Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Uutta voimaa antibiooteille? Oululaistutkijat keksivät bakteerien suojausmekanismin

Jari Mäkinen

Oulun yliopiston kasvimikrobiologian dosentti Anna Maria Pirttilän tutkimusryhmä on löytänyt uudenlaisen bakteerien puolustusmekanismin. 

Tietoa voidaan käyttää hyödyksi etsittäessä uusia antibiootteja tai lääkkeitä sellaisiin sairauksiin, jotka johtuvat hapen haitallisten muotojen eli niin sanottujen happiradikaalien toiminnasta. Tällaisia ovat muun muassa silmänpohjanrappeuma ja Alzheimerin tauti.

Tutkimuksen lähtökohtana oli ymmärtää, miten männyn ja bakteereiden välinen yhteiselo toimii. Kasvit ja eläimet puolustautuvat mikrobeja vastaan, olivatpa ne sitten hyviä tai pahoja. Ne tuottavat suuria määriä happiradikaaleja infektiokohtaan estääkseen mikrobien pääsyn eteenpäin.

Bakteerit ovat kehittäneet oman suojautumistavan happiradikaaleja vastaan. Bakteerien runsaana energiavarastona toimivan pitkän rasvahappoketjun, polyhydroksibutyraatin, havaittiin yllättäen toimivan antioksidanttina, kun se oli pilkottuna pieniin osiin.

Bakteerit kykenevät tuottamaan rasvahappoketjua todella suuria määriä, jopa 90 prosenttia solun massasta. Tämä kuvastaa miten tärkeä yhdiste on bakteerille silloin, kun antioksidanttia tarvitaan nopeasti suuria määriä.

Tiedon avulla voidaan etsiä sellaisia antibiootteja, jotka tuhoavat bakteereilta kyvyn tuottaa pitkää rasvahappoketjua.

Osana tohtorikoulutettava Janne Koskimäen kasvimikrobiologian alaan kuuluvaa väitöskirjaa, tutkimus osoitti tämän suojautumistavan olevan erittäin laajalle levinnyt bakteerikunnassa ja liittyvän yleisesti bakteerien kykyyn sietää vaikeita olosuhteita.

Tutkimuksessa havaittiin, että bakteerien energiavaraston hajotusprosessissa syntyneet lyhyet rasvahappoketjut hävittivät hapen myrkyllisintä muotoa, hydroksyyliradikaalia, jopa kolme kertaa tehokkaammin kuin tunnetuin solujen luonnollinen antioksidantti, glutationi, ja peräti yli kymmenen kertaa paremmin kuin C-vitamiini. Yhdisteiden havaittiin suojaavan myös hiivasoluja hapettavilta olosuhteilta.

Tutkimuksen tulokset julkaistiin 14. maaliskuuta 2016 Nature Chemical Biology-lehdessä.

Saatuja tuloksia hyödynnetään parhaillaan Oulun yliopistossa käynnissä olevassa Tekesin TUTLi (tutkimuksesta uutta tietoa ja liiketoimintaa)-rahoitteisessa hankkeessa, jossa kehitetään hoitomuotoa silmänpohjanrappeumaan. Suomen Akatemia on tukenut Koskimäen tutkimusta.

Juttu perustuu käytännössä kokonaan Oulun yliopiston viestinnän artikkeliin, jonka on kirjoittanut Maarit Jokela.

Otsikkokuvassa yksittäiset Methylobacterium extorquens -bakteerin solut näkyvät harmaina. Solujen sisällä punaisena hohtavat pyöreät jyväset ovat polyhydroksibutyraattia.

Tiesitkö? Kannat koko ajan 600 kilon lastia päälläsi.

Tiesitkö? Kannat koko ajan 600 kilon lastia päälläsi.
Jari Mäkinen
07.03.2016

Tässä tulee toinen video uudesta sarjastamme "minuutin selitys"!

Se kertoo ilmanpaineesta. 

Olemme koko maapallolla olevan elämän mukana kehittyneet kestämään painovoimaa ja ilmanpainetta niin hyvin, että emme tule sitä ajatelleeksi. Video kertoo siitä, kuinka suuri itse asiassa ilman aiheuttama paine on...

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Jutturuletti
Golf-virta on hämmentävän repaleinen
Lumière-veljekset keksivät elokuvan – perheen kotitalo on museona Lyonissa, Ranskassa

Äkäpussin iki-ihana ensilento

Spitfire
Spitfire
Jari Mäkinen


Eräs ikonisimmista toisesta maailmansodasta kertovien elokuvien hahmoista on brittiläinen Spitfire-hävittäjä, jonka osuus Brittein saarten puolustamisessa saksalaisia vastaan olikin erittäin suuri. Sotasankari teki ensilentonsa tänään 80 vuotta sitten.


Päivän kuvaLähes kaikki tunnistavat Spitfiren ainakin alitajuisesti: sen elliptisen siivenpäät, kauniisti kaareutuva peräsin ja varsin sulava muoto tekevät siitä selvästi erilaisen ammoisen hävittäjäkoneen.

Kyllähän sen "arkkivihollinen" saksalainen Messerschmitt Bf109 ja toisen maailmansodan loppuvaiheessa mukaan tullut amerikkalainen Mustang ovat myös selvästi persoonallisia koneita, mutta silti Spitfire on aivan omassa klassikkoluokassaan.

Spitfiren suunnitteli Supermarine -lentokonetehtaan pääsuunnittelija Reginald J. Mitchell, jonka piirustuslaudalta lähti kaikkiaan 24 erilaista lentokonetta. Niistä Spitfire on ehdottomasti tunnetuin.

Kone suunniteltiin hyvin yksinkertaiseksi, metallirakenteiseksi yksipaikkaiseksi hävittäjäkoneeksi, jossa oli tehokkaat konekiväärit sekä voimakas Rolls-Roycen Merlin-mäntämoottori. Ensimmäisissä koneissa moottorin teho oli "vain" 1030 hevosvoimaa, mutta viimeisissä Spitfireissä tehoa oli yli tuplasti. 

Kuten hävittäjät nykyisinkin, oli kyseessä siis oikeastaan suuri moottori ja siivet, joilla voitiin nostaa aseistus taivaalle.

Supermarine-yhtiö piti majaansa Englannissa Eastleighin lentokentällä (mistä tuli myöhemmin Southamptonin lentoasema) ja Spitfiren prototyyppi nousi ensilennolleen myös sieltä.

Ohjaimissa tänään vuonna 1936 tapahtuneella ensilennolla oli kapteeni Joseph “Mutt” Summers, jonka kerrotaan sanoneen lennon jälkeen, että "älkää enää tehkö mitään, se on erinomainen juuri näin". 

Normaalistihan ensilennon jälkeen konetta vielä paranneltiin ja muuteltiin sen mukaan, missä sen ominaisuudet tai käyttäytyminen ilmassa antoivat aihetta. Yhä edelleenkin, vaikka koneen aerodynaamiset ominaisuudet voidaan ennustaa tietokonesimulaatioilla erittäin hyvin, ovat koelennot tärkeitä ja niillä löydetään paljon parannettavaa.

Tarina ei kerro kuinka paljon prototyyppiä viilailtiin ennen kuin konetta alettiin tuottaa teollisesti vuoden 1938 puolivälissä. Sen sijaan sen jälkeen konetta paranneltiin useaan otteeseen ja viimeiset Spitfiret olivat Kuninkaallisten ilmavoimien käytössä vielä vuonna 1954. Suurin syy koneiden varsin aikaiseen eläkkeelle lähettämiseen oli tuolloin tapahtunut suuri mullistus lentotekniikassa: suihkumoottori. Potkurilla ei sitä vastaan enää pärjännyt.

Spitfire aikalaisineen olivatkin potkurikoneiden viimeisiksi jääneitä valtiaita.

Se oli erinomainen lentää, nousi yhdeksässä minuutissa kymmen kilometrin korkeuteen ja mikä tärkeintä, se oli hyvin luotettava. Koneen lentäminen tosin oli vaativaa, sillä jo pelkästään sen voimakkaan moottorin ja suuren potkurin aiheuttama vääntö sai koneen hyppäämään ylösalaisin kokemattomissa käsissä heti rullaamaan lähdettäessä.

Koneita valmistettiin yli 12 000 kappaletta, ja lähimmät koneen käyttäjät Suomesta katsottaessa olivat Ruotsi ja Tanska. Myös Viro tilasi aikanaan itselleen Spitfire-koneita, mutta ei ennättänyt saamaan niitä ennen Neuvostoliiton miehitystä.

Supermarine Spitfire Mk II

Pituus 9,12 m
Siipien kärkiväli: 11,23 m
Korkeus: 3,86 m
Siipien pinta-ala: 22,48 m2
Massa tyhjänä: 2297 kg
Suurin lentoonlähtömassa: 3039 kg
Moottori: Rolls-Royce Merlin V12, 1470 hv / 1096 kW (2800 metrin korkeudessa)

Suurin nopeus: 595 km/h
Toiminasäde: 756 km
Pisin siirtolento: 1827 km
Suurin lentokorkeus: 11 125 m
Kohoamisnopeus: 13,2 m/s

Aseistus: 8 × .303 Browning Mk II -konekivääreitä siivissä

(Suomeksi "Spitfire" tarkoittaa äksyilijää tai ikävää, räksyttävää henkilöä, joka on koko ajan harmina.)

