Väitös neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan alalta, M.Sc. Liia Merzon

Väitöskirjan nimi: From lab to everyday life: investigating attention and executive function deficits in a naturalistic paradigm

Väittelijä: Liia Merzon
Vastaväittäjä: professori Alan Kingstone, The University of British Colombia, Kanada
Kustos: professori Lauri Parkkonen, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu

Tarkkaavaisuuden ja toiminnanohjauksen häiriöiden ymmärtäminen todellisissa ympäristöissä on olennaista diagnostiikan ja interventioiden kehittämisen kannalta. Erityisen tärkeää tämä on esimerkiksi aktiivisuuden ja tarkkaavaisuuden häiriön (engl. attention deficit hyperactivity disorder, ADHD) kohdalla. ADHD on yhteydessä merkittävästi lisääntyneeseen riskiin kohdata haasteita arjessa, vaikuttaen oppimiseen, sosiaalisiin suhteisiin ja pitkän aikavälin hyvinvointiin. Perinteiset neuropsykologiset testit eivät kuitenkaan usein pysty täysin kuvaamaan niitä kognitiivisia haasteita, joita ihmiset kohtaavat arkielämässään. Tämä väitöstutkimus pyrkii vastaamaan tähän haasteeseen hyödyntämällä uutta virtuaalitodellisuuteen (engl. virtual reality, VR) perustuvaa menetelmää, EPELIä. EPELI on suunniteltu simuloimaan todellisia tilanteita ja mittaamaan ADHD-oireita niissä ympäristöissä, joissa ne tyypillisesti ilmenevät.

Tutkimuksessa tarkasteltiin, miten ADHD-oireet ilmenevät luonnollisissa ympäristöissä, miten niitä voidaan mitata objektiivisesti ja kuinka ne näkyvät aivotoiminnassa. Eri kokeissa hyödynnettiin silmänliikeseurantaa, laskennallista mallinnusta ja aivojen toiminnallista kuvantamista analysoimaan tarkkaavaisuuden säätelyä arkiympäristöä jäljittelevissä tilanteissa. VR-laitteen antureista saatu monipuolinen aineisto tarjosi mahdollisuuden analysoida monimutkaisia käyttäytymismalleja ja soveltaa koneoppimismenetelmiä ADHD-oireiden objektiivisten markkereiden aiempaa tarkempaan tunnistamiseen. Tulokset osoittivat, että VR-pohjaiset tutkimusmenetelmät voivat tarjota tarkan ja ekologisesti validin tavan lisätä ymmärrystä ADHD:sta. Havainnot tukevat kasvavaa tutkimuskenttää, joka puoltaa naturalististen kokeellisten menetelmien käyttöä neurokehityksellisten häiriöiden tutkimuksessa, ja avaa uusia mahdollisuuksia tarkkaavaisuuden säätelyn tutkimukseen laboratorio-olosuhteiden ulkopuolella.

Perustutkimuksen edistämisen lisäksi tällä tutkimuksella on mahdollisuus vaikuttaa tulevaisuuden ADHD-diagnostiikkaan ja hoitoon. Tutkimus tukee VR:ään perustuvan työkalun kehittämistä, joka voitaisiin integroida kliiniseen käyttöön tarjoamaan luotettavan ja objektiivisen tavan arvioida tarkkaavaisuutta ja toiminnanohjausta. Tämä työkalu voisi parantaa varhaisen vaiheen arviointeja, helpottaa kommunikaatiota asiakkaiden ja perheiden kanssa sekä tarjota kliinikoille arvokasta tietoa yksilöllisempiin arviointeihin kustannustehokkaassa ja käyttäjäystävällisessä muodossa.

Avainsanat: ADHD, tarkkaavaisuus, ekologinen validiteetti, silmänliikkeet, funktionaalisesti johdettu paradigma, funktionaalinen konnektiivisuus, yksilönsisäinen vaihtelu, naturalistinen neurotiede, virtuaalitodellisuus

Yhteystiedot: liia.merzon@aalto.fi  / https://www.aalto.fi/en/department-of-neuroscience-and-biomedical-engineering/translational-cognitive-neuroscience-lab-salmi-lab 

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc