Uusi, ennennäkemättömän tarkka menetelmä aivojen verisuonien rakenteen mittaamiseen

Fysiikan laitoksen tutkijat ovat yhdessä kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa kehittäneet menetelmän hiiren aivojen mikroverisuonien rakenteen mittaamiseen ennennäkemättömän tarkasti. Mittausten perusteella voidaan tehdä päätelmiä esimerkiksi geneettisten sairauksien aiheuttamista verisuonimuutoksista eri ikäisissä hiirissä.
Julkaistu
20.9.2021

Ajattelu kuluttaa paljon energiaa. Aivot käyttävät jopa 20 % ihmisen kuluttamasta energiasta, vaikka niiden osuus ihmisen painosta on vain 2 %. Suuren energiatarpeen tyydyttää aivoverenkierto, joka koostuu noin 650 km:stä eri paksuisia verisuonia asettuneina kolmiulotteiseksi verkostoksi siten, että kunkin hermosolun etäisyys lähimpään mikroverisuoneen on enintään 3 cm. Ihmisen aivojen verenkierron tarkka tutkiminen on kuitenkin useasta syystä hankalaa, ja siksi tutkimuksissa käytetään usein ihmisen sijaan hiiren aivoja.

Uusi menetelmä perustuu röntgentomografiaan eli kolmiulotteiseen röntgenkuvaukseen uudella tekniikalla, joka mahdollistaa senttimetrien kokoisten elinten verisuoniston kuvauksen erittäin suurella erottelukyvyllä, tässä tapauksessa noin yhden mikrometrin tarkkuudella. Saadut kolmiulotteiset kuvat analysoidaan supertietokoneilla, ja niiden perusteella voidaan mitata esimerkiksi verisuonien tilavuus, suonten haarautumakohtien määrä ja haarojen pituus, paksuus, tortuositeetti eli mutkaisuus, suunta ja muita ominaisuuksia.

Tutkimus on julkaistu arvostetussa Nature Protocols-tiedelehdessä () ja siinä oli mukana fysiikan laitoksen lisäksi Zürichin yliopisto (Sveitsi), Zürichin yliopistollinen sairaala (Sveitsi), Krembil-instituutti (Kanada), Toronton yliopistollinen sairaala (Kanada), Leuvenin yliopisto (Belgia), Johannes Kepler-yliopisto (Itävalta), Novartis (USA), Zürichin teknillinen yliopisto (Sveitsi), ja Paul Scherrer-instituutti (Sveitsi).