Abstract Psychotic disorders usually become evident during adolescence and early adulthood and are commonly preceded by psychosis risk states. Young people at risk for developing psychosis may already have cognitive deficits. This research examined factors associated with psychosis risk and adverse cognitive performance, particularly in those at risk for developing psychosis. We aimed to characterise genetic risk factors for psychosis risk and adverse cognitive performance. Additionally, early and later biological risk markers for adverse cognitive performance and psychosis risk were explored. Two longitudinal birth cohorts, the Northern Finland Birth Cohort 1986 (NFBC 1986, n=6,985 at 16 years) and Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC, n=5,217 at 17 years), two NFBC 1986 sub-studies, the Oulu Brain and Mind 1 (n=182 for these analyses) and Oulu Brain and Mind 2 (n=471 for these analyses) studies, and two Irish case control studies, the Adolescent Brain Development (n=212) and Challenging Times (n=211) studies, were utilised. Predictors of interest were selected Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs at COMT, BDNF and DRD2), prenatal exposure to maternal cigarette smoking (PEMCS) and adolescent metabolic measures. Though not directly associated with psychotic experiences, the COMT-Val158Met Val-Val genotype interacted with experience of childhood trauma to predict more psychotic experiences. Two DRD2 SNPs were associated with poorer cognitive performance, though only in those with risk for psychotic disorders. PEMCS was associated with adult vocabulary and matrix reasoning performance in males, though not in males with adolescent psychotic experiences. Adolescent academic performance, but not psychotic experiences, were associated with metabolic measures, especially with ratios of omega-3 to total fatty acids. These findings impact on prevention strategies for long-term adverse outcomes. Some risk factors differ for those with psychotic experiences compared to the general population, while others do not. SNPs at COMT and DRD2 may be more relevant in those with psychotic experiences. Interventions targeting these groups may be particularly beneficial. Smoking in pregnancy, however, is harmful to male cognitive performance across the population, suggesting elimination of this risk is more broadly relevant. Fatty acid-related metabolic measures may mark risk for cognitive deficits or may represent a developmental feature that is potentially open to intervention. / Tiivistelmä Psykoottiset häiriöt puhkeavat tavallisesti nuoruusiässä tai varhaisessa aikuisiässä. Varsinaista psykoosijaksoa edeltää usein psykoosialttiusvaihe. Nuoruusiän psykoosialttiusvaiheeseen liittyy kognitiivisia puutoksia. Tässä tutkimuksessa selvitettiin tekijöitä, jotka liittyvät psykoosialttiuteen ja heikkoon kognitiiviseen suoriutumiseen, etenkin nuorilla, jotka olivat psykoosiriskissä. Tutkimuksessa tarkasteltiin psykoosialttiuteen ja heikkoon kognitiiviseen suoriutumiseen liittyviä geneettisiä tekijöitä. Lisäksi tutkittiin biologisia varhaisia ja myöhempiä psykoosialttiutta ja heikkoa kognitiivista suoriutumista ennustavia tekijöitä. Tutkimusaineisto käsitti kaksi pitkittäistä syntymäkohorttia: Pohjois-Suomen syntymäkohortti 1986 (n=6,985 16-vuotiaana) ja englantilainen Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC, n=5,217 17-vuotiaana) -tutkimukset. Pohjois-Suomen syntymäkohortti 1986:sta analysoitiin kahta ala-otosta eli Aivot ja Mieli I (n=182) ja Aivot ja Mieli II (n=471) tutkimusta. Lisäksi tutkimusaineistoon kuului kaksi irlantilaista tapaus-verrokki tutkimusta: Adolescent Brain Development (n=212) ja Challenging Times (n=211) tutkimukset. Ennustavina tekijöinä tarkasteltiin yhden nukleotidin polymorfismia (Single Nucleotide Polymorphisms, SNP; COMT, BDNF ja DRD2 -geeneissä), äidin raskaudenaikaista tupakointia, lapsuuden traumaattisia kokemuksia ja nuoruusiän metabolisia arvoja. COMT-Val158Met geenin Val-Val genotyyppi ei ollut suoraan yhteydessä psykoottisiin kokemuksiin, mutta yhdessä lapsuuden traumaattisten kokemusten kanssa ennusti suurempaa psykoosioireiden määrää. Kaksi DRD2 SNP-varianttia assosioituivat heikompaan kognitiiviseen suoriutumiseen, vaikkakin vain tutkittavilla jotka olivat psykoosialttiita. Äidin raskaudenaikainen tupakointi ennusti huonompaa kognitiivista suoriutumista pojilla, tosin ei pojilla joilla oli nuoruusiässä psykoosioireita. Metaboliset tekijät, erityisesti omega-3 rasvahapon suhde kokonaisrasvahapon määrään oli yhteydessä koulumenestykseen. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan mahdollisesti suunnitella ennaltaehkäiseviä toimia myöhempien haittojen ehkäisemiseksi. Jotkut tutkituista riskitekijöistä assosioituivat eri tavalla kognitioon psykoosialttiilla kuin yleisväestössä. COMT ja DRD2 geenien variantit psykoosialttiilla saattavat olla keskeisiä. Interventiot nuorille, joilla on nämä variantit ja psykoosioireita, voisivat olla erityisesti hyödyllisiä. Äidin raskauden aikaisen tupakointi ennusti poikien kognitiivista suoriutumista. Äidin raskaudenaikaisen tupakoinnin vähentämisellä olisi suotuinen vaikutus tässäkin suhteessa. Rasvahappoihin liittyvät metaboliset suureet voivat olla riski kognitiivisille puutoksille tai ne voivat merkitä kehityksellistä piirrettä, joka voisi mahdollistaa varhaisen ennaltaehkäisyn.

Abstract The prevalence of overweight and obesity among adolescents has increased worldwide at the population-level, reflecting inactive lifestyle and excessive energy intake. The comorbidities of obesity, e.g. impaired glucose tolerance and high blood pressure increase the risk for cardiovascular diseases. The first manifestation of cardiovascular diseases can be detected in young adulthood, and prevention should be focused to those at highest risk. This study was aimed to evaluate the changes in body weight and body composition, physical fitness and cardiometabolic risk factors, associated with physical exercise during military service. Furthermore, this study investigated the association of antenatal and lifestyle factors with the body composition and physical fitness among young men. The material of this study consisted of 1046 men (mean age 19.2 years) who began their compulsory military service in the Sodankylä Jaeger Brigade in 2005. The conscripts’ cardiometabolic risk factors, body weight, body composition, fitness, and lifestyle habits were evaluated at baseline and after 6–12 months military service. The data on the participants’ mothers’ antenatal and participants’ childhood period was available for 508 offsprings, who belonged to the 1986 Northern Finland Birth Cohort. During the military service the prevalence of metabolic syndrome decreased in the overall cohort from 6.1% to 3.6%, and the reduction was present among overweight and obese conscripts. The reduction in metabolic syndrome was associated with the reduction in waist circumference, weight loss and improvement in muscle fitness. Some lifestyle factors e.g. maternal smoking during pregnancy and conscripts’ smoking, alcohol consumption and binge drinking were associated with the conscripts’ body composition and fitness test results. Military service was especially beneficial for those reporting weekly binge drinking, who showed the greatest reduction in body weight and fat, and improvements in physical fitness and lifestyle habits. This study shows that unbeneficial lifestyle habits can be seen as detrimental to the body composition and fitness levels of young men. Furthermore, the physical exercise is in important role for reducing the metabolic syndrome, already present in young men. Maternal smoking during pregnancy was associated with reduced aerobic fitness in the subjects, underlining its long-standing consequences on offspring’s health. / Tiivistelmä Väestötutkimusten perusteella nuorten ylipaino ja lihavuus ovat yleistyneet, liittyen inaktiiviseen elämäntapaan ja liialliseen energiansaantiin. Lihavuuden liitännäissairaudet, kuten heikentynyt