Tuntoaisti antaa meille tietoa pintojen koostumuksesta, esineiden muodoista ja kehoomme vaikuttavista fysikaalisista voimista, sekä opastaa motorista järjestelmäämme.
Lääketieteen lisensiaatti Juha Gogulski selvitti tuoreessa väitöskirjassaan terveillä vapaaehtoisilla tuntoaistin neuraalisia mekanismeja yhdistelemällä eri aivotutkimusmenetelmiä.
– Tuntoaistin syvällisempi tuntemus on tärkeää, jotta sen häiriöitä kyettäisiin diagnosoimaan ja hoitamaan tarkemmin, Gogulski sanoo.
Väitöskirjansa osatutkimuksissa Gogulski tarkasteli tuntoaistiärsykkeiden erottelun lisäksi koehenkilöiden metakognitioita. Sillä tarkoitetaan kykyä säädellä ja tarkkailla omia kognitiivisia toimintoja.
Tutkimuksissa keskityttiin tuntoaivokuoren ja otsalohkon etuosan alueille ja niiden välisiin, yksilöllisiin hermoratayhteyksiin. Otsalohkon etuosa liittyy moniin kognitiivisiin toimintoihin, kuten työmuistiin, keskittymiseen ja oman toiminnan havainnointiin.
Väitöskirjan ensimmäinen osajulkaisu käsitteli tuntoärsykkeen ajallisten ominaisuuksien vaikutusta ärsykkeiden spatiaaliseen erottelukykyyn. Toisessa osajulkaisussa tutkittaville annettiin transkraniaalista magneettistimulaatiota samalla, kun he suorittivat tuntoärsykkeisiin liittyviä tehtäviä.
Transkraniaalinen magneettistimulaatio tarkoittaa menetelmää, jolla aivojen hermosoluja aktivoidaan kallon ulkopuolelta magneettikentän avulla. Menetelmä on turvallinen ja sitä käytetään esimerkiksi aivoleikkauksia edeltävissä kartoituksissa määrittämään liikeaivokuoren tai puhealueen sijainti, sekä masennuksen hoidossa.
Tulosten mukaan otsalohkon keskimmäisen aivopoimun stimulaatio huononsi tuntoärsykkeiden ajallista erottelukykyä verrattaessa lumestimulaatioon ja ylemmän aivopoimun stimulaatioon.
Gogulski selvitti väitöskirjassaan myös, voidaanko tuntomuistin metakognitiota parantaa transkraniaalisella magneettistimulaatiolla. Koehenkilöiden tuli silloin pitää mielessä ja arvioida sormeen annettujen tuntoärsykkeiden ominaisuuksia sekä arvioida antamansa vastauksen varmuusastetta.
Tulokset osoittivat, että otsalohkon ylemmän aivopoimun stimulaatio paransi työmuistitehtävän metakognitiivista tarkkuutta, eli oman suoriutumisen arviointia.
– Tämä havaittiin siten, että koehenkilöt pystyivät arvioimaan totuudenmukaisemmin, olivatko he suoriutuneet tehtävästä oikein vai väärin. Tulokset viittaavat siihen, että otsalohkon etuosassa saattaa olla erityisiä alueita, jotka säätelevät tuntomuistin metakognitiota, Gogulski tarkentaa.
Monissa neuropsykiatrisissa tautitiloissa voidaan havaita metakognition heikkenemistä.
– Terveiden koehenkilöiden aivotoiminnan ymmärtäminen saattaa auttaa tulevaisuudessa kehittämään uusia hoitokeinoja neuropsykiatrisiin sairauksiin, Gogulski sanoo.
LL Juha Gogulski väittelee 24.8.2018 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Prefrontal Control of the Tactile Sense". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Porthania, sali PIII (119), Yliopistonkatu 3, Helsinki.
Väitöskirja julkaistaan sarjassa Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis. Elektroninen julkaisu on luettavissa E-thesis -palvelussa.
Väittelijän yhteystiedot: juha.gogulski@helsinki.fi