Vaaran paikka aivoissa

Julkaistu: 20.01.2015 / Markus Hotakainen

Miten ihminen – tai tarkemmin sanottuna aivomme – tunnistaa vaaran? Jos on katsellut Hauskoja kotivideoita tai YouTubea täyttäviä hölmöilypätkiä, voisi sanoa, ettei mitenkään. 

Evoluution kannalta on kuitenkin aina ollut keskeisen tärkeää tunnistaa vaaratilanteet; ellei tätä kykyä ollut, joutui hyvin nopeasti pedon eineeksi tai rotkon pohjalle.

Aivotutkijoita on askarruttanut, missä päin pollaamme hälytyskellot alkavat uhkaavassa tilanteessa soida, millaisia prosesseja se muualla aivoissamme käynnistää, ja miten opimme muistamaan vaaratilanteet ja välttämään niitä jatkossa.

Hiiren aivot ovat useampaakin astetta vaatimattomammat kuin omamme, mutta niitä tutkimalla on löydetty "itsesuojelupiiri", joka liittyy vaaran tunnistamiseen ja muistamiseen sekä siihen reagoimiseen. 

Tutkijaryhmän tarkastelun kohteena oli aivojen "sähköpäätaulu", talamus eli näkökukkula. Se on väliaivoissa sijaitseva tumake, jonka kautta aisteihin (paitsi hajuaistiin) liittyvät hermoradat kulkevat muualle aivoihin.

Erityisessä syynissä oli talamuksen PVT-alue (paraventricular nucleus of the thalamus), joka tutkijoiden mukaan aktivoituu sekä fyysisten että psyykkisten stressitekijöiden vaikutuksesta.   

Koe-eläimille annettiin vaaran simuloimiseksi pieniä sähköshokkeja jalkoihin. Estämällä PVT-alueen takaosassa sijaitsevien neuronien yhteydenpidon mantelitumakkeen neuronien kanssa tutkijat totesivat, että nämä PVT-neuronit ovat keskeisessä asemassa, kun aivot rekisteröivät vaaran ja reagoivat siihen. Jo aiemmin on tiedetty, että "pelkomuisti" sijaitsee nimenomaan mantelitumakkeessa.  

Tutkimuksessa saatiin viitteitä myös siitä, mikä on "vaaran välittäjäaine". Näyttäisi siltä, että viestinnästä vastaa BDNF-proteiini (brain-derived neurotrophic factor), joka säätelee synapsien toimintaa. 

Kokeissa käytettiin geenimanipuloituja hiiriä, joilla ei ollut BDNF-proteiinin tuottamista ohjaavaa geeniä tai sille soveltuvaa reseptoria. Tällaisilla hiirillä ei juurikaan ollut kykyä tunnistaa vaaratilanteita (liekö sama ilmiö myös kaikkein päättömimpien temppuvideoiden taustalla...). Toisaalta samaisen proteiinin keinotekoinen lisääminen hiirten aivokudokseen sai aikaan samanlaisen reaktion kuin todellinen vaara.

Tutkimuksesta kerrottiin Stony Brook Universityn tiedotteessa Newswise-sivustolla ja se on julkaistu Nature-tiedelehdessä 19. tammikuuta.