Väitös: Synaptiset mekanismit ohjaavat aivokuoren hermosoluverkkojen toimintaa soluviljelmissä ja laskennallisissa malleissa
12.4.2022 10:19:42 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote
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 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
Tutkimus: D-vitamiinitasolla on yhteys lapsen parempaan uneen, mutta suositusta korkeampi annos ei kohenna neurokehitystä14.10.2026 10:30:38 EEST | Tiedote
Väitöstutkimuksen mukaan äidin riittävä D-vitamiinitaso raskauden aikana on yhteydessä lapsen parempaan uneen varhaislapsuudessa. Sen sijaan tavallista suurempi D-vitamiinilisä lapsuuden ensimmäisinä vuosina ei tutkimuksen perusteella parantanut lapsen unta tai neurokognitiivista kehitystä. Nykyisten suositusten mukainen D-vitamiiniannos on tutkimuksen mukaan riittävä lapsen neurokehityksen kannalta.
Tutkimus: Myös terveysviranomaiset hyödyntävät tunteita viestinnässään13.10.2026 14:20:42 EEST | Tiedote
Maailman terveysjärjestö WHO pyrki koronaviruspandemian aikana lisäämään rokotteiden hyväksyttävyyttä, edistämään globaalia solidaarisuutta ja varoittamaan koronaviruksen uhista sosiaalisessa mediassa. Väitöstutkimuksen mukaan viestintä ei perustunut pelkästään tieteelliseen tietoon ja terveysneuvontaan, vaan myös tunteisiin vetoavaan audiovisuaaliseen kerrontaan.
Uusi Corelab-tutkimuskeskus kytkee tekoälyn koko rakennetun ympäristön elinkaaren tutkimukseen12.10.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopistoon on perustettu rakennus- ja kiinteistöalan tutkimuskeskus Corelab. Neljän professorin tutkimusaloja yhdistävässä keskuksessa työskentelee 38 henkilöä. Corelab kokoaa yhteen rakennuksen elinkaaren eri vaiheisiin liittyvää tutkimusta kiinteistöliiketoiminnasta ja kaupunkikehittämisestä suunnitteluun, rakentamiseen ja talotekniikkaan.
Tampere onnistuu houkuttelemaan kansainvälisiä opiskelijoita, mutta ei pitämään kiinni heidän osaamisestaan8.10.2026 12:15:08 EEST | Tiedote
Tuore tutkimus osoittaa, että kansainväliset opiskelijat viihtyvät Tampereella, mutta työllistymisen vaikeudet uhkaavat karkottaa osaajat alueelta.
Tiina Silander nimitettiin koulutuksesta vastaavaksi vararehtoriksi, Tapio Visakorpi jatkaa tutkimuksesta vastaavana vararehtorina7.10.2026 13:36:42 EEST | Tiedote
Tampereen korkeakoulusäätiön hallitus nimitti kokouksessaan 7.10.2026 kasvatustieteiden ja kulttuurin tiedekunnan dekaani Tiina Silanderin koulutuksesta vastaavaksi vararehtoriksi sekä vararehtori Tapio Visakorven tutkimuksesta vastaavaksi vararehtoriksi kaudelle 1.1.2027–31.12.2031.
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
