Tampereen yliopisto

Väitös: Synaptiset mekanismit ohjaavat aivokuoren hermosoluverkkojen toimintaa soluviljelmissä ja laskennallisissa malleissa

Jaa

FM Heidi Teppola-Gürelin väitöskirja tarjoaa uutta tietoa aivokuoren hermosoluverkkojen aktiivisuudesta ja sitä ohjaavista synapsitason mekanismeista soluviljelmässä syntymänjälkeisessä kehitysvaiheessa. Tutkimuksissa löydettiin uudenlaisia verkkoaktiivisuuden etenemismalleja, joita hermovälittäjäaineet ja niiden reseptorit vuorovaikutteisesti säätelivät. Lisäksi Teppola-Gürel kehitti väitöskirjassaan hermosoluverkkojen aktiivisuuden analysointimenetelmän, joka tukee kokeelliseen dataan pohjautuvien laskennallisten mallien kehittämistä.

Väitöskirjassaan Teppola-Gürel tutki, kuinka synaptinen viestinvälitys vaikuttaa vastasyntyneen rotan aivokuorelta eristettyjen hermosoluverkkojen aktiivisuuskuvioiden alkamiseen, etenemiseen ja päättymiseen.

— Aivokuoren hermosoluverkkojen toiminnallinen kypsyminen alkionaikaisissa ja syntymänjälkeisissä kehityksen vaiheissa on perustavanlaatuinen prosessi, jossa poikkeavuuksien tiedetään johtavan hermostollisiin kehityshäiriöihin, Teppola-Gürel kertoo.

Spontaani purskeaktiivisuus on tunnusomaista kehittyvien hermosoluverkkojen toiminnalliselle kypsymiselle sekä aistinvaraisella aivokuorella että aivokuorelta eristetyistä soluista muodostetuissa soluviljelmissä. Hermosoluverkon purskeaktiivisuus kehittyy samanaikaisesti verkon rakenteen ja synaptisen viestinvälityksen muodostumisen kanssa.

— Tutkimalla, kuinka synaptiset mekanismit ohjaavat kehittyvien hermosoluverkkojen aktiivisuutta, voimme mahdollisesti löytää keinoja ehkäistä hermostollisten kehityshäiriöiden syntyä tulevaisuudessa, Teppola-Gürel selventää.

Väitöskirjassa tutkittiin synaptisessa viestinvälityksessä keskeisten kiihdyttävien ja estävien reseptorien vuorovaikutuksia hermosoluverkon purskeaktiiviisuuden synnyssä, kulussa ja päättymisessä. Tutkimuksissa havaittiin hermosolujen toimintaa kiihdyttävien, nopeiden, AMPA-reseptorien lisäävän variaatiota erilaisilla aktiivisuuden kulkureiteillä, kun taas hitaat NMDA-reseptorit osoittautuivat verkonlaajuisen purskeaktiivisuuden ylläpitäjiksi.

Väitöstutkimuksissa testattiin myös nopean estävän GABAA-reseptorin vuorovaikutusta kiihdyttävien AMPA- ja NMDA- reseptorien välittämään verkkoaktiivisuuteen. Tutkimuksissa löydettiin ainutlaatuinen AMPA- ja GABAA-reseptorivälitteinen vuorovaikutus.

Tutkimustulokset osoittavat, että epätasapaino kiihdyttävien ja estävien reseptorien toiminnassa johtaa niin sanottuun superpurskeaktiivisuuteen, joka muistuttaa epileptistä purskeaktiivisuutta.

— Voidaan ajatella, että mahdollinen epätasapaino kiihdyttävien ja estävien reseptorien välillä vaikuttaa heikentävästi aivokuoren aisti-informaation prosessointiin, mikä puolestaan ​​voi johtaa erilaisiin hermostollisiin häiriöihin, Teppola-Gürel sanoo.

— Väitöskirjassani esitetään ensimmäistä kertaa, miten aivokuoren hermosoluverkoista tallennettua monielektrodiaikasarjadataa voidaan hyödyntää matemaattisten verkkoaktiivisuusmallien tukena. Kokeelliseen dataan pohjautuvien tietokonemallien avulla voidaan simuloida lääkeaineiden vaikutuksia verkon purskeaktiivisuuteen ja mahdollisesti jopa ennustaa hermostollisten kehityshäiriöiden syntyä, Teppola-Gürel kertoo.

Lisäksi väitöskirjassa tutkittiin ihmisen neuroblastoomasolujen kykyä erilaistua fenotyypiltään hermosoluverkkojen kaltaisiksi estradiolin, kolesterolin, aivoista peräisin olevan neurotrofisen tekijän ja retinoiinihapon avulla. Tutkimukset osoittavat, että ihmisen solut erilaistuvat fenotyypiltään hermosolujen kaltaisiksi. Estradiolin, kolesterolin ja retinoiinihapon yhdistelmäkäsittely edesauttaa hermosolujen neuriittien kasvua ja haarautumista, synaptista vesikkelikierrätystä sekä hermosoluverkon muodostumista ihmisen soluviljelmissä. Väitöskirjassa kehitetty erilaistamismenetelmä mahdollistaa ihmisen soluihin pohjautuvat jatkotutkimukset.

Heidi Teppola-Gürel on syntynyt Oulussa ja kirjoittanut ylioppilaaksi Oulun normaalikoulun lukiosta vuonna 2002. Hän on valmistunut filosofian maisteriksi Tampereen yliopistosta lääketieteellisen teknologian instituutista vuonna 2008. Hän on työskennellyt väitöskirjatutkijana Tampereen yliopistossa lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa ja Freiburgin yliopistossa Saksassa. Tällä hetkellä hän työskentelee tutkijana Neurotieteen keskuksessa Helsingin yliopistossa.

FM Heidi Teppola-Gürelin neurotieteen alaan kuuluva väitöskirja Rodent and Human Neuronal Networks – Analysis of Functional Maturation, Synaptic Transmission, and Spontaneous Activity in Vitro tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 22.4.2022 klo 12.00 alkaen. Paikkana on Sähkötalo-rakennuksen auditorio S2, Korkeakoulunkatu 3. Vastaväittäjänä toimii professori Maria Victoria Sanchez-Vives Barcelonan yliopistosta. Kustoksena toimii dosentti Marja-Leena Linne lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Heidi Teppola-Gürel
heidi.teppola@tuni.fi

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Taloustieteen väitös: Ruotsin politiikka lisännyt eriarvoisuutta23.5.2022 11:18:30 EEST | Tiedote

Voi vaikuttaa paradoksaaliselta, miten Pohjoismaat ovat yhdistäneet tasa-arvon ja korkean verotuksen kilpailukykyisiin talouksiin. Perinteisesti taloustieteessä on ajateltu, että tasa-arvolla ja taloudellisella tehokkuudella on vaihtosuhde, mutta Pohjoismaiden menestys ei ole ollut sattumaa. Tasa-arvo, taloudellinen turva ja dynaamiset taloudet voivat täydentää toisiaan. KTM ja TM Heikki Palviainen tutki taloustieteen väitöskirjassaan köyhyyden kehitystä ja sosiaaliturvajärjestelmien vaikutusta tulojen uudelleenjakoon ja työllisyyteen Suomessa ja muissa Pohjoismaissa.

Väitös: Kirjallisuus kannattaa – myös opiskeltaessa vierasta kieltä ja kulttuuria23.5.2022 08:59:11 EEST | Tiedote

Kaunokirjallisuuden käyttäminen genetiivimuotojen harjoitteluun on kuin hankkisi koiran, jotta sitä voisi oppia harjaamaan. Laajassa merkityksessä kaunokirjallisuuden avulla voidaan tutustua kieleen ja kulttuurialueeseen. FL Dieter Hermann Schmitz toteaa väitöskirjassaan, että on kuitenkin tarpeen poiketa klassisesta kirjallisuuskäsityksestä ja kirjallisuushistoriallisesti merkittävien teosten pakollisesta lukemisesta.

Väitös: Kauppayritykset tarvitsevat uusia liiketoimintamalleja markkinoiden muutoksessa19.5.2022 12:10:05 EEST | Tiedote

Kriisit kuten COVID-19-pandemia ja Ukrainan sota ovat nostaneet kaupan alan yritykset uutisvirran keskiöön. Poikkeusolot siirtävät kauppayritysten huomiota pitkänjänteisestä kehittämisestä nopeaan reagointiin. Toimiala käy samalla läpi historiallista murrosta, transformaatiota, jossa muutoksen kohteina ovat kaupankäynnin muodot, tavat ja toimijoiden roolit. KTM Harri Hokkasen väitöstutkimus osoittaa kauppayritysten valintojen vaikuttavan merkittävästi siihen, millaisena kauppa tulevaisuudessa näyttäytyy ja miten se organisoituu.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme