Jo aikaisemmin on saatu näyttöä siitä, että aivojen valkean aineen mikrorakenteessa esiintyvät yksilöiden väliset eroavuudet johtuvat paljolti geneettisistä tekijöistä. Suurin osa aikaisemmista tutkimuksista on tehty lapsilla ja nuorilla aikuisilla, mutta geneettisten ja ympäristötekijöiden merkityksestä hermoratojen rakenteeseen myöhemmällä iällä on ollut aiemmin vähemmän tietoa.
Äskettäin julkaistu suomalais-amerikkalainen tutkimus osoittaa, että vielä myöhäisessä keski-iässä geneettiset tekijät selittävät suurimman osan yksilöiden välisistä eroista aivojen hermoratojen rakenteessa.
Tiedetään, että ikääntyneillä ja erityisesti Alzheimerin tautia sairastavilla hermoratojen rakenteet ovat heikentyneet. Nyt julkaistussa tutkimuksessa havaittiin, että ikääntymisen aiheuttamia muutoksia näkyy hermoratojen rakenteessa jo myöhäisessä keski-iässä.
Tutkimukseen osallistui 393 miespuolista kaksosta (Vietnam Era Twin Study of Aging, VETSA), jotka olivat tutkimusajankohtana iältään 56-66-vuotiaita. – Ikääntymisen aiheuttama hermoratojen heikkeneminen oli nähtävissä jo näillä miehillä, kertoo neuropsykologian dosentti Eero Vuoksimaa Helsingin yliopistosta.
Tutkimuksessa käytettiin diffuusiotensorikuvantamista (DTI), joka mahdollistaa hermoratojen kartoituksen. DTI-kuvantaminen on magneettikuvantamiseen perustuva menetelmä jonka avulla voidaan tarkastella vesimolekyylien lämpöliikettä (diffuusiota) aivokudoksessa. Tämä mahdollistaa aivojen hermoratojen rakenteen tarkastelun. Tutkimuksessa käytetyt diffuusioindeksit heijastavat mm. hermoratojen myelinisaatiota sekä myeliini- ja aksonivaurioita.
Tutkimuksessa kartoitettiin aivopuoliskoja yhdistävää hermosäiekimppua eli aivokurkiaista sekä 12 molemmissa aivopuoliskoissa sijaitsevaa hermorataa. Tarkastelemalla sekä identtisten että epäidenttisten kaksosten samankaltaisuutta laskettiin periytyvyysaste, joka kertoo siitä kuinka suuri osa hermoratakimppujen rakenteessa esiintyvästä yksilöiden välisestä vaihtelusta selittyy geneettisillä tekijöillä.
Nyt tehty tutkimus osoittaa että ikääntyminen näkyy aivoissa jo keski-iässä ennen kuin muistisairauksia alkaa ilmetä yleisemmin. Ikääntymisen vaikutukset aivojen rakenteessa saattavat näkyä herkemmin tarkasteltaessa hermoratojen rakennetta DTI-menetelmällä kuin tarkasteltaessa aivojen rakenteita perinteisellä magneettikuvantamisella.
Tulevissa tutkimuksissa voidaan kenties selvittää, mitkä geenit vaikuttavat hermoratojen rakenteeseen, Vuoksimaa sanoo.
– Parhaillaan käynnissä oleva seurantatutkimus puolestaan antaa mahdollisuuden tarkastella, millaisia muutoksia hermoratojen rakenteessa tapahtuu kun siirrytään myöhäiskeski-iästä vanhuuteen; voidaan myös selvittää, muuttuuko geneettisten tekijöiden vaikutus ikääntyessä ja miten nämä muutokset ovat yhteydessä muistiin ja muihin kognitiivisiin eli tiedonkäsittelyyn liittyviin toimintoihin.
Tutkimusta ovat rahoittaneet National Institutes of Health, USA, ja Suomen Akatemia.
Lisätietoja:
Neuropsykologian dosentti, PsT Eero Vuoksimaa
Suomen molekyylilääketieteen instituutti (FIMM), Helsingin yliopisto
Sähköposti: eero.vuoksimaa@helsinki.fi
Puh. 02941 27586
Viite: Vuoksimaa E, Panizzon MS, Hagler DJ Jr, Hatton SN, Fennema-Notestine C, Rinker D, Eyler LT, Franz CE, Lyons MJ, Neale MC, Tsuang MT, Dale AM, Kremen WS. 2016 Dec 29. Heritability of white matter microstructure in late middle age: A twin study of tract-based fractional anisotropy and absolute diffusivity indices. Human Brain Mapping doi: 10.1002/hbm.23502.