tehtävämme

Tutkimuksemme tavoitteena on lisätä ymmärrystä siitä, miten hermosto-ja verisuonijärjestelmät kehittyvät, kommunikoivat ja toimivat yhdessä oikean aivotoiminnan varmistamiseksi.

kiinnostuksen kohteemme

vaikka aivot edustavat 2% kehon massasta, ne käyttävät levossa 20% kehon energiasta. Tämä energian käyttö riippuu verenkierrosta saadusta hapesta ja ravinteista. Näin ollen on olemassa kolme ainutlaatuista piirrettä veren toimittamiseksi aivoihin hermopiirien normaalin toiminnan varmistamiseksi. Ensinnäkin aivot on tiheästi verisuonitettu vastaamaan sen suurta metabolista kysyntää. Kaikki aivojen hermosolut sijaitsevat 50 mikronin säteellä lähimmästä hiussuonesta. Toiseksi hermotoiminnan ja verenkierron välillä on toiminnallinen kytkentä, koska normaalin käyttäytymisen aikana aivojen alueellisessa metabolisessa tarpeessa tapahtuu hetkellisiä muutoksia: nämä alueet on saatava ”verkkoon” nopeasti. Kolmanneksi aivojen verisuonet muodostavat veri-aivoesteen, joka tarjoaa tiukasti valvotun ympäristön, jossa ei ole myrkkyjä eikä taudinaiheuttajia, ja jolla on asianmukaiset kemialliset koostumukset synaptista siirtoa varten. Tämä takaa normaalin aivotoiminnan.

kokeelliset lähestymistavat

neurovaskulaaristen vuorovaikutusten tutkimus yhdistää neurotieteen ja verisuonibiologian aloja. Neurovaskulaaristen vuorovaikutusten anatomiset ja toiminnalliset näkökohdat näkyvät parhaiten in vivo-asetuksissa, kuten verkkokalvossa, tyvitumakkeessa ja aivokuoressa. Näin ollen tärkeimmät lähestymistavat käytämme laboratoriossa ovat hiiren genetiikka ja viime aikoina myös seeprakalat. Näiden menetelmien avulla voimme samanaikaisesti tarkkailla molempia järjestelmiä endogeenisesti. Tarkemmin sanottuna ne antavat meille mahdollisuuden käyttää geneettisiä manipulaatioita häiritsemään toista järjestelmää ja havainnoimaan siitä aiheutuvia seurauksia toisessa. Neurovaskulaaristen vuorovaikutusten taustalla olevien molekyylisignaalien tunnistamiseksi ja luonnehtimiseksi olemme myös kehittäneet erilaisia in vitro-määrityksiä, seulontastrategioita ja laskennallisia malleja. Tämän jälkeen siirrämme näiden in vitro-tekniikoiden tulokset takaisin in vivosystem-järjestelmään validoitavaksi. Jotta saataisiin selville mekanismit, jotka toimivat in vivo normaaleissa fysiologisissa olosuhteissa, olemme äskettäin rakentaneet mittatilaustyönä suunnitellun kaksifotonimikroskoopin, jolla seurataan hermosolujen ja verisuonten kytkentää ja veri-aivoesteen läpäisevyysdynamiikkaa kuvaamalla aivoikkunoiden läpi hereillä olevilla hiirillä. Pyrimme ymmärtämään neurovaskulaarisia vuorovaikutuksia molekyylitasolta systeemitasolle.