Mitä oikeasti tapahtuu Parkinsonin tautia sairastavan aivoissa?

Aloitetaan perusasioista. Jos olet joskus pohtinut, mitä Parkinsonin aivoissa menee vikaan, asia on yksinkertainen: aivosolujen keskinäinen kommunikaatio häiriytyy. Tämä katkos aiheuttaa ne tutut vapinat, jäykkyyden ja liikevaikeudet, joista miljoonat ihmiset kärsivät joka päivä.

Mutta tässä kohtaa tarina muuttuu kiinnostavaksi. Tiedemiehet ovat käyttäneet syväaivostimulaatiota (DBS) hoitomuotona jo vuosia. Menetelmässä aivoihin istutetaan pieniä elektrodeja, jotka lähettävät lieviä sähköimpulsseja tietyille alueille. Ja rehellisesti sanottuna? Se toimii hyvin monilla potilailla. Mutta ongelma on ollut se, ettei kukaan oikeastaan ymmärtänyt, miksi se toimii niin hyvin. Tiedettiin vain, että se toimii.

Nyt kuitenkin tilanne on muuttunut.

Löytö, joka muuttaa kaiken

Tutkijaryhmä arvostetuista instituutioista – Kölnin ja Düsseldorfin yliopistosairaalat, Harvard Medical School ja Charité Berliinissä – julkaisi äskettäin tutkimuksen lehdessä Brain, joka sai minut aidosti innostumaan. Vaikka en ole aivotutkija!

He havaitsivat, että DBS vaikuttaa aktivoimalla hyvin tietyn aivoverkoston, joka kommunikoi pääasiassa niin sanotun "beetarytmin" avulla – tarkemmin sanottuna nopeamman version, joka toimii 20–35 hertsin taajuudella. Ajattele asiaa näin: aivoillasi on erilaisia "kanavia", joita se käyttää viestien lähettämiseen, ja osoittautuu, että juuri tämä kanava on ratkaiseva Parkinsonin motoristen oireiden hoidossa.

Todellinen läpimurto on se, että tutkijat – professori Andreas Hornin johdolla Kölnin yliopistosta – onnistuivat tutkimaan samanaikaisesti sekä sitä, minne stimulaatio vaikuttaa, että sitä, milloin se vaikuttaa. Aiemmin tutkijoiden oli pakko valita joko tai. Se oli kuin yrittäisi ymmärtää puhelua tietämällä vain puhelimien sijainnit tai vain puheluiden ajoituksen – mutta ei koskaan molempia.

Valtava aivokartoitusprojekti

Tutkijat eivät karsineet menetelmissään. He tutkivat 50 potilasta – eli 100 aivopuoliskoa – mikä on varsin merkittävä määrä neurotiedemaailmassa. He tallensivat aivojen sähköistä toimintaa samanaikaisesti istutettujen DBS-elektrodien avulla ja käyttivät menetelmää nimeltä magnetoenkefalografia (MEG), joka mittaa aivotoiminnan tuottamia pieniä magneettikenttiä.

Löydökset olivat kiehtovia: limbojärjestelmän tumake (aivossa sijaitseva herneen kokoinen rakenne, joka on DBS:n keskeinen kohde) yhdistyy aivojen etuosiin käyttämällä juuri tätä nopeaa beeta-taajuutta. Ja tässä tulee se todella mielenkiintoinen osuus: tämän yhteyden voimakkuus ennusti, kuinka hyvin yksittäiset potilaat vastasivat hoitoon.

Toisin sanoen: he löysivät sen viestintäkanavan, jolla on väliä.

Miksi tällä on merkitystä oikeille potilaille

Tohtori Bahne Bahners, tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Düsseldorfin yliopistollisesta sairaalasta, tiivisti asian näin: tämä rytmi toimii eräänlaisena viestikanavana limbojärjestelmän tumakkeen ja aivokuoren välillä, ja se todennäköisesti välittää syväaivostimulaation terapeuttiset vaikutukset.

Käännän sen arkikielelle: tutkijat uskovat, että tämä rytmi on käytännössä se moottoritie, jota DBS käyttää hyödyllisten signaalien lähettämiseen aivoissa.

Mitä tämä siis tarkoittaa potilaille? Ensinnäkin se voisi auttaa lääkäreitä hienosäätämään DBS-asetuksia entistä tarkemmin, erityisesti niillä ihmisillä, jotka eivät ole saaneet hyviä tuloksia hoidosta. Tällä hetkellä parhaiden asetusten löytäminen on välillä kokeilua ja erehdystä. Mutta tämän uuden ymmärryksen myötä? Lääkärit saattavat pystyä kohdistamaan hoidon oikeaan verkostoon alusta alkaen.

Oma näkemykseni

Pidän todella paljon tällaisista tarinoista, koska ne muistuttavat meitä siitä, kuinka pitkälle lääketiede on päässyt. Kaksikymmentä vuotta sitten elektrodien istuttaminen jonkun aivoihin liikehäiriön hoitamiseksi olisi kuulostanut tieteiskuvitelmalta. Nyt emme vain tee sitä – me ymmärrämme tarkalleen, mitkä mekanismit saavat sen toimimaan.

Erityisen toiveikasta tässä tutkimuksessa on painopiste niihin potilaisiin, jotka eivät reagoi optimaalisesti DBS-hoitoon. He ovat niitä, jotka ovat jääneet nykyisten hoitojen ulkopuolelle, ja tämä tutkimus voisi lopulta auttaa juuri heitä eniten.

Tutkijat suunnittelevat jo jatkotutkimuksia, joissa selvitetään suoremmin, miten DBS aiheuttaa muutoksia näissä aivoverkostoissa. Joten tämä on todella vasta alkua tämän piilossa olevan rytmin ymmärtämiselle.

Jos haluat syventyä alkuperäiseen tutkimukseen, löydät sen täältä. Ja jos sinä tai läheisesi kärsii Parkinsonin taudista, kannustan keskustelemaan näistä löydöksistä neurologin kanssa – erityisesti jos DBS on yhtenä hoitovaihtoehtona.

Jatkossa lisää löytöjä, jotka auttavat meitä ymmärtämään tätä kaunista, monimutkaista konetta, jota kutsumme ihmisaivoiksi!