Helsinki Brain & Mind -verkosto hyödyntää digitalisaatiota ja kehittää tekoälyyn pohjautuvaa aivokuvien analyysia

Neurotieteen tutkimuksen verkosto panostaa tulevina vuosina digitaalisten ratkaisujen ja innovaatioiden kehittämiseen. Verkoston uusi, yli 880 000 euron hanke on saanut mittavan EU-rahoituksen vuosille 2021–2023.

Helsinki Brain & Mind -verkosto on vuosina 2019–2021 rakentanut pääkaupunkiseudulle neurotieteen tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymän, joka edistää yhteistyötä neurotieteen perustutkimuksen, kliinisen tutkimuksen, neuroteknologian tutkimuksen ja kehitystyön sekä kaupallistamishankkeiden välillä.

Helsingin yliopiston, Aalto-yliopiston ja HUSin yhteistyö tiivistyy tulevina vuosina ja keskittyy vahvemmin digitaaliseen kehittämiseen. Euroopan aluekehitysrahasto tukee verkoston uutta hanketta yli 700 000 eurolla vuosina 2021–2023. Hanketta rahoitetaan osana Euroopan unionin covid-19-pandemian johdosta toteuttamia toimia. Hankkeen koko budjetti on noin 885 000 euroa.

– Hankkeen avulla vauhditamme korkeatasoista tutkimusta ja vahvistamme yhteistyötämme kahden yliopiston, yliopistosairaalan sekä yritysten välillä. Yhteistyön avulla saamme käyttöön jokaisen osapuolen vahvuudet uusien digitaalisten työkalujen kehittämiseen, kuvailee professori, Neurotieteen keskuksen johtaja Jari Koistinaho Helsingin yliopistosta. 

Tekoälysovelluksia kuvantamiseen ja potilasturvallista tietoa datapankkeihin

Helsinki Brain & Mindin uudessa hankkeessa kantavana teemana ovat digitaaliset ratkaisut ja innovaatiot aivoterveyden edistämiseksi. Hankkeen tavoitteena on muun muassa hyödyntää digitaalista aivokuvantamista ja yhdistää se tekoälyn tuomiin mahdollisuuksiin.   

– Kehitämme tekoälyyn pohjautuvia menetelmiä, joiden avulla voidaan analysoida suuria aivokuvantamisaineistoja automaattisesti ja etsiä niistä aivosairauksien varhaisdiagnostiikkaa edistäviä piirteitä. Kehitystyö tapahtuu yhdessä Suomen tekoälykeskuksen, FCAI:n, tutkijoiden kanssa, kertoo professori Lauri Parkkonen Aalto-yliopistosta.

Hanke edistää tietoturvallisten data- ja analyysiympäristöjen kehittämistä sekä niiden hyödyntämistä tutkimus- ja kehitystoiminnassa.

Yhtenä osana dataympäristöjä ovat biopankit. Hankkeen tavoitteena on kartoittaa ja luoda edellytyksiä aivosairauksien kantasolubiopankin, aivokuvabiopankin sekä unidatapankin rakentamiseksi.

– Unidatapankin EEG-tiedon avulla voimme selvittää, kuinka unen makro- ja mikrorakenteet poikkeavat aivosairauksissa. Unen mikrorakenteen poikkeavuudet ja häiriöherkkyydet voivat muodostaa aivosairauksissa niin sanottuja endofenotyyppejä eli alailmiasuja. Niiden avulla voimme ymmärtää yhden häiriöryhmän sisällä ilmeneviä eroavaisuuksia ja toisaalta yhteneväisyyksiä eri häiriöiden välillä, kertoo professori Tiina Paunio Helsingin yliopistosta.

HUSin laaja sairaalaorganisaatio mahdollistaa monipuolisen potilasaineiston keruun. HUSilla on käytössään pitkältä aikaväliltä poikkeuksellisen kattavat sähköiset sairaskertomusarkistot, joita HUSin tutkijat käyttävät niin perustutkimuksessa kuin kliinisessäkin tutkimuksessa. Jatkossa aineistoja voidaan hyödyntää myös Helsinki Brain & Mindin hankkeissa.

– Yhteistyö Aallon ja HY:n kanssa digitaalisten menetelmien kehittämiseksi vie neuroalojen tutkimustyön kertaharppauksella eteenpäin. Osaamisprofiilimme ovat toisiaan täydentäviä, ja aineistojen monipuolisen käytön avulla yhteistyömme tuottaa suoraan potilashoitoa hyödyttäviä uusia tutkimus- ja hoitomenetelmiä, sanoo HUS Neurokeskuksen toimialajohtaja Nina Forss.

Helsinki Brain & Mindin tavoitteena on, että usean erilaisen datan yhdistäminen luo myös yritystoimintaa. Kaupallistamista tehdään yhteistyössä Uudenmaan alueen yritysten kanssa.

Pandemia-aika on korostanut neurotieteen tutkimuksen merkitystä

Neurologiset ja psykiatriset aivosairaudet aiheuttavat Suomessa yli 10 miljardin euron kustannukset vuosittain. Myös pandemia-aika on tuonut uusia haasteita aivojen ja mielen terveyteen.

Pitkittynyt pandemia vaikeuttaa mielenterveysongelmista kärsivien ihmisten tilannetta. Pandemia voi myös merkittävästi lisätä mielenterveysongelmien ilmaantuvuutta.

– Uudenmaan on toivuttava pandemian vaikutuksista nopeasti. Sen vuoksi juuri nyt on tärkeää panostaa aivoterveyteen ja sen innovaatiotoimintaan, sanoo Helsinki Brain & Mindin projektipäällikkö, Anne Patana Helsingin yliopistosta.