Kuulojärjestelmän rajoitteet abstraktien sääntöjen muistiedustuksien muodostamisessa

Kuulojärjestelmä suorittaa jatkuvasti ääniympäristön valvontaa, joka tapahtuu valikoivan tarkkaavaisuuden suunnasta riippumatta. Oleellinen osa tätä valvontaa on rekisteröidä äänet, jotka ovat joillain tavoilla muista poikkeavia. Poikkeukset voivat olla signaali merkittävästä muutoksesta ympäristössä. Jotta tämän toiminnon suorittaminen olisi mahdollista, on kuulojärjestelmässä oltava hermostollinen mekanismi, joka tallentaa muistiin ennusteen ympäristössä esiintyvistä äänistä. Tässä tutkimuksessa tutkittiin kuulojärjestelmän rajoitteita rekisteröidä ääniä, jotka rikkovat erilaisiin abstrakteihin sääntöihin liittyviä ennusteita. Mittaukset tehtiin elektroenkefalografialla (EEG). Tulkinta tehtiin mismatch negativity (MMN) -vasteen perusteella. MMN-vastetta pidetään fysiologisesti mitattavana merkkinä siitä, että kuulojärjestelmä on onnistuneesti rekisteröinyt ennusteesta poikkeavan äänen. Ärsykkeinä käytettiin kahden siniäänen pareja. Parien äänien korkeudessa oli yhden sävelaskeleen suuruinen ero ylös- tai alaspäin. Parit oli jaettu kahteen virtaan, joita kutsuttiin matalaksi ja korkeaksi. Molempiin virtoihin kuului viisi eri korkuista paria. Koetilanteita oli yhteensä neljä. Koetilanteet suunniteltiin siten, että ne olisivat teoreettisesti kuulojärjestelmälle asteittain vaikeampia suorittaa. Koetilanteessa A korkean ja matalan virran pareja esitettiin vuorotellen. Poikkeava tapahtuma oli kahden samaan virtaan kuuluvan parin peräkkäin esiintyminen. Koetilanteessa B esitettiin nousevia pareja molemmissa virroista. Poikkeavat parit olivat laskevia. Koetilanteessa C esitettiin korkean virran nousevia pareja ja matalan virran laskevia pareja. Poikkeavat tapahtumat olivat korkeassa virrassa laskevan parin ja matalassa virrassa nousevan parin esiintyminen. Koetilanteessa D esitettiin vuorotellen nousevia ja laskevia pareja. Poikkeavissa tapahtumissa esitettiin samaan suuntaan muuttuva pari kahdesti peräkkäin. Kaikissa koetilanteissa koehenkilö katsoi äänetöntä ja tekstitettyä elokuvaa. Abstraktia sääntöä rikkovien äänien rekisteröinti onnistui koetilanteessa A, mutta ei koetilanteissa B, C ja D. Jännitevasteiden näönvarainen tulkinta tuki jossain määrin MMN-vasteen esiintymistä kaikissa koetilanteissa. Tilastollisten testien tulokset eivät kuitenkaan olleet merkitseviä lukuun ottamatta koetilanteen A tuloksia, jotka olivat erittäin lähellä tilastollisesti merkitsevää. Tuloksien tilastolliset merkitsevyydet heikkenivät sitä mukaan, kun koetilanteet vaikeutuivat. Oletus koetilanteiden vaikeusjärjestyksestä oli oikea. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan esittää, että kuulojärjestelmä on selvästi rajoittunut kyvyltään rekisteröidä abstrakteja sääntöjä rikkovia ääniä. Tulokset ovat osittain ristiriidassa aikaisemman tutkimuksen kanssa, sillä niissä MMN-vasteita on rekisteröity osin samantapaisissa koetilanteissa

Mismatch negativity (MMN) elicited by abstract regularity violations in two concurrent auditory streams

The study investigated whether violations of abstract regularities in two parallel auditory stimulus streams can elicit the MMN (mismatch negativity) event-related potential. Tone pairs from a low (220-392 Hz) and a high (1319-2349 Hz) stream were delivered in an alternating order either at a fast or a slow pace. With the slow pace, the pairs were perceptually heard as a single stream obeying an alternating low pair-high pair pattern, whereas with the fast pace, an experience of two separate auditory streams, low and high, emerged. Both streams contained standard and deviant pairs. The standard pairs were either in both streams ascending in the direction of the within-pair pitch change or in the one stream ascending and in the other stream descending. The direction of the deviant pairs was opposite to that of the same-stream standard pairs. The participant's task was either to ignore the auditory stimuli or to detect the deviant pairs in the designated stream. The deviant pairs elicited an MMN both when the directions of the standard pairs in the two streams were the same or when they were opposite. The MMN was present irrespective of the pace of stimulation. The results indicate that the preattentive brain mechanisms, reflected by the MMN, can extract abstract regularities from two concurrent streams even when the regularities are opposite in the two streams, and independently of whether there perceptually exists only one stimulus stream or two segregated streams. These results demonstrate the brain's remarkable ability to model various regularities embedded in the auditory environment and update the models when the regularities are violated. The observed phenomena can be related to several aspects of auditory information processing, e.g., music and speech perception and different forms of attention.Peer reviewe

New loci for body fat percentage reveal link between adiposity and cardiometabolic disease risk

To increase our understanding of the genetic basis of adiposity and its links to cardiometabolic disease risk, we conducted a genome-wide association meta-analysis of body fat percentage (BF%) in up to 100,716 individuals. Twelve loci reached genome-wide significance (P<5 × 10−8), of which eight were previously associated with increased overall adiposity (BMI, BF%) and four (in or near COBLL1/GRB14, IGF2BP1, PLA2G6, CRTC1) were novel associations with BF%. Seven loci showed a larger effect on BF% than on BMI, suggestive of a primary association with adiposity, while five loci showed larger effects on BMI than on BF%, suggesting association with both fat and lean mass. In particular, the loci more strongly associated with BF% showed distinct cross-phenotype association signatures with a range of cardiometabolic traits revealing new insights in the link between adiposity and disease risk

New loci for body fat percentage reveal link between adiposity and cardiometabolic disease risk

To increase our understanding of the genetic basis of adiposity and its links to cardiometabolic disease risk, we conducted a genome-wide association meta-analysis of body fat percentage (BF%) in up to 100,716 individuals. Twelve loci reached genome-wide significance (P <5 x 10(-8)), of which eight were previously associated with increased overall adiposity (BMI, BF%) and four (in or near COBLL1/GRB14, IGF2BP1, PLA2G6, CRTC1) were novel associations with BF%. Seven loci showed a larger effect on BF% than on BMI, suggestive of a primary association with adiposity, while five loci showed larger effects on BMI than on BF%, suggesting association with both fat and lean mass. In particular, the loci more strongly associated with BF% showed distinct cross-phenotype association signatures with a range of cardiometabolic traits revealing new insights in the link between adiposity and disease risk.Peer reviewe

Lapsipotilaiden peruselintoimintojen kirjaaminen ensihoidossa

Metropolia Ammattikorkeakoulun, Ensihoidon koulutusohjelman opinnäytetyössä selvitetään lapsipotilaille tehtyjen mittausten kirjaamista ensihoidossa. Tarkoituksena on selvittää mitä alle 7-vuotiaiden peruselintoimintoja on kirjattu mitatuksi ja vaikuttavatko ikä tai hälytyskoodi tehtyihin mittauksiin. Opinnäytetyö on tehty Helsingin kaupungin pelastuslaitokselle sisäiseen käyttöön. Opinnäytetyön tulokset perustuvat tilastolliseen analyysiin alle 7-vuotiaiden potilaiden ensihoitotehtävistä vuoden 2012 aikana. Aineisto kerättiin Helsingin kaupungin pelastuslai-toksen sähköisistä Merlot Medi -ensihoitokertomuksista saatavista Excel-taulukoista. Analyysi tehtiin IBM® SPSS® Statistics (Version 21) -ohjelmalla. Kaikkiaan analysoitavia ensi-hoitotehtäviä valikoitui 912. Alle 1-vuotiaita on selvästi vähiten (n=174, 19,1 %), kun taas 1–3 -vuotiaat (n=396, 43,4 %) ja 3–7 -vuotiaat (n=342, 37,5 %) muodostavat keskenään likipitäen samankokoiset ryhmät. Tehtävät jakaantuivat kaikkiaan 32 eri hälytyskoodiin, joista yleisimmät olivat kouristelu (n=179, 19,6 %), hengitysvaikeus (n=169, 18,5 %) ja kaatuminen (n=157, 17,2 %). Lapsipotilaiden peruselintoimintojen mittauksissa on puutteita. Ikä vaikuttaa mittausten tekemiseen siten, että iän kasvaessa mittauksia tehdään enemmän. Hälytyskoodilla on myös merkitystä siihen, mitä peruselintoimintoja lapsipotilaalta mitataan. Peruselintoimintojen mittauksista on kirjattu selvästi vähiten hengitystaajuutta (n=128, 14,0 %) ja verensokeria (n=143, 15,7 %). Eniten on kirjattu syketaajuutta (n=556, 61,0 %), korvalämpöä (n=506, 55,5 %) ja saturaatiota (n=490, 53,7 %). Lapsipotilaille tärkeimpien mittausten tekemistä ensihoidossa tulee korostaa. Hengitystaajuuden ja syketaajuuden vaihtelut ovat lapselle tärkeimmät kompensaatiomekanismit hengityksen ja verenkierron säätelyssä. Verensokeri, etenkin pienillä lapsilla on tärkeä mittaus, jonka poikkeavat arvot voivat selittää hyvinkin epämääräisiä oireita. Ensihoitajien koulutusta tulee kehittää lapsipotilaiden osalta siten, että tietämys lapsipotilaista lisääntyisi ja ensihoitajat saisivat lisää tietoa lapsipotilaiden tutkimisesta. Yhteistyötä pediatrien ja lasten kanssa työskentelevien sairaanhoitajien kanssa tulisi lisätä, sillä lapsipotilaan tutkimisessa on paljon kokemusperäistä tietoa, jota ei kirjallisuudesta ole luettavissa.The purpose of this study is to report how paramedics measure child patient´s in emergency care. The other purpose is to show if age or emergency call code influence the measurement. This final study was conducted at the Helsinki Metropolia UAS, Finland and it was made for the Helsinki City Rescue Department internal use only. This study is based on statistical analysis and the data is collected from Merlot Medi software. The collected data was analysed using the IBM® SPSS® Statistics (Version 21) software. The data is based on 912 analysed alarms on patients under the age of 7 during 2012. Among the patients the smallest group were children under the age of one (n=174, 19,1 %). Alarms where the patients were 1–3 year old (n=396, 43,4 %) and 3–7 year old (n=342, 37,5 %) formed almost similar sized groups. Alarms were divided into 32 different emergency codes and the most common among these were fittings (n=179, 19,6 %), res-piratory problems (n=169, 18,5 %) and falls (n=157, 17,2 %). There is a lot of deficiency in measuring the vital functions of child patients. Vital function measurements vary by age; the older the patient is the more measurements are taken. The emergency call code also affects which vital parameters are measured. The respiratory rate (n=128, 14,0 %) and blood sugar (n=143, 15,7 %) were clearly the least registered signs whereas the pulse rate (n=556, 61,0 %), body temperature (n=506, 55,5 %) and saturation (n=490, 53,7 %) were registered most. The importance of measuring the most significant vitals of child patients must be emphasized. The respiratory rate and pulse rate are the most important compensation mechanisms in respiratory and cardiovascular regulation. Blood sugar, especially for little children, is a very important measure where abnormal signs can explain undetermined symptoms. Paramedic’s education should be improved, so that they get more thorough knowledge and information about child patients and how to measure them. Co-operation between paediatrics and nurses working with children should be increased because there is a lot of knowledge based on experience and which is not available in medical literature

Digitaalisen kaksosen konseptin määrittely käyttöönoton parantamiseksi rakennus- ja kiinteistöalalla

The infrastructure of current cities is trending towards more digital and interconnected systems. This leads to a demand of software and systems that can efficiently store, utilize, and transport the data. Digital Twin (DT) could be a feasibly technology to face this trend. Roughly speaking DT is a digital replica of a physical entity which common definition varies a lot. Therefore, several different organizations are trying to define it in terms of their characteristics and functions. In order to develop DTs for construction and real estate industry, more research in defining the characteristic and functionalities is needed and best practices should be adopted from other industries applying DTs. The aim of the present research is to define a DT for construction and real estate industry and to investigate which are the most important functionalities that DT should contain. Additionally, the corresponding attributes and adaptation factors of different functionalities are recognized to analyze the overall feasibility of different solutions. Constructive research approach combined with literature review and theme interviews to construction and real estate industry professionals are used to investigate this complex unstandardized entity. The results of the present research developed an alternative definition and framework for DT. Furthermore, functionalities and corresponding attributes and adaptation factors were recognized in a literature review and updated with findings from theme interviews. The findings revealed six different functionality categories along with a conclusion that the same attributes are needed for many functionalities. Three possible base levels or starting points for the development were recognized and then analyzed to evaluate the most reasonable ones to start with. Even though many of the starting points could be achievable, the findings indicate that challenges such as complexity, cost, ownership, and a wide number of stakeholders affect to the overall development of DT. The present research developed an implementation process for DTs, that is based on the findings from the interviews and literature. The future research should focus on implementation of the functionalities and improvement of the development process of DT.Tulevaisuuden kaupungit tulevat tuottamaan enemmän digitaalista dataa kuin ennen, minkä hallitsemiseen sekä ohjaamiseen vaaditaan enemmän kehitettyjä järjestelmiä sekä ohjelmistoja. Digitaalinen kaksonen voisi olla mahdollinen teknologia tähän vastaamiseen. Karkeasti ottaen, digitaalinen kaksonen on fyysisen kokonaisuuden digitaalinen kopio. Digitaalisen kaksosen määritelmät vaihtelevat laajalti. Tämän takia eri organisaatiot yrittävät määritellä digitaalisista kaksosta sen ominaisuuksien sekä toiminnallisuuksien avulla. Työn tavoitteena on määrittää digitaalinen kaksonen rakennus- ja kiinteistöalalle sekä selvittää, mitkä ovat digitaalisen kaksosen tärkeimmät toiminnallisuudet. Eri toiminnallisuuksien attribuutit sekä käyttöönottoon vaikuttavat tekijät tunnistetaan, jotta voidaan analysoida eri sovelluksien toteuttavuutta. Konstruktivistisen tutkimusotteen sekä kirjallisuuskatsauksen ja rakennus- ja kiinteistöalan ammattilaisille tehtyjen teemahaastatteluiden avulla tutkitaan tätä kompleksista standardoimatonta kokonaisuutta. Tutkimuksen lopputuloksissa esiteltiin vaihtoehtoinen digitaalisen kaksosen määritelmä sekä viitekehys. Lisäksi kirjallisuuskatsauksen avulla tunnistettiin digitaalisen kaksosen eri toiminnallisuuksia sekä niitä vastaavia attribuutteja ja käyttöönottoon vaikuttavia tekijöitä, jotka päivitettiin haastatteluista saatujen tuloksien perusteella. Löydökset osoittavat, että kuuden toiminnallisuuskategorian vastaavat attribuutit todellisuudessa palvelevat useampia toiminnallisuuksia samanaikaisesti. Digitaalisen kaksosen perustasoja tai kehityksen aloituspisteitä tunnistettiin kolme, joita analysoitiin sopivimman aloituspisteen löytämiseksi. Vaikkakin monet aloituspisteet ovat saavutettavissa, silti monet ongelmat kuten kompleksisuus, hinta, omistajuus sekä laaja sidosryhmäympäristö vaikuttavat merkittävästi digitaalisten kaksosten kehittymiseen. Kirjallisuuskatsauksen sekä teemahaastatteluiden avulla kehitettiin implementointiprosessi digitaalisten kaksosten kehittämiseen. Jatkotutkimuksen pitäisi sisältää enemmän eri toiminnallisuuksien sekä niiden saavutettavuuden tutkimista digitaalisen kaksosen kehityksen parantamiseksi

Sähkökäyttöisen hydrauliikan mitoitus

Tämän työn tarkoitus oli selvittää sähköisen voimalinjan mitoitus hydrauliikalle päästöjen vähentämiseksi ja tutkia sen vaikutuksia. Työssä vertailtiin ensiksi sähkön ja dieselin ominaisuuksia voimalinjan energialähteenä yleisellä tasolla, ja sen jälkeen tarkemmin kaivinkoneessa. Kaivinkoneessa tutkittiin vaatimuksia kahdeksan tunnin eli yhden työpäivän käytölle ilman pikalatausmahdollisuutta päivän aikana. Esimerkkitapauksen perusteella laskettiin kannattavuutta kustannuksien osalta ja ylläpitävän latausverkon vaatimuksia. Tutkittava kaivinkone oli markkinoilla olevien eri kokoisten sähköisten kaivinkoneiden valmistajien ilmoittamien ominaisuuksien keskiarvo. Sitä verrattiin samalla lähtöteholla olevaan dieselkäyttöiseen kaivinkoneeseen, ja vertailuihin käytettiin voimalinjojen teoreettisia hyötysuhteita. Yleisellä tasolla vertailtaessa sähkön todettiin olevan parempi vaihtoehto käytetyn energian ja kokonaispäästöjen kannalta, mutta akun tuomat lisäkustannukset nostivat sähkön hankintakustannuksia merkittävästi dieseliä korkeammalle. Dieselin etuna oli myös käytön ylläpito, koska tankkaus ei vaadi samanlaista infrastruktuuria verrattuna sähköön ja se on nopeampaa lataukseen verrattuna. Sähkön ta-pauksessa mitä suurempi akku voimalinjassa oli, sitä suurempi latausteho vaadittiin, jotta yön yli ylläpito olisi mahdollista. Pitkällä käyttöajalla ei siis pystytty aina poistamaan pikalatauksen tarvetta. Esimerkkitapauksessa akusta aiheutuvat lisähankintakustannukset maksoivat itsensä takaisin noin neljän vuoden intensiivisen käytön jälkeen ja pitkällä aikavälillä sähköisen voimalinjan huomattiin tuovan merkittävän säästön kokonaiskustannuksiin. Yhteenvetona sähköinen voimalinja työpäivän mitoituksella on päästöjen ja kustannusten kannalta parempi vaihtoehto dieselille, mutta sen toimivuuden ja kannattavuuden edellytyksenä on latauksen mahdollistava sähköverkko ja korkea käyttöaste vuodessa takaisinmaksuajan minimoimiseksi ajallisesti.The purpose of this work was to investigate the sizing of an electric powertrain for hydraulic applications to reduce emissions and to examine its impacts. The study first compared the properties of electricity and diesel as energy sources for powertrains at a general level, and then more specifically in an excavator. In the excavator, the requirements for full workday operation without fast charging were examined. Based on a case example, the cost-effectiveness and the requirements for a supporting charging network were calculated. The excavator examined was an average of the specifications provided by manufacturers of different sizes of electric excavators available on the market. It was compared to a diesel-powered excavator with the same output power, and theoretical efficiencies of the powertrains were used for comparisons. At a general level, electricity was found to be a better option in terms of energy usage and overall emissions, but the additional costs of the battery significantly increased the acquisition costs of electric drivetrain compared to diesel. One major advantage for diesel was its ease of use, as refuelling does not require the same infrastructure as electricity and is quicker compared to charging. In the case of electricity, the larger the battery in the powertrain, the higher the charging power required to maintain overnight operation. Therefore, the need for fast charging could not always be eliminated with a large battery. In the case example, the additional acquisition costs of the battery paid off after approximately four years of intensive use, and in the long run, the electric powertrain was found to bring significant savings in total costs. In summary, an electric powertrain, when sized for a workday, is a better option than diesel in terms of emissions and costs, but its feasibility and cost-effectiveness depend on the availability of a charging network and a high annual usage rate to minimize the payback period