Prefrontal control of the tactile sense

Tutkimustuotos

Tutkijat

  • Juha Gogulski

Organisaatiot

Kuvaus

Tuntoaisti antaa meille tietoa pintojen tekstuureista, esineistä ja kehoomme vaikuttavista fysikaalisista voimista, sekä opastaa motorista järjestelmäämme. Tässä väitöskirjassa selvitettiin terveillä vapaaehtoisilla koehenkilöillä tuntoaistin neuraalisia mekanismeja yhdistelemällä monipuolisesti eri aivotutkimusmenetelmiä. Ensimmäisessä osatyössä tutkittiin tuntoärsykkeen ajallisten ominaisuuksien vaikutusta ärsykkeen spatiaaliseen havaitsemiseen. Tuloksena oli, että kahden ärsykkeen ajallinen etäisyys toisistaan sekä pulssisarjan pituus vaikuttivat vierekkäisten tuntoärsykkeiden erottamiseen toisistaan. Otsalohkon etuosa (PFC) liittyy moniin kognitiivisiin toimintoihin, kuten työmuistiin, keskittymiseen ja introspektioon. Merkittävä yksilöiden välinen vaihtelu PFC:n alueiden toiminnassa ja rakenteessa aiheuttaa kuitenkin haasteita kyseisen alueen tutkimisessa. Väitöskirjan toisessa osatyössä nämä haasteet huomioitiin määrittämällä diffuusiokuvantamisen avulla tuntoaivokuoren ja PFC:n väliset hermoratayhteydet. Hermoratojen päätepisteet osuivat PFC:n keskimmäisen ja ylemmän aivopoimun alueille. Kokeen aikana stimuloitiin näitä kahta aluetta navigoidun transkraniaalisen magneettistimulaation (TMS) avulla samalla, kun koehenkilö suoritti tehtävää, jossa hänen tuli erottaa olivatko hänen saamansa tuntoärsykkeet ajallisesti erillisiä vai samanaikaisia. Tuloksena oli, että keskimmäisen aivopoimun stimulaatio huononsi tuntoärsykkeiden ajallista erottelukykyä verrattaessa lumestimulaatioon ja ylemmän aivopoimun stimulaatioon. Kokeessa saatiin viitteitä, että PFC:llä saattaa olla tuntoaistin hienosäätöön keskittyneitä alueita. Metakognitio tarkoittaa kykyä säädellä ja tarkkailla omia kognitiivisia toimintoja. Monissa neuropsykiatrisissa tautitiloissa voidaan havaita metakognition heikkenemistä. Väitöskirjan kolmannessa osatyössä selvitettiin tuntomuistin metakognition neuraalisia mekanismeja hermoratakuvantamisen ja TMS:n yhdistelmää hyväksi käyttäen. Koehenkilöiden tuli pitää mielessä sormeen annettujen tuntoärsykkeiden ominaisuuksia sekä arvioida, oliko juuri esitetty tuntoärsyke samanlainen vai erilainen kuin edeltävä tuntoärsyke. Kokeen aikana annettiin TMS-pulsseja PFC:n alueille, joilla oli hermoratayhteys tuntoaivokuoren etusormen edustusalueelle. Koehenkilöt arvioivat myös antamansa vastauksen varmuusastetta, minkä avulla laskettiin, kuinka hyvin oma arvio vastasi todellista suoriutumistasoa. Tulokset osoittivat, että otsalohkon ylemmän aivopoimun stimulaatio paransi temporaalisen työmuistitehtävän metakognitiivista tarkkuutta, eli oman suoriutumisen arviointia. Tämä havaittiin siten, että koehenkilöt pystyivät arvioimaan totuudenmukaisemmin, olivatko he suoriutuneet tehtävästä oikein vai väärin. Kolmannen osatyön tulokset viittaavat siihen, että PFC:llä saattaa olla rakenteellisesti spesifejä alueita, jotka säätelevät tuntomuistin metakognitiota. Väitöskirjan tulokset auttavat ymmärtämään paremmin tuntoaistin neuraalisia säätelymekanismeja. Tuntoaistin syvällisempi tuntemus on tärkeää, jotta monissa neuropsykiatrisissa sairauksissa esiintyviä tuntoaistin häiriöitä kyettäisiin diagnosoimaan ja hoitamaan tulevaisuudessa tarkemmin.

Yksityiskohdat

AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • University of Helsinki
JulkaisupaikkaHelsinki
Kustantaja
  • University of Helsinki
Painoksen ISBN978-951-51-4376-1
Sähköinen ISBN978-951-51-4377-8
TilaJulkaistu - 14 elokuuta 2018
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

ID: 30470634