Vetenskap och forskning

I den delen inom FinnBrain-forskningen som koncentrerar sig på hjärnavbildning är det av särskilt intresse att utreda hur hjärnans strukturer och funktioner är kopplade till barnets neuropsykologiska utveckling. Vi forskar även i hur föräldrarnas hälsa under graviditeten och andra tidiga livssituationer påverkar hjärnans uppbyggnad och funktion.

Vi skapar fullständigt ny kunskap om hjärnans utveckling och funktion från och med livets första stunder. Denna information kan eventuellt användas senare för att förbättra hälsan hos den blivande familjen och barnet som ska födas, samt för att främja flera delområden inom hälsa i vuxen ålder. Alla bilddiagnostiska metoder som vi använder är trygga.

Du får mer information om pågående forskning här

En mer detaljerad presentation av forskarna finns på engelska här

Forskare som verkar aktivt inom projektet

Seniorforskare
Hasse Karlsson, professor
Jetro Tuulari, MD [MRI]
Noora Scheinin, MD [MRI]
Harri Merisaari, FD [MRI]
Henry Railo, FD [EEG]
Riitta Parkkola, professor [MRI]
Minna Huotilainen, professor [EEG]
Ilkka Nissilä, FD [Optisk bilddiagnostik, NIRS]

Doktorander vid Åbo universitet
MRI spädbarnsålder
Satu Lehtola, MD
Olli Rajasilta, ML
Tuomas Lavonius, ML
Niloofar Hashempour, MSc
Aylin Rosberg, MSc

MRI 5-åringar
Venla Kumpulainen, ML
Elmo Pulli, ML
Anni Copeland, ML
Eero Silver, ML

EEG
Silja Luotonen, MK

Grundexamensstuderande / praktikanter, höstterminen 2021
Anna Lilja
Meri Frantti
Riikka Runola
Julia Aaros
Elena Vartiainen
Emilia Ståhlberg

I FinnBrain-undersökningen ingår en delundersökning där vi utreder sambandet mellan pappornas livsstil samt livserfarenhet och barnens utveckling. I denna delundersökning är vi särskilt intresserade av biologiska egenskaper som nedärvs genom epigenetiska mekanismer. För detta ändamål inbjuds papporna till barn som deltar i undersökningen på ett undersökningsbesök. I samband med besöket samlar vi in biologiska prover. Deltagaren kan ge sitt samtycke separat för varje typ av prov.

Med blodprovet undersöker vi särskilt laboratorievärden som är kopplade till ämnesomsättning, inflammation och stressreglering. Med hårprovet mäts långvarig stresshormonhalt (kortisol, kortison).

Med sädesvätskeprovet strävar vi efter att utreda hur de tidigare generationernas livsstil och livserfarenhet är kopplade till avkommans hälsa. MikroRNA-molekylerna separeras genom sekvensning från spermierna. I djurstudier (huvudsakligen i studier med möss) har man kunnat påvisa att stress och miljöfaktorer har en effekt på förekomsten av olika mikroRNA-molekyler i könsceller. I djurstudierna har man kunnat visa att dessa mikroRNA-molekyler medverkar i den epigenetiska regleringen av utvecklingen av det centrala nervsystemet hos avkomman. Syftet med denna del av forskningen är att undersöka dessa mekanismers funktion i människor och hur de skulle kunna påverka hjärnans utveckling hos den följande generationen.

Forskningsgruppen:
Hasse Karlsson, MD, professor
Noora Kotaja, FD, biträdande professor
Annukka Ahonen, ML, doktorand

Syftet med FinnBrains kortisoldelundersökningar är att undersöka funktionen hos och utvecklingen av stressregleringssystemet hypotalamus-hypofys-binjureaxeln (HPA-axel), samt utreda betydelsen av dess funktion för barnets utveckling och hälsa i olika omgivningar från graviditetstiden till de första åren. HPA-axeln som reglerar människans stressreaktioner reagerar i psykiskt och fysiskt utmanande situationer genom att producera kortisolhormon. Kroppen får då tillgång till mer energi och kroppen och sinnet blir vaksamma för att fungera på det sättet som utmaningen förutsätter.

FinnBrain-undersökningens tre kortisoldelundersökningar koncentrerar sig på följande delområden:

• Effekten av mammans psykiska välbefinnande under graviditeten på barnets kortvariga kortisolstressrespons i åldern 2,5, 6 och 14 månader.
• Sambanden mellan barnets dagvårdsmiljö, barnets individuella karaktärsdrag, och dygnsvariationen av kortisol i åldern 2, 3,5 och 5 år.
• Sambandet mellan föräldrarnas och barnens hårkortisolnivåer och både välbefinnandet under graviditeten och barnets hälsa och utveckling i åldern 1, 2,5 och 5 år.

HPA-axeln upprätthåller kroppens balans genom att reglera ämnesomsättningens, det kardiovaskulära systemets, immunförsvarets, könsorganens och nervsystemets funktion. Funktionsstörningar i HPA-axeln är kopplade till många sjukdomar, såsom depression, hjärt- och kärlsjukdomar, samt ett försvagat immunsvar. Även om kopplingen av HPA-axelns funktion till hälsa och välbefinnande har undersökts mycket, så behövs fortfarande mer information om funktionen hos och utvecklingen av systemet för stressreglering samt om dess betydelse särskilt för utvecklingen i tidig barndom. Informationen kan tillämpas för att förebygga stressrelaterade sjukdomar och utveckla behandlingsmetoder.

Ansvarig forskare:
Linnea Karlsson, biträdande professor, specialistläkare inom barn- och ungdomspsykiatri (teamledare)

Post doc -forskare:
Susanna Kortesluoma, FD (kortisolets kortvariga stressrespons)
Katja Tervahartiala, FD (kortisolets dygnsvariation i dagvård)

Doktorander:
Paula Mustonen, ML, (kortisolhalter i hår)
Inka Mattila, ML, PM (kortisolhalter i hår)

I FinnBrains utvecklingspsykologiska delundersökning undersöks barnets psykologiska utveckling och miljöfaktorer samt biologiska processer som påverkar denna utveckling. Utvecklingen av barnets självreglering är av särskilt intresse. Vi undersöker hur barnet reglerar och upprätthåller uppmärksamheten i känslomässiga situationer, hur barnets exekutiva funktioner och självkontroll utvecklas samt hur barnets temperament styr självregleringens utvecklingsprocess. Vi utreder även hur den tidiga självregleringen är kopplad till barnets psykiska välbefinnande och funktionsförmåga i senare ålder. Delundersökningen bedriver nära samarbete med den hjärnavbildningsstudien, och den insamlade informationen kopplas även till biologiska prover och genetisk information som samlats in i andra delundersökningar.

Vi undersöker även hur barnets stressreglering utvecklas både i hem- och daghemsmiljö. Syftet med dagvårdsundersökningen är att utreda vilka av barnets individuella drag och miljöfaktorer som är kopplade till barnets välbefinnande.

Vi undersöker dessutom förälderns funktionsförmåga samt hur kvaliteten på interaktionen mellan förälder och barn är kopplade till utvecklingen av självreglering. I undersökningarna gällande föräldrar utreds föräldrarnas psykiska välbefinnande, kognitiva funktionsförmåga, det vill säga förmågan att tänka, processa och uppmärksamma, samt kvaliteten på interaktionen mellan förälder och barn.

Barnets utveckling och föräldraskap undersöks i en långtidsstudie från graviditeten till skolåldern.

I delundersökningen deltar flera doktorander och post doc -forskare.

Ansvariga forskare:
Riikka Korja, professor, specialist inom utvecklingspsykologi (teamledare)
Linnea Karlsson, biträdande professor, specialist inom barn- eller ungdomspsykiatri
Marjukka Pajulo, docent

Post doc -forskare:
Saara Nolvi, FD, psykolog, docent
Eeva-Leena Kataja, PsD, psykolog, psykoterapeut, universitetslärare
Katja Tervahartiala, FD
Heidi Jussila, MD
Elisabeth Nordenswan, PsD, psykolog

Doktorander:
Eeva Eskola, PsM, specialpsykolog i neuropsykologi
Hetti Lahtela, PsM, specialist i barn- och ungdomspsykologi
Eeva Holmberg, PsM, psykolog
Carlos Sirkiä, PsM, psykolog
Anniina Karonen, PsM, psykolog
Pauliina Juntunen, PsM, psykolog
Venla Huovinen, PsM, psykolog
Aino Luotola, PsM, psykolog

Forskningsassistent
Vilma Lindroos

Långvariga sjukdomar hos barn, såsom atopiska sjukdomar (astma och allergisk snuva), upprepade infektioner, övervikt och olika smärttillstånd är tilltagande hälsoproblem i västvärlden. För närvarande är 10-15 % av småbarnen överviktiga och en tredjedel av barnen lider av olika smärtor eller insjuknar i atopiska sjukdomar. Enligt prognoserna kommer t.o.m. hälften av befolkningen under det följande årtiondet att ha en atopisk sjukdom. Syftet med FinnBrain-undersökningens barnläkardelstudie är att undersöka hur ärftliga och miljörelaterade faktorer, såsom händelser under graviditeten och efter förlossningen, kan påverka barnets hälsa och insjuknande i långvariga sjukdomar.

I barnläkardelstudien intervjuas femåringars (ca 1000-1300 barns) föräldrar per telefon om saker som berör barnens hälsa, och föräldrarna delges allergiprovs- och blodbildsresultaten från barnens blodprov. Dessutom fryser man ner blodproven för kommande undersökningar. Från avföringsprovet utreder man tarmmikrobiomets sammansättning och roll, samt utreder från rumsdammprovet vilken roll utsattheten för inomhusmikrober har för utvecklingen av sjukdomar. Ny teknologi gör det möjligt att kartlägga människans hela genom d.v.s. arv samt att undersöka epigenetiken d.v.s. faktorer som reglerar generna. Den långvariga uppföljningen av barnen som deltar i studien och de biologiska proven under barndomstiden är speciellt viktiga. Barnläkardelstudien har goda möjligheter att producera ny viktig kunskap om orsakerna till och om utvecklingen av sjukdomar hos barn. Det här kan leda till att man i framtiden kan upptäcka sjukdomar tidigare och förhoppningsvis kan förebygga dem.

Mera information om studien:
Minna Lukkarinen, MD, specialistläkare i barnsjukdomar
Ansvarig forskare för barnläkardelstudien
Anna Aatsinki, MD, specialforskare

Forskare:
Minna Lukkarinen, MD, specialistläkare
Anna Aatsinki, MD, specialforskare
Laura Korhonen, MD, specialistläkare
Emma Puosi, ML, doktorand
Heli-Minttu Hyppänen, läkarkandidat, heli-minttu.hyppanen@utu.fi
Santtu Heinonen, MD, specialiserande läkare, santtu.heinonen@utu.fi
Tuire Lähdesmäki, MD, specialistläkare
Heikki Lukkarinen, MD, specialistläkare, docent
Ville Peltola, MD, specialistläkare, professor
Linnea Karlsson, MD, specialistläkare, biträdande professor
Hasse Karlsson, FM, MD, specialistläkare, professor

Människans arvsmassa, det vill säga DNA består av fyra olika baser (adenin, tymin, guanin, cytosin), vars varierande ordning bildar den så kallade genetiska koden. Det finns totalt cirka 3.2-3.4 miljarder av dessa baser i människans arvsmassa. Den genetiska koden styr bildningen av celler och vävnader och produktionen av molekyler som behövs för deras upprätthållande. Det förekommer variationer i den genetiska koden i totalt cirka 4-5 miljoner baser hos varje individ, vilket möjliggör skillnaderna i individernas egenskaper. Förutom de nödvändiga eller neutrala egenskaperna kan de strukturella skillnaderna och varianterna i arvsmassan dock även öka benägenheten för sjukdomar eller orsaka dem.

Arvsmassans funktion styrs av den så kallade epigenetiska reglering vilket sker som kemiska förändringar endera i DNA:t eller i DNA bindande proteiner. Dessa epigenetiska förändringar påverkar inte direkt den genetiska koden i arvsmassan, men styr organiseringen av arvsmassan och regleringen av genfunktionen. Den epigenetiska regleringen är känslig för inverkan av miljöfaktorer och livsstil som kan orsaka tillfälliga eller långvariga epigenetiska förändringar och via det inverka på en individs utveckling, egenskaper och hälsa.

I detta projekt är vårt mål att producera ny viktig information om arvsanlagens och miljöfaktorernas betydelse för regleringen av tidig utveckling och hälsa. I projektet utreds bland annat hur den individuella genetiska variationen som förekommer i arvsmassan som ärvts från föräldrarna och å andra sidan den kemiska, det vill säga epigenetiska variationen som är känslig för miljöfaktorer påverkar individens utveckling och hälsa. Vi utreder dessutom betydelsen av den funktionella aktiviteten hos generna i dessa processer.

Huvudforskningslinjerna är följande:
1) Vi undersöker det direkta sambandet mellan barnets genetiska faktorer och utveckling samt hälsa.
2) Vi undersöker samverkan av den genetiska variationen och miljöfaktorer/levnadssätt på barnets utveckling och hälsa. I detta delprojekt undersöker vi bland annat effekten av komplikationer under graviditet, förlossning, familjemiljö, sömn, känslomässiga band, psykologisk hälsa, infektioner, övervikt, användningen av rusmedel och läkemedel.
3) Vi undersöker hur miljöfaktorerna påverkar arvsmassans reglering och funktion.
4) Vi undersöker sambandet mellan föräldrarnas arvsanlag och barnets uppväxtförhållanden, utveckling samt hälsa.

Forskningsgruppen:
Tiina Paunio, professor
Riikka Lund, docent, specialforskare
Emma Vitikainen, FD
Katri Kantojärvi, disputerad forskare
Antti-Jussi Ämmälä, disputerad forskare
Johanna Salo, doktorand
Marja-Riitta Rautiainen, doktorand, marja-riitta.rautiainen@helsinki.fi
Sonja Sulkava, doktorand, sonja.sulkava@helsinki.fi
Alexandra Lahtinen, doktorand, alexandra.lahtinen@helsinki.fi
Laura Korhonen, MD

Den perinatala arbetsgruppen utreder om psykisk stress under graviditeten är kopplad till graviditetskomplikationer och hur det påverkar förlossningen samt tiden efter förlossningen och särskilt den nyföddas adaptation. Vi utreder dessutom om tidigare traumatiska upplevelser påverkar graviditetsförloppet, särskilt förlossningsrädsla. Moderkakans betydelse som stressförmedlare till fostret utreds också. Eventuella förändringar i moderkakans epigenom orsakade av mammans psykiska stress är av särskilt intresse.

Ansvariga forskare:
Eeva Ekholm, docent
Linnea Karlsson, biträdande professor
Kalle Korhonen, MD, kalle.korhonen@tyks.fi
Riikka Lund, docent
Noora Scheinin, docent
Suoma Saarni, docent, suoma.saarni@helsinki.fi
Päivi Polo, MD, professor

Doktorander:
Sanni Kuuri-Riutta, skkuri@utu.fi
Elvira Porthan, läkare, eespor@utu.fi
Nina Pettersson, läkare, nina.pettersson@tyks.fi
Linda Aukia, ML
Hilla Peltonen, ML

Inlärningen av språk och tal i tidig barndom är kopplad till fundamentala vetenskapliga mysterier. Hur är det möjligt att vanliga småbarn inte behöver någon typ av modersmålsundervisning utan lär sig omgivningens språk i vanlig växelverkan? Vilka inlärningsmekanismer i barnets hjärna tillsammans med miljöfaktorerna möjliggör detta? Vilka faktorer förklarar att de flesta barn utvecklas till skickliga språkanvändare, men att det förekommer svårigheter hos vissa barn? I delundersökningen om tal och språk undersöker vi skillnaden mellan barns inlärning av tal och språk, och på så sätt skapar vi information om hur de neurokognitiva inlärningsmekanismerna tillsammans med miljöfaktorerna möjliggör inlärningen av tal och språk.

I samarbete med andra FinnBrain-delundersökningar studerar vi bl.a. möjliga samband mellan utvecklingen av språk- och talfärdigheter och mamma-barn interaktion i tidig ålder, mammans psykiska hälsa, barnets temperament och uppmärksamhetsförmågan i tidig ålder, genetisk risk och hjärnans utveckling. Det grundläggande målet är att utveckla en flervariabel modell av faktorerna som utgör en risk eller stödjer språk och tal. Denna modell kan användas i framtiden för att förebygga, identifiera och rehabilitera störningar i tal och språk under barndomen. Vi samarbetar med spetsforskningsenheten “Oppimisen dynamiikan ja interventiotutkimuksen huippututkimusyksikkö” (InterLearn) https://interlearn.fi/fi

Forskningsgruppen:

Professorer och lektorer
Elina Mainela-Arnold, PhD, Professor i logopedi, Åbo Universitet, Status-Only Appointment, University of Toronto
Pirkko Rautakoski, FD, Universitetslektor i logopedi, Åbo Akademi

Doktorander
Aura Yli-Savola, FM, logoped, klinisk universitetslärare
Essi Vastamäki, FM, logoped
Denise Ollas, FM, logoped
Kiia Kurila, FM, logoped
Minna Vanhala-Haukijärvi, FM, logoped
Pihla Saaristo, FM, logoped

Projektforskare
Satu Savo, FM

Forskningsassistent
Vilma Lindroos

Studeranden vid Åbo universitet och Åbo Akademi utgör en viktig del i vår forskningsgrupp.

Man vet att tidig näring, förlossningssätt och antibiotikabehandlingar påverkar i viss mån sammansättningen i barnets tarmflora och utveckling. Man har dessutom visat att tarmflorans sammansättning kan vara kopplad till astma, diabetes, övervikt och utvecklingen av andra folksjukdomar. Tarmfloran i särskilt tidiga utvecklingsfaser kan påverka immunförsvarets utveckling och ämnesomsättningen, vilket å sin sida kan förmedla tarmflorans antagna hälsoeffekter. Betydelsen av tarmfloran som aktiv faktor för hjärnans utveckling är ett mål för ökad forskning.

För att utreda dessa samband har vi i FinnBrain-undersökningen samlat in avföringsprov från barn i åldern 2,5 mån – 5 år vid flera mätningspunkter. Vi har även samlat avföringsprover under graviditeten från en liten grupp av mammor. Med hjälp av FinnBrains tvärvetenskaplighet kan vi utreda hur tidiga utvecklingsfaser är kopplade till tarmflorans utveckling och hur florans sammansättning och funktion å sin sida är kopplade till barnets hälsa och hjärnans utveckling.

Tidig näring och amning påverkar också i betydande omfattning florans sammansättning. I FinnBrain-undersökningen har även sampel av modersmjölken samlats in när barnet var i åldern 2 mån – 2 år. Med hjälp av dessa kan man utreda hur mammans hälsa och förhållandena under graviditeten är kopplade till modersmjölkens sammansättning. Vi strävar även efter att utreda hur modersmjölkens sammansättning är kopplad till både barnets tarmflora och barnets tillväxt och utveckling.

Forskningsgruppen:

Tarmflora:
Linnea Karlsson, biträdande professor
Hasse Karlsson, professor
Eveliina Munukka, FD
Leo Lahti, docent
Anna Aatsinki, MD
Ville Laitinen, FM
Heidi Isokääntä, bioanalytiker (högre yrkeshögskoleexamen), doktorand
Venla Huovinen, PsM, doktorand
Jenni Korteniemi, doktorand

Modersmjölk:
Alex Dickens, FD

MUNHÄLSA – tandläkarskräck och hälsovanor

Inledningsvis undersöks omfattningen av tandläkarskräck hos vuxna samt faktorer som hör ihop med denna, såsom munhälsa, hälsovanor och psykiska drag. Hos barn studeras förekomst av tandläkarskräck samt uppkomst- och förmedlingsmekanismer inom familjen. Med hjälp av denna information koncentrerar sig studien i fortsättningen på det som är viktigast, nämligen att förebygga uppkomsten av tandläkarskräck.

Undersökningarna av barns hälsovanor fokuserar på utveckling av vanor, kunskap och attityder som hör ihop med munhälsa samt deras inbördes förhållande. Dessutom studeras hur föräldrarnas munhälsa och tillhörande vanor påverkar utvecklingen barnens vanor och munhälsa.

Undersökningsgruppen:
Satu Lahti, professor
Mimmi Tolvanen, docent
Vesa Pohjola, OD, docent
Kari Rantavuori, OD
Anni Luoto, OD, anni.luoto@utu.fi
Katri Palo, OL
Anu Kallio, OL, FD
Outi Hagqvist, OD
Hanna Suokko, OL, doktorand
Tuulia Mäki, OL, doktorand

Internationella samarbetspartner:
Professor Gerald Humphris, St. Andrews universitet, UK

Sömnstörningar är vanliga under hela barndomen och de kan påverka hela familjens välbefinnande. Sömnstörningar kan indelas i flera kategorier. Det vanligaste problemet för vuxna är sömnlöshet (svårt att somna eller upprätthålla sömnen), medan det hos små barn är vanligare med störningar i dygnsrytmen och i ett senare skede problem med att gå och lägga sig. Det finns olika behandlingsformer som man vet är effektiva för sömnstörningar både hos barn och vuxna.

I FinnBrains sömnstudie undersöks förekomsten av sömnstörningar hos barn och föräldrar och faktorer som påverkar sömnstörningarna. Dessutom undersöks betydelsen av tillräcklig sömn för barns välbefinnande och utveckling (tillväxt, hälsa, psykosocial och kognitiv utveckling). I ett senare skede undersöks hur sömn hänger ihop med psykiskt välbefinnande och olika symtom (till exempel dagtrötthet eller koncentrationssvårigheter).

Kunskaper från undersökningen kan utnyttjas för att utveckla behandlingen av sömnstörningar.

Sömnundersökningsgruppen:

Juulia Paavonen, MD, docent, PK, överläkare
Linnea Karlsson, MD, specialistläkare, biträdande professor
Päivi Polo, MD, docent, specialistläkare i kvinnosjukdomar, paivi.polo@tyks.fi
Christine Parsons, University of Oxford, UK & Århus University, Denmark
Linda Aukia, ML, doktorand
Hilla Peltonen, ML, doktorand
Johanna Pietikäinen, MD
Minna Virta, ML, doktorand
Maria Lavonius, ML, doktorand
Anniina Karonen, PsM, doktorand

Utöver mat och rent vatten anses vaccin vara en av de viktigaste faktorerna som påverkar hälsan på en global nivå. Enligt Institutet för hälsa och välfärd (www.thl.fi) låter de allra flesta föräldrar vaccinera sina barn med de barnvaccin som ingår i det nationella vaccinationsprogrammet i Finland. Tidigare forskning visar ändå att en del människor tvivlar i sitt vaccinationsbeslut även om de väljer att vaccinera sig. Hur stark tveksamheten gentemot vaccin är och vilka orsaker som kan finnas bakom vaccintveksamheten varierar mellan olika människor. Exempel på faktorer som kan påverka vaccinationsbeslutet är hur tryggt man anser vaccinet vara, hur effektivt skydd man anser vaccinet ge och i vilken grad man litar på hälsovårdspersonal och de instanser som erbjuder och rekommenderar vaccinen.

Syftet med denna delstudie, som startade år 2018, är att samla information om vaccinattityder och vaccinationsbeteende i Finland och att studera olika orsaker bakom negativa attityder till vaccin. Småbarnsföräldrar är en viktig grupp att ta i betraktande när man undersöker vaccinattityder, eftersom det är den grupp där vaccinationsbeslut är mest frekventa och aktuella. En ökad förståelse om orsakerna bakom vaccintveksamheten kan hjälpa till att förbättra kommunikationen mellan patienter och hälsovårdspersonal och -myndigheter när det gäller vaccinfrågor. Inom denna delstudie har FinnBrain-familjerna fyllt i en längre enkät om vaccinattityder år 2018 och en kortare under försommaren år 2020.

Ansvarig forskare:
Anna Soveri, docent

Mer information om forskargruppen:
www.vaccineattitudes.fi