Mitä aivokuvista näkee?

Samankaltaiset tiedostot
Totta vai harhaa? Aivojen ja mielen suhteesta ympäröiv

Kipupotilas psykiatrin vastaanotolla. Ulla Saxén Ylilääkäri Satshp, yleissairaalapsykiatrian yksikkö

KONEOPPIMINEN JA AIVOTUTKIMUS

IMPEDANSSITOMOGRAFIA AIVOVERENVUODON DIAGNOSOINNISSA - TARVE UUDELLE TEKNOLOGIALLE

Tee-se-itse -tekoäly

Tilastotiede ottaa aivoon

Mitä tietoa Pohjois-Suomen syntymäkohorttitutkimus on antanut mielen sairaudesta ja mielenterveydestä?

6. vuosi Messukeskus, Helsinki. Neurologian, psykiatrian ja psykologian yhteiset haasteet

Professori Perttu Lindsberg Suomen aivot ry Puheenjohtaja

Psyykkisten rakenteiden kehitys

KEHITYSVAMMAISEN MIELENTERVEYSHÄIRIÖT JA KÄYTTÄYTYMINEN. Anneli Tynjälä Johtava psykologi, psykoterapeutti VET PKSSK

SOSIAALI- JA TERVEYSVALIOKUNNAN ASIANTUNTIJAKUULEMINEN

GEROPSYKIATRIAN SUUNNITELMAT RISTO VATAJA GERO-NEURO-PÄIHDEPSYKIATRIAN LINJAJOHTAJA

TILASTOLLISTEN MENETELMIEN KIRJO JA KÄYTTÖ LÄÄKETIETEEN TUTKIMUSJULKAISUISSA. Pentti Nieminen

Benepali on ensimmäinen etanerseptin biosimilaari - Sic!

Motiivi-sarjan kurssien 2-5 alustavat sisältösuunnitelmat Luvuilla työnimet

Psykososiaaliset ja fyysiset poikkeamat kasvun haasteet

Laskut käyvät hermoille

Miten aistiharhat syntyvät ja miten niitä voidaan hoitaa?

Green Care ja eläinten hyvinvointi

Neuroverkkojen soveltaminen vakuutusdatojen luokitteluun

Luento: Silja Serenade Nivelristeily ESH Kognitiivinen Lyhyterapia: Anneli Järvinen-Paananen ELÄMÄÄ KIVUN KANSSA

Aivosairaudet kalleimmat kansantautimme

Lataa Mieli ja aivot. Lataa

Lasten ja nuorten syo misha irio iden esiintyvyys ja hoitokeinot. Veli Matti Tainio HYKS Nuorisopsykiatria

Level 2 Movement Efficiency for Neck and Shoulder

94 % Neurologian, psykiatrian ja psykologian yhteiset haasteet Messukeskus, Helsinki AJANKOHTAISIMMAT AIHEET:

Ennustamisen ja Optimoinnin mahdollisuudet

TIETOISET ELÄMYKSET OVAT KOODATTUA AIVOINFORMAATIOTA

Koiraihmiset ja ihmisten koirat eroja ja yhtäläisyyksiä

Robotit ja tekoäly terveydenhuollon työvälineinä nyt ja tulevaisuudessa työn tutkimukseen perustuva näkökulma

Sisällys PSYKOLOGIA AUTTAA YMMÄRTÄMÄÄN IHMISIÄ. Psykologia tutkii ihmisen toimintaa. Psykologiassa on lukuisia osa-alueita ja sovelluskohteita

Kon Simuloinnin Rakentaminen Janne Ojala

Nuori urheilija psykiatrin vastaanotolla. Urheilulääketiede 2015 Risto Heikkinen Diacor Itäkeskus

Aistit. Kaisa Tiippana Havaintopsykologian yliopistonlehtori. Luento Aistit ja kommunikaatio-kurssilla 12.9.

Tekoäly ja sen soveltaminen yrityksissä. Mika Rantonen

MITEN AIVOTIETOA VOIDAAN HYÖDYNTÄÄ?

Aivotoiminnan mittaaminen magnetoenkefalografialla

Professori Kirsti Lonka, Helsingin yliopisto Vieraileva professori, Karolinska Institutet, Sweden

Somaattinen sairaus nuoruudessa ja mielenterveyden häiriön puhkeamisen riski

Mittausjärjestelmän kalibrointi ja mittausepävarmuus

Hakusessa-hanke

Lataa CFS:n ja fibromyalgian hoito - Haavisto Maija. Lataa

Lataa Suomen psykiatrinen hoitojärjestelmä 1990-luvulla historian jatkumon näkökulmasta - Juha Hyvönen. Lataa

Luku 13. Puutteet ja epävarmuustekijät FIN

Miksi vanhuspsykiatria on tärkeää? Prof. Hannu Koponen HY ja HYKS Psykiatriakeskus Helsinki

Näköjärjestelmän toiminta

Arviointitutkimuksen johtopäätökset Paltamo-kokeilusta

Tilastotiede ottaa aivoon

Lähtenyt liikkumaan hanke ( ) TAUSTAA

Liikunta liikuttaa aivoja. Tommi Vasankari UKK-instituutti Aivoliiton juhlaseminaari

Psykoositietoisuustapahtuma

Johdatus tekoälyyn. Luento : Koneoppiminen. Patrik Hoyer. [ Kysykää ja kommentoikaa luennon aikana! ]

Kansallinen neurokeskus tutkimuksesta aivoterveyttä

Tietoinen läsnäolo ja kartanluvun taito. Consciousness Hacking Helsinki - 1st Contact

KUUDEN ASKELEEN PALLIATIIVISEN HOIDON KOULUTUSOHJELMA

Ihmiskunnan tie. Lähde:Juhani Ilmarinen Työterveyslaitos

DES. Ohjeet: Nimi: Henkilötunnus: Täyttö-pvm: Osasto:

Huomio esim. diabetes, näköongelmat (aistit) -> kommunikoinnin ongelmat, somaattinen sairastavuus yleisempää

Koneoppimisen hyödyt arvopohjaisessa terveydenhuollossa. Kaiku Health

NEUROLOGIA-SEMINAARI: Käytösoireet muistisairauksissa

Vaihtelu virkistää taidon oppimisessa - Kisakallion taitokongressin antia. Kuntotestauspäivät Sami Kalaja

Muistisairaudet ja ikääntyneiden kuntoutus

HAVAITUT JA ODOTETUT FREKVENSSIT

Toiminnallisen näönkäytön tutkiminen lastenneurologisella osastolla ja poliklinikalla

Jatkuvat satunnaismuuttujat

MITÄ PSYYKKISET SAIRAUDET OVAT?

MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA

Ruokavalion henkilökohtaiset vaikutukset esiin data-analytiikalla

Aivojen toiminnalliset muutokset CRPS:ssa. Etiologia ja patofysiologia. Vääristynyt kehonkaava 4/18/2013. Complex regional pain syndrome (CRPS)

Keräilypakko ja vaaratilanteet: miten tunnistaa ja toimia? Prof. Hannu Koponen HY ja HYKS Psykiatria Helsinki

ARJEN TOIMINTAKYKY Muutosten seuraaminen järjestötoimintaan osallistumisen aikana. Mari Stycz & Jaakko Ikonen

Lääkkeettömät kivunhoitomenetelmät

Psykoosiriskipotilaan kliininen profiili. Markus Heinimaa Psykiatrian erikoislääkäri Turun yliopisto

Tekstuurintunnistuksen lyhyt oppimäärä. Ts. pari tapaa erottaa tiiliseinä pensaasta.

HYKS Psykiatrian integraatio-avaukset. HUS Valtuuston seminaari Matti Holi

Global Mindedness -kysely

Kognitiivinen mallintaminen Neuraalimallinnus, luento 1

KOHTI TIETOISIA ROBOTTEJA

NEUROPSYKIATRISEN HOIDON JA LÄÄKEHOIDON ERITYISPIIRTEET Nina Lehtinen

Surveytutkimusksen Suunnittelu ja Teoreettisten Konstruktioiden Validointi. Seppo Pynnönen Vaasan yliopisto Menetelmätieteiden laitos

Oma väylä Mistä kaikki alkoi?

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

PÄIVÄKIRURGIA Alueellinen koulutustilaisuus VSSHP Tuula Manner TOTEK

Kuinka hoidan aivoterveyttäni?

Traumaperäisten stressihäiriöiden Käypä hoito suositus - sen hyödyistä ja rajoituksista

kivunhoito.info Kivun kliininen fysiologia

Tutkimus ja kehittäminen OT-keskus. Klaus Ranta Linjajohtaja, dosentti HYKS nuorisopsykiatria Helsinki

Mikä kuntouttaa? Aku Kopakkala, kuntoutusjohtaja, Mehiläinen

Itseorganisoituvat hermoverkot: Viitekehys mielen ja kielen, aivokuoren ja käsitteiden tarkasteluun

Lataa Tietoisuuden ruumiillisuus - Johannes Lehtonen. Lataa

Pienten lasten hyvinvointikokemus katsauksia meneillään olevaan mittariston kehittämistyöhön

Adoptio ja nuoruusikä. HELSINKI Pirkko Lehto-Salo psykiatrian ja nuorisopsykiatrian erikoislääkäri, FT

Somaattisen sairauden poissulkeminen

Socca. Pääkaupunkiseudunsosiaalialan osaamiskeskus. Vaikuttavuuden mittaaminen sosiaalihuollossa. Petteri Paasio FL, tutkija

Lastensuojelun ja nuorisopsykiatrian yhteisasiakkuus YTM Kaisa-Elina Kiuru, Tampereen yliopisto YTT Anna Metteri, Tampereen yliopisto III

Impedanssispektroskopia

Lantioalueenkivut, akupunktiosta apua? Fysioterapeutti Maija Häärä Fysios

Filosofia ja systeemiajattelu. Luento 8: Kokonaisuuden filosofia

Transkriptio:

Mitä aivokuvista näkee? Tuukka Raij psykiatrian dosentti HYKS Psykiatrian klinikka; Aalto-yliopisto, Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos

Esityksen rakenne Aivojen, mielen, ja ympäristön suhde Aivokuvantamisen ja aivotoimintojen paikantumisen tarkkuus Voidaanko mieli nähdä aivokuvista? Entä monimutkaiset aivosairaudet? Lääketieteelliset mahdollisuudet monimutkaisissa aivosairauksissa

Lähtökohta Aivotoiminta on kaiken mielen toiminnan edellytys Aivot voivat olla olemassa ilman mieltä (esim. yleisanestesiassa) Mieli ei voi olla tieto-opin koherenssiteorian viitekehyksessä olemassa ilman aivoja

Psykososiaalinen ympäristö muokkaa jatkuvasti aivojen rakennetta ja toimintaa Samoja aivoja ei käytetä kahdesti Hari ja Kujala 2009

Aivokuvantamisen tarkkuus

Osa aivotoiminnoista on varsin selkeästi paikantuneita

Monet aivotoiminnot hajaantuvat laajoihin hermoverkkoihin Kokemus kivusta (Wager ym NEJM 2013)

Miten monimutkaisista hermoverkoista voidaan tulkita mielen toimintoja tai sairaustiloja?

Koneoppimismenetelmät mahdollistavat tarkat monitekijäiset mallit, jotka voivat huomioida helposti satojentuhansien kuvapisteiden intensiteetin ja näiden intensiteettien keskinäiset suhteet Kragel ym Neuron 2018 Yliselittäminen estetään testaamalla malli riippumattomassa aineistossa

Tukivektorikone muodostaa matemaattisesti tason, joka erottelee toiminnalliset tilat kuvapisteiden yhdistelmistä

Neuroverkot jäljittelevät aivojen toimintaa, jossa korkeat tasot käsittelevät monimutkaisia yhdistelmiä yksittäisten kuvapisteiden intensiteeteistä

Monitekijäisillä koneoppimismalleilla pystyttiin jo vuonna 2013 esim. erottamaan fyysinen kipukokemus 94% tarkkuudella kivun kuvittelusta, kivun ennakoinnista, ja lämmön kokemisesta (Wager ym NEJM 2013)

Samaan tapaan pystytään tunnistamaan aivotoiminnasta tarkasti esim sanoja, käsitteitä ja mielikuvia.

Wager et al. kipututkimuksessa sovitettiin eri henkilöiden aivotoiminnot samaan tilaan rakennekuvien perusteella (anatominen normalisointi) Mallien osuvuutta voidaan parantaa sovittamalla toiminnallinen anatomia yhteiseen muottiin (Kragel ym Neuron 2018)

Mallit tarkentuvat, jos niissä hyödynnetään aiempia kuvia samasta henkilöstä vastaavan tilan tai kokemuksen aikana

94% luokittelu saavutettiin käyttämällä karkeita malleja aivotoiminnan vaihtelusta Kipu-lämpö-kipu etc Todellisuudessa aivotoiminta dynaamista

Dynamiikka korostuu luonnollisenkaltaisten (dynaamisten) ärsykkeiden aikana (esim elokuva) Muiden koehenkilöiden aivotoimintaa voidaan käyttää mallina (intersubject correlation)

Eri ihmisten aivot käsittelevät elokuvaa paljolti samaan tapaan mallit varsin tarkkoja 0.2 koehenkilö 1 0.6 Keskimääräinen korrelaatiokerroin (anatominen normalisointi) koehenkilö 2 Hasson et al. (2010)

Tarkat mallit luonnollisenkaltaisten ärsykkeiden aikaisesta aivotoiminnasta yhdistettynä koneoppimiseen voivat mahdollistaa monimutkaisten aivosairauksien tunnistamisen yksilötasolla lähitulevaisuudessa

Laaja-alaiset aivotoiminnan muutokset alkavat kehittyä jo ennen näkyviä oireita useimmissa psykiatrisissa ja joissakin neurologisissa häiriöissä (Rappoport ym Mol Psychiatry 2010, Howes ja Murray. Lancet 2014) Em. menetelmien kehitys saattaa mahdollistaa myös varhaistunnistuksen ja ennaltaehkäisyn kehittämisen

Koneoppimismallit voidaan ohjelmoida tunnistamaan tiettyjä sovittuja sairausryhmiä (esim krooninen kipu tai skitsofrenia) Voivat muodostaa oman luokittelunsa aivosairauksista

Tällaiset luokittelut voivat olla tulevaisuuden aivosairausdiagnostiikkaa

Etuja psykiatriassa Aivotoiminnalliset tilat todennäköisesti lähempänä häiriöiden biologisia mekanismeja kuin introspektio tai muut käytettävissä olevat mittarit Kattaa myös tiedostamattoman Mahdollistaa biologisten hoitojen kehityksen

Aivokuvista näkee paljon Mitä aivokuvista halutaan katsoa?