Hyppää sisältöön

Aivovauriot paljastavat tutkijoille, miten riippuvaisuudet toimivat – sähkövirta voisi toimia täsmähoitona, kun tarkka hoitokohde löytyy

Suomalais-yhdysvaltalainen tutkimus selvitti aivoverkon riippuvuussairauksiin vaikuttavia alueita aivovaurioiden avulla.

Turun yliopiston apulaisprofessori ja neurologian erikoislääkäri Juho Joutsa on omistanut uransa aivosairauksien tutkimiselle. Kuva: Samuli Holopainen / Yle

Missä riippuvuus sijaitsee ihmisen aivoissa? Voisiko riippuvuuden lopettaa suoraan aivoihin vaikuttamalla?

Apulaisprofessori, neurologian erikoislääkäri Juho Joutsa Turun yliopistosta otti tutkijakumppaneidensa kanssa kekseliään ohituskaistan tämän selvittämiseen. Harvardin ja Turun yliopiston tutkijaryhmä päätti lähestyä aivotoimintaa tutkimalla paikallisen aivovaurion kärsineitä ihmisiä.

Tutkituilla aivovaurioilla oli erityinen vaikutus: ne olivat lopettaneet riippuvuussairauden. Tutkittavat henkilöt olivat kärsineet esimerkiksi aivoinfarktin, jonka seurauksena heidän tupakointinsa oli loppunut kuin seinään. Ei niin, että henkilöt olisivat pelästyneet elintapojaan kohtauksen takia, vaan aivovaurion jälkeen tupakka ei yksinkertaisesti herättänyt heissä mitään kiinnostusta.

Addiktiot aiheuttavat kärsimystä yksilöille ja menoja yhteiskunnalle

Riippuvuussairaudet ovat aikamme suurimpia kansanterveydellisiä haasteita. Suomessa huumeiden yliannostukseen kuoli 258 ihmistä vuonna 2020, puhumattakaan alkoholismin, tupakoinnin tai uhkapeliriippuvuuden aiheuttamista haitoista.

– Vuosia kestänyt päihteidenkäyttö ja riippuvuus aiheuttaa aivoihin muutoksia, jotka entuudestaan vaikeuttavat lopettamista. Tällaista vastustamatonta halua voi olla terveiden ihmisten vaikea tajuta, Juho Joutsa sanoo.

Joutsa kertoo kiinnostuneensa addiktioista lääkärinuransa alkuvaiheessa kesätöissä, TYKS:n neurologian poliklinikalla. Aivojen toiminnasta innostunut Joutsa on omistanut uransa aivosairauksien ja niiden hoidon tutkimiselle.

Juho Joutsa työskentelee Turun yliopiston Turku Brain and Mind Centerissä. Kuva: Samuli Holopainen / Yle

Riippuvuussairauksiin ei ole tällä hetkellä olemassa tehokkaita täsmähoitoja. Joutsan mukaan eri tekniikoin toteutettu aivostimulaatio voisi olla tähän yksi vaihtoehto.

Esimerkiksi syväaivostimulaatiossa hoidettavan aivoihin asennetaan elektrodeja, joihin lähetetään tiettyä aluetta stimuloivia sähköimpulsseja ihon alle asennettavasta lähettimestä. Sähkövirran taajuutta vaihtelemalla aivotoimintaa alueella voidaan joko vahvistaa tai vähentää. Aivostimuloinnin tarkkaa toimintatapaa ei vielä täysin tunneta, mutta yleistyvästä hoitomenetelmästä on varsin hyviä tuloksia esimerkiksi Parkinsonin taudin tai vapinasairauksien hoidossa.

Ongelmana hoitomuodon tehokkaassa käytössä on se, että ihmisaivot ovat edelleen pitkälti kartoittamattomat syy-seuraussuhteiden kantilta. Ennen kuin johonkin aivoperäiseen sairauteen voi vaikuttaa sähköimpulsseilla, pitäisi tietää, mihin tähdätä.

Tätä Joutsa ja kumppanit selvittivät aivovaurioiden kautta.

Aivovaurioihin perustuvassa paikannuksessa on haasteensa: vaurio voi olla eri ihmisillä eri kohdassa aivoja, mutta aiheuttaa näille silti samanlaisia oireita. Tästä ilmiöstä Joutsa ja tutkijakumppanit olivat aiemmassa tutkimuksessa osoittaneet, että vauriot voivatkin osua aivojen hermoverkostoihin aivorakenteen sijasta.

– Tätä vaikutusta taas voi tutkia aivojen verkostoanalyysin avulla, Joutsa kertoo.

Aivovauriot auttavat kartoittamaan aivojen toimintaperiaatteita

Jotta aivovaurioista voisi oppia, pitää olla jotakin mihin niitä verrata.

Harvardin yliopistossa oli tallennettu noin 1000 terveen ihmisen aivotoimintaa toiminnallisella magneettikuvauksella, eli fMRI-kuvauksella. Ihmisen ollessa levossa jotkin aivoverkon alueet aktivoituvat ja deaktivoituvat samanaikaisesti. Tästä voidaan päätellä niiden välille kytkös, ja näin voidaan muodostaa käsitystä siitä, miten aivot ovat verkottuneet.

– Ihmisaivoista on jo pitkään ollut olemassa rakennekartta. Harvardin projektissa niistä tuotettiin niin sanotusti kytkentäkartta, Joutsa kertoo.

Joutsan ja kumppaneiden tuoreessa tutkimuksessa samanlainen kuvaussessio pidettiin aivovaurioituneille ihmisille. Näitä oli yhteensä 129, joista 34 oli päässyt eroon nikotiiniriippuvuudesta aivovamman sivuvaikutuksena.

Aivoverkostoja paikannettiin vertailemalla riippuvaisuussairaudesta aivovaurion takia parantuneiden ja aivovaurioiden jälkeen tupakointia jatkaneiden vauriokohtien sijaintia ja niiden kytköksiä muualle aivoihin. Tuloksista pystyttiin alustavasti mallintamaan, mitkä aivoverkot todennäköisesti liittyivät riippuvuussairauden loppumiseen.

– Tämä verkosto voisi olla se potentiaalinen hoitokohde, jolla riippuvuussairauteen voisi vaikuttaa, Joutsa kertoo.

Arvostetussa lääketieteen aikakauslehtijulkaisu Nature Medicinessä julkaistun Brain lesions disrupting addiction map to a common human brain circuit -tutkimuksen menetelmä oli menestys. Kyseessä ei ollut ensimmäinen kerta, kun aivovaurioita on hyödynnetty hoidettavan aivoalueen löytämiseen. Esimerkiksi juuri Parkinsonin taudin ja vapinasairauksien hoitokohteet on löydetty sattumalta samankaltaisin keinoin.

Kyseessä oli kuitenkin ensimmäinen kerta, kun aivoista onnistuttiin viitteellisesti paikantamaan riippuvuussairauksiin todennäköisesti vaikuttavia aivoverkoston alueita. Seuraavaksi edessä ovat kliiniset kokeet hoitomuodoille, jos vain rahoitusta löytyy.

Leesiohoitoa, syvästimulaatiota ja aivokuoren indusointia

Hoitovaihtoehtoja on erilaisia. Leesiohoito on suorasukaisin: aivoihin tehdään reikä siihen kohtaan, missä toimintaa halutaan vähentää tai lopettaa. Aikaisemmin mainitussa aivojen syvästimuloinnissa aivoihin asennetaan elektrodeja, joihin lähetin ohjaa sähköimpulsseja toivotulla tavalla.

Tältä syväaivostimulaation elektrodit näyttävät röntgenkuvassa. Kuva: Yle

Joutsan mielestä varteenotettavin ensimmäiseksi tutkittava hoitomuoto olisi niin kutsuttu transkraniaalinen magneettistimulaatio. Hoidossa pään ympärille asetetaan päähine jossa on kuparikela. Tähän johdetaan sähkövirtaa. Kela tähdätään hoitokohteeseen, ja sähkövirran synnyttämä magneettikenttä indusoi aivokuoren kudokseen heikkoa sähkövirtaa.

– Sähkövirran taajuutta vaihtelemalla voidaan joko lisätä tai vähentää aivojen toimintaa hoitokohteessa, Joutsa kertoo.

Hoito ei vaadi leikkaustoimenpiteitä, ja Joutsan mukaan se olisi kaikkein turvallisin tapa tutkia stimulointihoidon vaikutusta riippuvaisuussairauksiin. Malli voisi olla sama kuin masennuksen hoidossa, esimerkiksi 4–6 viikon intensiivihoitojaksoja riippuvaisuuden ollessa rankimmassa vaiheessa.

Lumevaikutus, plasebo, voi olla stimulointihoidossa isossa merkityksessä. Esimerkiksi masentuneen masennusta voi helpottaa pelkästään aivostimulaatiohoidon kokeminen. Tämän takia tutkimuksissa tulisi olla kaksi ryhmää, joista toiselle annettaisiin aktiivistimulaatiota ja toiselle lumestimulaatiota.

– Nämä ovat valtavia projekteja. Tarvittaisiin satoja ihmisiä tutkimuksiin, jokaista pitäisi hoitaa viikkoja tai kuukausia. Stimulointilaitteet ovat totta kai myös kalliita, Joutsa luettelee.

Tutkija on kuitenkin innoissaan. Joutsan mukaan heidän tutkimuksensa on herättänyt huomiota maailmaa myöten ja muun muassa Harvard suunnittelee jo jatkoa. Joutsa ja hänen tiiminsä ovat aloittaneet Turussa valtavan jatkourakan: he keräävät laajaa materiaalia aivovaurioista, josta he etsivät uusia mahdollisia yhteyksiä niiden ja aivosairauksien paranemisen välille.

Joutsa uskoo vankasti, että riippuvaisuuksia hoidetaan tulevaisuudessa osittain stimuloinnin avulla. Se ei tule korvaamaan kokonaan psykologista apua, lääkkeitä ja muita apukeinoja, mutta siitä voisi tulla uusi hoitomuoto muiden rinnalle.

– Stimulointihoito voisi esimerkiksi auttaa addiktin pahimman yli ja opettaa aivoja selviämään ilman riippuvuuden aiheuttajaa. Muut hoitokeinot auttaisivat tästä eteenpäin, Joutsa maalailee.

Lue lisää:

Pelkkä puhumisen kuvittelu voi pian tuottaa puhetta – neuroteknologia etsii kiivaasti vastausta siihen, kuinka ajatuksemme tallentuvat aivoissa

Heidi Hyytiäisen kädet vatkasivat hillittömästi, sitten aivoihin istutettiin elektrodit ja sähkövirta rauhoitti vapinan – "Aiemmin mieheni joutui syöttämään minua"

Kuuntele Yle Areenasta:

Aivot - tärkein pääomasi. 7-osaisessa ohjelmasarjassa annetaan vinkkejä aivoterveyden vaalimiseen. Toimittajana Satu Kivelä.