Turun yliopistossa tehdyssä psykiatrian väitöstutkimuksessa selvitettiin lapsen aivokuoren rakenteen yhteyttä kognitiivisiin taitoihin sekä sikiökautisten altisteiden merkitystä aivojen kehitykselle. Lisäksi väitöstutkimus kuvaa alalla yleisesti käytettyjen menetelmien rajoitteita.
Jo sikiökaudella aivot ovat alttiit ympäröivän maailman vaikutuksille. Istukan kautta sikiö voi altistua mm. äidin verenkierrossa oleville päihteille, lääkkeille tai äidin
kehon omille viestintäaineille, kuten stressihormoneille. LL Elmo Pullin väitöstutkimuksen katsausosiossa huomattiin, että monissa vauvatutkimuksissa näiden altisteiden mahdollisia vaikutuksia ei huomioida ollenkaan.
Väitöstutkimuksessa tutkittiin raskaus- ja lapsivuodeaikaan liittyvien altisteiden vaikutusta aivojen rakenteeseen FinnBrainin-syntymäkohortin viisivuotiaissa lapsissa. Aivokuoren rakenteeseen vaikuttivat lapsen biologinen sukupuoli, äidin tupakointi raskausaikana, äidin painoindeksi ennen raskautta, äidin ikä synnytyksessä, äidin koulutustaso, vastasyntyneen vointia arvioivat Apgar-pisteet sekä hoito vastasyntyneiden teho-osastolla.
– Pelkän aivojen rakenteen perusteella ei voi sanoa, ovatko nämä erot hyviä tai huonoja yksilön kannalta, mutta niiden näkyminen vielä viiden vuoden iässä kertoo raskausajan altistusten vaikutusten pitkäkestoisuudesta, Pulli kertoo.
Aivojen normaaliin kehitykseen vaikuttavien asioiden ymmärtäminen voi auttaa tunnistamaan poikkeavia kehityskulkuja, ja sitä kautta tulevaisuudessa vaikuttaa esimerkiksi terveysneuvontaan tai lääkehoitoon liittyviin päätöksiin.
Aivojen rakenne on yhteydessä kognitiivisiin taitoihin
Kognitiiviset taidot liitetään yleensä otsa- ja päälaenlohkojen rakenteeseen ja toimintaan. Suuri osa aiemmasta tutkimuksesta on kuitenkin tehty aikuisilla.
Pullin väitöstutkimuksessa selvitettiin myös aivokuoren rakenteen yhteyttä kognitiivisiin taitoihin viisivuotiailla lapsilla. Tutkimuksessa havaittiin vasemman otsalohkon rakenteen liittyvän ei-kielellisiin kognitiivisiin taitoihin (näönvarainen abstrakti päättelykyky ja avaruudellinen hahmottaminen), mikä sopi hyvin yhteen aiemman teorian kanssa. Osallistujat kuuluivat FinnBrain-syntymäkohorttitutkimukseen.
– Uutena löydöksenä havaitsimme myös takaraivolohkon keskipinnan eli näköaivokuoren tilavuuden ja pinta-alan olevan yhteydessä lapsen ei-kielellisiin taitoihin. Ei-kielellisiin tehtäviin osallistuvat aivojen osat saattavat erota lapsilla ja aikuisilla. Paremman ymmärryksen saavuttamiseksi olisi erityisen hyödyllistä seurata näiden samojen yksilöiden kehitystä nuoruuteen ja aikuisuuteen, sanoo Pulli.
Huomio menetelmiin
Viimeinen osatyö vertaili yleisesti käytettyjä automaattisia segmentointimenetelmiä käsin tehtyyn segmentaatioon. Segmentaatio tarkoittaa aivojen eri kudostyyppien ja rakenteiden erottelemista ja rajaamista magneettikuvasta. Tutkimuksessa huomattiin, että automaattisten menetelmien tarkkuudessa on vielä parantamisen varaa.
– Tutkittavien alueiden luotettava segmentaatio on ensiluokkaisen tärkeää kaikessa rakenteellisessa aivotutkimuksessa. Väitöstutkimukseni korostaa nykyisten automaattisten segmentointimenetelmien rajoitteita lapsilla tehtävässä tutkimuksessa. Tässä tutkimuksessa käsin tehtyjä segmentaatioita voidaan mahdollisesti hyödyntää tulevaisuudessa menetelmien parantamiseksi, sanoo Pulli.
***
LL Elmo Pulli esittää väitöskirjansa ”Prenatal Maternal Health and Child Brain Structure: Implications for Non-verbal Ability and Optimizing Subcortical Segmentation” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 28.10.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, Medisiina C, Osmo Järvi -luentosali, Turku).
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etäyhteyden kautta.
Vastaväittäjänä toimii professori Hanan El Marroun (Rotterdamin Erasmus-yliopisto, Alankomaat) ja kustoksena dosentti Jetro J. Tuulari (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on psykiatria.
Väittelijän yhteystiedot: elpepu@utu.fi