Otsikkokuva: Franck Cabrol. Kuvan koneella (malli Mk IX) on omat nettisivunsakin: MH434.

Maailman uusin hiukkaskiihdytin hyrähti käyntiin

SupeKEKB- kiihdytin
SupeKEKB- kiihdytin
Jari Mäkinen


Japanilainen SuperKEKB -hiukkaskiihdytin käynnistettiin eilen Tsukubassa, Tokion luona. Tähän elektroni-positronikiihdyttimeen tehtiin suuria muutoksia ja parannuksia viiden vuoden ajan, ja nyt ne liittyy maailman hiukkaskiihdyttimien eliittiin.


Maailmassa ei ole montaa suurta hiukkaskiihdytintä, ja onneksi niitä rakennettaessa ne tehdään pääosin tutkimaan hieman erilaisia hiukkasfysiikan aloja.

Japanin hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen KEK:n kiihdyttimen tehtävänä on keskittyä tutkimaan elektronien avulla sitä, minne kaikki antimateria on mennyt. Kaikilla hiukkasilla on omat antihiukkasensa, kuten elektronilla on positroni, mutta emme näe maailmankaikkeudessa lainkaan antimateriaa. Toisaalta se on ymmärrettävää, sillä kohdatessaan materia ja antimateria hävittävät toisensa mojovasti pamahtaen,  ja siten jos toista olisi enemmän, näkisimme iloisia räjähdyksiä joka puolella. 

Japanilaiset tutkivat antimateriaa ja sen vuorovaikuttamista materian kanssa törmäyttämällä elektroneja ja niiden vastahiukkasia, positroneja, toisiinsa. SuperKEKB kiihdyttää näitä hiukkasia suureen nopeuteen ja ohjaa nokkakolariin, missä syntyy uusia hiukkasia ja vapautuu energiaa.

Näitä törmäyksiä tutkitaan kiihdyttimen hiukkasilmaisimella, joka on nimeltään Belle. Itse asiassa kyseessä on laitteiston parannettu versio, joka tunnetaan nyt nimellä Belle II.

Myös itse kiihdytin, nimeltään SuperKEKB, on siis nyt paranneltu ja tehostettu alkuperäisestä laajamittaisessa remontissa. Nimessä olevan kirjain "B" viittaa kuitenkin siihen, että törmäyksissä syntyy B-kvarkkeja ja niiden antiB-kvarkkeja.

Kvarkit ovat alkeishiukkasten perusrakennepalikoita ja niitä on kuusi erilaista, jotka tunnetaan runollisilla nimillä Ylös, Alas, Lumo, Outo, Huippu ja Pohja. Japanilaiskiihdyttimen fokus on viimeisessä: B tulee englanninkielisestä nimestä Bottom. Tai Beauty, eli kauneus – kvarkkien nimet ovat sinällään kauniita ja lumoavia, ja niistä voisi joskus kirjoittaa enemmänkin.

Viiden vuoden aikana muun muassa kiihdyttimen tyhjiöputkia, hiukkassuihkua ohjaavia magneetteja ja hiukkasia kiihdyttäviä osia on vaihdettu uusiin, parempiin.

Olennaista on myös törmäyksiä kuvaavan ilmaisimen parantaminen. Jo ennen laitteistojen parantamista laite on havainnut uudenlaisia B-kvarkin hiipumisia törmäysten jälkeen. Asia liittyy niin sanottuun CP-rikkoon, joka tarkoittaa yhtä omituisen CP-symmetrian rikkoutumista, ja se edelleen liittyy juuri siihen miksi varhaisen maailmankaikkeuden hiukkasreaktioissa aine ja antiaine eivät ole tuhonneet toisiaan täysin, vaan jäljelle on jäänyt ainetta.

Siis miksi ainetta on ja miksi Aurinkokunta, Maa ja me olemme olemassa.

Kooltaan SuperKEKB ei ole mitenkään suuri verrattuna esimerkiksi CERNin LHC-kiihdyttimeen, sillä sen kiihdytinrenkaat ovat läpimitaltaan "vain" noin kolme kilometriä. Jo aikaisemmin se pystyi tuottamaan maailman "kirkkaimpia" törmäyksiä, eli törmäyksien määrää havaintolaitteen sisällä olevaa havaintoalueen pinta-alaa kohden, ja uudistettuna vielä kirkkaus on vielä parempi. Tarkalleen 40 kertaa aiempaa parempi, eli 8 × 1035 cm−2 s−1.

Kiihdyttimessä on kaksi kiihdytinrengasta, joista positroneja kiihdyttävän energia on 4 GeV ja elektronirenkaan 7 GeV.

Minuutin selitys: Mitä ovat mikrobit?

Minuutin selitys: Mitä ovat mikrobit?
Jari Mäkinen
28.02.2016

Mikrobeja sunnuntain iloksi: julkaisimme tänään päivän kuvana mikroskooppikuvan ja jutun Amsterdamissa olevasta Micropia-museosta, ja niitä yhdistävät mikrobit.

Mutta mitä mikrobit ovat? Ensimmäinen "minuutin selitys" -video kertoo.

Tässä sarjassa Jari Mäkinen koettaa vääntää yksinkertaisia, mutta kenties yllättäviä asioita lyhyeen, yksinkertaiseen muotoon.

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Jutturuletti
Golf-virta on hämmentävän repaleinen
Lumière-veljekset keksivät elokuvan – perheen kotitalo on museona Lyonissa, Ranskassa

Viittaa kintaalla ja olet tehokkaampi

Markus Hotakainen

Nykyisin varmaan hyvin moni tuntee suurimman osan työpäivästä tuhraantuvan joutaviin asioihin. Uuden tutkimuksen mukaan niistä kannattaa yksinkertaisesti olla piittaamatta.

Koejärjestelyssä tarkasteltiin, miten testiryhmä suoriutui visuaalisista tehtävistä, jos heitä ohjeistettiin olemaan välittämättä tietyntyyppisestä informaatiosta. Samaan tapaan kuin löytymistä nopeuttaa, jos tietää mitä on etsimässä, tehokkuus kasvaa, jos osaa olla välittämättä turhista asioista.

Ongelmana on tietysti tunnistaa nuo turhat asiat. 

Aikaisemmassa vastaavanlaisessa tutkimuksessa tultiin jo tulokseen, että tyhjänpäiväisen tiedon tarjoaminen hidastaa työskentelyä. Nyt tehdyssä tutkimuksessa kävi ilmi, että jos uhraamme riittävästi aikaa turhan tiedon tunnistamiseen, lopputuloksena on, että työ nopeutuu ja tehostuu.

"Ihmiset, jotka tietoisesti sivuuttavat häiritsevän informaation, kehittyvät paremmiksi visuaalisissa etsintätehtävissä. Se on oleellinen taito ammatikseen jotakin etsiville, kuten röntgenlääkäreille ja lentokenttien läpivalaisulaitteella työskenteleville", toteaa Corbin A. Cunningham, yksi tutkimusryhmän jäsenistä.

Koejärjestelyssä testiryhmää pyydettiin etsimään tietokoneen näytöllä olevasta kirjainpaljoudesta tiettyjä kirjaimia. Joissakin tapauksissa annettiin erilaisia vihjeitä, kuten minkä väriset kirjaimet voi jättää kokonaan huomiotta. 

Tulosten mukaan värivihjeet hidastivat alkuun etsintäprosessia, mutta kokeen edetessä etsityt kirjaimet alkoivat löytyä yhä nopeammin. Lopulta vihjeiden perusteella etsintää tekevät päihittivät vertailuryhmän, jolle ei vihjeitä annettu lainkaan. 

"Tarkkaavaisuutta pidetään yleensä asiana, joka edistää kohteiden tarkastelua ympäröivässä maailmassa", sanoo psykologi Howard Egeth. "Tutkimus painottaa keskenään kilpailevien ärsykkeiden aktiivista tukahduttamista. Mielestäni sitä voi pitää tarkkaavaisuuden pimeänä puolena."

On siis keskeisen tärkeää osata olla piittaamatta joistakin asioista, jotta pystyy keskittymään todella keskeiseen. Tutkijoiden mukaan ihmisen kyky sivuuttaa ylimääräinen informaatio on oleellinen tekijä aivojemme tietojenkäsittelylle.

Jos emme tiedä, mistä ei tarvitse välittää, emme myöskään osaa kiinnittää huomiota oikeisiin asioihin.

"Yleensä käytämme vain hyvin pientä osaa ulkoisista ärsykkeistä käyttäytymisemme ohjailuun. Monissa neurologisissa häiriötiloissa aivot ylikuormittuvat", arvioi Michael Halassa. "Ne vastaanottavat runsaasti aistien tuottamaa tietoa, mutta se ei ole hallinnassa, koska aivojen ’suodatinjärjestelmä' ei toimi."

Tutkimuksesta kerrottiin Sciencealert-sivustolla ja se on julkaistu Psychological Science -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Tiedetuubi

Ebolasta parantunut brittisairaanhoitaja on sairastunut uudelleen

Donna Wood suojapuvussa
Donna Wood suojapuvussa
Toimitus


Ebolan taittumista on ennätetty juhlimaan jo monta kertaa, mutta tauti kuplii silti vielä pinnan alla. Tuorein hälyttävä tieto tulee Brittein saarilta: ebolasta jo parantuneeksi julistettu Pauline Cafferkey on passitettu jo toisen kerran parantumisensa jälleen sairaalaan eristykseen.

Brittisairaanhoitaja Pauline Cafferkeyn taistelu ebolaa vastaan ei ole siis ohitse, vaan jatkuu entistäkin vakavampana. Hänet passitettiin uudelleen sairaalaan Glasgow'ssa, Skotlannissa, nyt 23. helmikuuta ja kuljetettiin lähes saman tien erikoislennolla Lontooseen eristykseen.

"Voimme vahvistaa, että Pauline Cafferkey on siirretty Royal Free Hospital -sairaalaan aiemmasta ebolavirustartunnan aiheuttamien komplikaatioiden vuoksi", ilmoitti sairaala tiedotteessaan.

"Häntä hoidetaan tarttuvien tautien hoidosta annettujen ohjeiden mukaisesti."

Koska ebola tarttuu ihmisestä toiseen ruumiinnesteiden tai veren välityksellä, on eristys välttämätöntä.

Cafferkey on ollut samassa eristystilassa jo kaksi kertaa aikaisemmin. Ensin sen jälkeen, kun hän sai tartunnan Sierra Leonessa joulukuussa 2014 ollessaan siellä hoitamassa ebolapotilaita, ja seuraavan kerran viime lokakuussa, jolloin hän sairastui vakavasti uudelleen.

Kyseessä ovat vakavat neurologiset oireet, sillä virus on nähtävästi päässyt muun muassa hänen aivoihinsa. 

Varsinainen epidemia Keski-Afrikassa on ohi vaadittuaan siellä yli 11300 uhria, eikä uusia tartuntoja ole havaittu siellä kuukausiin. Sen sijaan useat tutkijat ovat epäilleet, että ainakin osa parantuneista kantaa virusta vielä elimistössään, ja se saattaa aiheuttaa ongelmia juuri hermostossa, aivoissa ja esimerkiksi silmissä.

Otsikkokuvassa on sairaanhoitaja Donna Wood suojapuvussaan. Kyseessä on sairastuneen Pauline Cafferkeyn työtoveri. Kuva: NHS

Tasavirtaa aivoihin! – sähkösokkihoitoja ei ole unohdettu

Jari Mäkinen


Kaikkien mielenterveyteen liittyvien tarinoiden ja uskomusten lempiaihe on sähköhoito. Vanhat sähkösokkikoneet olivat varsinaisia mentaalisia helvetinkoneita, mutta vaikka laitteet ovat nyt parempia, on kyseessä periaatteessa sama asia. Ja siis kyllä: sähköhoitoja annetaan edelleen, itse asiassa koko ajan enemmän ja enemmän!

1930-luvulla keksittiin, että päähän johdettu sähkövirta auttoi masennuspotilaita, kun epilepsiaa sairastavien skitsofreniapotilaiden psykoottisten oireiden havaittiin lievittyvän selvästi epileptisen kohtauksen jälkeen. Niinpä potilaille alettiin aiheuttaa epileptisia kohtauksia keinotekoisesti johtamalla aivojen läpi lievää sähkövirtaa. 

Menetelmä yleistyi 1940-luvulla ja Suomeen hoito tuli vuonna 1941, kun Kellokosken sairaalan ylilääkäri Paavali Alivirta hankki sinne sähkösokkikoneen. 

Kun lääkkeet tulivat 1960-luvulla tehokkaammiksi, väheni sähköhoitojen määrä, mutta niitä ei unohdettu kokonaan. Itse asiassa 2000-luvun lopussa sähköhoidon havaittiin olevan vaikeissa psykiatrisissa tapauksissa lääkehoitoa tehokkaampaa, ja nyttemmin sähköhoitoja on paitsi käytetty, niin myös tutkittu taas runsaammin.

Esimerkiksi Nokialla Pitkäniemen sairaalassa sähkösokkeja annetaan noin 1 500 kertaa vuodessa. Määrä on lähes kaksinkertaistunut 10 vuodessa.

Tuorein asiaa käsittelevä suomalaistutkimus tulee Kuopiosta, missä tutkitaan virallisesti sanottuna aivojen stimulaatiota heikon sähkövirran avulla.

Itä-Suomen yliopiston kliinisen lääketieteen yksikön tutkijat olettavat tuoreimmassa Duodecim-lehdessä julkaistussa katsausartikkelissaan, että sähköhoito voi olla tulevaisuudessa kiinteä osa useidenkin sairauksien hoitoa tai kuntoutusta.

Heikkoon sähkövirtaan perustuvilla aivojen stimulaatiomenetelmillä on saatu lupaavia vaikutuksia masennuksen hoidon lisäksi muun muassa aivohalvauskuntoutuksessa, sekä terveillä esimerkiksi muistin ja tunteiden säätelykyvyn tehostamisessa.

Tohtorikoulutettava Tuukka Kotilainen ja ma. professori Soili Lehto tarkastelivat tutkimuksessaan tähänastista tutkimustietoa ja lisätutkimuksen tarvetta erityisesti kolmen heikkoa sähkövirtaa hyödyntävän aivojen stimulaatiomenetelmän eli aivojen tasavirta-, vaihtovirta- ja kohinavirtastimulaation osalta.

"Näiden menetelmien etuihin kuuluvat laitteiston helppokäyttöisyys ja edullisuus", toteaa Tuukka Kotilainen Itä-Suomen yliopiston tiedotteessa.

"Lisäksi ne ovat turvallisina pidettyjä, kajoamattomia ja kivuttomia."

Nykymuotoiset heikkoa sähkövirtaa hyödyntävät, ei-kajoavat aivojen stimulaatiomenetelmät kehitettiin  vasta 2000-luvulla. Katsauksen mukaan lisää laadukkaita potilastutkimuksia tarvitaan, ennen kuin voidaan arvioida menetelmien soveltuvuutta laajemmin hoitokäyttöön.

"Stimulaatio kohdistetaan aivoihin pään pinnalle asetettujen elektrodien avulla", jatkaa kokeneempi kollega Lehto.

"Menetelmän ajatellaan vaikuttavan aivokuoren reagointiherkkyyteen ja muovautuvuuteen."

Eri tutkimuksissa aivojen tasavirtastimulaatiolla on onnistuttu muun muassa parantamaan terveiden koehenkilöiden oppimista, muistia ja kykyä säädellä tunteitaan.

"Vaikutuksia ei voi kuitenkaan ajatella näin yksioikoisesti", Kotilainen huomauttaa.

"On myös havaittu, että stimulaatio voi samanaikaisesti tehostaa suoritusta yhdellä, mutta heikentää sitä toisella älyllisen suorituskyvyn osa-alueella."

Masennuksen hoitotutkimuksissa aivojen tasavirtastimulaatiolla on saatu lupaavia tuloksia erityisesti lääkehoitoon yhdistettynä. Lupaavalta vaikuttaa myös stimulaation yhdistäminen harjoitteluun esimerkiksi aivohalvauskuntoutuspotilailla.  

Tutkimuksissa on kuitenkin ollut puutteita esimerkiksi sokkouttamisen osalta. Soukkouttaminen tarkoittaa sitä, että potilaan että tutkimushenkilökunnan mahdollisten ennakkokäsitysten vaikutusta tutkimuksen tuloksiin pyritään vähentämään.

"Stimulaatiolla on vahva lumevaikutus. Lisäksi useat lääkkeet muokkaavat ainakin tasavirtastimulaation vaikutusta, ja vaikutuksissa on yksilöllisiä eroja. Tutkimukset tulisi siis suunnitella tarkkaan luotettavien tulosten saamiseksi, Lehto korostaa.

Lehdon johtamassa Itä-Suomen yliopiston Kliinisen tutkimuskeskuksen Mind and Brain OptES-tutkimuksessa selvitetään laajemminkin heikkoon sähkövirtaan perustuvien aivojen stimulaatiomenetelmien vaikutusmekanismeja, ja pyritään kehittämään näille menetelmille uusia sovelluksia.

Kuopion kupeessa räjähti kahdesti - Suvasveden kraatterit syntyivät eri aikaan

Kuva: OpenStreetMap / Jarmo Korteniemi
Kuva: OpenStreetMap / Jarmo Korteniemi
Suvasveden historiaa
Jarmo Korteniemi

 

Kuopion kupeessa olevan järven pohjalta löytyy kaksi törmäyskraatteria. Pitkään uskottiin, että ne ovat kaksoisasteroidin aiheuttamia. Uudet tutkimukset ovat osoittaneet luulon perättömäksi – törmäysten välillä ehti vierähtää noin 600 miljoonaa vuotta!

 

Maapallolta on tunnistettu noin 180 asteroiditörmäyksen aiheuttamaa kraatteria. Niitä on siis varsin harvassa. Kun kaksi sitten sattuu sijaitsemaan aivan vierekkäin, on luonnollista olettaa niiden syntyneen samaan aikaan. Asteroidin hajoamisen juuri ennen törmäystä tai yllättävän yleisen asteroidi-kuu -systeemin törmäys kun saa helposti aikaan kaksi tismalleen yhtä vanhaa ja vierekkäistä törmäysjälkeä.

Näin oletettiin käyneen myös Kuopion kupeessa. 1990-luvulla silloisen Vehmersalmen kunnan itäosassa sijaitsevan Suvasveden pohjoinen järvenselkä tunnistettiin törmäyskraatteriksi. Myös pienen saariryhmän takana olevan eteläisemmän järvenselän varmistettiin olevan kraatteri kymmenisen vuotta myöhemmin, vaikka epäilyksiä asiasta olikin ollut ihan alusta asti.

Räjähdysten vaikutukset tuntuivat aikanaan vähintään 40 kilometrin päässä, eli Kuopiossa asti. Törmäyksestä kertovia kiviä löytyy vieläkin paitsi Suvasveden pohjalta, myös paikoitellen lähitienoilta, jos vain tietää mitä ja mistä etsiä. Kartta kiinnostavista paikoista löytyy esimerkiksi kraatteritutkija Teemu Öhmanin Suomen Kraatterit -sivuston blogitekstistä. Öhman kuuluu saksalaisen Martin Schmiederin johtamaan tutkijaryhmään, joka on hyvää vauhtia pistänyt Suomen törmäyskraattereita uuteen ikäjärjestykseen. Piakkoin Meteoritics & Planetary Science -tiedelehdessä julkaistavassa tutkimuksessa he käsittelevät Suvasveden kaksoiskraatterin näytteitä.

Kraatterit ovat lähes tismalleen saman kokoisia, pohjoinen Kukkarinselkä on läpimitaltaan 3,5 km ja eteläinen Haapaselkä 3,8 km. Eikös kyse siis ole ihan selvästä kaksoisosumasta? Ei välttämättä. Jo pian kraatteriparin tunnistamisen jälkeen kävi ilmi, että tuplamäjäys-ideassa saattoi olla jotain pielessä.

Pohjoinen kraatteri sai aluksi iäkseen pyöreästi 250 miljoonaa vuotta. Se olisi siis syntynyt joskus dinosaurusten kehittymisen alkumetreillä tai vähän sitä ennen, permi-triaskausien taitteessa. Eteläisempi oli piirteiltään kuluneempi, mutta sen iän alaraja onnistuttiin määrittämään vähintään 710 miljoonaan vuoteen. Se olisi siis syntynyt kauan ennen jopa kambrikauden räjähdystä! Mutta hätä ei oikeasti ollut tämän näköinen, sillä tutkimusmetodit olivat erilaisia eivätkä sulje kaksoistörmäystä täysin pois. Pohjoisen kraatterin ikä-arvio kun oli niin suurpiirteinen, että tarkempi tutkimus saattaisi osoittaa sen paljon vanhemmaksi ja saman ikäiseksi kaverinsa kanssa. Kaksoisosuma siis .. todennäköisesti, tai ainakin ehkäpä.

Suvasveden historiaa

Yllä: Suvasveden pohjoiskraatterin (vasemmalla) ja eteläisen kraatterin (oikealla) ikäspektrit. Suvasvesi N:n ikätulokset antavat tarkahkon platooiän, mutta Suvasvesi S:n näyte on muuttunut, ja sen ”kyttyräselkäisestä” ikäspektristä saadaan ainoastaan näytteen minimi-ikä.

 

Toisin kuitenkin kävi. Nyt julkaistavassa tutkimuksessa myös pohjoisen kraatterin ikä on saatu tarkemmaksi argonajoituksen avulla. Samalla voidaan iskeä viimeinenkin naula kaksoiskraatteri-idean arkkuun. Pohjoisen montun ikä kun ei ollutkaan reippaasti ala-, vaan yläkanttiin! Kukkarinselän kuopan kun synnytti vaivaiset 85 miljoonaa vuotta sitten sattunut asteroiditörmäys. Dinosaurusten kehitys oli siinä vaiheessa jo hyvin pitkällä.

Teemu Öhman kuvailee löydön aiheuttamaa hämmästystä: "Huomasimme, että Suvasveden kraattereilla on siis ikäeroa hämmästyttävästi yli 600 miljoonaa vuotta! Luontoäiti taitaa olla savolainen. Kuten tämäkin tutkimus taas kerran osoitti, Suomen törmäyskraattereista voi edelleen tehdä huikaisevia löytöjä. Tarvitaan vain joku, joka niitä sitkeästi tutkii."

Ennakkoversio tutkimusartikkelista löytyy jo ResearchGate-palvelusta.

Päivitys 2.3.2016 klo 16.00: Lisätty linkki törmäysten välittömistä vaikutuksista kertovaan blogikirjoitukseen.
Päivitys 5.3.2016 klo 20.00: Asiasta ovat uutisoineet myös Savon Sanomat (3.3.) ja Iltalehti (5.3.).

Kirjoittaja on planeettageologi ja ylläpitää Öhmanin kanssa Suomen Kraatterit -sivustoa.

Epidemia saapuu raiteelle kolme

Toimitus


Ennen muinoin maapallon kiertämiseen kului vuosi. Nyt se onnistuu vuorokaudessa. Siinä ajassa paitsi ihmiset ja tavarat, niin myös tarttuvat taudit ennättävät matkustaa vaikka toiselle puolelle maailmaa. Jos – tai kun – uusi tappava tartuntatauti lähtee leviämään, saattaa se riistäytyä globaaliksi pandemiaksi hyvinkin nopeasti.

Ihmisten ja tavaroiden vapaa liikkuvuus tarkoittaa myös virusten vapaata liikkuvuutta. Niin nyt puheissa oleva zikavirus kuin viime kesänä otsikoissa ollut MERS huolettavat siksi terveysviranomaisia ja lääketieteen asiantuntijoita huomattavasti aiempaa enemmän. 

"Kun hellitään ihmisten ja tavaroiden vapaata liikkuvuutta, se tarkoittaa myös virusten ja bakteerien vapaata liikkuvuutta", toteaakin Helsingin yliopiston zoonoosivirologian professori Olli Vapalahti.

Epidemia yltyy, kun taudinaiheuttaja pääsee uuteen ympäristöön, jossa sille ei ole vastustuskykyä. Näin kävi esimerkiksi zikaviruksen kohdalla Etelä-Amerikassa. Raskauden aikana sairastettu zika aiheuttaa erittäin todennäköisesti vakavia kehityshäiriöitä sikiölle.

Liikkuvuuden lisäksi infektioiden leviämiselle altistaa kaupungistuminen. Kun on paljon ihmisiä lähekkäin, taudinaiheuttajat pääsevät nopeasti ihmisestä toiseen.

Virukset ovat vanha ja toistuva vaiva

Taudit ovat toki levinneet ennenkin. Esimerkiksi keltakuume tuli Afrikasta Etelä-Amerikkaan orjalaivojen mukana. Pahamaineisin zoonoosi eli eläimistä ihmisiin levinnyt tauti oli musta surma, jota levittivät rotat. Aiemmin pandemiat olivat harvinaisempia mutta toisaalta tuhoisampia, koska niitä vastaan ei osattu taistella.

"Nykyään taudit pystytään paljon paremmin toteamaan, nimeämään ja uutisoimaan", Vapalahti sanoo.

"On mahdollisuuksia hoitaa niitä ja rajoittaa niiden leviämistä. Ennen ne olivat mitä lie jumalan vitsauksia.

Ihmisiin tarttuvien virusten alkulähteitä ja levittäjiä ovat muun muassa lepakot, jyrsijät, linnut, hyttyset ja punkit. Tuotantoeläinten pitäminen isoissa yksiköissä on riski, joka mahdollistaa uusien eläinperäisten virusten muuntumisen ja tarttumisen ihmisiin.

Ilmastonmuutos vaikuttaa joidenkin levittäjien esiintymisalueisiin. Suomessa sekä puutiaisia että niiden levittämää aivokuumetta esiintyy nykyään entistä pohjoisempana.

Osa eläinperäisistä viruksista tarttuu eläimistä ihmisiin, mutta ei leviä ihmisestä toiseen. Osa taas pystyy muuntumaan niin, että leviäminen jatkuu ihmisten välillä. Jälkimmäisistä lähtevät liikkeelle vaarallisimmat pandemiat.

Myös virusten muuntumisessa on eroja. Influenssavirus muuntuu joka vuosi, ja rokotteita joudutaan jatkuvasti päivittämään.

Toiset virukset taas pysyvät enimmäkseen samanlaisina tai immuniteetti ainakin pärjää viruksen vähäisille muutoksille. Näitä ovat esimerkiksi puutiaisaivokuumeen aiheuttava TBE sekä todennäköisesti myös zikavirus. Vapalahti uskookin, että rokotteen kehittäminen zikaan on melko suoraviivainen juttu.

Voiko epidemioita sitten ehkäistä ennalta?

"Tärkeintä olisi päästä toteamaan infektio varhaisessa vaiheessa ja estää sen leviäminen ennen kuin muodostuu pitkiä tartuntaketjuja ihmisestä toiseen", Vapalahti vastaa.

"Kaikesta huolimatta useat epidemiat tulevat puskista. Länsi-Afrikan laajaa ebolaepidemiaa ei kukaan osannut ennakoida, eikä kukaan arvannut, että zika aiheuttaisi ongelmia sikiöille. Odota odottamatonta, se on paras neuvo."

Kuva: Eneas De Troya / Flickr (Kuvassa on meksikolainen ratsupoliisi hengityssuojain kasvoillaan vuonna 2009)

*

Juttu perustuu lähes suoraan Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Tartuntatauteja käsitellään myös Helsingin yliopiston Studia Generalia -luennolla 3.maaliskuuta. Silloin professori Jussi Huttunen kertoo lisää jutun aiheesta esitelmässään ”Miten taudit leviävät, kukoistavat ja kuolevat”.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 16
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Tiede RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved