Dimensions of learning mathematics via technology

Mathematics is a comprehensive, even esthetical experience, affecting a person intellectually, emotionally and physically. The purpose of this study is to determine and examine the dimensions of technology-enhanced mathematics learning. The three learning domains cognitive, psychomotor and affective, ranging from uncomplicated to more complex learning outcomes, as defined by Bloom, have been used a great deal in mathematics pedagogy (Krathwohl, Bloom, & Masia, 1964). This study goes deeper and also examines motivation theory and learning theories when applying technology to the teaching of mathematics. To get a broad picture of the impact of these dimensions on mathematics learning via technology, research was conducted in an array of contexts, including South Af-rica, Mozambique, Germany and Finland. The cross-cultural and cross-countries ap-proach was chosen to ensure wider generalizability of the research. The study invol-ved an action design research (ADR) approach of creating and evaluating artifacts; (i) a novel pedagogical INBECOM model for mathematics learning advocating both behavioristic and constructivist perspectives, and (ii) a newly designed and created story-based UFractions mobile game for learning of fractions incorporating tangible manipulatives. In particular, the affective domain of participants in the study was being studied throughout a ten-year research process from 2009 to 2019. The INBECOM pedagogical model was tested by organizing a fraction course for 21 grade 10 students. The development and evaluation of the pedagogical INBECOM model gives a concrete example of how two learning approaches, constructivism and behaviourism, can be combined in teaching fractions. Furthermore, the results of the qualitative evaluation confirm the view that successful instructional practices have features that are supported by both constructivism and behaviorism. The UFractions mobile game was evaluated with 305 grade 8 students and 12 teachers. Empirical tests indicate that combining concrete manipulatives and mobile phones is a meaningful way to learn the abstract concept of fractions, increasing active student participation. On the basis of the collected data, I initiated a taxonomy for the variety of play motivations in the UFractions game. The dynamics between game motivations and disturbance factors (DF) was analysed. Each motivation relates to a set of DFs typically affecting the player motivation negatively. By becoming aware of these relations, we are able to design more motivating educational games and give guidelines for game developers, users and educators. To explore the affective learning experiences of the three groups of research participants, the qualitative data was derived from the interviews with researchers, teachers and students, as well as from learning diaries, feelings blogs, observations (311 documents) and quantitized (Saldaña, 2009). All the data was explored from the affective perspective, by labelling the feelings the participants experienced according to the affective levels of the Krathwohl et al. (1964) framework. I concluded that affective learning at all five levels was recognized among the three groups of participants. However, the results show that affective learning mostly took place at the receiving level, indicating that the participants received more than they responded, valued, organized or internalized. There was also a significant effect of research participants pertaining to receive; students’ affective learning occurred more at the receiving level than that of the teachers; and teachers’ affective learning emerged more at the value level. Moreover, I define a dimension taxonomy of learning to be used as a framework in the design and implementation of technology-enhanced mathematics teaching and learning including the following three dimensions: (i) Domains of learning, (ii) Orientation of learning, and (iii) Motivation of learning. More precisely, the five domains of learning are cognitive, psychomotor, affective, interpersonal, and intra-personal. Considering orientation of learning, combining behaviorism and constructivism, would lead to more motivating and meaningful teaching and learning strategies. Furthermore, the level of technology integration, the level of students’ cognitive process, and the level of teachers’ knowledge, are intertwined. Motivational fac-tors are an essential part of learning, and it is important to acknowledge connections between motivations and disturbances, when using technology.--- Matematiikka on moniulotteinen kokemus vaikuttaen henkilöön älyllisesti ja tunnetasolla samalla kytkeytyen myös fyysiseen ulottuvuuteen. Tämä tutkimus määrittää ja tarkastelee teknologia-avusteisen matematiikan oppimisen dimensioita. Bloomin määrittämät kolme oppimisen osa-aluetta, kognitiivinen, psykomotorinen ja affektiivinen, jotka etenevät yksinkertaisista monimutkaisempiin oppimisen tasoihin, ovat olleet laajasti käytössä matematiikan pedagogiikassa (Krathwohl, Bloom & Masia, 1964). Tämä tutkimus laajentaa käsitystä oppimisesta tutkimalla motivaatio ja oppimisteorioita sekä niiden käytännön soveltamista matematiikan opetuksessa teknologian avulla. Laajan ymmärryksen saavuttamiseksi siitä, miten nämä tekijät vaikuttavat matematiikan oppimiseen teknologian avulla, tutkimusta toteutettiin monissa eri ympäristöissä, mukaan lukien EteläAfrikka, Mosambik, Saksa ja Suomi. Tutkimuksessa huomioitiin kulttuuriset ja kansainväliset näkökulmat tulosten laajemman yleistettävyyden varmistamiseksi. Tutkimus hyödynsi suunnittelutoimintatutkimuksen (Action Design Research, ADR) menetelmää artefaktien luomiseksi ja evaluoimiseksi: (i) uudenlaista behavioristisia ja konstruktivistisia näkökulmia yhdistävää pedagogista INBECOM-mallia matematiikan oppimiseen, ja (ii) käsinkosketeltavia matematiikan apuvälineitä hyödyntävää UFractions-mobiilipeliä murtolukujen oppimiseen. Erityisesti osallistujien affektiivista oppimista tutkittiin kymmenen vuoden tutkimusprosessin aikana vuosina 2009–2019. INBECOM-pedagogista mallia testattiin järjestämällä murtolukukurssi kansanopiston 10luokalle, jolla oli 21 oppilasta. Pedagogisen INBECOMmallin kehitys ja arviointi antavat konkreettisen esimerkin siitä, miten kahden oppimisteorian, konstruktivismin ja behaviorismin, voi yhdistää murtolukujen opetuksessa. Lisäksi laadullisen arvioinnin tulokset vahvistavat käsitystä siitä, että menestyksellisillä opetusmenetelmillä on piirteitä, jotka hyödyntävät sekä konstruktivistisia että behavioristisia periaatteita. UFractions-mobiilipeli arvioitiin 305 8-luokan opiskelijan ja 12 opettajan avulla. Empiiriset testit osoittavat, että konkreettisten apuvälineiden ja matkapuhelimien yhdistäminen on mielekäs tapa oppia abstrakti murtoluvun käsite ja edistää opiskelijoiden aktiivista osallistumista. Kerätyn datan perusteella kehitettiin taksonomia UFractions-pelin pelimotivaatioista. Pelimotivaatioiden ja häiriötekijöiden (Disturbance Factors, DF) välistä dynamiikkaa analysoitiin. Jokainen motivaatio liittyy tiettyihin häiriötekijöihin, jotka yleensä vaikuttavat pelaajan motivaatioon negatiivisesti. Näiden suhteiden tiedostaminen auttaa suunnittelemaan motivoivampia opetuspelejä ja antaa suuntaviivoja pelikehittäjille, käyttäjille ja opettajille. Affektiivisen oppimisen kokemusten tutkimiseksi tutkimukseen osallistuneiden kolmen ryhmän dataa tarkasteltiin laadullisen tutkimuksen keinoin; tutkijoiden, opettajien ja opiskelijoiden haastattelut, oppimispäiväkirjat, tunneblogi sekä havainnot (311 asiakirjaa) kvantifioitiin (Saldaña, 2009). Kaikki data analysoitiin affektiivisesta näkökulmasta merkitsemällä osallistujien kokemat tunteet Krathwohlin ym. (1964) viitekehyksen affektiivisten tasojen mukaisesti. Tutkimus osoitti, että affektiivista oppimista tunnistettiin kolmen osallistujaryhmän keskuudessa kaikilla viidellä tasolla. Tulokset osoittavat kuitenkin, että affektiivinen oppiminen tapahtui pääasiassa vastaanottotasolla, mikä viittaa siihen, että osallistujat vastaanottivat enemmän kuin he vastasivat, arvostivat, järjestivät tai sisäistivät. Myös osallistujaryhmien affektiivista oppimista koskevat tulokset vaihtelivat merkittävästi: opiskelijoiden affektiivinen oppiminen tapahtui enemmän matalammalla vastaanottotasolla kuin opettajien, ja opettajien affektiivinen oppiminen ilmeni enemmän korkeamman, arvotason oppimisena. Lisäksi tutkimuksessa määritellään oppimisen ulottuvuuksien taksonomia, jota käytetään teknologia-avusteisen matematiikan opetuksen ja oppimisen suunnittelussa ja toteutuksessa. Tähän kuuluu seuraavat kolme ulottuvuutta: (i) Oppimisen osa-alueet, (ii) Oppimisen orientaatio ja (iii) Oppimisen motivaatio. Tarkemmin sanottuna viisi oppimisen osa-aluetta ovat kognitiivinen, psykomotorinen, affektiivinen, interpersonaalinen ja intrapersonaalinen. Yhdistämällä behavioristisia ja konstruktivistisia elementtejä saadaan innostavia ja merkityksellisiä opetus ja oppimisstrategioita. Motivaatiotekijät ovat olennainen osa oppimista, ja teknologiaa käytettäessä on tärkeää tunnistaa yhteydet motivaation ja erilaisten häiriötekijöiden välillä. Lisäksi teknologian integraation taso, opiskelijoiden kognitiivinen prosessi ja opettajien tietotaso ovat kietoutuneet toisiinsa

Towards LGBTQ+ inclusive Junior High school nursing: Development of a theoretical model

LGBTQ+ youth as a minority group has been shown to have unmet health and support needs in healthcare, however, little is known about LGBTQ+ youth in junior high school (JHS) nursing. The aim of this study was to develop a theoretical model describing LGBTQ+ inclusive JHS nursing. This study comprised three qualitative sub-studies, in which LGBTQ+ inclusive JHS nursing was explored through an integrative literature review (n= 18), an online survey study about the experiences of Finnish LGBTQ+ youth (n= 35) in JHS nursing, and a focus group interview study about the perceptions Finnish JHS nurses (n= 15) of supporting LGBTQ+ youth. Data analysis methods used in this study were deductive descriptive analysis and inductive thematic analysis. To develop a theoretical model, the findings of the sub-studies were used as the empirical knowledge in the model, and the structure of the model comprised five patterns of knowing in nursing (emancipatory, ethical, empirical, personal, and aesthetic). LGBTQ+ inclusive JHS nursing is multidimensional, in which emancipatory knowing presents the awareness of inequalities of LGBTQ+ youth and ways to reduce inequalities; empiric knowing the evidence-based LGBTQ-inclusive knowledge, education, and competence in using them; ethical knowing the ethical and moral considerations and actions with LGBTQ+ youth; aesthetic knowing the acknowledgement of the uniqueness of LGBTQ+ youth, and having an LGBTQ+ inclusive atmosphere and confidential relationship with them; and finally personal knowing presents the JHS nurse’s inner awareness of themselves as a professional and in relation to LGBTQ+ youth. LGBTQ+ inclusiveness has been recognized as important, but it has received little attention in previous research. To create equality in school nursing and support the work of school nurses, further research is needed in the European nursing context, in LGBTQ+ inclusiveness promoting practices and nursing education in general.Kohti sateenkaari-inklusiivista yläkoulun kouluterveydenhoitoa –Teoreettisen mallin kehittäminen Sateenkaarinuorten (LGBTQ+) on osoitettu olevan vähemmistöryhmä, joiden terveyteen ja hyvinvointiin liittyvät tarpeet eivät aina tule huomioiduksi terveydenhuollossa, mutta sateenkaarinuorista yläkoulun kouluterveydenhoidossa tiedetään vähäisesti. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää teoreettinen malli, joka kuvaa sateenkaari-inklusiivista yläkoulun kouluterveydenhoitoa. Tutkimus koostui kolmesta laadullisesta osatutkimuksesta, jossa sateenkaariinklusiivisuutta tarkasteltiin integroivan kirjallisuuskatsauksen (n=18), suomalaisten sateenkaarinuorten yläkoulun kouluterveydenhoidon kokemuksia selvittävän kyselytutkimuksen (n=35), ja suomalaisten yläkoulun kouluterveydenhoitajien näkemyksiä sateenkaarinuorten tukemisesta (n=15) selvittävän fokusryhmähaastattelututkimuksen avulla. Aineistojen analysoinnissa hyödynnettiin deduktiivisen kuvailevan analyysin ja induktiivisen temaattisen analyysin menetelmiä. Osatutkimusten tulokset muodostivat teoreettisen mallin empiirisen tiedon sisällöt. Teoreettisen mallin rakenne muodostui hoitotyön viidestä keskeisestä tiedonalueesta (emansipatorinen, eettinen, empiirinen, henkilökohtainen, ja esteettinen). Sateenkaari-inklusiivinen yläkoulun kouluterveydenhoito on moniulotteinen. Emansipatorinen tiedonalue edustaa tietoisuutta sateenkaarinuorten eriarvoisuudesta ja keinoista sen vähentämiseksi, empiirinen näyttöön perustuvaa sateenkaariinklusiivista tietoa, koulutusta ja näiden hyödyntämistä, eettinen toimintaa eettisten ja moraalisten näkökulmien pohjalta, esteettinen tietoisuutta sateenkaarinuorten ainutlaatuisuudesta, sateenkaari-inklusiivista ilmapiiriä ja luottamuksellista suhdetta nuoriin, sekä henkilökohtainen tiedonalue edustaa kouluterveydenhoitajan sisäistä tietoisuutta itsestään ammattilaisena ja suhteessa sateenkaarinuoriin. Sateenkaari-inklusiivisuus on tunnistettu tärkeäksi, mutta se on saanut vähäistä huomiota aiemmassa tutkimuksessa. Yhdenvertaisen kouluterveydenhoidon toteuttamiseksi ja kouluterveydenhoitajien työn tukemiseksi, lisätutkimusta tarvitaan eurooppalaisen hoitotyön, sateenkaari-inklusiivisuutta edistävien käytäntöjen ja hoitotyön koulutuksen näkökulmist

Subjekt, indefinithet och adverbial: Textstruktur och syntax i äldre fornsvenska

Subjects, indefiniteness and adverbials. Textual structure and syntax in Early Old Swedish The main goal of this dissertation is to explain the significance of text-internal cohesion for syntactic variation in relation to the subject, adverbials of time and place, and indefiniteness in Early Old Swedish (ca. 1225-1375). The means of creating cohesion examined are information structure and reference. Information structure refers to the organization of the information contained in the clause on the basis of its newness and familiarity. Information structure is examined especially in relation to the structure of the indefinite subject and its position in the clause and in relation to clause-initial adverbials of time and place. The term reference means a linguistic technique by which a known referent or something closely connected to its meaning is referred to again in a text. The dissertation examines what kinds of lexical and grammatical referential relations form around indefinite referents. The research data consist of law texts, religious prose, and metrical texts. The most central data are the law texts, particularly the Law of Uppland, passed in 1296. The first study in the dissertation is primarily a quantitative overview; in the other three studies the methods are mainly qualitative. The dissertation shows that word order in Early Old Swedish primarily follows information structure principles rather than syntactic ones. This is seen in the data particularly in the great variation in the position of the subject. This type of flexibility in word order gradually disappeared from the Swedish language as information structure principles began to be applied as syntactic rules. Information structure is also a central explanation for why adverbials of time and place are often clause-initial. The clause-initial placement of adverbials in law texts is clearly connected to features that previous research has defined primarily and often exclusively as typical stylistic traits for the genre. The results of the analysis of reference, in turn, make a contribution not only to linguistic knowledge, but also to the understanding of the medieval society. Male persons are more often introduced as subjects and referred to by grammatical means, while women are defined by their relationships to male persons and referred to by lexical means.Subjektit, indefiniittisyys ja adverbiaalit. Tekstin rakenne ja syntaksi vanhemmassa muinaisruotsissa Tämän väitöskirjan päätavoite on selvittää tekstinsisäisten sidoskeinojen merkitystä syntaktiselle vaihtelulle subjektin, ajan ja paikan adverbiaalien sekä indefiniittisyyden näkökulmasta vanhemmassa muinaisruotsissa (n. 1225–1375). Tutkittavat sidoskeinot ovat informaatiorakenne ja viitteisyys. Informaatiorakenteella tarkoitetaan lauseen sisältämän informaation järjestämistä sen uutuuden ja tunnettuuden perusteella. Tarkastelen informaatiorakennetta erityisesti indefiniittisten subjektien rakenteen ja lauseaseman sekä lauseenalkuisten ajan ja paikan adverbiaalien kannalta. Viitteisyys tarkoittaa kielen keinoja, joilla tiettyyn tarkoitteeseen tai sen merkitykseen kiinteästi liittyvään asiaan viitataan uudestaan tekstissä. Väitöskirjassa tutkitaan, millaisia leksikaalisia ja kieliopillisia viittaussuhteita indefiniittisten tarkoitteiden ympärille muodostuu. Tutkimusaineisto koostuu lakiteksteistä, uskonnollisesta proosasta ja runomittaisista teksteistä. Tutkimuksen keskiössä näistä ovat lakitekstit ja erityisesti vuonna 1296 vahvistettu Uplannin maakuntalaki. Väitöskirjan ensimmäinen osatutkimus on lähinnä kvantitatiivinen kartoitus, kun taas muissa osatutkimuksissa metodit ovat ensisijaisesti kvalitatiivisia. Tutkimus osoittaa, että vanhemmassa muinaisruotsissa lauseen sanajärjestys seurasi ensisijaisesti informaatiorakenteen periaatteita syntaksin sijaan, mikä näkyy varsinkin indefiniittisen subjektin lauseaseman suurena vaihteluna. Tällainen sanajärjestyksen joustavuus hävisi ruotsin kielestä vähitellen, kun informaatiorakenteen periaatteita alettiin soveltaa syntaktisina sääntöinä. Informaatiorakenne on keskeinen selitys myös sille, miksi ajan ja paikan adverbiaalit usein ovat lauseenalkuisia. Lakiteksteissä lauseenalkuisuus on selkeästi kytköksissä myös perinteisesti tyyliseikkoina pidettyihin piirteisiin. Viitteisyyden tutkiminen tarkensi kielellisen tiedon lisäksi käsitystä keskiajan yhteiskunnasta. Miespuoliset henkilöt esitetään esimerkiksi yleensä subjekteina ja heihin viitataan kieliopillisin keinoin. Naiset puolestaan määritellään miesten kautta ja heihin viitataan leksikaalisin keinoin

The molecular mechanisms of rapid thermal adaptation in European grayling

Adaptation is a key evolutionary process which may be important to maintain population viability during rapid environmental changes. The European grayling (Thymallus thymallus) is a freshwater salmonid that effectively colonises new environments despite low genetic diversity. Several new grayling populations were recently established from a single ancestral gene pool in a Norwegian water system. Phenotypic responses to colder or warmer temperature (thermal origin) during spawning and early development have been reported but the molecular mechanisms underlying these changes are often poorly understood. The aim of this thesis was to investigate the molecular mechanisms of thermal adaptation in this Norwegian grayling system using multi-omics approaches. A prior common-garden experiment, where embryos from several populations from warmer and colder thermal origins were reared in higher and lower tempearatures, was utilised. (I) RNA-sequencing study of the common-garden populations revealed that the gene expression response was mostly plastic (to rearing temperature) but an adaptive signal (to thermal origin) existed in specific gene modules. (II) A hybrid synteny-guided chromosome-level genome assembly confirmed that graylings have a unique chromosomal setup among salmonids, with the karyotypes having evolved through pericentric inversions and one chromosomal fission rather than multiple fusions, which are typical to other salmonids.. It also revealed a similarly distinctive transposable element content in comparison to Atlantic salmon (Salmo salar). (III) Whole-genome cytosine sequencing of the common-garden populations uncovered common methylation patterns among populations from similar thermal origins, and almost absent plasticity. (IV) A whole-genome population genomics study revealed candidate SNP loci for thermal adaptation. Biological processes associated with thermal origin overlapped between the molecular levels. The results describe how rapid thermal adaptation may be manifested by altering standing genetic variation and epigenetic variation. They highlight the value of applying “omic” methodologies when studying adaptive biodiversity e.g. for fisheries management and conservation applications.--- Adaptaatio on evoluution avainprosessi, joka voi olla tärkeä populaation elinkelpoisuuden säilymiseksi nopeiden ympäristönmuutosten aikana. Harjus (Thymallus thymallus) on makean veden lohikala joka kolonisoi tehokkaasti uusia ympärisöjä matalasta geneettisestä diversiteetistä huolimatta. Useita uusia harjuspopulaatioita syntyi nopeasti yhdestä geenipoolista norjalaisessa vesistöjärjestelmässä. Fenotyyppisiä vasteita kylmempään tai lämpimämpään lämpötilaan (alkuperäislämpötila) kudun ja aikaisen kehityksen aikana on raportoitu, mutta niiden taustalla olevat molekyylimekanismit ovat huonosti ymmärrettyjä. Tämän väitöskirjan aiheena oli tutkia lämpöadaptaation molekyylimekanismeja tässä norjalaisessa systeemissä käyttämällä montaa eri “omics”-lähestymistapaa. Tutkimuksessa käytettiin hyväksi aiempaa yhteispuutarhakoetta, jossa kasvatettiin useista suhteellisen lämpimään ja kylmään lämpötilaan adaptoituneista populaatioista peräisin olevia alkioita lämpimämmissä ja matalammissa lämpötiloissa. (I) Yhteispuutarhapopulaatioiden RNA-sekvensointi paljasti, että geeniekspressio oli pääosin plastista (vastasi kasvatuslämpötilaan) mutta adaptiivinen signaali (vaste alkuperäislämpötilaan) löytyi tietyistä geenimoduleista. (II) Harjuksen genomisekvenssi selvitettiin koromosomitasolle synteniaa hyödyntävän hybridimenetelmän avulla. Se vahvisti, että harjuksen uniikki kromosomisto on kehittynyt kromosomien perisentristen inversioiden ja yhden fission, eikä lohikaloille tyypillisten kromosomifuusioiden, seurauksena. Myös atlantinlohesta (Salmo salar) poikkeava liikkuvien elementtien kokoonpano havaittiin. (III) Yhteispuutarhakoepopulaatioiden genomien sytosiinisekvensointi paljasti yhteneviä epigeneettisiä markkeriyhdistelmiä samankaltaisista alkuperäislämpötiloista peräisin olevissa populaatioissa, ja lähes puuttuvan plastisuuden. (IV) Koko genomin populaatiogenomiikkakokeessa havaittiin lämpötila-adaptaation kandidaattilokuksia. Alkuperäislämpötilaan liittyvät biologiset prosessit olivat osittain samoja eri molekyylitasojen välillä. Tulokset selventävät miten nopea lämpöadaptaatio voi seurata olemassaolevan geneettisen muuntelun ja epigeneettisen muuntelun kautta, ja korostavat “omics”-lähestymistapojen arvoa adaptiivisen biodiversiteetin tutkimisessa mm. kalakantojen ja muiden lajien suojelemiseksi

Smouldering Inflammation in Multiple Sclerosis – A PET Imaging Study on Prediction of Disease Progression and Effects of Treatment

Background: Multiple sclerosis (MS) is the most common inflammatory and neurodegenerative autoimmune disease of the central nervous system in young adults, where the inflammatory reaction causes destruction of the myelin sheet surrounding the neurons in addition to irreversible damage to the neuronal axons. A large proportion of people with MS continue to experience disease accumulation throughout the years, despite proper disease modifying therapy (DMT). The DMTs presently available fail to effectively prevent the disease accrual in progressive forms of MS. According to neuropathological studies, the diffuse inflammation in the area surrounding the MS lesions and in the normal appearing white matter (NAWM) is related to activated microglial cells. Overactivation of microglial cells is known to correlate with disease severity. Microglial activation can be detected by using in vivo positron emission tomography (PET) imaging with radioligands that bind to the translocator protein (TSPO), a molecule upregulated mostly in activated microglia. Aims of the study: The main aims of this thesis were to evaluate the effect of DMTs (fingolimod and natalizumab) on the microglial activity in the MS brain and to evaluate the role of activated microglia in predicting future disease progression by using PET imaging with TSPO binding 11C-PK11195 radioligand. Results: Fingolimod- and natalizumab treatment decreased microglial activity in brain regions critical to MS disease progression. Higher microglial activation in the perilesional area and NAWM predicted later disease progression independent of relapse activity. Conclusions: The results demonstrate that TSPO-PET is a promising imaging method to identify the diffuse neuroinflammation in progressive MS, to predict future MS related disease progression independent of relapses and to evaluate the effect of DMTs.Kytevä inflammaatio MS-taudissa – PET-kuvantamistutkimus ennustamaan taudin etenemistä ja hoitovastetta Tausta: MS-tauti on yleisin nuorten aikuisten tulehduksellinen, keskushermostoa rappeuttava autoimmuunisairaus. Suurella osalla potilaista tauti etenee vuosien saatossa. Etenevän MS-taudin hoitoon ei toistaiseksi ole käytettävissä lääkitystä, joka estäisi tehokkaasti taudin etenemistä. Neuropatologisten tutkimusten mukaan MS-taudille tyypillisten tulehduspesäkkeitä ympäröivien alueiden sekä normaalilta näyttävän valkean aineen (NAWM) diffuusiin tulehdukseen liittyy mikrogliasolujen aktivoituminen, jonka voimakkuus korreloi taudin vaikeusasteeseen. Mikroglia-solujen aktiivisuutta voidaan mitata positroni-emissiotomografia (PET) -kuvauksella. Tavoitteet: Arvioida miten MS-taudin kulkuun vaikuttavat lääkitykset (fingolimodi ja natalitsumabi) muuttavat aivojen mikrogliasolujen aktiviteettia ja miten mikrogliasolujen aktiviteetti korreloi taudin etenemiseen tulevaisuudessa käyttäen aktivoituneisiin mikrogliasoluihin sitoutuvaa 11C-PK11195 -merkkiainetta. Tulokset: Fingolimodi- ja natalitsumabihoito vähensivät mikrogliasolujen aktiivisuutta MS-taudin etenemiselle kriittisillä aivoalueilla. Korkeampi mikroglia¬solujen aktivaatio NAWM:ssa ja tulehduspesäkkeitä ympäröivillä alueilla ennusti taudin myöhempää etenemistä pahenemisvaiheista riippumatta. Johtopäätökset: PET-kuvantaminen on lupaava menetelmä tunnistamaan aivojen laaja-alainen inflammaatio etenevässä MS-taudissa, ennustamaan taudin etenemistä pahenemisvaiheista riippumatta sekä arvioimaan taudin kulkuun vaikuttavien lääkitysten hoitovastetta

Digitaaliset informaatiotaidot ja digitaalinen eriarvoisuus

Tiedonhaku ja tiedonhallinta ovat olennainen osa jokapäiväistä elämää nykyajan informaatioyhteiskunnassa. Taitoja löytää, arvioida ja järjestää digitaalista informaatiota tarvitaan niin työelämässä, opiskelussa kuin vapaa-ajallakin. Digitaaliset informaatiotaidot ovatkin nykyään yksi aikuisten kolmesta perustaidosta luku- ja numerotaitojen ohella. Tutkimuksessa selvitetään, miten erilaiset henkilöön (esim. ikä, sukupuoli), asemaan (esim. koulutus, asema) ja resursseihin (esim. digitaalinen aktiivisuus, täydennyskoulutus) liittyvät tekijät selittävät digitaalisia informaatiotaitoja. Teoreettisena viitekehyksenä hyödynnetään Jan van Dijkin digitaalisen syrjäytymisen resurssiteoriaa (Resources and Appropriation Theory). Suomessa digitaalisten informaatiotaitojen tutkimus on keskittynyt kouluihin, ja tutkimusten kohderyhminä on ollut lähinnä oppilaita ja opiskelijoita. Tässä tutkimuksessa kohderyhmää laajennettiin koskemaan myös aikuisten ja koulutuksen ulkopuolella olevien nuorten digitaalisia informaatiotaitoja. Tutkimuksen kohderyhmiä ovat peruskoulun ja toisen asteen opiskelijat (n = 3 222), työpajanuoret (n = 93), metallialan työntekijät (n = 270) sekä opettajat (n = 4 988). Aineisto kerättiin Turun yliopistossa kehitettyjen digitaalisia taitoja mittaavien testaussovellusten avulla. Tutkimusmenetelminä käytettiin korrelaatiota, lineaarista regressioanalyysiä ja klusterianalyysiä. Henkilöön liittyvistä tekijöistä ikä ja sukupuoli olivat yhteydessä parempiin digitaalisiin informaatiotaitoihin vain aikuisilla. Opettajien digiaktiivisuus, omiin taitoihin luottaminen ja digitaaliset informaatiotaidot heikkenivät iän myötä. Heillä ikä olikin digiaktiivisuuden ohella merkittävin digitaalisia informaatiotaitoja selittävä tekijä. Myös metallialan työntekijöillä vanhimpien ikäryhmien digitaaliset informaatiotaidot olivat heikommat kuin nuorempien. Miehet pärjäsivät testissä hieman naisia paremmin ja myös luottivat digitaitoihinsa naisia enemmän. Positionaalisista tekijöistä sekä koulutus että asema työpaikalla olivat yhteydessä digitaalisiin informaatiotaitoihin. Metallialan työntekijöillä koulutus todettiin työhön liittyvän digivälineiden käytön ohella tärkeimmäksi informaatiotaitojen selittäjäksi. Työposition yhteyttä digitaalisiin informaatiotaitoihin voitiin tutkia vain metallialan työntekijöillä. Toimihenkilöt pärjäsivät testissä tilastollisesti merkitsevästi tuotantotyöntekijöitä paremmin. Tuotantotyöntekijät käyttivät digivälineitä enemmän vapaa-ajallaan kuin työssä. Toimihenkilöillä taas työhön liittyvää digitaalisten välineiden käyttöä oli vapaa-ajan käyttöä enemmän. Suorittava teollisuustyö, jossa digivälineiden käyttö on vähäistä ja rutiininomaista, saattaakin johtaa noidankehään, joka estää taitojen kehittymistä. Resurssitekijöistä merkittävimmäksi todettiin digitaalinen aktiivisuus. Opettajilla myös luottamus omaan osaamiseen ja täydennyskoulutus selittivät digitaalisia informaatiotaitoja. Metallialan tuotantotyöntekijöillä tärkein informaatiotaitojen selittäjä oli työhön liittyvä digivälineiden käyttö. Digitaalisten välineiden käyttö työpaikalla korreloi myös vahvasti koulutuksen ja aseman kanssa. Vapaa-ajan digikäyttö ei sen sijaan selittänyt digitaalisia informaatiotaitoja. Vapaa-ajalla tapahtuva digivälineiden käyttö onkin usein yksinkertaisempaa kuin työajan digikäyttö. Työpajanuorilla digiaktiivisuus tai yksittäiset digivälineiden käyttötavat eivät olleet yhteydessä tiedonhakutaitoihin. Heillä ainoat tiedonhakutaitoja selittävät muuttujat olivat taidot muilla digitaitojen osa-alueilla. Regressioanalyysien tulokset osoittavat, että henkilöön liittyvistä tekijöistä ainoastaan ikä oli digitaalisten informaatiotaitojen itsenäinen selittäjä ja sekin vain opettajilla. Positionaalisista tekijöistä puolestaan vain koulutustaustalla oli selitysvoimaa itsenäisenä muuttujana. Eniten informaatiotaitojen itsenäistä selitysvoimaa todettiin olevan resurssitekijöillä. Henkilöön tai asemaan liittyviä tekijöitä merkityksellisempiä olivat siis käytettävissä olevat resurssit, kuten digitaalinen aktiivisuus ja taidot muilla digitaitojen osa-alueilla. Esimerkiksi pelkkä asema työpaikalla ei selitä digitaalisia informaatiotaitoja, vaan toimii taitojen karttumisen mahdollistajana; todellinen taitojen selittäjä on digivälineiden käyttökokemus. Tulos on interventioiden kannalta myönteinen, koska resurssitekijöihin on helpoin vaikuttaa.Digital Information Skills and Digital Inequality Information searching and information management are an essential part of everyday life in today's information society. The skills to find, evaluate, and organize digital information are needed in both professional and personal contexts, such as work, education, and leisure time. Digital information skills are considered one of the three adult basic skills, alongside reading and numeracy skills. This study examines how various factors related to person (e.g., age, gender), position (e.g., education, employment position), and resources (e.g., digital activity, in-service training) explain digital information skills. The theoretical framework of the study is Jan van Dijk's Resources and Appropriation theory. In Finland, research on digital information skills has mainly focused on schools and students. This study provides new insights into the digital information skills of Finnish adults and workshop youth. The empirical data used in the study consisted of four different groups: primary and secondary school students (n = 3,222), workshop youth (n = 93), metal industry employees (n = 270), and teachers (n = 4,988). The data was collected using digital skills testing applications developed at the University of Turku. The research methods were correlation analysis, linear regression analysis, and cluster analysis. Regarding individual factors, age and gender were associated with better information skills only among adults. Teachers' digital activity, self-efficacy, and digital information skills decreased with age. Digital activity and age explained most of the variation in teachers’ digital information skills. Among metal industry employees, older age groups had weaker digital information skills than younger ones. Men performed slightly better than women and also had more confidence in their digital skills compared to women. Regarding positional factors, both education and position at work were associated with digital information skills. Among metal industry employees, education and using digital tools at work were the most important factors explaining digital information skills. The relationship between work position and digital information skills could only be studied among metal workers. Clerical employees performed better than the production workers. Production workers used digital tools more in their free time than at work, while clerical workers used digital tools at work more than during their free time. Routine factory work, where the use of digital tools is limited, may lead to a vicious circle that prevents skill development. The most significant resource factor was digital activity. Furthermore, selfefficacy and in-service training explained teachers' digital information skills. In the metal industry, production workers' use of digital tools related to their work was the most important factor explaining digital information skills. The use of digital tools in the workplace also strongly correlated with education and position. On the other hand, leisure-time digital use did not explain digital information skills. Using digital tools during leisure time is often simpler than using them during working hours. For workshop youth, digital activity or individual use of digital tools was not related to digital information skills. The only variables that explained digital information skills for them were skills in other areas of digital competence. The results of regression analyses indicate that age was the only person-related factor that explained digital information skills, and even then, only for teachers. Regarding positional factors, educational background explained digital information skills. However, the most significant predictors of information skills were resource factors. Therefore, available resources, such as digital activity and skills in other areas of digital competence, were more significant than personal or positional factors. For instance, merely the position at work does not explain digital information skills; the true determinant of skills is the experience of using digital tools. This is a positive result as it is easier to influence resource factors

The role of alexithymic traits in shaping mental health in the context of parental bonding and COVID-19 pandemic: FinnBrain birth cohort study

Alexithymia, a personality trait characterized by difficulties in identifying (DIF) and describing feelings (DDF), a pragmatic and externally oriented thinking style (EOT), and a scarcity of fantasy and imagination, was initially observed in psychosomatic patients and has long been associated with impaired mental wellbeing. However, there is controversy about whether or not alexithymia serves as a predictor for mental illnesses. Thus far, knowledge surrounding alexithymia, especially its nature, etiology, and actual role in the development of mental health problems, remains limited. This study consisted of a general population of parents from the FinnBrain Birth Cohort Study. With both cross-sectional and longitudinal approaches, using multiple analytical methods, this study aimed to explore the intricate relationship between alexithymia and mental health problems related to two specific contexts: perceived parental bonding during childhood, and the recent experience of the COVID-19 pandemic. The results indicated that alexithymia mediated the link between perceived dysfunctional parental bonding and psychological distress, with a stronger effect among male subjects. In the context of the pandemic, while the role of alexithymia per se in the mental health changes was relatively weak, it functioned as a pronounced contributor when interacting with additional factors, such as perceived stress and existing alcohol use problems. The study also provided evidence regarding the differential role of specific dimensions of alexithymic traits, with DIF and DDF tending to predispose individuals to psychological distress, and EOT being more closely related to alcohol use. The finding suggests alexithymia as a potential mechanism explaining current mental health problems related to early perceived parenting factors. Furthermore, in the context of the pandemic, this study based on longitudinal data with employing different modeling techniques provides more comprehensive insights from several perspectives into the nature of alexithymia and its role in shaping mental health, which highlights the significance of identifying alexithymia and justifies it as a potential target for intervention strategies.Alexithymisten piirteiden rooli mielenterveyden muokkaajana vanhempien kiintymyssuhteen ja COVID-19-pandemian kontekstissa Aleksitymia on persoonallisuuden piirteistö, jolle on ominaista vaikeus tunnistaa (DIF) ja kuvailla tunteita (DDF), pragmaattinen ja ulkokohtainen ajattelutapa (EOT) sekä mielikuvituksen vähyys. Se todettiin alun perin psykosomaattisilla potilailla, ja sillä on pitkään havaittu olevan yhteys mielenterveyteen ja sen häiriöihin. On kuitenkin kiistanalaista, toimiiko aleksitymia mielenterveyden häiriöiden riskitekijänä. Tietoa aleksitymiasta, erityisesti sen luonteesta, etiologiasta ja todellisesta roolista mielenterveyden riskitekijänä, kaivataan edelleen lisää. Tämän tutkimuksen aineistona toimi FinnBrain-syntymäkohorttitutkimuksen vanhemmat. Tutkimuksessa käytettiin useita tilastollisia menetelmiä niin poikkileikkaus- kuin pitkittäisasetelmissa aleksitymian ja mielenterveysongelmien monimutkaisen suhteen tutkimiseksi kahdessa erityisessä kontekstissa: lapsuudessa koetun vanhemmuuden ja viimeaikaisen COVID-19-pandemian suhteen. Tulokset osoittivat, että aleksitymia toimi välittäjänä koetun ongelmallisen vanhemmuuden ja psyykkisten oireiden välillä, ja yhteys oli voimakkaampi miehillä. Pandemiaan liittyen aleksitymian itsenäinen rooli mielenterveyden muutoksissa oli suhteellisen heikko, mutta se oli merkittävä tekijä yhdessä muiden muuttujien, kuten koetun stressin ja olemassa olevien alkoholinkäyttöongelmien, kanssa. Tutkimuksessa saatiin myös näyttöä aleksitymian dimensioiden erilaisista rooleista, sillä DIF ja DDF vaikuttivat altistavan psyykkisille oireille ja EOT oli läheisemmin yhteydessä alkoholin käyttöön. Tulokset viittaavat siihen, että aleksitymia voi toimia nykyisten mielenterveysongelmien selittäjänä varhaisiin vanhemmuuden ongelmiin liittyen. Lisäksi pandemian kontekstissa erilaisia mallinnustekniikoita pitkittäisasetelmassa hyödyntävä tutkimus tarjoaa aiempaa kattavamman näkökulman aleksitymian luonteeseen ja sen rooliin mielenterveyden muotoutumisessa, korostaen aleksitymian tunnistamisen merkitystä ja tukien sen potentiaalia interventiostrategioiden kohteena

Host genetic factors and human papillomavirus transmission and infection outcomes among family members

The natural history of human papillomavirus (HPV) infections is complex, and more information is greatly needed to identify the host genetic and immunological factors that contribute to the infection susceptibility and its progression. HPV is the most common sexually transmitted infection. However, in the last few decades, more data on non-sexual HPV transmission routes have become available. The knowledge on vertical HPV transmission from the mother/father to the child remains insufficient. This doctoral dissertation evaluated 319 mothers, 132 fathers and their 321 newborn offspring from the prospective Finnish Family HPV (FFHPV) Study cohort. Participants’ HPV status and HLA-G genotypes were determined. The aim was to investigate the vertical HPV transmission from parents to newborn, and the role of HLA-G in the father-newborn HPV transmission and the fathers’ HPV infection outcomes. In Study I, the associations between the fathers’ human leukocyte antigen G (HLA-G) alleles/genotypes and the fathers’ HPV infection outcomes were evaluated. The allele G*01:01:02 showed to be protective against oral HPV infections whereas the allele G*01:01:03 increased the risk of genital highrisk HPV infection. Fathers with the allele G*01:01:01 showed a reduced risk for incident and persistent oral infections. Study II evaluated the association between the father-newborn HLA-G allele/genotype concordance and the father-newborn HPV concordance at birth as well as at the postpartum period; the father-newborn HLA-G allele concordance, but not genotype concordance, was associated with the HPV concordance. In Study III the HPV genotype concordances between 321 mother-newborn pairs and 134 father-newborn pairs were evaluated. The HPV concordances were statistically significant with HPV6, HPV16, HPV18, HPV31 and HPV56 between the mother-newborn pairs, and with HPV6 and HPV31 between the father-newborn pairs, respectively. While the results of the genotype-specific HPV concordance between parents and their newborns are suggestive of a vertical HPV transmission, the fathernewborn transmission remains more uncertain. The father’s HLA-G may potentially influence HPV infection outcomes and his child’s risk of acquiring a perinatal HPV infection.Geneettiset tekijät perheen sisäisessä ihmisen papilloomavirustartunnassa ja infektion ilmenemisessä Ihmisen papilloomavirus (HPV) -infektion taudinkulku on monimuotoinen. Geneettisistä ja immunologisista tekijöistä, jotka vaikuttavat HPV-infektioalttiuteen ja taudin etenemiseen, kaivataan lisää tietoa. HPV on yleisin seksivälitteisesti tarttuva infektio. Viime vuosikymmenten aikana on kuitenkin saatu lisää tietoa HPV:n ei-seksivälitteisistä tartuntareiteistä. HPV:n vertikaalisesta, äideistä tai isistä lapsiin tapahtuvasta, tarttumisesta tiedetään vielä vähän. Tähän väitöskirjatutkimukseen sisällytettiin prospektiivisesta Finnish Family HPV (FFHPV) tutkimuksesta 319 äitiä, 132 isää ja heidän 321 vastasyntynyttä lastaan, joilta oli kerätty HPV-näytteet sekä määritetty HLA-G genotyypit. Tutkimuksen tavoitteena oli osoittaa vertikaalinen HPV-tartunta vanhempien ja lasten välillä sekä tutkia Ihmisen leukosyyttiantigeeni G:n (HLA-G) roolia isä-lapsi- HPV-tartunnassa ja isien HPV-infektion ilmenemisessä. Osatyössä I tutkittiin isien HLA-G alleelien/genotyyppien vaikutusta HPV-infektion ilmenemiseen. Tulokset osoittivat, että alleeli G*01:01:02 oli suojaava tekijä suun HPV-infektiolta. Alleeli G*01:01:03 oli riskitekijä genitaalialueen korkean riskin HPV-infektiolle. Isät, joilla oli alleeli G*01:01:01, olivat pienemmässä riskissä saada suun HPV-infektio ja pienemmässä riskissä infektion kroonistumiselle. Osatyössä II tutkittiin isälapsiparien HLA-G alleeli-/genotyyppikonkordanssin vaikutusta isä-lapsiparien HPV-konkordanssiin syntymähetkellä ja syntymän jälkeen. HLA-G alleelien konkordanssi oli yhteydessä HPV-konkordanssiin isä-lapsipareilla. Sen sijaan HLAG genotyyppien konkordanssilla ei ollut vaikutusta HPV-konkordanssiin. Osatyössä III 321 äiti-lapsiparilta ja 134 isä-lapsiparilta määritettiin HPV-konkordanssit HPVtyypeittäin. Äiti-lapsipareilla tilastollisesti merkitseviä olivat HPV6-, HPV16-, HPV18-, HPV31- ja HPV56-konkordanssit ja isä-lapsipareilla HPV6- ja HPV31- konkordanssit. Tulokset vanhempien ja lasten välisestä HPV-konkordanssista voivat viitata HPV:n vertikaaliseen tarttumiseen, vaikkakin isä-lapsitartunta vaikuttaa epävarmemmalta. HLA-G saattaa vaikuttaa isän HPV-infektion ilmenemiseen ja hänen lapsensa riskiin saada perinataalinen HPV-infektio

Studies of oxide-semiconductor and metal-semiconductor interfaces for reducing defect densities

This thesis presents experimental studies of two fundamental components of electronic devices: an oxide- and metal-semiconductor interface. The importance of these interfaces increases continuously when a device size is decreased, and energy-efficiency as well as durability of the devices are increased. It is challenging, however, to characterize the interface properties on atomic level because of their hidden nature beneath the metal or oxide film. Moreover, because the semiconductor surface interacts with oxygen and metal elements during the fabrication of these junctions, electronic defect states form at the interface, lowering device efficiency and durability. This study focuses on modification and characterization of the following Si(100) and InP(100) semiconductor interfaces: (i) nitridation of HfO2/Si(100) interfaces, (ii) native oxide modification on n- and p-InP(100), and (iii) Ni/p-InP(100) interface with magnesium surface doping. The interface properties have been studied by complementary surface-science and electrical methods: scanning tunnelling microscopy/spectroscopy, low energy electron diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and photoluminescence along with electrical measurements like capacitance-voltage, current-voltage, and contact resistivity. Most interface modifications have been done in ultrahigh-vacuum (UHV) chambers in controlled environments. The experimental results show that (i) NH3 nitridation of Si(100) at low temperature reduces the interface defect density at the HfO2/Si(100) junction, (ii) a proper low temperature gas-based treatment (NH3 or O2) improves the quality of the InP native-oxides by reducing the harmful surface defects, and (iii) proper wet chemically treatment combined with UHV-based InP surface modification can reduce the contact resistivity at p-InP contacts. Oksidi-puolijohde ja metalli-puolijohde rajapintojen tutkimuksia vikatilojen vähentämiseksi Tässä väitöskirjatyössä on tutkittu kahta eri tyyppistä puolijohdekiteen rajapintaa, jotka esiintyvät useimmissa puolijohdelaitteissa. Tutkittavat rajapinnat muodostuvat, kun puolijohdekiteen pintaan liitetään eristävä oksidikalvo tai sähköäjohtava metallikalvo. Näiden laiteosien merkitys kasvaa entisestään, kun puolijohdelaitteiden koko pienenee, ja kun laitteiden energiatehokkuutta sekä kestävyyttä parannetaan. Kyseiset rajapinnat ovat laitteiden heikoimpia osia, koska puolijohdekiteen pinnat reagoivat voimakkaasti eriste- tai metallikalvon valmistusolosuhteiden kanssa aiheuttaen niin sanottuja sähköisiä vikatiloja rajapintoihin. Lisäksi rajapintojen ominaisuuksia on vaikea mitata atomitarkkuudella. Työssä on valmistettu ja mitattu seuraavia puolijohdeliitoksia: (i) HfO2/Si(100) jonka Si-pinta käsiteltiin typpikaasulla ennen HfO2-kalvon kasvatusta, (ii) InP(100)-pinnan oksidien muokkaus typpi- tai happikaasulla ja (iii) InP(100)-pinnan Mg-seostus ennen Ni-metallikalvon kasvatusta. Rajapintojen ominaisuuksia mitattiin sekä pintatieteen että sähköisten tutkimusmenetelmien avulla käyttäen pyyhkäisytunnelointimikroskopiaa, fotoelektronispektroskopiaa, fotoluminesenssia, kapasitanssi-jännitemittausta ja kontaktiresistanssin määritystä. Rajapintojen ominaisuuksia muokattiin yleensä ultrahyvän tyhjiön kammiossa käsittelemällä puolijohdekiteiden pintoja ennen eriste- tai metallikalvon kasvatusta. Päätulokset ovat: (i) Si(100)-pinnan käsittely ammoniakki (NH3) kaasulla tyhjiökammiossa matalassa lämpötilassa pienentää sähköisten vikatilojen tiheyttä ja vuotovirtaa HfO2/Si(100)-rajapinnassa, (ii) InP-puolijohdekiteen pintaoksidin ominaisuuksien muokkaus NH3- tai O2-kaasulla pienentää vikatilojen tiheyttä, (iii) InP-pinnan esikäsittely sopivassa kemiallisessa liuoksessa ja sen jälkeen ultrahyvässä tyhjiössä Mg-atomeilla pienentää Ni-kalvon ja InP kiteen kontaktiresistanssia

Galaktosemia

Galaktosemia on synnynnäinen galaktoosiaineenvaihdunnan häiriö. Se ei ole kuitenkaan yksi sairaus vaan ryhmä galaktoosiaineenvaihdunnan häiriöitä, joille yhteistä on galaktoosin ja sen metaboliittien kertyminen elimistöön. Galaktosemian vaikeusaste vaihtelee lievästä erittäin vaikeaan henkeä uhkaavaan tautimuotoon. Galaktosemiaan on olemassa hyvä hoito eli täysin laktoositon ruokavalio. Taudin varhainen diagnostiikka ja hoidon aloitus on välttämätöntä, ja useissa maissa galaktosemia kuuluukin vastasyntyneiltä seulottaviin sairauksiin. Suomessa galaktosemia on erittäin harvinainen eikä se kuulu meillä seulottaviin sairauksiin. Tämän kirjallisuuskatsauksen tarkoituksena oli tehdä suomenkielinen katsaus galaktosemiasta. Katsauksessa käsitellään galaktosemian syitä ja sen eri muotojen yhteneväisyyksiä ja eroja. Katsauksessa perehdytään näiden eri tautimuotojen genetiikkaan ja kliinisiin ilmentymiin. Lisäksi käsitellään galaktosemian diagnostiikkaa ja sen haasteita