Alcohol and other substance use disorders (SUDs) result in great costs and suffering for individuals and families and constitute a notable public health burden. A multitude of factors, ranging from biological to societal, are associated with elevated risk of SUDs, but at the level of individuals, one of the best predictors is a family history of SUDs. Genetically informative twin and family studies have consistently indicated this familial risk to be mainly genetic. In addition, behavioral and temperamental factors such as early initiation of substance use and aggressiveness are associated with the development of SUDs. These familial, behavioral and temperamental risk factors often co-occur, but their relative importance is not well known.
People with SUDs have also been found to differ from healthy controls in various domains of cognitive functioning, with poorer verbal ability being among the most consistent findings. However, representative population-based samples have rarely been used in neuropsychological studies of SUDs. In addition, both SUDs and cognitive abilities are influenced by genetic factors, but whether the co-variation of these traits might be partly explained by overlapping genetic influences has not been studied. Problematic substance use also often co-occurs with low educational level, but it is not known whether these outcomes share part of their underlying genetic influences. In addition, educational level may moderate the genetic etiology of alcohol problems, but gene-environment interactions between these phenomena have also not been widely studied. The incidence of SUDs peaks in young adulthood rendering epidemiological studies in this age group informative.
This thesis investigated cognitive functioning and other correlates of SUDs in young adulthood in two representative population-based samples of young Finnish adults, one of which consisted of monozygotic and dizygotic twin pairs enabling genetically informative analyses. Using data from the population-based Mental Health in Early Adulthood in Finland (MEAF) study (n=605), the lifetime prevalence of DSM-IV any substance dependence or abuse among persons aged 21—35 years was found to be approximately 14%, with a majority of the diagnoses being alcohol use disorders. Several correlates representing the domains of behavioral and affective factors, parental factors, early initiation of substance use, and educational factors were individually associated with SUDs. The associations between behavioral and affective factors (attention or behavior problems at school, aggression, anxiousness) and SUDs were found to be largely independent of factors from other domains, whereas daily smoking and low education were still associated with SUDs after adjustment for behavioral and affective factors.
Using a wide array of neuropsychological tests in the MEAF sample and in a subsample (n=602) of the population-based FinnTwin16 (FT16) study, consistent evidence of poorer verbal cognitive ability related to SUDs was found. In addition, participants with SUDs performed worse than those without disorders in a task assessing psychomotor processing speed in the MEAF sample, whereas no evidence of more specific cognitive deficits was found in either sample. Biometrical structural equation models of the twin data suggested that both alcohol problems and verbal ability had moderate heritabilities (0.54—0.72), and that their covariation could be explained by correlated genetic influences (genetic correlations -0.20 to -0.31). The relationship between educational level and alcohol problems, studied in the full epidemiological FT16 sample (n=4,858), was found to reflect both genetic correlation and gene-environment interaction. The co-occurrence of low education and alcohol problems was influenced by overlapping genetic factors. In addition, higher educational level was associated with increased relative importance of genetic influences on alcohol problems, whereas environmental influences played a more important role in young adults with lower education.
In conclusion, SUDs, especially alcohol abuse and dependence, are common among young Finnish adults. Behavioral and affective factors are robustly related to SUDs independently of many other factors, and compared to healthy peers, young adults who have had SUDs during their life exhibit significantly poorer verbal cognitive ability, and possibly less efficient psychomotor processing. Genetic differences between individuals explain a notable proportion of individual differences in risk of alcohol dependence, verbal ability, and educational level, and the co-occurrence of alcohol problems with poorer verbal cognition and low education is influenced by shared genetic backgrounds. Finally, various environmental factors related to educational level in young adulthood moderate the relative importance of genetic factors influencing the risk of alcohol problems, possibly reflecting differences in social control mechanisms related to educational level.Alkoholin ja muiden päihteiden käytön häiriöt aiheuttavat huomattavaa kärsimystä ja haittoja niin yksilöille kuin perheillekin ja ovat merkittävä kansanterveydellinen ongelma. Useat erilaiset riskitekijät biologisista yhteiskunnallisiin tekijöihin ovat yhteydessä kohonneeseen päihdehäiriöiden riskiin, mutta yksi vahvimmista yksilötason ennustajista on päihdeongelmien esiintyminen lähisukulaisilla. Geneettisistä vaikutuksista tietoa antavat kaksos- ja perhetutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet päihdehäiriöiden periytymisen johtuvan enimmäkseen geneettisistä vaikutuksista. Myös käyttäytymiseen ja temperamenttiin liittyvät tekijät, kuten päihteiden käytön varhainen aloittaminen ja aggressiivisuus, ovat yhteydessä päihdehäiriöiden kehittymiseen. Nämä perheittäiset sekä käyttäytymiseen ja temperamenttiin liittyvät tekijät esiintyvät usein yhdessä, mutta niiden merkitystä suhteessa toisiinsa ei tunneta hyvin.
Päihdehäiriöistä kärsivien on raportoitu eroavan terveistä verrokeista myös monella kognitiivisten toimintojen osa-alueella. Yksi johdonmukaisimmista löydöksistä on ollut päihdehäiriöihin liittyvä heikompi kielellinen kyvykkyys. Päihdehäiriöiden neuropsykologisissa tutkimuksissa ei kuitenkaan ole juurikaan käytetty edustavia, väestöpohjaisia aineistoja. Lisäksi tiedetään, että geneettiset tekijät vaikuttavat sekä päihdehäiriöiden riskiin että yksilöiden välisiin eroihin kognitiivisissa toiminnoissa, mutta päihdehäiriöiden ja heikompien kognitiivisten kykyjen yhteisesiintymisen selittymistä osittain yhteisillä geneettisillä vaikutuksilla ei ole tutkittu. Päihdeongelmat ovat myös yleisempiä matalammin koulutetuilla, mutta ei tiedetä, vaikuttavatko osittain samat geneettiset tekijät sekä saavutettavaan koulutustasoon että päihdeongelmien kehittymiseen. Koulutustaso voi lisäksi toimia alkoholiongelmien geneettistä etiologiaa muokkaavana tekijänä, mutta geenien ja ympäristötekijöiden yhdysvaikutuksia näiden ilmiöiden välillä ei myöskään ole juurikaan tutkittu. Päihdehäiriöiden ilmaantuvuus on huipussaan nuorilla aikuisilla, mikä tekee tämän ikäryhmän epidemiologisista tutkimuksista informatiivisia.
Tässä väitöskirjassa tutkittiin kognitiivisia toimintoja ja muita päihdehäiriöihin liittyviä tekijöitä nuorilla aikuisilla kahdessa suomalaisessa väestöpohjaisessa aineistossa, joista toinen koostui mono- ja ditsygoottisista kaksosista mahdollistaen geneettisistä vaikutuksista tietoa antavien menetelmien käytön. Minkä tahansa päihteen elämänaikaisen väärinkäytön tai riippuvuuden (DSM-IV) esiintyvyys 21—35-vuotiailla suomalaisilla oli väestöpohjaisessa Nuorten aikuisten terveys ja psyykkinen hyvinvointi Suomessa -aineistossa (NAPS) (n = 605) noin 14 %, ja valtaosa diagnooseista oli alkoholin käytön häiriöitä (nikotiiniriippuvuutta ei tutkittu). Useat tunne-elämään ja käyttäytymiseen liittyvät tekijät, vanhempiin liittyvät tekijät, päihteiden käytön varhainen aloittaminen sekä koulutustasoon liittyvät tekijät olivat yksitellen yhteydessä päihdehäiriöihin. Aggressiivisuuden ja ahdistuneisuuden sekä kouluaikaisten tarkkaavaisuus- ja käytösongelmien yhteys päihdehäiriöihin oli enimmäkseen riippumaton muista tutkituista tekijöistä, kun taas päivittäinen tupakointi ja matala koulutustaso olivat yhteydessä päihdehäiriöihin myös vakioitaessa tunne-elämään ja käyttäytymiseen liittyvien tekijöiden vaikutus.
Käyttäen laajaa neuropsykologisten testien valikoimaa niin NAPS-aineistossa kuin väestöpohjaisen Nuorten kaksosten terveystutkimuksen (FinnTwin16) alaotoksessa (n=602) tämä tutkimus tuotti johdonmukaista näyttöä päihdehäiriöihin liittyvästä heikommasta suoriutumisesta kielellistä kyvykkyyttä arvioivassa tehtävässä. NAPS-aineistossa päihdehäiriöihin liittyi myös huonompi suoriutuminen psykomotorista prosessointinopeutta arvioivassa tehtävässä, mutta merkkejä puutoksista muilla kognitiivisten toimintojen osa-alueilla ei havaittu kummassakaan aineistossa. Kaksosaineiston analysointi biometrisiä rakenneyhtälömalleja käyttäen tarjosi näyttöä niin alkoholiongelmien kuin kielellisen kyvykkyyden kohtalaisen voimakkaasta periytyvyydestä (0.54—0.72) sekä näiden ilmiöiden yhteisesiintymisen selittymisestä osin yhteisellä geneettisellä taustalla (geneettiset korrelaatiot välillä -0.20 ja -0.31). Koulutustason ja alkoholiongelmien yhteyttä tutkittiin käyttäen koko epidemiologista FinnTwin16-aineistoa (n = 4 858 henkilöä) ja saatiin näyttöä sekä geneettisestä korrelaatiosta että geeni-ympäristö -yhdysvaikutuksesta näiden ilmiöiden välillä. Matalan koulutustason ja alkoholiongelmien yhteys selittyi osin yhteisillä geneettisillä tekijöillä. Korkeampi koulutustaso oli lisäksi yhteydessä geneettisten vaikutusten suhteellisesti suurempaan merkitykseen alkoholiongelmien taustalla, kun taas matalammin koulutetuilla nuorilla aikuisilla ympäristötekijöiden vaikutus oli suurempi.
Tämän tutkimuksen perusteella päihdehäiriöt, etenkin alkoholin väärinkäyttö ja alkoholiriippuvuus, ovat suomalaisilla nuorilla aikuisilla yleisiä. Tunne-elämään ja käyttäytymiseen liittyvät tekijät ovat vahvasti yhteydessä päihdehäiriöihin monista muista tekijöistä riippumatta, ja nuorilla aikuisilla, joilla on ollut päihdehäiriö elämänsä aikana, on terveitä verrokkeja heikompi kielellinen kyvykkyys sekä mahdollisesti psykomotorisen prosessoinnin hitautta. Yksilöiden väliset geneettiset erot selittävät huomattavan osan yksilöllisistä eroista alkoholiriippuvuuden riskissä, kielellisessä kyvykkyydessä ja koulutustasossa. Yhteinen geneettinen tausta selittää osittain myös alkoholiongelmien yhteyttä heikompaan kielelliseen kyvykkyyteen ja matalaan koulutustasoon. Lisäksi koulutustasoon nuorilla aikuisilla liittyvät tekijät muokkaavat alkoholiongelmien taustalla olevien geneettisten tekijöiden roolia, mikä saattaa heijastella koulutustasoon liittyviä eroja sosiaalisen kontrollin mekanismeissa
