Kuvituskuva talvimaisemasta, jossa aurinko laskemassa horisonttiin.

Vuodenaika vaikuttaa aivojen toimintaan

23.02.2021

Suomalainen tutkimusryhmä selvitti vuodenaikojen vaihtelun vaikutusta aivojen toimintaan. Turun PET-keskuksen tutkijat osoittivat, että päivän pituus vaikuttaa aivojen opioidivälittäjäaineiden toimintaan, ja sitä kautta mielialaan.  

Vuodenajat vaikuttavat tunteisiin ja sosiaaliseen elämään. Kielteiset tunteet vaimenevat kesäisin, kun taas vuodenajoittain vaihteleva ahdistuneisuushäiriö on yleisimmillään talven pimeinä kuukausina. Aivojen opioidivälittäjäaineet säätelevät sekä mielialaa että sosiaalisuutta. 

Turun PET-keskuksessa tehdyssä tutkimuksessa vertailtiin päivän pituuden vaikutusta ihmisten ja rottien aivojen välittäjäaineiden toimintaan. Tutkimus osoitti, että vuorokauden valoisten tuntien määrä vaikuttaa aivojen opioiditoimintaa sääteleviin reseptoreihin.   

– Tutkimuksessa havaitsimme, että opioidireseptorien määrä riippui siitä, mihin vuodenaikaan kuvantamistutkimus oli tehty. Voimakkaimpia muutoksia havaittiin aivojen tunteita ja sosiaalisuutta säätelevillä alueilla. Tällainen vuodenajan mukaan vaihteleva opioiditoiminnan määrä voi olla tärkeä mielialan kausivaihtelua selittävä tekijä, tutkijatohtori Lihua Sun Turun PET-keskuksesta kertoo. 

PET-kuva, joka näyttää aivojen aktiiviset alueet tiivistyvän jännityksen aikana (ylempi rivi) ja yllättävän säikähdyksen aikana (alempi rivi).
Aivojen aktiiviset alueet tiivistyvän jännityksen aikana (ylempi rivi) ja yllättävän säikähdyksen aikana (alempi rivi).

Eläintutkimus vahvistaa valon merkityksen

Tutkijat halusivat myös varmistaa, onko aivojen toiminnan muutosten aiheuttaja juuri valon määrä vai jokin muu tekijä. Tämän selvittämiseksi tutkijat mittasivat rottien aivojen välittäjäainetoimintaa silloin, kun eläimiä pidettiin vakio-olosuhteissa ja ainoastaan päivän valoisan ajan kestoa muunneltiin. Tulokset olivat samankaltaisia kuin ihmisillä tehdyssä tutkimuksessa. 

– Tulosten perusteella erityisesti päivänvalon määrä on kriittinen tekijä opioidivälittäjäaineiden kausivaihtelulle. Tulokset auttavat ymmärtämään mielialan vuodenaikavaihtelun taustalla olevia aivomekanismeja, kertoo professori Lauri Nummenmaa PET-keskuksesta. 

Tutkimus tehtiin positroniemissiotomografian (PET) avulla ja siihen osallistui 204 vapaaehtoista tutkittavaa. Tutkittavien verenkiertoon annosteltiin pieni määrä radioaktiivista merkkiaineitta, joka sitoutuu aivojen opioidireseptoreihin. Merkkiaineiden hajoamista mitattiin PET-kameralla. Tutkimus perustuu Turun yliopistollisen keskussairaalan ja PET-keskuksen suureen aivotietopankkiin, johon kootaan eri tyyppisiä aivokuvia laajoja analyyseja varten.

Lisäksi opioidirespetorien toimintaa tutkittiin PET-kuvantamisen avulla rotilla. Tutkimukseen liittyvät eläintutkimukset tehtiin Turun yliopiston koe-eläinkeskuksessa professori Anne Roivaisen ja johtaja Emrah Yatkinin avustuksella.

Tulokset julkaistiin The Journal of Neuroscience -tiedejulkaisussa.

>> Sama tutkimusryhmä julkaisi aiemmin tänä vuonna artikkelin aivojen opioidijärjestelmän sekä masennukseen ja ahdistukseen liittyvien mielialamuutosten yhteydestä. 

Lisätietoja:

Englanniksi: tutkijatohtori Lihua Sun, Turun PET-keskus, Turun yliopisto, p. +358 44 099 6663, lihua.sun@utu.fi   
Suomeksi/englanniksi: professori Lauri Nummenmaa, Turun PET-keskus, Turun yliopisto, p. +358 50 574 7933, lauri.nummenmaa@utu.fi                                                  

Luotu 23.02.2021 | Muokattu 23.02.2021