenkilön puhealuetta stimuloidaan, on hänen vaikea nimetä hänelle näytettäviä esineitä. Koehenkilö saattaa puhealuetta stimuloitaessa nimetä esineen väärin tai lausuminen saattaa olla kokonaan estynyt. Välillä koehenkilö ei kykene tunnistamaan hänelle näytettyä esinettä, kun hänen aivokuorensa puhealuetta stimuloidaan.

MEG
Tutustuimme myös MEG-laitteen eli magnetoenkefalografin avulla suoritettavaan tutkimukseen. BioMagissa MEG-laitteen avulla tutkitaan muun muassa miten aivojen osat kommunikoivat keskenään ja miten lääkeaineet vaikuttavat potilaiden aivoihin. MEG-laitteen avulla suoritetaan myös epilepsiaan liittyvää kliinistä työtä. Laitteella on tutkittu myös Parkinsonin tautia sairastavia potilaita sekä aivoinfarktipotilaita.
Yksi opiskelijoista pääsi koehenkilöksi MEG-laitteeseen. Opiskelijalta mitattiin aivotoiminnan taajuussisältöä antamalla hänelle tietokoneella luotuja kuuloärsykkeitä. Meille kerrottiin, että henkilöt, joilla on hammasraudat tai tatuointi eivät voi päästä koehenkilöksi. Tutkija selitti meille, että tatuointi estää aivokuvauskoehenkilönä olemisen, koska joidenkin tatuointien maalit sisältävät magneettisia aineita, minkä vuoksi tatuoinnit saattaisivat kuumentua tutkimuksen aikana. Magneettiset aineet myös vähintään häiritsisivät tutkimustuloksia.
Meille selvitettiin, että MEG-laitteen sisällä on nestemäistä heliumia. Opimme, että MEG-laitteet ovat kalliita ja niiden operointi on myös erityisen kallista, koska laitteeseen pitää viikottain tankata nesteheliumia.

MKG
MKG eli magnetokardiografia perustuu pitkälti samaan tekniikkaan kuin MEG, mutta se mittaa aivojen sijaan sydämen toimintaa. Laitteiston tekniikka on samaa, mutta mittausantureiden asento on käytännönläheisempi sydämen tutkimiseen. MKG-laitteiston käytön estää muun muassa sydämentahdistin sen kuumenemisriskin vuoksi.

BioMag antoi ryhmäläisellemme Vili Auviselle luvan ottaa kuvan laitoksen MKG-mittauslaitteesta. Kuvan laitteessa käytetään vielä yleensä sänkyä mitta-antureiden alapuolella, jotta mitattavan henkilön olisi mukavampi ja helpompi pysyä paikoillaan.