sokerinsieto ja kohonnut verenpaine lisäävät riskiä sydän- ja verisuonisairauksille. Sydän- ja verisuonisairauksien ensimmäiset ilmentymät voidaan havaita nuorella aikuisiällä ja sairauden ehkäisystrategiat tulisi kohdentaa riskiryhmiin. Tässä tutkimuksessa arvioitiin varusmiespalvelukseen liittyvän liikunnan aikaansaamia muutoksia kehonpainossa, kehonkoostumuksessa, fyysisessä kunnossa sekä sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöissä. Lisäksi tutkimus arvioi äidin raskausaikaan liittyvien tekijöiden ja elintapojen yhteyttä nuorten miesten kehonkoostumukseen ja fyysiseen kuntoon. Tutkimusaineisto koostui 1046 miehestä (keski-ikä 19.2 vuotta), jotka astuivat varusmiespalvelukseen Sodankylän Jääkäriprikaatissa vuonna 2005. Varusmiesten sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijät, kehonpaino, kehonkoostumus, kunto ja elintavat arvioitiin palveluksen alussa ja lopussa (seuranta-aika 6–12 kk). Varusmiesten äitien raskaudenaikaiset ja varusmiesten varhaislapsuuden tiedot olivat käytettävissä 508:lta tutkittavalta, jotka kuuluivat Pohjois-Suomen syntymäkohorttiin 1986. Varusmiespalveluksen aikana metabolisen oireyhtymän vallitsevuus väheni koko aineistossa 6.1 %:sta 3.6 %:iin, ja väheneminen oli havaittavissa ylipainoisten ja lihavien joukossa. Metabolisen oireyhtymän väheneminen oli yhteydessä vyötärönympäryksen ja painon laskuun sekä lihaskunnon paranemiseen. Elintavat, kuten äidin raskaudenaikainen tupakointi ja varusmiehen ruokavalio, tupakointi, alkoholin kulutus ja humalahakuinen juominen olivat yhteydessä varusmiehen kehonkoostumukseen ja fyysiseen kuntoon. Varusmiespalveluksesta hyötyivät erityisesti ne, jotka raportoivat viikoittaista humalahakuista juomista; heillä havaittiin myönteisiä muutoksia kehonkoostumuksessa, fyysisessä kunnossa ja elintavoissa. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan myös todeta, että äidin raskaudenaikainen tupakointi vaikuttaa jälkeläisen heikompaan aerobiseen kuntoon. Tutkimus osoittaa epäterveellisten elämäntapojen vaikutukset epäedulliseen kehonkoostumukseen ja heikompaan fyysiseen kuntoon nuorilla miehillä. Lisäksi liikunnan merkitys nuorten miesten sydän- ja verisuonisairauksien riskitekjöiden hoidossa on oleellista.

Abstract Maternal depressed mood during pregnancy is common, but studies on the offspring of antenatally depressed mothers, with a long follow-up, are scarce. The aim was to study whether the adult offspring of antenatally depressed mothers are at an elevated risk of psychoses, depression, bipolar disorder, antisocial and borderline personality disorder, and schizotypal and affective traits. Parental severe mental disorder was considered as both a genetic and environmental risk factor for mental disorders. The data are based on the unselected, prospective, population-based Northern Finland 1966 Birth Cohort of 12,058 live-born children. The data were collected beginning from pregnancy and ending mid-adulthood. The mothers were asked about their mood during pregnancy at the antenatal clinic at 24–28 gestational weeks. Of the mothers, 13.9% rated themselves as depressed (11.8%) or very depressed (2.1%) during pregnancy. Parents’ severe, hospital-treated mental disorders, and the cohort members’ mental disorders were identified mainly by using the Finnish Care Register for Health Care. In this study, the adult offspring of antenatally depressed mothers had an increased risk of depression, and the male offspring for antisocial personality disorder, compared to cohort members without antenatally depressed mothers. The offspring with both maternal antenatal depressed mood and parental severe mental disorder had a markedly elevated risk of schizophrenia and depression, compared to cohort members without one or both of the risk factors. This is the first study where the offspring of antenatally depressed mothers were followed till mid-adulthood, also taking into account parental severe mental disorders. Based on the findings, the prevention of and early intervention in antenatal depression, especially in families with severe mental illness, might present an opportunity to reduce the risk of mental disorders in the offspring. / Tiivistelmä Äitien raskausajan masennus on yleistä, mutta pitkiä seurantatutkimuksia raskausaikana masentuneiden äitien lapsista on vähän. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko raskausaikana masentuneiden äitien aikuisilla jälkeläisillä kohonnut riski sairastua skitsofreniaan, masennukseen, kaksisuuntaiseen mielialahäiriöön, epäsosiaaliseen tai epävakaaseen persoonallisuushäiriöön, ja ilmeneekö heillä enemmän skitsotyyppisiä tai affektiivisia piirteitä. Vanhempien vakavien mielenterveydenhäiriöiden katsottiin olevan sekä mahdollisia geneettisiä että ympäristöön liittyviä riskitekijöitä jälkeläisten mielenterveyshäiriöille. Tutkimus perustuu yleisväestöön pohjautuvaan, prospektiiviseen Pohjois-Suomen vuoden 1966 syntymäkohorttiin, johon kuuluu 12 058 elävänä syntynyttä lasta. Kohortin jäseniä on seurattu sikiöajalta keski-ikään, aina 49 ikävuoteen saakka. Äitien raskaudenaikaista mielialaa tiedusteltiin raskausviikoilla 24–28 neuvolassa. 13,9 % äideistä raportoi mielialansa masentuneeksi (11,8 %) tai hyvin masentuneeksi (2.1%) raskausaikana. Vanhempien vakavat mielenterveydenhäiriöt ja kohortin jäsenten mielenterveyshäiriöt selvitettiin pääosin hoitoilmoitusrekisteritiedoista. Tutkimuksessa raskaudenaikana masentuneiden äitien lapsilla havaittiin kohonnut depressioriski sekä kohonnut epäsosiaalisen persoonallisuushäiriön riski miehillä, verrattuna kohortin jäseniin, joiden äitien mieliala ei ollut masentunut raskausaikana. Kohortin jäsenillä, joiden äideillä oli raskausajan masennusta ja toisella vanhemmista vakava mielenterveyshäiriö, oli kohonnut riski sairastua skitsofreniaan ja depressioon, verrattuna heihin, joilla oli vain yksi tai ei kumpaakaan näistä riskitekijöistä. Tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa raskausaikana masentuneiden äitien lapsia on seurattu keski-ikään saakka, huomioiden myös vanhempien vakavat mielenterveydenhäiriöt. Tutkimuksen tulosten perusteella äidin raskausajan masennusoireiden varhaisen tunnistamisen ja hoidon voitaisiin ajatella vähentävien jälkeläisten mielenterveysongelmien riskiä, etenkin perheissä, joissa on vakavia mielenterveysongelmia.

Abstract Early risk factors of the antenatal period and infancy have been increasingly linked to psychiatric disorders. The aim of this thesis was to study the associations between very early parental separation and maternal depressed mood in pregnancy on the other hand, and schizophrenia and criminality in the offspring in adolescence and adulthood, on the other, in two data sets. In the Christmas Seal Home Children Study the index cohort consisted of 3 020 subjects born in Finland in 1945–65 who were temporarily isolated from their family immediately after birth to nursing homes, the Christmas Seal Homes, due to tuberculosis in the family. The average separation time was seven months. For every index subject, two reference subjects were matched for sex, year of birth and place of birth. Data were obtained on schizophrenia from the Finnish Hospital Discharge Register (FHDR) in 1971–98 and on criminal offences from Statistics Finland in 1977–98. The 28-year cumulative incidence of schizophrenia was 1.6% both in the index cohort and in the reference cohort (RR 1.0; 95% CI 0.8–1.4). Both male and female index subjects had committed crimes more commonly than the reference subjects (in men RR 1.3; 95% CI 1.2–1.4; in women RR 1.5; 1.2–2.0). Of the male index subjects 12.1% as compared with only 7.1% of the reference cohort had committed violent offences (RR 1.7; 1.4–2.1). In the Northern Finland 1966 Birth Cohort mothers of 12 058 babies were asked at mid-gestation at the antenatal clinic if they felt depressed. This general population birth cohort of the children was followed up for 31 years being record-linked with the FHDR covering the years 1982–97 and with the criminal register of the Ministry of Justice up to 1998. We divided the schizophrenia patients into those having a psychotic first-degree relative (schizophrenia patients with familial risk for psychosis FR) and those without one. The cumulative incidence of hospital-treated schizophrenia was 1.3% among the offspring of depressed mothers and 0.9% among the descendants of non-depressed mothers (RR 1.5; 95% CI 0.9–2.4). The prevalence of antenatal depression was 35% in mothers of schizophrenia patients with FR. The respective prevalence was 14% both in the mothers of schizophrenia patients without FR and in the mothers of other cohort members. Both male and female offspring of antenatally depressed mothers were more commonly criminal offenders than offspring of non-depressed mothers (in men adjusted OR 1.5; 95% CI 1.2–1.9; in women OR 1.5; 0.8–3.0). In males, 6.5% with depressed mothers and 3.2% with non-depressed mothers had committed violent offences (adjusted OR 1.6; 1.1–2.4). Very early separation and mothers' depressed mood in pregnancy are per se unlikely to increase the risk for schizophrenia in the offspring, but seem to be connected to criminal behaviour, especially violent criminality in men. / Tiivistelmä Raskaus- ja imeväisajan varhaiset tekijät on lisääntyvästi yhdistetty lapsen tuleviin mielenterveyshäiriöihin. Tarkoituksena oli tutkia hyvin varhaisen eron (separaation) ja äidin raskaudenaikaisen masentuneen mielialan yhteyttä lasten skitsofreniaan ja rikollisuuteen nuoruudessa ja aikuisuudessa kahdessa eri aineistossa. Joulumerkkikoti-lasten tutkimuksessa indeksikohortti koostui 1945–65 syntyneistä 3 020 tutkittavasta, jotka erotettiin väliaikaisesti perheistään heti syntymän jälkeen hoitokoteihin, Joulumerkkikoteihin, perheen tuberkuloosin takia. Ero vanhemmista kesti keskimäärin seitsemän kuukautta. Jokaiselle indeksitutkittavalle valittiin kaksi sukupuolen, syntymävuoden ja -paikan mukaan kaltaistettua verrokkitutkittavaa. Tieto skitsofreniaan sairastumisesta hankittiin sairaaloiden poistoilmoitusrekisteristä vv. 1971–98 ja rikoksista Tilastokeskuksesta 1977–98. 28 vuoden kumulatiivinen sairastuvuus skitsofreniaan oli 1,6 % sekä indeksi- että verrokkikohortilla (riskisuhde RR 1.0; 95 %:n luottamusväli CI 0,8–1,4). Sekä miehistä että naisista indeksitutkittavat olivat tehneet useammin rikoksia kuin vertailuryhmä (miehillä RR 1,3; 1,2–1,4; naisilla RR 1,5; 1,2–2,0). Miehistä 12,1 % indeksitutkittavista ja vain 7,1 % vertailuryhmästä oli tehnyt väkivaltarikoksen (RR 1,7; 1,4–2,1). Pohjois-Suomen 1966 syntymäkohortin 12 058 lapsen äideiltä kysyttiin keskiraskauden aikana äitiysneuvolassa, kokivatko he mielialansa masentuneeksi. Tämän väestötason syntymäkohortin (siis lasten) tietoja hankittiin 31-vuotisseurannassa sairaaloiden poistoilmoitusrekisteristä vuosilta 1982–97 ja oikeusministeriön rikosrekisteristä vuoteen 1998. Skitsofreniaan sairastuneet jaettiin niihin, joiden 1. asteen sukulainen oli ollut / ei ollut ollut psykoottinen. Sairaalahoitoa vaatineen skitsofrenian kumulatiivinen sairastuvuus oli 1,3 % masentuneiden ja 0,9 % masentumattomien äitien lapsilla (RR 1,5; 0,9–2,4). Raskaudenaikaisen masentuneen mielialan esiintyvyys oli 35 % niiden skitsofreniapotilaiden äideillä, joilla oli ollut lähisuvussa psykoosia. Vastaavasti masentunutta mielialaa esiintyi 14 %:lla sekä niiden skitsofrenia-potilaiden äideistä, joilla ei ollut sukurasitusta, että muiden kohorttitutkittavien äideistä. Sekä masentuneiden äitien pojista että tyttäristä useampi oli tehnyt rikoksen kuin masentumattomien äitien lapset (miehillä vakioitu vedonlyöntisuhde OR 1,5; 1,2–1,9; naisilla OR 1,5; 0,8–3,0). Masentuneiden äitien pojista 6,5 % ja masentumattomien äitien pojista 3,2 % oli tehnyt väkivaltarikoksen (vakioitu OR 1,6; 1,1–2,4). Hyvin varhainen ero ja äidin masentunut mieliala raskauden aikana eivät todennäköisesti sinänsä lisää skitsofrenian vaaraa lapsilla, mutta näyttävät olevan yhteydessä lasten rikolliseen käyttäytymiseen, erityisesti väkivaltarikoksiin miehillä.