Browsing by Title
Now showing items 18352-18371 of 32623
-
(2019)The problem of morphological ambiguity is central to many natural language processing tasks. In particular, morphologically rich languages pose a unique challenge due to the large number of possible forms some words can take. In this work, we implement and evaluate a method for morphological disambiguation of morphologically rich languages. We use deep learning techniques to build a disambiguation model and leverage existing tools to automatically generate a training data set. We evaluate our approach on the Finnish, Russian and Spanish languages. For these languages, our method surpasses the state-of-the-art results for the tasks of part-of-speech and lemma disambiguation.
-
(2014)As a central neural process attention suppresses most of the sensory input while letting through what it deems most important at any certain time, and hence acts as a filter for sensory input. Neuronal mechanisms underlying the coordination of attention have been investigated by using invasive field potential and multiunit recordings as well as with functional magnetic resonance imaging (fMRI). However, less is known of the electrophysiological correlates of the coordination of attention by using magneto- and electroencephalography (MEG and EEG) recordings that record neuronal activity over the whole brain. This study focuses on the neuronal mechanisms of visual attention as investigated by MEG and EEG recordings. Importantly, attentional deficits are central in many brain disorders such as in attention deficit disorder but also affected in several other brain diseases. Hence, understanding the neuronal mechanisms of attention is of central importance to understanding the cognitive deficits in neuropsychiatry.
-
(2018)Objectives: Faces provide an ideal platform to look into the ways in which our brains process multidimensional information. In order to still recognize an individual when their expression changes, our brain must be able to separate two overlapping sources of information. Previous fMRI-studies have found several brain areas involved in face processing, especially fusiform face area (FFA), occipital face area (OFA), and superior temporal sulcus (STS). EEG- and MEG-studies have also pointed out face-specific temporal components, mainly P1, N170, and N250. However, only few studies have varied both expressions and identities at the same time, or combined spatially precise fMRI with temporally precise M/EEG. Methods: In separate experiments, EEG and fMRI were measured while participants (n=17) viewed morphed faces varying in their expression (neutral, happy, fearful and angry) and in identity. Classification accuracies were calculated using support vector machine (SVM), both from different spatial locations in fMRI and from different timepoints in EEG. In addition, the classification information in fMRI and EEG were combined using representational similarity analysis (RSA). Results: In EEG, we found support for very early processing of expressions (at 110 ms), later processing of identities (at 250 ms) than expressions, and more sustained decoding of angry faces than faces with other expressions. In fMRI, coding of expressions were found on a broad area containing early visual areas and face processing areas OFA, FFA, and STS. Results for identities, although less clear, showed FFA and middle frontal gyrus (MFG). RSA combining both EEG and fMRI showed progression of information from early visual areas at 130 ms to FFA at 150 ms, and to FFA and STS at 200 ms. Conclusions: Our results showed that with multivariate data analysis methods, temporal and spatial neural representations of faces can be studied simultaneously. Consistent with neural models of face processing, our results suggest partially separate processing of expressions and identities in spatially distributed brain network.
-
(2013)Objectives. The main function of eye blinking is to moisten and protect the cornea. Therefore it may be surprising that blink rate can convey information about the person's emotional and cognitive state, and that people with abnormal blink rates can be perceived as unfriendly or nervous. Moreover, listeners' blinks have been shown to synchronize with a videotaped speaker's blinks. For these reasons, blinks are suggested to have social functions, as well. The objective of this thesis was to probe the neural correlates of blink viewing with magnetoencephalography (MEG). The research questions were: 1) Do viewed eye blinks elicit observable MEG responses? If they do, which brain regions are involved? 2) How does the response change when the blink video is slowed down? 3) Are the self-produced blinks synchronized with the viewed blinks? Methods. The participants (n = 9) were presented with a video of a neutral female face showing no other movement than a single eye blink. The video was played back with normal speed (blink duration 351 ms) and in slow motion (950 ms); a pair of normal and slow videos was repeated 102 times. Between the blink videos, five other facial expressions were shown, and the participants task was to memorize those expressions. A 306-channel neuromagnetometer recorded the brain responses with a sampling rate of 600 Hz. After averaging and filtering the responses, the mean peak latencies, return-to-baseline durations and amplitudes were compared on the channels showing the strongest peaks. The participants blinks were measured with electro-oculogram (EOG), and the proportion of blinks occurring during the viewed blink was compared with the proportions of blinks at other time points. Results and discussion. Both fast and slow viewed blinks elicited prominent MEG responses. The mean peak latencies of the responses to the slow blinks were longer than those to the normal blink (445 ms vs. 317 ms). The responses to the slow blink also returned to the baseline later (921 ms vs. 537 ms). The maximum responses were equal in amplitude between the normal and slow conditions, contrary to our expectations based on earlier results showing that when the viewed stimuli move faster, the responses are stronger. In accordance with earlier EEG results, the cortical sources, modeled as current dipoles, were located mainly in the occipito-temporal cortical regions in the right hemisphere. The subjects also tended to blink more after the blink in the video (peak around 700 ms after the onset of the viewed blink). In conclusion, eye blinks are likely to have social relevance, and this was the first study to demonstrate with MEG how the human brain reacts to viewed blinks.
-
(2018)Currently, there is an undeniable need for more effective treatments of depression. The efficacy of traditional antidepressant drugs becomes apparent after multiple weeks of treatment. New advancements in depression treatments have been made, as glutamatergic NMDA-receptor antagonist ketamine is seen to ameliorate symptoms rapidly, even only hours after drug administration. Understanding ketamine’s mechanism of action as an antidepressant could enable the development of more effective antidepressant drugs. The critical molecular level component in ketamine’s antidepressant effect is considered to be the activation of TrkB tyrosine receptor kinase B, which subsequently leads to the initiation of signaling pathways, which regulate synaptic plasticity. So far, it has not been examined; whether there is a difference in ketamine’s antidepressant effect based on the dosing-time of day. The aim of the present study was to find out if there is a variation between ketamine’s effect on synaptic plasticity and the circadian phase in which the drug is administered. Ketamine’s (200 or 50 mg/kg, i.p.) effects were studied in C57BL/6J–mice during light phase (mouse’s inactive phase) and dark phase (mouse’s active phase) of the day. The phase of the day didn’t affect the activity of TrkB signaling in its related parts (pTrkBTyr816, pGSK3βSer9, p-p70S6KTyr421/Ser424 and p-p44/42MAPKThr202/Tyr204) in prefrontal cortex samples which were analysed in Western blot assay. Ketamine increased dose-dependently the phosphorylation of GSK3βSer9 and p70S6KTyr421/Ser424 as well as decreased p-p44/42MAPKThr202/Tyr204 at 30 minutes after drug administration in both phases of the day. Ketamine (200 mg/kg, i.p.) also lowered the glucose concentration measured from the trunk blood. To examine the effect of hypoglycemia on the activity of TrkB signaling another experiment was conducted. The hypoglycemia induced by insulin detemir (6 IU/kg, i.p.) didn’t affect any measured protein phosphorylation at 60 minutes after drug administration. The results of this study support the notion of ketamine’s rapid and dosedependent induction of neuroplasticity. The possible role of hypoglycemia in ketamine's neuropharmacology should be investigated in future studies.
-
(2020)Background Merkel Cell Carcinoma (MCC) is a rare neuroendocrine tumor that is associat-ed with old age and immunosuppressive condition. It has two distinct sub-groups differentiated with their Merkel Cell Polyomavirus (MCPyV) positivi-ty/negativity. While both groups are considered aggressive, the Merkel cell Pol-yomavirus negative group has significantly worse prognosis. Traditionally MCC cases have been diagnosed based on their physiological appearance and im-munohistochemical markers such as cytokeratin 20 and tumor transcription factor-1, which differentiate MCCs from small cell carcinomas. It still requires skilled personnel such as dermatologists and pathologists to identify MCCs. More precise and effective biomarkers are required to improve MCC diagnos-tics, to enhance patient survival and in the development of personalized medi-cine for MCC. Neurocan (NCAN) is a chondroitin sulphate proteoglycan that is found mainly in central nervous tissue in adults. The core protein of Neurocan is formed of 3 domains, G1 containing a single immunoglobulin domain, the glycosamino-glycan binding backbone and G3 domain containing regulatory protein-like sequences and epidermal growth factor/lectin-like domains. It is produced mainly by reactive astrocytes and its main function is to guide the growth of ax-ons and to participate in the formation of neural extracellular matrix. Neurocan is linked to inhibition of axonal regeneration and glial scarring in case of neu-ral injury. There are few mentions of Neurocan changes related to cancer out-side of the central nervous system, however, there is clear evidence of chon-droitin sulphate proteoglycan involvement in tumor invasiveness and potential-ly promotion of malignant tumor phenotype. Aim of the study and experimental design This thesis is a part of a project studying novel biomarkers and therapeutic tar-gets for MCC. The aim of the study was to identify a novel cancer specific gene (Neurocan) that would be either a potential biomarker or therapeutic target, and to set up the pipeline for further expanding the parent project. Neurocan was first identified from outlier gene detection methods applied to MCC sample series containing samples of 141 MCC patients. After this Neu-rocan expression levels were studied at protein level using immunohistochem-istry for MCC sample series. NCAN expression levels in MCC cell lines were investigated at mRNA and protein level with qPCR and Western blotting re-spectively. Functional studies of Neurocan such as an effect on cell prolifera-tion were performed with siRNA knockdown assays, and analyzed with West-ern blotting and qPCR. Results 144 FFPE samples in TMA (tissue microarray) format were stained for Neu-rocan protein expression; 31 samples expressed NCAN at low level, 60 at in-termediate level and 53 cases had high NCAN expression. The low NCAN ex-pression correlated with poor MCC specific survival (5-year survival 44%) when compared to intermediate and high expression groups (5-year survival 73% and 65% respectively). Kaplan-Meier survival analysis also implicated a signifi-cant difference in survival between the groups, p-value 0.044. NCAN expres-sion levels had a strong association with Merkel Cell Polyomavirus (MCPyV) status (Pearson Chi-square, p-value = 0.006) with 83% of high NCAN expres-sion cases being MCPyV positive, where as 55% of low NCAN expression cases were MCPyV negative. Cox proportional hazards model revealed that NCAN is unlikely to be an independent variable in patient survival. NCAN expression correlated with the MCPyV status of 9 tested MCC cell lines (Student’s t-test, p-value = 0.041). Protein level studies were inconclusive due to lack of specific antibodies and testing methods. 4 cell lines were tested for NCAN functionality in cell cultures. siRNA knock-down of NCAN did not affect the survival of MCC cell lines, however, it had a reducing effect on Large T-antigen expression of the MCPyV positive cell lines. Likewise, siRNA knockdown of Large T-antigen reduced the expression of NCAN mRNA in MCPyV positive cell lines. No such interactions were found in the MCPyV negative cell lines. siRNA knockdown of sT-antigen significantly reduced the growth of MCPyV positive WaGa cell line (Student’s t-test, p-value = 0.01). NCAN and large T-antigen targeting siRNAs had only a minor growth reducing effect on WaGa cell lines, and MKL1 cell line saw only minor growth reduction with all of the different siRNA treatments. These were not statistically significant findings. Whether Neurocan expression is directly controlled by MCPyV T-antigens, or whether the regulation is due to a signaling cascade of sorts, is still unknown.
-
(2024)Tämä maisterintutkielma tarkastelee autismille annettuja merkityksiä vauva.fi Kirjolla-verkkokeskustelussa. Kirjolla-sarja nousi suureen suosioon keväällä 2023, ja on johtanut vilkkaaseen yhteiskunnalliseen keskusteluun neurokirjosta ja autismista. Autismin mediaesitykset ovat tyypillisesti esittäneet autisteja stereotypioiden kautta, eikä ole huomioinut autismin moninaisuutta. Ne tavat, joilla autismia ja neuromoninaisia ihmisiä käsitellään populaarikulttuurissa, voivat vaikuttaa autistien yhdenvertaisuuteen monilla tasoilla, erityisesti siksi, että media on yksi valtaväestön autismitietoisuuden päälähteistä, joka muovaa autismikäsityksiä. Haluan tutkimuksellani uudelleenkäsitteellistää kapeita autismikäsityksiä, ja kriittisesti tarkastella ableistisia puhe- ja ajattelutapoja neurokirjon ihmisistä, edistämällä siirtymää kohti neuromoninaista ajattelua, jossa autismi nähdään luonnollisena osana ihmisyyttä. Tutkimusmenetelmänä käytän temaattistä sisällönanalyysiä, jonka avulla analysoin tutkimusaineistosta nousseita teemoja. Sijoittumalla kriittisen vammaistutkimuksen, autismitutkimuksen ja feministisen teoriaperinteen risteymäkohtiin, olen kiinnittänyt erityistä huomiota keskustelijoiden autismikäsityksiin, ja millä tavalla ne mahdollisesti toisintavat autismiin tavallisesti liitettyjä stereotypioita, neuronormatiivisuutta ja autistien ja autismikulttuurin toiseuden kokemusta. Tutkielman tulokset korostivat Kirjolla-sarjan yhteiskunnallista merkitystä, ja tarvetta autismitietoisuudelle joka edistää tietoisuutta autismin moninaisuudesta.
-
(2022)Tavoitteet Ihmisen tarkkaavaisuus suuntautuu usein spontaanisti pois ulkoisista informaation lähteistä kohti omia ajatuksia, tuntemuksia tai kuvitelmia, jotka eivät liity ympäristön aistiärsykkeisiin. Ajatusten harhailuun painottuvien ajanjaksojen aikana aistiärsykkeiden prosessointiin liittyvän P300-vasteen amplitudi eli jännitevaste pienenee. Lisäksi on havaittu, että ulkoisen tehtävän vaatimustaso vaikuttaa ajatusten harhailuun. Tämä tutkimus selvitti i) harhailevatko ajatukset helppojen tehtävien aikana enemmän kuin vaikeiden, ii) millaisia ajatussisältöjä ajatusten harhailun aikana ilmenee sekä iii) miten ajatusten harhailu vaikuttaa ärsykeprosessointiin. Lisäksi tarkasteltiin, miten edellisestä kohdeärsykkeestä kulunut aika vaikuttaa ajatusten harhailuun ja P300-vasteen amplitudiin. Menetelmät Tutkimuksessa mitattiin aivosähkökäyrää (elektroenkefalografiaa, EEG) 28 henkilöltä (14 naiselta ja 14 mieheltä), joista enemmistö oli korkeakouluopiskelijoita. Koehenkilöiden ikä vaihteli välillä 22-36 (ka = 26 vuotta). Tutkimus koostui valintatehtävästä (helppo) ja työmuistitehtävästä (vaikea), jotka molemmat esitettiin koehenkilölle tietokoneen näytöllä. Koehenkilöiden ajatusten sisältöä mitattiin 10-osaisen Thought probe -kyselyn avulla, jota esitettiin tehtävien välissä. Tulokset Tulokset osoittivat, että helpossa tehtävässä tehtiin vähemmän virheitä ja vastausajat olivat nopeampia vaikeaan tehtävään verrattuna. Nämä tulokset vahvistivat, että tehtävän vaikeustason manipulaatio oli onnistunut. Ajatusten harhailua esiintyi vaikeiden tehtävien kohdalla vähemmän verrattuna helppoihin tehtäviin. Helpon tehtävätyypin aikana tehtäviin kohdistuvia ajatuksia esiintyi harvemmin. Vaikeiden tehtävien aikana koehenkilöiden ajatuksissa toistuivat tehtävän suoritukseen ja strategioihin liittyvät teemat. Ajatussisällöt jaettiin neljään komponenttiin, jotka olivat Episodisen sosiaalisen kognition komponentti, Tarkoituksellisen ajattelun komponentti, Mielikuvituksellinen komponentti ja Ruminaatio-komponentti. P300-vaste oli odotetusti voimakkaampi vaikeiden tehtävien kohdalla verrattuna helppoihin tehtäviin. Edellisestä kohdeärsykkeestä kuluneen ajan kasvaessa koehenkilöt alkoivat valmistautua seuraavan kohdeärsykkeen esiintymiseen. He kiinnittivät enemmän huomiota ärsykkeisiin, jotka esitettiin pidemmän kohdeärsykkeiden välillä esitettyjen (engl. non-target, NT) ärsykkeiden sarjan jälkeen. Koehenkilöt alkoivat keskittyä ärsykkeisiin vaikean tehtävätyypin kohdalla enemmän, kun NT-ärsykkeiden määrä kasvoi. Päinvastoin ajatusten harhailu lisääntyi helpon tehtävätyypin kohdalla sitä enemmän, mitä pidempään NT-ärsykkeitä esitettiin. Johtopäätökset Tulokset ovat yhteneväisiä tutkimuksen hypoteesien ja aiempien tutkimustulosten kanssa. Kognitiivisesti kevyemmissä tehtävissä ajatusten harhailua ilmeni enemmän kuin haastavammissa tehtävissä. Helppojen tehtävien aikana tehtäväsuuntautuneita ajatuksia raportoitiin vähemmän, kuin vaikeiden tehtävien aikana. Vaikka ajatussisältöjä ja jännitevasteita on kartoitettu ja mitattu erikseen jo aiemmin, ei vastaavaa yhdistelmätutkimusta, jossa selvitettiin sekä tehtävän vaikeuden että ajatussisältöjen vaikutusta jännitevasteisiin, ole vielä juurikaan tehty. Tarkkaavaisuus vaikuttaa olevan hyvin tilannesidonnaista ja ympäristöön mukautuvaa. Tulevissa tutkimuksissa voitaisiin selvittää, miten tilannesidonnainen tarkkaavaisuuden säätely mahdollisesti toimii esimerkiksi autoa ajaessa eri ympäristöissä.
-
(2019)Masennus on kansanterveydellisesti merkittävä ongelma, sillä suomalaisista n. 5 % sairastuu vuoden aikana. Sairaus vaikuttaa selvästi elämänlaatuun heikentämällä toiminta- ja työkykyä. Erilaisia neuromodulaatiomenetelmiä on käytetty jo pitkään masennuksen hoidossa, erityisesti hoitoresistentissä taudissa. Vanhin niistä on sähköhoito, jota on käytetty jo 1930-luvulta lähtien. Viime aikoina on myös kehitetty uusia, ei-invasiivisia hoitoja. Uusin niistä on tDCS, eli transkraniaalinen tasavirtastimulaatio. Tähän työhön liittyy lyhyt katsaus masennuksesta ja erilaisista neuromodulaatiomenetelmistä. Tämän lisäksi tehtiin HYKS psykiatrian kautta pilottitutkimus tasavirtastimulaatiohoidosta. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää hoitomenetelmän hyötyä vaikeahoitoisten masennuspotilailla. Potilaita rekrytoitiin HUS alueelta Keravalta ja Järvenpäästä. Yhteensä tutkimukseen osallistui 15 potilasta. Tutkimuksessa annettiin 2 mA tasavirtastimulaatiohoitoa 30 minuutin ajan 5 päivänä viikossa 3 viikon ajan. Tuloksia mitattiin ensijaisesti PHQ9-oirekyselyllä, lisäksi potilaat täyttivät BDI-, Oasis-, Sheehan toimintakykyasteikko-, Core5- ja 15D-kaavakkeet. Kaavakkeita kerättiin potilailta hoidon alussa ja jokaisen hoitoviikon jälkeen. Tutkimuksella ei osoitettu tilastollisesti merkittävää hyötyä tDCS-hoidosta. Potilaiden PHQ9 pisteet vähenivät keskimäärin n. 20 %. Kolme potilasta, eli 20 % osallistuneista, saavuttivat remission, joka määriteltiin 50 % laskuksi PHQ9 pisteissä. Pisteet vähenivät keskiarvoltaan 18,80 (SD ±6,3) pisteestä 15,00 (SD±7,3) pisteeseen. P-arvo oli 0,06. Tutkimuksen tulokset viittaavat aiempiin tutkimuksiin vertaillen heikompaan tehoon, mikä osittain voi selittyä vaikeahoitoisemmalla potilasmateriaalilla ja tutkimuksen pienellä otoksella.
-
(2016)Vestibulaarischwannoomaleikkauksen aikana tehtävän neuromonitoroinnin keskeinen tavoite on säilyttää facialis-hermon toiminta. Tähän tarkoitukseen on kehitetty elektromyografia-signaaliin (EMG) perustuvia monitorointimenetelmiä. A-sarjaksi nimetyn EMG-ilmiön on raportoitu ennustavan leikkauksenjälkeistä facialis- hermon halvausta. Tutkimuksessa pyrittiin omalla potilasaineistolla selvittämään, ennustaako A-sarjojen kesto pysyvää facialis-hermon vauriota ja toimiiko kirjallisuudessa esitelty A-sarjan 10 s kynnysarvo turvarajana hermovaurion syntymisen suhteen. Lisäksi halusimme selvittää, liittyykö B-sarjaksi nimetty EMG-ilmiö leikkauksenjälkeiseen facialis-vaurioon. Aineistossamme oli 59 potilasta, joille tehtiin vestibulaarischwannoomaleikkaus intraoperatiivista monitorointia apuna käyttäen ja joiden facialis-hermon kliininen toiminta määritettiin kontrollikäynnillä 3 kk leikkauksen jälkeen. Leikkauksenaikaisen A-sarjan kestolla ei ollut merkitsevää korrelaatiota facialis-hermon vaurioon (r=–0,11, p=0.40). Myöskään A- ja B-sarjojen yhteiskesto ei korreloinut facialis-vaurion kanssa (r=–0.23, p=0.07). Oireita saaneiden ja oireettomien ryhmien välillä ei ollut merkittävää eroa A-sarjan kestossa (403 s vs. 578 s, p=0.52). Lisäksi todettiin, että kirjallisuudessa aiemmin raportoitu 10 s kynnysarvo ei erotellut potilaita facialis-vaurion suhteen. Tuloksemme osoittavat, että leikkauksenaikaisen A-sarjan tai B-sarjan kestoa ei voida käyttää ennustamaan pysyvää facialis-hermon vauriota. Lisäksi totesimme, että kirjallisuudessa esitetty A-sarjan keston kynnysarvo ei ollut käyttökelpoinen, joten aiemmin esitettyihin turvarajoihin on suhtauduttava varauksella.
-
(2018)Histamine acts as a neurotransmitter in the central and peripheral nervous system and it has a role in various body functions. Histamine neurons spread widely to most of the central nervous system where histamine has an important role in sleep-wake cycles, regulation of appetite, and motor functions. The effects of histamine are mediated mostly by H1-, H2- and H3-receptors in the central nervous system. The synthesis of histamine and the release of histamine from the presynaptic nerve endings are regulated by H3-receptor via negative feedback. H3-receptors are located also on the presynaptic cell membranes of other neurons where they regulate the release of other neurotransmitters. Several animal experiments have shown that H3-receptor-mediated mechanisms have been observed to have an important role in the regulation of the motor functions together with other neurotransmitter systems especially in the basal ganglia area. The histaminergic system is involved in the patophysiology of diseases such as Parkinson’s disease, Tourette’s syndrome and Huntington’s disease where motor performance is impaired. Functional, physiological and genetical changes in the histaminergic system have been observed in patients with these diseases. There are no clinically used histaminergic compounds for the treatment of these diseases, though recently in animal experiments the histaminergic compounds have proved to be promising. The aim of this Master’s thesis study was to examine the effects of histamine deficiency in the brain on the levodopainduced dyskinesias in histidine decarboxylase knock-out mice (HDC KO) (n=9) and wild-type mice (n=12) in a 6-OHDA mouse model of Parkinson’s disease. The mice were injected with a neurotoxic 6-OHDA solution (3 μg) into the right medial forebrain bundle to cause a unilateral dopaminergic lesion. The success of degeneration of dopaminergic neurons were measured by a rotating rod test and amphetamine-induced (2.5 mg/kg) and apomorphineinduced (0.5 mg/kg) rotameter tests. A daily treatment of levodopa and benserazide (4.5 mg/kg, 1.125 mg/kg) was initiated after the behavioural studies for 10 days. On the last day of the treatment the dyskinesias of the mice were filmed for one minute after 20, 40, 60, 80, 100 and 120 minutes after levodopa dose. After the filming, the mice were killed by decapitation and their middle brains were collected for immunohistochemical studies to measure the extent of the dopaminergic lesion. No statistically significant difference was observed between genotypes in levodopa-induced dyskinesias. In previous studies of our study group more severe levodopa-induced dyskinesias were observed in HDC KO mice when the dopaminergic lesion was caused in the striatum in the 6-OHDA mouse model. The degenerated brain area and thereby the extent of the lesion may have importance in observing the difference between levodopa-induced dyskinesias. In this Master’s thesis study the dopaminergic lesions were equally successful with both genotypes. Therefore differently successful lesions between the genotypes can not be the reason why the difference in genotypes in levodopa-induced dyskinesias was not observed. HDC KO mice were observed to have significantly increased ipsilateral rotational behaviour induced by amphetamine in amphetamine-induced rotametry. Previous studies have shown that HDC KO mice have increased dopamine release and high dopamine metabolite levels which might explain the increased rotational behaviour induced by amphetamine in this study. The observations of earlier studies and this Master’s thesis study verify the relation between histaminergic and dopaminergic systems in motor functions.
-
(2013)Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) are ligand-gated ion channel receptors which are widely distributed in human brain. nAChRs are often expressed pre-synaptically and they modulate the release of other neurotransmitters. nAChRs consist of five subunits: nine different subunits have been identified so far, forming multiple different nAChR subtypes with different pharmacological properties. nAChRs participate extensively in physiological functions and pathophysiological conditions. nAChRs mediate the effects of endogenous agonist, acetylcholine, as well as commonly used substance of abuse, nicotine. Addictive drugs such as nicotine and opioids cause adaptive changes in central nervous system. In addition to binding site of acetylcholine, various allosteric binding sites have been identified in nAChRs. Allosteric ligands are able to modulate the effect of agonist by binding to allosteric binding site. The aim of the experimental part of the pro gradu was to study in vitro interactions of nicotine and three different opioids, codeine, oxycodone and tramadol in SH-SY5Y cells. SH-SY5Y cells express endogenously α3* and α7-nAChRs. Binding assays were performed with radioactive ligand [3H]-epibatidine. Functional interactions of nicotine and the opioids were studied with 86Rb+- efflux assay. Codeine, oxycodone and tramadol exhibited receptor level interactions with nicotine in SH-SY5Y cells. Observed interactions were mediated by nAChRs. The opioids inhibited nAChR activation caused by nicotine without binding to the [3H]-epibatide binding site. Codeine, oxycodone and tramadol appear to affect as weak non-competitive antagonists of nAChRs. These results give further information of nicotine-opioid interactions at receptor level. There are indications that nicotine and opioids also have interactions in vivo, which may be partly explained with these receptor level interactions.
-
(2019)Melanooma on useille hoidoille resistentti syöpä ja etäpesäkkeet voivat ilmetä vuosia kliinisen remission jälkeen. Immunoterapeuttisilla hoitomuodoilla on saatu lupaavia tuloksia jopa levinneessä melanoomassa, mutta lopullista parantumista ei ole pystytty saavuttamaan. Membraani-tyyppiset matriksin metalloproteinaasit MMP14 ja MMP16 on yhdistetty huonoennusteiseen melanoomaan, koska ne säätelevät solujen liikkumista ja solunulkoisen matriksin muokkaamista. Lisäksi geenit, kuten neuron navigator 3 (NAV3), jotka ovat yhteydessä solujen jakautumiseen ja liikkumiseen, todennäköisesti vaikuttavat tuumorisoluihin. Tästä syystä tutkimme NAV3:n poikkeavuuksia primääreissä melanoomatuumoreissa sekä melanoomasolulinjoissa suhteessa MMP14:n ja MMP16:n ilmentymiseen. Lisäksi tutkimme immunosupressiivisen indoleamiini-2,3-deoksygenaasi 1:n (IDO) ja forkhead box P3:n (FOXP3) ilmentymistä tuumoreissa. Tutkimusaineistomme koostui retrospektiivisesti kerätyistä formaliinifiksoiduista benigneistä luomista (n=15), primaareista melanoomista (n=55) ja vartijaimusolmukkeista (n=9) sekä kahdesta melanoomasolulinjasta. Erityisesti tarkastelimme NAV3:n, MMP14:n, IDO:n ja FOXP3:n esiintymistä paksuissa melanoomissa. Menetelminä käytimme fluoresenssi in situ hybridisaatio- eli FISH-menetelmää, kaksoisfluorensenssimenetelmää, immunohistokemiaa ja geeniekspression osalta Taqman-menetelmää. Tutkimuksemme mukaan NAV3:n häiriöt voivat johtaa melanosyyttien maligneihin fenotyyppeihin ja vaikuttavat tuumorisolujen migraatioon kudoksessa. Primääreissä melanoomissa havaittiin NAV3/MMP14:n ilmentymistä samanaikaisesti kaikissa melanoomatuumoreissa, joiden Breslow-mitta oli alle 1,05 mm. NAV3/MMP14:n kaksoispositiivisuutta havaittiin invasiivisella reunalla yli puolella primaareista melanoomista ja kaikissa metastaaseissa. Suurin osa melanoomista oli joko kaksoispositiivisia tai kaksoisnegatiivisia NAV3/MMP14:lle viitaten näiden proteiinien yhteiseen regulaatioon. IDO:n runsas ilmentyminen oli tyypillistä paksuissa melanoomissa, mutta harvinaista ohuissa melanoomissa. FoxP3 esiintyi melanoomasoluissa ja infiltroivissa lymfosyyteissä.
-
(2024)Major depressive disorder (MDD) is characterized by both psychological and physiological changes with debilitating consequences, that lead to significant impairments in daily functioning and overall quality of life. With limited progress in treatment outcomes, there is a growing need to identify robust biomarkers that address the physiological underpinnings of MDD. Combined transcranial magnetic stimulation (TMS) and electroencephalography (EEG) is a means of directly evaluating the function of excitatory and inhibitory systems in the stimulated area, with high spatiotemporal resolution. However, large interindividual variability and presence of artifacts in measurements limit potential use of TMS – EEG for biomarker identification. In this thesis, the aim was to identify optimized stimulation targets in the left dorsolateral prefrontal cortex (L-DLPFC), to observe TMS evoked potentials (TEPs), and to investigate whether these TEP characteristics correlate with subjective depressive symptoms. Firstly, early TEPs in the L-DLPFC (<60ms) were successfully obtained by using TMS mapping, which represent genuine neuronal activity of the stimulated area. Secondly, the present study identified an altered excitation / inhibition balance in MDD. The ratio of the second peak-to-peak over the first peak-to-peak of the TEP waveform significantly correlated with MDD symptoms, as measured by the Patient Health Questionnaire (PHQ-9) and Quick Inventory of Depressive Symptomatology (QIDS). Consequently, this altered ratio has significant potential to be used as an objective biomarker, alongside existing subjective symptom scores.
-
(2016)Glioblastoma Multiforme (GBM) is the most common and aggressive types of glioma in adults. Autophagy allows degradation and recycling of cellular components such as damaged proteins and dysfunctional organelles to sustain the metabolism and homeostasis of rapidly growing cells. Recent reports suggest that autophagy may promote tumor cell survival under stress conditions and can be an emerging target for cancer therapy. Autophagy inhibitor combined with TMZ can induce glioblastoma cell death and improve the radiotherapy efficacy. The Neuropilin-1 (NRP1) is 120 kDa-130 kDa type I integral transmembrane protein. It was originally identified as a co-receptor for the class 3 semaphorins (SEMA3) involved in axon guidance and found to interact with VEGF/VEGFR2 to promote angio-genesis. Recent studies have revealed its much broader roles on tumor progression. In various types of human cancers, NRP1 is often up-regulated and associated with aggressive clinical tumor behaviour. NRP1 overexpression is independently correlated with poor prognosis in human glioma and contributes to balance the glioblastoma cell proliferation and survival. In cancer cells, it interacts with diverse growth factor receptors including TGFR, c-Met, FGFR, EGFR as well as PDGFR to promote their signal-ling pathways in tumor cell survival, proliferation, migration and invasion. Although these functions of NRP1 mainly rely on its ectodomain, the cytoplasmic domain of NRP1 has been recently found to be essential for the internalization of NRP1-binding complex. In addition, the C-terminal SEA sequence on its cytoplasmic domain have potential to bind intracellular PDZ domain-containing molecules. Tyrosine phosphorylation of p130Cas has been identified to regulate the downstream pathways of NRP1, which is dependent on NRP1 intracellular domain. However, the downstream trafficking of NRP1 is poorly understood and its tumor-promoting function relevance remains ambiguous. The p62/Sequestosome 1, encoded by SQSTM1 gene, is an intracellular protein commonly found in inclusion bodies. It is asso-iated with protein aggregation diseases in liver and brain. Owing to its ability to interact with multiple important cellular intermediates, it works as a 'hub' adaptor linked to nuclear factor-kappaB (NF-κB) activation, protein aggregates formation, selective autophagy, adipogenesis and tumorigenesis. The p62 has a critical role on autophagy via regulating the collection and delivery of ubiquitinylated cargos to the autophagosome via its PB1, UBA and LIR domains. On the other hand, recent study has revealed a new role of p62 as a negative regulator in the autophagy regulation. High level of p62 is able to suppress the autophagy by pro-moting mTORC1 activation. This route forms a feed-forward loop for increasing level of p62 due to the reduced autophagy. Thus, p62 plays a critical role in regulation of autophagy. Here we observed that suppression of NRP1 in glioblastoma cell clearly exhibits a defected autophagy accompanied by marked accumulation of p62, the autophagic adaptor. Overexpression of NRP1 by glioblastoma cells shows enhanced autophagy flux. These data suggests the role of NRP1 in autophagy promotion. In addition, we mapped out that p62 binds to the cytoplasmic domain of NRP1 mediating its pro-autophagy effects. PB1 domain of p62 overexpression enhances the p62-positive aggregates and NRP1/p62 interaction. Taken together, our results define a novel role of NRP1 in the regulation of autophagy through its association with p62. In summary, our present results provide novel insights into the molecular basis of the emerging interplay between NRP1 and autophagy, the identification of a new cytoplasmic protein that binding to intracellular domain of NRP1 and the implications of the p62-mediated signalling loop for NRP1-promoted autophagy in GBMs. Since efforts to inhibit autophagy to improve GBM therapy have thereby attracted great interest, our findings may provide valuable clues for future cancer therapeutic strategies.
-
(2018)Tutkielmassa tarkasteltiin Kelassa kehitettyä Oma väylä -kuntoutusta, joka on suunnattu nuorille aikuisille, joilla on neuropsykiatrinen häiriö. Kuntoutuksen johtoajatus oli tarjota kuntoutujalle apua arjessa, jotta hän ei syrjäydy, vaan selviytyy jokapäiväisistä toimistaan itsenäisesti ja pystyy hankkimaan ammatin ja työpaikan. Tutkielmassa selvitettiin, millaista tukea kuntoutujat ovat saaneet julkisen ja yksityisen elämänpiirin toimijatahoilta selvitäkseen arjesta. Lisäksi tarkasteltiin sitä, miten kuntoutujien käsitys omasta itsestään on muuttunut ja millaista terveyteen ja työelämään liittyvää toimijuutta kuntoutujien oireilu- ja kuntoutumisprosessi on tuottanut. Kokoavana teeman käsiteltiin sitä, mitkä seikat ovat tukeneet neuropsykiatriseen häiriöön sopeutumista. Tutkimuksen aineistona olivat kuntoutujien ja heidän läheistensä ryhmähaastattelut. Tutkimus perustui kaksiosaiseen analyysiin, jonka ensimmäinen vaihe oli aineistolähtöinen ja toinen vaihe teoriasidonnainen. Aineisto analysoitiin Atlas ti -ohjelman avulla ja analyysimenetelmänä käytettiin sisällönanalyysiä. Tutkimuksen tuloksena selvisi, että ennen kuntoutusta moni kuntoutuja perheineen oli kokenut palvelujärjestelmän tarjoavan liian vähän hoitoa ja tukea neuropsykiatrisen häiriön värittämään arkeen. Palvelujärjestelmän puutteiden vuoksi useiden nuorten vanhemmat olivat ottaneet vastuuta nuoren selviytymisestä ja arjen sujumisesta. Kuntoutuksen tarjoama ulkopuolinen tuki auttoi kuntoutujia itsenäistymään ja tarjosi konkreettisia keinoja arjenhallintaan. Vanhemman ei tarvinnut enää yksin kannatella nuorta eikä nuori ollut yhtä riippuvainen vanhemmasta kuin aiemmin. Kuntoutuksen ryhmäkäynnit toivat nuorten arkeen myös sosiaalista vuorovaikutusta ja vertaistukea. Kuntoutujalla oli nyt viiteryhmä, jonka jäseniä yhdistivät kokemukset samoista arkisista haasteista. Se auttoi heitä hyväksymään itsensä, ja he kokivat itsensä tapaamisten jälkeen vähemmän epänormaaleiksi kuin ennen. Oma väylä -kuntoutuksesta saatujen kokemusten perusteella on tärkeää, että neuropsykiatrisesti oireilevat saavat tukea, joka huomioi erityisesti diagnoosille ominaiset haasteet. Monenlaisten tukitoimien piirissä olleet kuntoutujat kuvasivat tulleensa kuntoutuksen aikana ensimmäistä kertaa ymmärretyiksi ja autetuiksi. Tunne siitä, että häiriön kanssa pystyy elämään, kun huomioi sen aiheuttamat rajoitteet, loi uskoa omaan tulevaisuuteen. Tulevaisuutta varjosti epätietoisuus siitä, saavatko kuntoutujat asiantuntevaa tukea vielä kuntoutuksen jälkeenkin. Kaikki kuntoutujat eivät hyötyneet kuntoutuksesta. Tämän epäiltiin johtuneen joko kuntoutuksen toteutuksen ongelmista tai siitä, että kuntoutujan oireet vaatisivat intensiivisempää tai pidempiaikaista tukea. Kuntoutuksessa tulisi myös huomioida paremmin erilaiset sosiaaliturvaan ja toimentuloon liittyvät haasteet, jotta kuntoutujilla olisi mahdollisuus rakentaa sellaista tulevaisuutta, johon heidän edellytyksensä riittävät.
-
(2018)Objectives. Most athletes seem to recover gradually within the first 10 days after sports-related concussion (SRC), however a minority of athletes have persistent symptoms. To date, the recovery of Finnish athletes has not been researched. The aim of this study was to research the neuropsychological outcome and recovery trajectory after SRC on average a one-month period in Finnish youth ice hockey players. Both cognitive performance (verbal memory, visual memory, visual motor speed, reaction time) and self-reported symptoms were assessed. Individual clinical recovery was also monitored. It was hypothesized that cognitive performance would decrease (in one or more domains) and that the amount of self-reported symptoms would increase during the first few days after SRC. In addition, it was hypothesized that both cognitive performance and self-reported symptoms would return to baseline levels on average within 10 days after SRC. Methods. The sample of the study (N = 24) was collected in the research project “Heads in the Game” (Pää pelissä -projekti). It consisted of youth ice hockey players who got a SRC during game season 2015–2016 and were in a comprehensive follow-up team. All participants were Finnish, male and aged 14–20 (M = 16.75, SD = 1.59). The baseline performance of each player was assessed before game season. Performance after SRC was assessed in maximum four assessment points until players were clinically recovered. Assessment was done by ImPACT-test. Statistical analyses were performed by linear mixed models. Results and conclusions. Cognitive deficits were observed during the first few days after SRC, however deficits were significant only in reaction time. In addition, self-reported symptoms increased during the first few days after SRC, but this increase was not significant. On average cognitive performance and self-reported symptoms returned to at least baseline levels in 8 days (6–19 days) after SRC. These results suggest that particularly reaction time could be sensitive to SRC. The recovery of Finnish youth ice hockey players took place on average in the typical time course observed in previous studies, however there was variability within individuals.
-
(2012)Neurosteroids are steroids which are active in the central nervous system. They have many biological and physiological functions in human body. Fluctuations of the neurosteroid concentrations are related to many diseases such as depression, schizophrenia and epilepsy. Neurosteroid levels are measured to understand their role in brain function and human behavior. The aim of the work was to develop a gas chromatographic-atmospheric pressure fotoionization-tandem mass spectrometric (GC-APPI-MS/MS) method for analyzing 19 neurosteroids and their metabolites in urine. Neurosteroids are excreted in urine mainly as conjugates, so they have to be hydrolyzed before analysis. Sample purification is done by liquid-liquid extraction and the analytes are subsequently derivatized to enhance their volatility. Because widely used β-glucuronidase/arylsulfatase-enzyme from Helix pomatia oxidases 3β-hydroxy-5-ene and 3β-hydroxy-5α-reduced steroids, we decided to use β-glucuronidase from Escherichia coli and acid hydrolysis instead of H. pomatia. The quantification of the total neurosteroid concentration in urine was challenging because β-glucuronidase enzyme from E. coli did not hydrolyze glucuronides completely and acid hydrolysis deconjugated also glucuronides in addition to sulfate conjugates. In addition the internal standard d4-allopregnanolone was noticed to be impure and degrade during acid hydrolysis. The limits of detection were reasonably low for the method (2 pg/ml-1 ng/ml). The retention times of the analyte peaks were very repeatable (RSD 0,06-0,11%) and the repeatability of the method was acceptable for all compounds (RSD < 27%). Urine samples from two males and two females were analyzed with the preliminary validated method. We could determine estimated concentrations for dehydroepiandrosterone, dihydrotestosterone, androstenedione, testosterone, estrone, β-estradiol, estriol, 5α-tetrahydrodeoxocorticosterone, cortisone, corticosterone and hydrocortisone. The developed method did not meet all the aims of this work. The method needs further validation and more exact investigation about the effect of the selected hydrolysis method on intact steroids. Also the internal standard should be changed to some other compound, preferably a non-deuterated one.
-
(2023)Neuroteknologia on laaja joukko metodeja, järjestelmiä ja välineitä, joiden kautta voidaan luoda yhteys ihmisen aivoihin ja jotka mahdollistavat aivotoiminnan tallentamisen tai muuttamisen. Neuroteknologian kasvu viime vuosikymmenenä on ollut räjähdysmäistä, mikä on herättänyt tutkijoissa huolta sen eettisistä ja oikeudellisista ongelmista. Tähän mennessä neuroteknologian eettisistä ja oikeudellisista sekä ihmisoikeudellista vaikutuksista on tehty vain hajanaisesti tutkimusta, joten aiheesta tarvitaan lisää tietoa. Työni tarkoituksenani on tutkia neuroteknologian aikaansaamia haasteita, mahdollisuuksia ja ongelmia ihmisoikeuksille sekä miten mahdolliset neuro-oikeudet pystyisivät vastaa-maan niihin. Työssäni tutkin aihetta lääkintä-, bio- ja valtiosääntöoikeudellista näkökulmasta painottaen erityisesti perus- ja ihmisoikeuskeskeisyyttä. Tutkimusmenetelminä käytän lainoppia ja de le ferenda -tutkimusta Tutkimusaineistona käytän kansainvälisiä ja Eurooppaa koskevia ihmissopimuksia ja siihen liittyvää soft law -normistoa sekä oikeuskirjallisuutta ja -käytäntöä. Hyödynnän myös etiikan ja erityisesti neuroetiikan aineistoa aiheesta. Tutkimusaineiston perusteella neuroteknologian aiheuttamiin haasteisiin on ehdotettu uusien ihmisoikeuksien, neuro-oikeuksien luomista. Näitä ovat esimerkiksi tutkijoiden ehdottamat oikeus kognitiiviseen vapauteen, oikeus henkiseen yksityisyyteen, oikeus henkiseen koskemattomuuteen ja oikeus psykologiseen jatkuvuuteen. Neurorights Foundation -järjestö on puolestaan ajanut seuraavia oikeuksia: oikeus henkiseen yksityisyyteen, oikeus henkilökohtaiseen identiteettiin tai vapaaseen tahtoon, oikeudenmukainen pääsy henkisen toimintakyvyn parannuksiin ja suojelu algoritmien sisältämiltä vinoumilta. Nämä ovat herättäneet kritiikkiä ja niitä onkin pidetty muun muassa neurohypen tuloksena. Olemassa olevista perus- ja ihmisoikeuksista yksityiselämän suoja ja siihen liittyvä henkilötietojen suoja pystyvät luultavasti parhaiten vastaamaan neuroteknologian haasteisiin, kuten siihen, miten aivokuvantamisesta saatavia tietoja saadaan käsitellä. Myös yhdenvertaisuudella ja syrjinnän kiellolla on paljon merkitystä ja niihin liittyen on nostettu esille neurosyrjinnän käsite, jolla tarkoitetaan syrjintää hermoston toimintaan liittyvistä syistä. Sille on erityisen alttiita esimerkiksi epileptikot ja autismin kirjoon kuuluvat. Myös tekoälyn käyttö neuroteknologiassa herättää kysymyksiä esimerkiksi autonomiasta. Tulevaisuuden sääntelykehikko tulee luultavasti olemaan monitasoinen ja eri sidosryhmät huomioon ottava. Näin se kykenee pysymään innovaation vauhdissa.
-
(2010)Parkison's disease is a progressive neurodegenerative disorder that is characterized by degeneration of dopaminergic neurons in the nigrostriatal dopamine pathway. This is responsible for the major symptoms of Parkinson's disease. The current therapies only treat symptoms without being able to slow down, or reverse, the neurodegenerative process. Therefore current research is directed toward prevention of dopaminergic neuron degeneration. Prolyl oligopeptidase (POP) is a serine peptidase which cleaves small proline-containing peptides. A number of neuropeptides are affected in Parkinson's disease and POP contributes to the degradation of many of these neuropeptides. Reduction in POP activity has observed in Parkinson's disease. However, it is not known if changes in POP activity were a cause or a consequence of Parkinson's disease. POP inhibitors are substrate-like compounds. In our study we used KYP-2047, a novel brain-penetrating POP inhibitor. Administration of KYP-2047 has previously been shown to increase slightly neurotensin levels after a single dose. Neurotensin is an endogenous neuropeptide that has antidopaminergic actions in the brain. A number of neurotensin receptors has been observed to decrease in substantia nigra and striatum after degeneration of nigrostriatal pathway in laboratory animals or Parkinson patients. When given into the brain, neurotensin and neurotensin analogs have decreased rigidity and tremor caused by 6-hydroxydopamine (6-OHDA). The aim of this study was to determine the interactions between POP and neurotensin and their connections with dopamine deficit in a rat model of Parkinson's disease (the turning model of Ungerstedt). POP activity was also studied. In this study two different kinds of lesions were used. Intracerebral injections of 6-OHDA were given either into the MFB (medial forebrain bundle) or striatum. Rotational behaviour was measured five weeks post-lesion. The MFB lesion Wistar rats were given levodopa/carbidopa -suspension with KYP-2047 or entacapone or both of them. The striatum lesion rats were given amphetamine with KYP-2047. Studies were organized in a cross-over manner once a week. Rotational behaviour did not change when a POP inhibitor was given suggesting that neurotensin levels were apparently not much changed. Differences in POP activity assay were not noticed when compared to normal and lesioned cerebral hemisphere. This indicates that there is no POP in long dopaminergic neurons.
Now showing items 18352-18371 of 32623