Murrang aju-uuringutes toob kaardile 180 uut ajupiirkonda

Dr. Glasseri ja kolleegide töö tulemusena teame nüüd, et ajus ei ole omaette ehituse ja funktsioonidega piirkondi mitte 50 ega 83, vaid koguni 180. Foto: MATTHEW F. GLASSER/AFP

Ajukirurgid ja psühhiaatrid tuginevad patsientidega töötades ligi 100 aastat vanale «ajukaardile». Revolutsiooniline uuendatud «kaart» võimaldab palju suuremat täpsust oluliste otsuste langetamisel.

Inimanatoomia uurimise algusaegadest saadik on aju ehitus olnud suureks müstikaks. See justkui ühtne hall mass suudab korraldada peaaegu kogu meie igapäevast tegevust, kuid kuidas ta seda täpselt teeb, on suuremahulistest ja olulistest teadusuuringutest hoolimata müstika. Üks oluline edusamm aju uurimisel leidis aset ligi sada aastat tagasi, kui saksa neuroloog Korbinian Brodmann avaldas enda ajulahkamiste tulemused – tema kaardistatud 52 ajupiirkonnast sai tänaseni kasutusel olev ajuanatoomia standard. Tänapäevalgi kasutatakse neid piirkondi kui aju-uuringute põhikaarti. Mõnele piirkonnale omistatakse uuringute põhjal kõnevõime valitsmine, teisele visuaalsete sõnumite tõlgendamine.

Saja aasta jooksul on meie tehnoloogia ja teadmised aga kõvasti edasi arenenud ja nagu maapinna kaardistamine on läinud märksa täpsemaks, vajab ka aju «kaart» uuendamist. Ajakirjas Nature avaldatud artiklis käivadki USA teadlased välja uue süsteemi, mis koosneb juba ligi 180st eri funktsioonide ja omadustega ajupiirkonnast.

Uuringut juhtinud Matthew Glasseri jaoks sai see teekond alguse aastaid tagasi. Noore teadlasena asus ta uurima keelelise suhtlusega tegelevaid ajupiirkondi, aga jõudis peagi tupikusse. Kõikjal aju-uuringutes kasutatav Brodmanni süsteem tekitas temas ainult nördimust ja üsna kiiresti sai selgeks, et elusate ajude uurimiseks on vaja paremat «kaarti».

Et Glasser ei olnud ainus, kes aju struktuuri uuenduste järele vajadust tundis, liitusid uuringuta teadlased Washingtoni, Minnesota ja Oxfordi ülikoolidest. Viis aastat kestnud ja miljoneid dollareid maksma läinud uuringus jälgiti magnetresonantstomograafi abil enam kui 200 inimese aju erinevate tegevuste ajal. Näiteks võrreldi ajupilte, mis olid tehtud, kui patsiendid puhkasid, lahendasid matemaatikaülesandeid või kuulasid lugusid. Need andmed kombineeriti ajuosade füüsiliste omaduste ja omavaheliste seostega. Tulemusena kinnitati 83 seni teadaoleva piirkonna olemasolu, kuid uuringu tulemusena lisandus neile veel 97 uut.

Arv ei pruugi olla lõplik

«Lõpuks saime mõlema poolkera kohta kokku 180 piirkonda, aga vaevalt seegi arv lõplik on,» kommenteeris Glasser uuringu tulemusi Science Dailyle. «Mõnes piirkonnas leidsime kohti, mille vahele võiks tõenäoselt piiri tõmmata, aga meil puudusid andmed, et seda piisava kindlusega teha. Keskendusime pigem piiridele, mis jäävad kindlasti püsima.»

Suurema detailsusastmega ajukaart aitab psühhiaatritel ja neuroloogidel patsientide ajupiltidest paremini aru saada ja märgata probleeme palju suurema täpsusega. Mõistagi aitab see kaasa ka ajukirurgias operatsioonide planeerimisel.

Uuringu mitmesaja leheküljeni ulatuvad tulemused avaldati Natures ja kuigi avaldatud andmete läbitöötamiseks ja nendest põhjalikumate järelduste tegemiseks kulub aega, kirjeldavad mitmed maailma juhtivad neuroteadlased ajalehes The Guardian tulemusi juba praegu kui üht suuremat murrangut aju-uuringutes.