PET-kameran avslöjar kroppens mekanismer

Juha Merimaa

9.4.2024

PET-kameran avbildar en människa på en sträcka som motsvarar drygt en meter.
(Bild: Åbo universitet)

När vi blir kära bultar vårt hjärta. När vi är nervösa kniper det i magen. När vi blir rädda känner vi kalla kårar utmed ryggraden.

Kroppen och själen anses ofta vara separerade från varandra, men människan är i verkligheten inte så tudelad. Känslor uppstår inte endast i våra hjärnor, utan de påverkar hela kroppens verksamhet. Fenomenet har länge varit känt inom psykologin. Också inom läkarvetenskapen har man fäst uppmärksamhet till exempel vid hur olika psykiska sjukdomar ger symtom i kroppen.

Det har varit svårt att få exakt information i ämnet. Även om datortomografi av hjärnan länge har visat hur känslorna aktiverar olika delar av hjärnan, har resten av kroppen hamnat i skuggan. I praktiken har sambandet mellan kropp och själ kartlagts till exempel genom enkätundersökningar där människor har ombetts beskriva hur känslor påverkar kroppen.

Men den nya tekniken skapar nya möjligheter. Sådan är till exempel den nya generationens PET-kamera, dvs. en kamera för positronemissionstomografi, som anskaffades 2022 till PET-centralen vid Åbo universitetscentralsjukhus.

Kameran avbildar en människa på en sträcka som motsvarar drygt en meter.

”Vi kan alltså i realtid se hur känslomässiga reaktioner inträffar samtidigt både i hjärnan och i kroppen”, säger Nummenmaa.

Radioaktivt vatten visar känslorna i hela kroppen

Nummenmaa och hans arbetsgrupp fick i mars ett bidrag på 720 000 euro av Jane och Aatos Erkkos stiftelse för ett projekt vars syfte är att samla in omfattande information om hur hjärtsjukdomar och ångest syns i hela kroppen.

”Vi vet att det finns ett samband mellan ångeststörningar och hjärtsymtom”, förklarar Nummenmaa.

”Ångest kan kännas som smärtor i bröstet, men å andra sidan ger till exempel kranskärlssjukdomar ofta upphov till ångest. Med den nya PET-kameran kan vi se i realtid hur en ångestreaktioner aktiverar olika delar av hjärnan, hjärtat, blodcirkulationen och andra organ.”

I praktiken görs detta med radioaktivt vatten, där vanligt syre har ersatts med den radioaktiva isotopen O₁₅. Vatten doseras i blodomloppet för att se hur blodflödet förändras i olika delar av kroppen.

”Blodflödet visar kroppens och organens aktivitet. Om det strömmar mycket blod någonstans, betyder det att där händer något.”

Efter doseringen av isotopen kan man till exempel för försökspersonen visa en skrämmande film samtidigt som man med en PET-kamera följer upp hur det radioaktiva vattnet rör sig i blodet. Detta ger information i realtid om var kroppen reagerar på ångest och var den inte reagerar.

Halveringstiden för isotopen är endast två minuter och med den kan man avbilda i cirka fyra minuter. Försökspersonen får ungefär lika mycket strålning som en flygning över Atlanten ger.

Lauri Nummenmaa

Professor, PET Centre, Åbo universitet

Hufvudforskare i projektet Avbildning av sambandet mellan ångest och hjärtsjukdomar med positronemissionstomografi av hela kroppen som finansieras av Jane och Aatos Erkkos stiftelse.
(Bild: Åbo universitet)

Helt ny forskning

Det är fråga om helt ny grundforskning, säger Nummenmaa. På grund av det begränsade antalet PET-kameror som avbildar hela kroppen är det ingen annan som utför liknande forskning.

Under den fyraåriga forskningen hoppas han kunna fotografera hundratals personer. Med hjälp av upprepningar får vi en exaktare uppfattning om hur kroppen fungerar.

”Om vi finner tydliga tecken på sådana faktorer som exponerar för ångeststörningar och dessa syns tydligt i avbildningen, skulle det vara till stor hjälp för att diagnostisera ångest.”

Utöver radioaktivt vatten planerar Nummenmaa också avbildningar med fluorerad glukos. Med den kan man exakt mäta kroppens energiförbrukning.

”Energiförbrukningen ger oss en något annorlunda synvinkel på samma saker.”

Sockercirkulationen är dock långsammare än vattencirkulationen och kan inte följas på samma sätt i realtid. Den lämpar sig därför för att kartlägga effekterna av mer långvarig ångest eller hjärtsymptom.

Målet är att förebygga depression

Men varför forskar man i ett så dystert ämne? Skulle det inte vara roligare att forska i hur glädje i stället för ångest påverkar kroppen?

”En forskare har naturligtvis frihet att forska i vad hen vill, men frihet är också förenad med ansvar”, svarar Nummenmaa.

Han påminner om att ångeststörningar är ett stort folkhälsoproblem som drabbar upp till sju procent av finländarna. Hjärt- och kärlsjukdomar är dessutom den vanligaste dödsorsaken bland finländarna. En forskares skyldighet är att bedriva forskning som främjar välmående och innovationer. ”Syftet med forskningen är att bättre förstå dessa sjukdomar och deras mekanismer. När vi till exempel lär oss att förstå tecknen på ångest, kan vi utveckla behandlingar som förhoppningsvis redan proaktivt kan förebygga ångest.”

Jane och Aatos Erkkos stiftelse beviljade 2021 ett bidrag på fem miljoner euro för anskaffningen av PET-kameran.
(Bild: Åbo universitet)

PET-undersöning av hela kroppen förnyade forskningen

Den forskning som leds av Nummenmaa är ett av cirka tjugo nya forskningsprojekt som efter anskaffningen av den nya kameran har inletts vid den gemensamma PET-central som drivs av Åbo universitet, Åbo universitetscentralsjukhus och Åbo Akademi.

Professor Juhani Knuuti, ledaren för centret, uppger att kameran har förnyat forskningsarbetet vid hela centret.

”Med den gamla kameran kunde man i allmänhet avbilda ett organ i taget, medan man med nya nu ser nästan hela kroppen samtidigt. Det har gjort det möjligt att undersöka saker på ett övergripande sätt”, säger Knuuti.

Samtidigt har detta krävt nya slags forskargrupper.

”Jag är till exempel hjärtforskare. Men nu ser jag att händelser i hjärtat påverkar hjärnan eller tarmsystemet, och jag är ingen expert på dem. Därför behöver jag i min grupp personer som förstår sig på dem.”

Sammanlagt använder ett hundratal forskare PET-kameran.

Exceptionellt bidrag

Anskaffningen av PET-kameran var en dyr investering på 7,5 miljoner euro. Jane och Aatos Erkkos stiftelse beviljade 2021 ett bidrag på fem miljoner euro för anskaffningen.

Bidraget är mycket exceptionellt, eftersom stiftelsen i regel inte stöder anskaffning av utrustning. Anskaffningen av PET-kameran fick stöd av dess nationella användbarhet och betydelse för en omfattande utveckling av forskning och diagnostik.

Det finns bara ett fåtal liknande apparater i världen.

I Åbo har man varit entusiastisk särskilt över forskning som utförts med radioaktivt vatten. Forskningstemana sträcker sig från känslor till hjärtsjukdomar med koppling till fetma, ämnesomsättning och brunt fett.

Ungefär hälften av dem som avbildas är försökspersoner. Den andra hälften omfattas av sjukhusets kliniska arbete.

”Men även de kliniska patienterna avbildas genomgående. I utlåtandena nämns endast de punkter som begärts för den kliniska undersökningen, men allt annat är bra material för forskning”, summerar Knuuti.