Training executive functions in the laboratory and in real life : cognitive consequences of computer-based exercises and bilingualism

The question of the trainability of executive functions and the impact of such training on related cognitive skills has stirred considerable research interest. Despite a number of studies investigating this, the question has not yet been solved. The general aim of this thesis was to investigate two very different types of training of executive functions: laboratory-based computerized training (Studies I-III) and realworld training through bilingualism (Studies IV-V). Bilingualism as a kind of training of executive functions is based on the idea that managing two languages requires executive resources, and previous studies have suggested a bilingual advantage in executive functions. Three executive functions were studied in the present thesis: updating of working memory (WM) contents, inhibition of irrelevant information, and shifting between tasks and mental sets. Studies I-III investigated the effects of computer-based training of WM updating (Study I), inhibition (Study II), and set shifting (Study III) in healthy young adults. All studies showed increased performance on the trained task. More importantly, improvement on an untrained task tapping the trained executive function (near transfer) was seen in Study I and II. None of the three studies showed improvement on untrained tasks tapping some other cognitive function (far transfer) as a result of training. Study I also used PET to investigate the effects of WM updating training on a neurotransmitter closely linked to WM, namely dopamine. The PET results revealed increased striatal dopamine release during WM updating performance as a result of training. Study IV investigated the ability to inhibit task-irrelevant stimuli in bilinguals and monolinguals by using a dichotic listening task. The results showed that the bilinguals exceeded the monolinguals in inhibiting task-irrelevant information. Study V introduced a new, complementary research approach to study the bilingual executive advantage and its underlying mechanisms. To circumvent the methodological problems related to natural groups design, this approach focuses only on bilinguals and examines whether individual differences in bilingual behavior correlate with executive task performances. Using measures that tap the three above-entioned executive functions, the results suggested that more frequent language switching was associated with better set shifting skills, and earlier acquisition of the second language was related to better inhibition skills. In conclusion, the present behavioral results showed that computer-based training of executive functions can improve performance on the trained task and on closely related tasks, but does not yield a more general improvement of cognitive skills. Moreover, the functional neuroimaging results reveal that WM training modulates striatal dopaminergic function, speaking for training-induced neural plasticity in this important neurotransmitter system. With regard to bilingualism, the results provide further support to the idea that bilingualism can enhance executive functions. In addition, the new complementary research approach proposed here provides some clues as to which aspects of everyday bilingual behavior may be related to the advantage in executive functions in bilingual individuals.

Monitieteistä muistitietotutkimusta : Memory and narration

Ajankohtaista

Neurocognitive changes in early-stage Parkinson's disease : functional and structural brain correlates of memory and verbal functions

Resultaten påvisade små, men mätbara försämringar i minnes- och verbal förmåga hos personer som haft Parkinsons sjukdom under tre år. Jämfört med en kontrollgrupp uppvisade Parkinsonpatienter avvikande responser i hjärnans elektriska aktivitet under en korttidsminnesuppgift, och de presterade även sämre i olika typer av andra minnesuppgifter. Försämring i en specifik typ av minnesuppgift korrelerade med förminskad volym i höger hjärnhalva. Samband hittades också mellan sämre verbal förmåga och förminskad volym i djupa hjärnstrukturer. Förminskad hjärnvolym har tidigare påvisats hos dementa patienter i senare sjukdomsstadier. Forskningsresultaten bidrar med ny kunskap om kognitiva symptom och deras neurala bakgrund vid Parkinsons sjukdom. De tyder också på att tidig kognitiv funktionsnedsättning kan identifieras, vilket kan bidra till utvecklingen av sjukdomens behandling. Parkinsons sjukdom är den näst vanligaste neurogeriatriska sjukdomen efter Alzheimers sjukdom. Symptomen uppstår som följd av förminskad produktion av hjärnans transmittorämne dopamin. Parkinsons sjukdom har traditionellt betraktats som en progressiv motorisk sjukdom. Ny forskning tyder på att multipla hjärnsystem skadas, vilket resulterar i att även tankeprocesser påverkas. 75-80% uppskattas insjukna i demens 10-15 år efter diagnos, men det kognitiva sjukdomsförloppet och orsaken till demenssymptomen är tillsvidare okänd. I Finland uppskattas ca 10-12 000 personer ha Parkinsons sjukdom, varav ca 3 000 uppskattas ha demens. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tutkimuksessa todettiin lieviä muutoksia muisti- ja kielellisissä toiminnoissa alle kolme vuotta sairastaneilla Parkinson-potilailla. Potilailla havaittiin poikkeavia aivosähkötoiminnan vasteita lyhytkestoista muistia mittaavan tehtävän aikana. Potilaat suoriutuivat myös verrokkiryhmää heikommin useissa muistitehtävissä. Heikentynyt tahaton muisti liittyi pienempään aivokuoren harmaan aineen paikalliseen tilavuuteen. Heikompi kielellinen suoriutuminen liittyi pienempään harmaan aineen tilavuuteen aivojen syvissä rakenteissa. Pienentyneitä aivorakenteiden tilavuuksia on aiemmin todettu dementoituneilla Parkinson-potilailla sairauden myöhemmissä vaiheissa. Tutkimustulokset tuovat uutta tietoa Parkinsonin taudin kognitiivisista oireista ja niiden aivoperäisestä taustasta. Tulosten perusteella on mahdollista tunnistaa jo varhaisia kognitiivisia muutoksia, mikä voi mahdollistaa tehokkaamman hoidon kohdentamisen. Parkinsonin tauti on Alzheimerin taudin jälkeen toiseksi yleisin neurogeriatrinen sairaus. Oirekuva liittyy aivojen dopaminergisen järjestelmän rappeutumiseen. Perinteisesti liikehäiriösairaudeksi luokiteltu sairaus vaurioittaa lukuisia muita aivojärjestelmiä aiheuttaen muutoksia myös mm. ajattelutoiminnoissa. Pitkään sairastaneista 75–80 prosentilla esiintyy dementiaoireita, mutta oireiden syy ja kehityskaari tunnetaan toistaiseksi huonosti. Suomessa on arviolta 10–12 000 Parkinson-potilasta, joista noin 3 000 arvioidaan kärsivän dementiaoireista.

Focus on the user: perception, expectations and needs

Esitys KDK-käytettävyystyöryhmän järjestämässä seminaarissa: Miten käyttäjien toiveet haastavat metatietokäytäntöjämme? / How users' expectations challenge our metadata practices? 30.9.2014.

Between Memory and Strategy: Media Discourse Analysis of an Industrial Shutdown

In 2006 UPM was able to gain a level of social legitimacy that allowed it to carry out one of the largest industrial restructuring programmes in Finnish industrial history, shut down major operations in Finland and still appear to be functioning in the interests of the nation as well as itself. This study considers and examines various contexts of this shutdown with the aim of demonstrating how profoundly mediated such organizational events are though they appear to be produced primarily through strategic company decisions. The study aims to examine the processes of mediation at two levels. At one level, through close analysis of press releases and newspaper reports in local and national newspapers, the study presents a discursive analysis of the Voikkaa case. The discursive analysis focuses on providing historical contexts for understanding why this organizational event was also an occasion for reimagining the past and future of the Finnish nation; spatial contexts for understanding the differing struggles over the meaning of the event nationally and regionally; and the temporal dynamics of the media reports. At another level, the study considers and refines methods for reading and analyzing mediation in organization studies. Bringing together recent research of media text–based legitimation studies, emerging research on organizational memory and organizational death and a Foucaultian analytics of power, this work suggests that organizational research needs to be less concerned with particular typologies and narratives of shutdowns, and more curious about the processes of mediation through which organizational events are imagined and remembered.

Market Potential and Demand Drivers for a Special Laminating Paper: Implementation of Market Research

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää raaka-aineena käytettävän paloa hidastavan laminaattipaperin markkinapotentiaali sekä kysyntä Euroopassa. Näiden kehitystä arvioitiin analysoimalla kysyntään vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusmetodologiassa yhdistyivät useat lähestymistavat, pääasiassa käytettiin kuvailevaa ja ennustavaa tutkimusotetta. Tutkimus perustui sekä primaari että sekundaaritietoon. Primaaritietoa hankittiin tuotteen käyttäjiltä, myyntiedustajilta sekä haastattelemalla tuottajayrityksen henkilökuntaa. Sekundaaritietoa kerättiin myös, mutta tutkimuksen tavoitteisiin liittyviä lähteitä ei ollut runsaasti saatavilla. Tästä syystä primaaritiedolla oli tutkimuksessa hieman tärkeämpi rooli kuin sekundaaritiedolla, mikä on yleistä teollisessa markkinatutkimuksessa. Tuotteen tulevaisuuden näkymät vaikuttavat melko hyviltä. Teoreettinen markkinapotentiaali on suuri verrattuna nykyiseen myyntimäärään, myyntimäärän kasvattaminen vaatii kuitenkin tiettyjä toimenpiteitä. Tulevaisuudessa huomiota tulisi kiinnittää tuotekuvaan, hinnoitteluun ja laadun kokonaisvaltaiseen maksimointiin. Tutkimuksessa havaittiin suuntauksia kysynnän kasvusta tulevien parin vuoden aikana. Myös teoreettinen markkinapotentiaali voisi kasvaa, koska paloa hidastavien laminaattien kysyntä vaikuttaa kasvavan Euroopassa erityisesti rakennusalalla.

Segmentation model for small and medium size business sector: Case Oy Compaq Computer Ab

Markkinasegmentointi nousi esiin ensi kerran jo 50-luvulla ja se on ollut siitä lähtien yksi markkinoinnin peruskäsitteistä. Suuri osa segmentointia käsittelevästä tutkimuksesta on kuitenkin keskittynyt kuluttajamarkkinoiden segmentointiin yritys- ja teollisuusmarkkinoiden segmentoinnin jäädessä vähemmälle huomiolle. Tämän tutkimuksen tavoitteena on luoda segmentointimalli teollismarkkinoille tietotekniikan tuotteiden ja palveluiden tarjoajan näkökulmasta. Tarkoituksena on selvittää mahdollistavatko case-yrityksen nykyiset asiakastietokannat tehokkaan segmentoinnin, selvittää sopivat segmentointikriteerit sekä arvioida tulisiko tietokantoja kehittää ja kuinka niitä tulisi kehittää tehokkaamman segmentoinnin mahdollistamiseksi. Tarkoitus on luoda yksi malli eri liiketoimintayksiköille yhteisesti. Näin ollen eri yksiköiden tavoitteet tulee ottaa huomioon eturistiriitojen välttämiseksi. Tutkimusmetodologia on tapaustutkimus. Lähteinä tutkimuksessa käytettiin sekundäärisiä lähteitä sekä primäärejä lähteitä kuten case-yrityksen omia tietokantoja sekä haastatteluita. Tutkimuksen lähtökohtana oli tutkimusongelma: Voiko tietokantoihin perustuvaa segmentointia käyttää kannattavaan asiakassuhdejohtamiseen PK-yritys sektorilla? Tavoitteena on luoda segmentointimalli, joka hyödyntää tietokannoissa olevia tietoja tinkimättä kuitenkaan tehokkaan ja kannattavan segmentoinnin ehdoista. Teoriaosa tutkii segmentointia yleensä painottuen kuitenkin teolliseen markkinasegmentointiin. Tarkoituksena on luoda selkeä kuva erilaisista lähestymistavoista aiheeseen ja syventää näkemystä tärkeimpien teorioiden osalta. Tietokantojen analysointi osoitti selviä puutteita asiakastiedoissa. Peruskontaktitiedot löytyvät mutta segmentointia varten tietoa on erittäin rajoitetusti. Tietojen saantia jälleenmyyjiltä ja tukkureilta tulisi parantaa loppuasiakastietojen saannin takia. Segmentointi nykyisten tietojen varassa perustuu lähinnä sekundäärisiin tietoihin kuten toimialaan ja yrityskokoon. Näitäkään tietoja ei ole saatavilla kaikkien tietokannassa olevien yritysten kohdalta.

The neural processes generating visual phenomenal consciousness: ERP and neuronavigated brain stimulation studies

One of the greatest conundrums to the contemporary science is the relation between consciousness and brain activity, and one of the specifi c questions is how neural activity can generate vivid subjective experiences. Studies focusing on visual consciousness have become essential in solving the empirical questions of consciousness. Th e main aim of this thesis is to clarify the relation between visual consciousness and the neural and electrophysiological processes of the brain. By applying electroencephalography and functional magnetic resonance image-guided transcranial magnetic stimulation (TMS), we investigated the links between conscious perception and attention, the temporal evolution of visual consciousness during stimulus processing, the causal roles of primary visual cortex (V1), visual area 2 (V2) and lateral occipital cortex (LO) in the generation of visual consciousness and also the methodological issues concerning the accuracy of targeting TMS to V1. Th e results showed that the fi rst eff ects of visual consciousness on electrophysiological responses (about 140 ms aft er the stimulus-onset) appeared earlier than the eff ects of selective attention, and also in the unattended condition, suggesting that visual consciousness and selective attention are two independent phenomena which have distinct underlying neural mechanisms. In addition, while it is well known that V1 is necessary for visual awareness, the results of the present thesis suggest that also the abutting visual area V2 is a prerequisite for conscious perception. In our studies, the activation in V2 was necessary for the conscious perception of change in contrast for a shorter period of time than in the case of more detailed conscious perception. We also found that TMS in LO suppressed the conscious perception of object shape when TMS was delivered in two distinct time windows, the latter corresponding with the timing of the ERPs related to the conscious perception of coherent object shape. Th e result supports the view that LO is crucial in conscious perception of object coherency and is likely to be directly involved in the generation of visual consciousness. Furthermore, we found that visual sensations, or phosphenes, elicited by the TMS of V1 were brighter than identically induced phosphenes arising from V2. Th ese fi ndings demonstrate that V1 contributes more to the generation of the sensation of brightness than does V2. Th e results also suggest that top-down activation from V2 to V1 is probably associated with phosphene generation. The results of the methodological study imply that when a commonly used landmark (2 cm above the inion) is used in targeting TMS to V1, the TMS-induced electric fi eld is likely to be highest in dorsal V2. When V1 was targeted according to the individual retinotopic data, the electric fi eld was highest in V1 only in half of the participants. Th is result suggests that if the objective is to study the role of V1 with TMS methodology, at least functional maps of V1 and V2 should be applied with computational model of the TMS-induced electric fi eld in V1 and V2. Finally, the results of this thesis imply that diff erent features of attention contribute diff erently to visual consciousness, and thus, the theoretical model which is built up of the relationship between visual consciousness and attention should acknowledge these diff erences. Future studies should also explore the possibility that visual consciousness consists of several processing stages, each of which have their distinct underlying neural mechanisms.

Remembering the War and Aggression: A Discourse Analysis of Japan’s State Apologies and Commemoration Speeches on August 15th 1995-2015

Memories of historical injustices affect contemporary politics from local to global level. In East Asia, questions of commemoration and historical responsibility have turned into international and domestic controversies. The main focus has been and still is in apologies conducted by Japanese prime ministers in regards to the war, aggression and colonialism during the era of Imperial Japan. Although it is granted that state apologies are not a crucial part of reconciliation, they can be analysed as a linked but separate process within the context of memory and international relations. The purpose of this study is to examine the discourses of history in Japanese prime ministers’ commemoration speeches on Memorial Ceremony for the War Dead from 1995 to 2015 in order to analyse how the Japanese government is reflecting on its past. In particular, attention is paid on what is being commemorated and how, whether it is the war and its victims or Japan’s post-war era of peace. As an apology is a reciprocal activity, responses from Japan’s most vocal former victims, South Korea and China, were also examined. Discourse analysis was used to identify and examine the different representations of the past. In addition, the apology statements of Japanese prime ministers were analysed in the Many to Many apology framework developed by Tavuchis (1991). Primary material consisted of 21 prime ministers’ speeches from the annual Memorial Ceremony for the War Dead on August 15th and from three apology statements made in 1995, 2005 and 2015. Further international context was primarily collected from newspaper articles of The New York Times and The Times throughout the examined period. It can be concluded from the findings that in the official Japanese remembrance of the past war from 1985’s annexation of Taiwan to the atomic bombings in 1945, both discourses that reinforce apology and remorse over Japan’s past aggressions and discourses that consciously avoid doing so are used. The commemoration speeches and apology statements consistently assert that Japan has acknowledged its past and expresses regret over the acts of aggression. At the same time, the speeches and statements strengthen the narrative that Japan was a victim of circumstances as well as turn the focus on post-war peace-making or on Japan’s own victimhood.

On the Condition Monitoring of Induction machines

The research of condition monitoring of electric motors has been wide for several decades. The research and development at universities and in industry has provided means for the predictive condition monitoring. Many different devices and systems are developed and are widely used in industry, transportation and in civil engineering. In addition, many methods are developed and reported in scientific arenas in order to improve existing methods for the automatic analysis of faults. The methods, however, are not widely used as a part of condition monitoring systems. The main reasons are, firstly, that many methods are presented in scientific papers but their performance in different conditions is not evaluated, secondly, the methods include parameters that are so case specific that the implementation of a systemusing such methods would be far from straightforward. In this thesis, some of these methods are evaluated theoretically and tested with simulations and with a drive in a laboratory. A new automatic analysis method for the bearing fault detection is introduced. In the first part of this work the generation of the bearing fault originating signal is explained and its influence into the stator current is concerned with qualitative and quantitative estimation. The verification of the feasibility of the stator current measurement as a bearing fault indicatoris experimentally tested with the running 15 kW induction motor. The second part of this work concentrates on the bearing fault analysis using the vibration measurement signal. The performance of the micromachined silicon accelerometer chip in conjunction with the envelope spectrum analysis of the cyclic bearing faultis experimentally tested. Furthermore, different methods for the creation of feature extractors for the bearing fault classification are researched and an automatic fault classifier using multivariate statistical discrimination and fuzzy logic is introduced. It is often important that the on-line condition monitoring system is integrated with the industrial communications infrastructure. Two types of a sensor solutions are tested in the thesis: the first one is a sensor withcalculation capacity for example for the production of the envelope spectra; the other one can collect the measurement data in memory and another device can read the data via field bus. The data communications requirements highly depend onthe type of the sensor solution selected. If the data is already analysed in the sensor the data communications are needed only for the results but in the other case, all measurement data need to be transferred. The complexity of the classification method can be great if the data is analysed at the management level computer, but if the analysis is made in sensor itself, the analyses must be simple due to the restricted calculation and memory capacity.

Data-parallel computation in parallel and distributed environments

The past few decades have seen a considerable increase in the number of parallel and distributed systems. With the development of more complex applications, the need for more powerful systems has emerged and various parallel and distributed environments have been designed and implemented. Each of the environments, including hardware and software, has unique strengths and weaknesses. There is no single parallel environment that can be identified as the best environment for all applications with respect to hardware and software properties. The main goal of this thesis is to provide a novel way of performing data-parallel computation in parallel and distributed environments by utilizing the best characteristics of difference aspects of parallel computing. For the purpose of this thesis, three aspects of parallel computing were identified and studied. First, three parallel environments (shared memory, distributed memory, and a network of workstations) are evaluated to quantify theirsuitability for different parallel applications. Due to the parallel and distributed nature of the environments, networks connecting the processors in these environments were investigated with respect to their performance characteristics. Second, scheduling algorithms are studied in order to make them more efficient and effective. A concept of application-specific information scheduling is introduced. The application- specific information is data about the workload extractedfrom an application, which is provided to a scheduling algorithm. Three scheduling algorithms are enhanced to utilize the application-specific information to further refine their scheduling properties. A more accurate description of the workload is especially important in cases where the workunits are heterogeneous and the parallel environment is heterogeneous and/or non-dedicated. The results obtained show that the additional information regarding the workload has a positive impact on the performance of applications. Third, a programming paradigm for networks of symmetric multiprocessor (SMP) workstations is introduced. The MPIT programming paradigm incorporates the Message Passing Interface (MPI) with threads to provide a methodology to write parallel applications that efficiently utilize the available resources and minimize the overhead. The MPIT allows for communication and computation to overlap by deploying a dedicated thread for communication. Furthermore, the programming paradigm implements an application-specific scheduling algorithm. The scheduling algorithm is executed by the communication thread. Thus, the scheduling does not affect the execution of the parallel application. Performance results achieved from the MPIT show that considerable improvements over conventional MPI applications are achieved.

Neurophysiologic diagnosis, clinical symptoms and neuropathologic findings in polyneuropathies

Tausta: Polyneuropatia (PNP) on ääreishermoston sairaus, joka aiheuttaa laaja-alaisia, yleensä symmetrisiä vaurioita ääreishermostossa. PNP:aan johtavia syitä on satoja. Tavoitteet: Löytää parhaat neurofysiologiset menetelmät uremian, myelooman hoidossa käytettävän talidomidin sekä Fabryn taudin aiheuttaman PNP:n diagnosoimiseksi. Fabryn taudissa tutkin lisäksi ohutsäieneuropatian aiheuttamia neuropatologisia löydöksiä iholta otetusta koepalasta. Tutkimuksissa kartoitettiin lisäksi PNP:n aiheuttamien subjektiivisten oireiden korrelaatio neurofysiologisten ja neuropatologisten löydösten kanssa. Munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla tavoitteena oli tutkia dialyysihoidon tehon vaikutusta autonomisen hermoston toimintaan sekä yhden dialyysikerran vaikutusta neurofysiologisiin löydöksiin. Aineisto ja menetelmät: I: Tutkittiin 21 uremiapotilaan sensoristen ja motoristen hermojen vasteet, värinä- sekä lämpötuntokynnykset ennen ja jälkeen hemodialyysin. Subjektiiviset PNP oireet kartoitettiin PNP oireita kysyvillä kaavakkeella. II:12 talidomidi hoitoa saavaa myeloomapotilasta, tutkimuksen menetelmät olivat samat kuin tutkimuksessa I. III: 12 Fabryn tautia sairastavaa potilasta, edellä mainittujen neurofysiologisten tutkimusten lisäksi potilailta otettiin ihobiopsia säären alueelta. Ihobiopsiasta laskettiin ohuiden hermosyiden määrä koepalan värjäyksen jälkeen. Subjektiiviset PNP oireet kartoitettiin kyselykaavakkeella. Sydämen sykevaihtelu tutkittiin levossa taajuustason analyysillä. IV: 32 uremiapotilaan autonomisen hermoston toimintaa tutkittiin sydämen sykevaihtelun aikatason analysillä, paksujen myelinoituneiden säikeiden toimintaa tutkittiin perifeeristen sensoristen hermojen mittauksilla toistetusti noin 2.9 vuoden aikana. Tulokset: Ureemisen PNP:n diagnostiikassa herkimmät tutkimukset ovat F-aaltojen parametrit alaraajojen motorisista hermoista, värinätuntokynnys alaraajoista sekä suralishermon amplitudi. Positiiviset PNP oireet uremiassa korreloivat värinätunto-kynnyksen sekä sensoristen hermojen neurografialöydösten kanssa. Neurofysiologisten tutkimusten ajankohdalla dialyysiajankohtaan nähden ei ole merkitystä. Talidomidi-PNP on pääasiassa sensorinen, mutta motoriset syyt ovat lievästi vaurioituneet. Talidomidi PNP:ssa subjektiiviset oireet korreloivat huonosti neurofysiologisten löydösten kanssa. Fabryn taudissa naisilla on oletettua enemmän ohutsäieneuropatian aiheuttamia oireita ja löydöksiä. Paksujen säikeiden löydöksiä ei tullut esiin. Ohutsäieneuropatian diagnostiikassa ihobiopsia ja kvantitatiiviset tuntokynnysmittaustestit täydentävät toisiaan. Tehokas dialyysi parantaa autonomisen hermoston toimintaa uremiapotilailla. Päätelmät: Erityyppisten polyneuropatioiden diagnostiikassa pitää etukäteen valita PNP tyypille oikeat tutkimusmenetelmät raskaiden tutkimuspatterien vähentämiseksi sekä diagnostiikan parantamiseksi. PNP:n aiheuttamat oireet ja kliiniset löydökset pitää aina tutkia, mutta yksin ne eivät ole herkkiä PNP:n diagnostiikassa.

Early relationship between very preterm infant and mother: The role of infant, maternal and dyadic factors

Pienipainoisen keskosen ja äidin varhainen suhde: Lapsen, äidin ja dyadisten muuttujien vaikutus Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia keskosvauvan ja äidin varhaista suhdetta. Tutkimuksessa selvitettiin myös vauvan itkukäyttäytymisen, vauvan sylissä olon ja äidin masentuneisuuden yhteyttä äidin ja keskosvauvan varhaiseen suhteeseen. Tutkimusryhmät koostuivat 32:sta (tutkimus I-II) ja 38:sta (tutkimus III-IV) keskosena syntyneestä vauvasta (syntymäpaino < 1501 g tai GI < 32 viikkoa) sekä 46:sta täysiaikaisena syntyneestä terveestä verrokkivauvasta. Lapsen ja äidin vuorovaikutusta arvioitiin 6 ja 12 kuukauden iässä (korjattu ikä) PCERAmenetelmällä. Äidin mielikuvia lapsestaan tutkittiin WMCI-haastattelulla, kun lapsi oli 12 kuukautta. Baby Day Diary -menetelmää käytettiin vauvan itkukäyttäytymisen ja sylissä olon keston mittaamisessa vauvan ollessa 5 kuukautta. Äidin masentuneisuutta arvioitiin EDPS-lomakkeella, kun lapsi oli 6 kuukautta. Tulokset osoittivat, että turvallisten kiintymyssuhdemielikuvien määrä tai vuorovaikutuksen laatu eivät keskosvauvan äideillä eronneet täysiaikaisina syntyneiden vauvojen äitien vastaavista. Ryhmien välillä ei löytynyt eroja myöskään dyadisen vuorovaikutuksen laadussa. Keskosena syntyneet lapset olivat kuitenkin vetäytyvämpiä ja heillä oli laadullisesti heikommat keskittymisen ja leikin taidot vuorovaikutustilanteessa 12 kuukauden iässä täysiaikaisina syntyneisiin lapsiin nähden. Lisäksi äidin masentuneisuus ja lapsen pitkittynyt itkuisuus olivat negatiivisessa yhteydessä vuorovaikutuksen laatuun keskosvauvojen ryhmässä. Vauvan itkukertojen määrän, sylissä olon keston sekä äidin ja vauvan vuorovaikutuksen laadun välillä löytyi positiivinen yhteys ainoastaan keskosena syntyneiden lasten ryhmässä. Tulostemme perusteelle toteamme, että lapsen ennenaikainen syntymä itsessään ei näytä muodostavan riskiä äidin vuorovaikutuksen laadulle tai turvalliselle kiintymyssuhteelle. Yhdessä muiden riskitekijöiden kanssa keskosuus kuitenkin altistaa vauvat ja heidän äitinsä varhaisen vuorovaikutuksen ongelmille. Lisäksi tuloksemme viittaavat siihen, että vauvan itku ja siitä seuraava sylissä olo toimivat suojaavana mekanismina pienipainoisen keskosen ja äidin varhaisessa suhteessa.

Genetic Factors in the Regulation of Striatal and Extrastriatal Dopamine D2 Receptor Expression

Positron emission tomography (PET) studies on healthy individuals have revealed a marked interindividual variability in striatal dopamine D2 receptor density that can be partly accounted for by genetic factors. The examination of the extrastriatal lowdensity D2 receptor populations has been impeded by the lack of suitable tracers. However, the quantification of these D2 receptor populations is now feasible with recently developed PET radioligands. The objective of this thesis was to study brain neurobiological correlates of common functional genetic variants residing in candidate genes relevant for D2 receptor functioning. For this purpose, healthy subjects were studied with PET imaging using [₁₁C]raclopride and [₁₁C]FLB457 as radioligands. The candidate genes examined in this work were the human D2 receptor gene (DRD2) and the catechol-Omethyltransferase gene (COMT). The region-specific genotypic influences were explored by comparing D2 receptor binding properties in the striatum, the cortex and the thalamus. As an additional study objective, the relationship between cortical D2 receptor density and a cognitive phenotype i.e. verbal memory and learning was assessed. The main finding of this study was that DRD2 C957T genotype altered markedly D2 receptor density in the cortex and the thalamus whereas in the striatum the C957T genotype affected D2 receptor affinity, but not density. Furthermore, the A1 allele of the DRD2-related TaqIA polymorphism showed increased cortical and thalamic D2 receptor density, but had the opposite effect on striatal D2 receptor density. The DRD2 –141C Ins/Del or the COMT Val158Met genotypes did not change D2 receptor binding properties. Finally, unlike previously reported, cortical D2 receptor density did not show any significant correlation with verbal memory function. The results of this study suggest that the C957T and the TaqIA genotypes have region-specific neurobiological correlates in brain dopamine D2 receptor availability in vivo. The biological mechanisms underlying these findings are unclear, but they may be related to the region-specific regulation of dopamine neurotranssion, gene/receptor expression and epigenesis. These findings contribute to the understanding of the genetic regulation of dopamine and D2 receptor-related brain functions in vivo in man. In addition, the results provide potentially useful endophenotypes for genetic research on psychiatric and neurological disorders.