Tietokonemallinnuksiin erikoistunut Emma Terämä tietää, miten lääkemolekyyli tunkeutuu soluun. Nyt hän simuloi maailmaa ja sen miljardeja ihmisiä. Huikea skaalan vaihto ei nuorta tutkijaa pelota. Hänestä on hyvä rönsyillä - kunhan punainen lanka säilyy. Hänen lankansa on maailman parantaminen.


ääkemolekyyli tunkeutuu soluun. Nyt hän simuloi maailmaa ja sen
miljardeja ihmisiä. Huikea skaalan vaihto ei nuorta tutkijaa pelota.
Hänestä on hyvä rönsyillä - kunhan punainen lanka säilyy.
Hänen lankansa on maailman parantaminen.




Helsingin Hakaniemessä sijaitsevan asunnon eteisessä on iso kasa tyhjiä pahvilaatikoita. Asunto on juuri laitettu myyntiin, ja alkamassa on kova pakkausurakka. Emma Terämä vastaa kännykkäänsä ja puhuu asunnonnäytöstä kiinteistövälittäjän kanssa. Ehkä tulevana viikonloppuna.

- Tosi ihanaa tämä asunnon myynti, hän huokaisee maaliskuisena haastattelupäivänä.

Terämän perheellä on juuri nyt kiireitä. Huhtikuun alussa on edessä muutto Itävaltaan, mistä Emma, 28, on saanut post doc -tutkijan paikan. Mukaan Wienin lähellä sijaitsevaan Laxemburgiin matkaavat aviomies Ville, puolitoistavuotias Amos-poika ja musta Arvi-kissa, joka hyppää emäntänsä syliin rapsutettavaksi tämän kertoessa tulevasta elämänmuutoksesta.


Lukiolainen innostui kehitysmaista

Emma Terämä on tuore tohtori. Hän väitteli tammikuussa Teknillisessä korkeakoulussa solukalvojen toiminnan tietokonemallinnuksista. Post doc -paikassa IIASA-instituutissa (The International Institute for Applied Systems Analysis) tutkimusmetodi säilyy, mutta tutkimuksen kohde muuttuu radikaalisti. Instituutissa tutkitaan muun muassa maailman väestönkehitystä, taloudellisia rakenteita, luonnonvaroja ja ympäristön tilaa ja näiden vuorovaikutussuhteita. Tavoitteena on löytää kestäviä ratkaisuja globaaleihin haasteisiin.

Väitöskirjatyössään jopa nanotasolla liikkuneen fyysikon hyppäys maailman väestö- ja ympäristöongelmien ratkaisijaksi tuntuu äkkiseltään hurjalta, mutta kun Terämä kertoo lisää taustastaan - vihreää teetä tarjoillen - siirto alkaa tuntua ymmärrettävältä.

Kouluaikana Helsingin kansainvälisessä IB-lukiossa Emma innostui Unicefin toiminnasta. Aktiivinen tyttö keräsi rahaa, suunnitteli jäseniltoja, järjesti näyttelyitä ja ideoi uusia tapoja aktivoida ihmisiä auttamaan kehitysmaiden lapsia ja naisia. Toiminta huipentui kolmen vuoden pestiin Unicefin Helsingin piirin puheenjohtajana.
-  Nyt toivon, että Wienin-jakso olisi yksi askel kohti työtä, jossa voin yhdistää harrastukseni ja koulutukseni.


Bio päihitti kovat tieteet

Hakaniemen-kodin ikkunasta on upea näkymä kauppahallille ja torille. Kauempana Kruununhaan kallioilla näkyy Helsingin yliopiston entinen fysiikan laitos, jossa Emma aloitti opiskelunsa vuonna 1997.

IB-lukiossa luonnontieteisiin keskittynyt nuori nainen harkitsi ensin lääketiedettä mutta päätyi teoreettiseen fysiikkaan, koska se oli vaikeinta, mitä hän saattoi keksiä. Toinen inspiraation lähde oli rekrytointiluento, jonka Emma kävi kuuntelemassa.

- Professori piirsi liitutauluun pöydän, jossa oli vain kolme jalkaa, ja kysyi, mitä pöydälle seuraavaksi tapahtuu. Sitä teoreettinen fysiikka hänen mukaansa oli: tulevien tilojen ja tapahtumien ennustamista enemmän tai vähemmän ilmeisistä asioista. Ajattelin, että tuota minä haluan opiskella!

Helsingin yliopiston teoreettisen fysiikan laitoksen vahvuusalueita ovat kosmologia ja hiukkasfysiikka. Opintojen edetessä Emma huomasi kuitenkin olevansa kiinnostuneempi ihmisläheisistä biotieteistä ja valitsikin sivuaineekseen kemian, ei matematiikkaa tai tietojenkäsittelytiedettä.

Fysiikan ja biotieteiden yhdistelmän Emma löysi Teknillisestä korkeakoulusta, Tapio Ala-Nissilän johtamasta statistisen fysiikan tutkimusryhmästä. Hän haki ja pääsi siihen kesätöihin.

- Tutkimme ja simuloimme muun muassa, miten oluen päällä olevat ilmakuplat kasvavat ja tuhoutuvat, Terämä hymyilee.


Motivaatio löytyy käytännöstä

Kun Terämä vuonna 2001 valmistui maisteriksi, hän vaihtoi lopullisesti yliopistoa. Hän pääsi jatko-opiskelijaksi TKK:n upouuteen, Ilpo Vattulaisen johtamaan biofysiikan ryhmään. Parin yrityksen ja erehdyksen jälkeen löytyi kultakaivos: solukalvojen tutkiminen tietokonemallinnuksilla.

Terämää viehätti alassa uutuus. Se lähti nousuun 2000-luvun alussa, ja mielenkiintoisia tutkimuskohteita riitti.

- Tutkijan työtä auttaa paljon, jos on nousevalla alalla: rahoitusta saa paremmin, ja artikkelit menevät helpommin läpi tieteellisiin julkaisuihin. On myös helpompi motivoida itseään, kun huomaa, että oma työ kiinnostaa tiedeyhteisöä. Jokainenhan kaipaa tunnustusta, tavalla tai toisella.

Terämän silmissä kiinnostavuutta lisäsi myös se, että tutkimukselle löytyi melko pian käytännön kohteita lääkeaineiden kuljetusmekanismeista ja alkoholin vaikutuksesta soluihin.

- Minussa on vähän sitä vikaa, että haluan nähdä todellisen vaikuttamisen mahdollisuuden. Jos sitä ei rupea ensimmäisen puolen vuoden aikana näkymään, motivaationi laskee. Mielestäni puhdas perustutkimus ei voi kantaa loputtomiin, vaan sille pitää löytyä ihmisten elämänlaatua parantavia sovelluksia.

Terämän mukaan yksi tutkijan hyveistä on pitkäjänteisyys. Sen puutteen hän arveleekin omaksi heikkoudekseen tutkijana.

- Haluan aina aloittaa jotakin uutta. Se, että saisin kaikki keskeneräiset jutut loppuun, on jo paljon haastavampaa.


Superkone auttaa simuloijaa

Emma Terämä kuvaa tähänastista tutkimuskohdettaan kansantajuistamalla väitöskirjansa aiheen otsikoksi "Biomolekyylien ja kolloidien liike: epätasapainosimulaatiot". Selvisikö? Ei minullekaan, joten lähdetään liikkeelle vähän hitaammin ja kysytään tohtorilta, miten hän on kertonut työstään sukulaisilleen.

- Olen kertonut tekeväni tietokonesimulaatioita solua ympäröivistä, lipidien muodostamista kalvorakenteista. Olen kertonut, että tutkimuksen tarkoitus on selvittää, kuinka erilaiset aineet - vaikkapa nauttimamme alkoholi - läpäisevät solukalvon ja tunkeutuvat soluun, ja että tieto auttaa esimerkiksi ymmärtämään, miksi metanoli on myrkkyä mutta etanoli ei samassa määrin.

Tietokonemallinnuksen teko on mutkikas juttu, sillä simulaatiossa on mukana valtava määrä molekyylejä. Ne pitää rakentaa virtuaalisesti atomeista ja niiden välisistä sidoksista, ja niitä pitää monistaa laajoja mallinnuksia varten. Ennen enter-napin painallusta simulaatiolle annetaan vielä tiettyjä reunaehtoja, kuten lämpötila ja paine.

- Aloitustyön itse kukin tutkija tekee omalla tietokoneellaan, sitten tiedosto lähtee CSC:n eli Tieteellisen laskennan supertietokoneelle. Se laittaa simulaation komentojonoon, ja sitten odotetaan, Terämä kuvailee.

Simulointi saattaa kestää useita kuukausia. Tänä aikana tutkija voi seurata sitä omalta koneeltaan parin viikon välein. Kun mallinnus on valmis, hän saa käsiinsä gigatavuittain raakaa dataa, josta on kaivettava esiin olennainen tieto. Tässä datan louhinnassa tarvitaan fyysikon koulutusta, vaikka apuna ovatkin laskentatyökalut.

Solukalvon ja molekyylien käyttäytymistä voidaan tutkia myös kokeellisesti, mutta mallinnuksilla on etunsa: sama alkutilanne voidaan toistaa uudestaan ja uudestaan.

- Kokeellisen tutkijan haasteena on, miten saada kiinni nopeasti liikkuvat molekyylit. Simuloija voi numeroida molekyylit ja näin nähdä, mikä niistä viuhahtaa solukalvon sisään. Kun molekyyli väritetään, voidaan katsoa uudestaan, mitä sille tapahtuu.


Työ ja perhe yhtä elämää

Emma Terämä aloitti koulunkäyntinsä Las Vegasissa, missä hänen äitinsä toimi yliopiston englannin kielen assistenttina. Lapsuuden kokemus vieraasta kulttuurista jätti häneen kansainvälisen jäljen, jota hän on vaalinut aktiivisesti. Tutkijantyön parhaita puolia onkin Terämän mielestä kansainvälinen työyhteisö. Hän on käynyt Yhdysvalloissa muun muassa Kaliforniassa Davisin yliopiston vierailevana tutkijana ja Coloradossa Boulderin yliopiston kursseilla lisäopissa.

- Koen amerikkalaisen kulttuurin itselleni läheiseksi. Se ei vähennä suomalaisen kulttuurin arvoa vaan tuo siihen oman lisänsä.

Toinen tutkijan työn eduista on mahdollisuus yhdistää työ ja vapaa-aika saumattomasti toisiinsa. Emma Terämä on esimerkiksi ottanut perheensä mukaan monille konferenssimatkoille. Näin hän on voinut joustavasti hypätä työstä vapaa-aikaan

- Poikani syntymän aikoihin mietin, olisiko minun pidettävä työ ja perhe erillään. Tulin siihen tulokseen, ettei tarvitse. Olen valinnut tämän elämäntavan - ja onhan meillä toinenkin kotona työskentelijä, Terämä sanoo graafikkomieheensä viitaten.


Tiede hyötyisi yhteisöllisyydestä

Kun "kaikki on samaa elämää", saattaa tutkimukseen liittyvä ahaa-elämys tulla vaikka lauantai-iltapäivänä kotisohvalla istuessa. Niin Terämälle kävi, kun hän lueskeli erästä tieteellistä artikkelia. Hänen tutkimusmenetelmänsä istui sen aiheeseen kuin nenä päähän.

- Parasta ei välttämättä olekaan oman tuloksen saaminen, vaan se, että ymmärtää laajemman kuvan.
Joskus koneen ääressä istuminen ja kirjoittaminen on tutkijallekin työlästä. Motivaatio saattaa kadota, kun eteen tulee odottamattomia tuloksia, simulaatiokoodi ei toimi tai ajatukset eivät muuten vain ole parhaassa terässä.

- Voi olla, että minulle sopisi paremmin työkulttuuri, jossa päämäärät ja deadlinet olisivat selvemmät. Uskon, että tiede voisi hyötyä yhteisöllisemmästä ja vähän enemmän painetta luovasta ilmapiiristä. Tutkijoiden ei tarvitsisi olla niin introvertteja.


Punainen lanka vie maailmalle

Eteisen katosta roikkuu valtava punainen lieriö, joka näyttää isolta nyrkkeilysäkiltä. Se on itse asiassa pyykkisäkki, mutta mielleyhtymä vie oikeaan suuntaan: Emma Terämän kaapista löytyvät myös kickboxinghanskat.

Ne ovat olleet hänellä opiskeluajoilta, jolloin hän harrasti eksoottisia urheilulajeja, kickboxingin lisäksi muun muassa kung-futa, aikidoa ja taijia.

Nyt hän on tehnyt paluun "juurilleen". Nuoruudessaan jazzbalettia harrastanut Terämä on löytänyt klassisen baletin, jota hän tanssii kahdesti viikossa.

- Tulin siihen tulokseen, että baletti on aikuisen naisen laji. Se on hyvä tapa rentoutua, sillä tanssiessa omaan tekemiseen pitää keskittyä täydellisesti.

Monipuolinen urheilutausta muistuttaa hieman 28-vuotiaan tohtorin uran kulkua: teoreettisesta fysiikasta biofysiikkaan, solukalvojen mallinnuksesta maapallon väestönkasvun ennustamiseen, opiskeluaikojen professuurihaaveista tutkijaksi monitieteiseen kansainväliseen instituuttiin.

- Ihmiselämän aikana ennättää tehdä kaikenlaista. Mielestäni voi hyvin rönsyillä, kunhan tekemisessä on punainen lanka, Emma Terämä sanoo.

Hänen punainen lankansa lankansa vie hänet Itävaltaan, minne ovat sijoittuneet monet YK:n organisaatiot ja tutkimuslaitokset. Emma Terämä ei pitäisi pahana, vaikka puolentoista vuoden post doc -pesti jatkuisi muissa töissä ja ulkomaanvierailu venyisi kymmeneksi vuodeksi.

- Isossa maailmassa on paljon nähtävää ja koettavaa, eikä asuinpaikalla ole minulle kovin suurta merkitystä. Asia ja työ saavat viedä. Tässä vaiheessa en myöskään halua keskittyä miettimään, saanko jostakin eläkeviran vai en. On kivempi keskittyä elämään.



Jarno Forssell on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Emma Terämä


Ikä: 28
Arvo: tekniikan tohtori (teknillinen fysiikka)
Yliopisto: Teknillinen korkeakoulu
Laitos: Fysiikan laboratorio
Tutkimusala: biofysiikka, solukalvojen vuorovaikutuksen mallintaminen
Harrastukset: klassinen baletti, matkustaminen, kickboxing.



Etappeja


1978 syntyy Helsingissä.
1985 aloittaa koulunkäynnin Paradise Elementary Schoolissa Las Vegasissa.
1995 aloittaa vapaaehtoistyöt Suomen Unicefissa.
1997 kirjoittaa ylioppilaaksi Helsingin Suomalaisen Yhteiskoulun IB-lukiosta.
1998 tapaa tulevan miehensä Villen ensimmäistä kertaa Lost & Foundissa.
2001 valmistuu maisteriksi Helsingin yliopistosta ja pääsee jatko-opiskelijaksi Teknillisen korkeakoulun biofysiikan ryhmään.
2002-2003 vuodenvaihteessa tekee kuukauden reppureissun Väli-Amerikkaan.
2004 avioituu ja aloittaa Unicefin Helsingin piirin puheenjohtajana. Käy vierailevana tutkijana Kalifornian yliopistossa Davisissa.
2005 synnyttää Amos-pojan.
2006 perustaa konsultointiyrityksen, Terämä Oy:n, ja saa Suomen Akatemian apurahan post doc -tutkimusta varten.
2007 väittelee tekniikan tohtoriksi ja lähtee tutkijaksi Itävaltaan.



 

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5223
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti