Abstract

The aim of the study was to investigate the association between alcohol use, alcohol use disorder, and polygenic risk of alcohol use (PGS) and cognition in schizophrenia, schizoaffective disorder, and bipolar disorder. In addition, the association of alcohol use with cognition in the middle-aged birth cohort was investigated. Males and females were examined separately in each study section.

In the psychiatric section of the study, the population consisted of 10,417 participants in the SUPER (Finnish Study of the Hereditary Mechanisms of Psychotic Diseases) who had a clinical diagnosis of schizophrenia, schizoaffective disorder, or bipolar disorder. In the birth cohort section, the participants were members of the Northern Finland Birth Cohort 1966 (NFBC1966).

In the SUPER study, alcohol risk use was screened using the AUDIT-C questionnaire. The alcohol diagnosis was obtained from the health care notification register. PGS was calculated using the LDPred program. In the NFBC1966 birth cohort, alcohol consumption was calculated from the responses to the alcohol use survey. Cognition was assessed in the SUPER study using the reaction time (RT) test to measure reaction time and the Paired Association Learning (PAL) test to measure visual learning and memory. The measures of the RT test were median time and standard deviation, and in the PAL test, memory score and error score. The association of alcohol use with the RT test and the PAL test was analysed using log-linear regression and logistic regression. The association of hazardous drinking PGS with the RT test and the PAL test was analysed using log-linear regression, linear regression, and logistic regression. Only the PAL test was used in the NFBC1966 study.

Age, age of onset, educational attainment, household status (marital status), depressive symptoms, diet, and physical activity were used as covariates differently in different sub-studies.

The reported risky alcohol use was not associated with poorer cognition in schizophrenia patients and patients with schizoaffective disorder. Risky alcohol use was associated with a shorter reaction time (RT) in females. Alcohol use disorder was associated with a higher error rate in the PAL test in female patients with schizophrenia or schizoaffective disorder. In female patients with bipolar disorder, risky alcohol use was associated with a shorter reaction time. Alcohol use disorder was associated with a higher error rate in the PAL test in female patients with bipolar disorder. PGS was not associated with reaction time (RT) or visual memory (PAL) in female or male patients with schizophrenia, schizoaffective disorder, or bipolar disorder.

Alcohol use reported in the NFBC1966 dataset was not associated with impaired visual memory. In males, more wine consumption per week was associated with better visual memory, while a higher dose of strong alcohol was associated with poorer visual memory.

The observed gender-specific findings are of interest and require further investigation. The study of the association of reported alcohol use with cognition in psychotic patients was the first of its kind. The findings should be interpreted with caution and no clinical conclusions can be drawn until the results of the study can be replicated in other studies.

Tiivistelmä

Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia alkoholinkäytön, alkoholidiagnoosin ja alkoholin riskikäytön polygeenisen riskin (PGS) yhteyttä kognitioon skitsofreniaa, skitsoaffektiivista häiriötä ja kaksisuuntaista mielialahäiriötä sairastavilla. Lisäksi tutkittiin alkoholinkäytön yhteyttä kognitioon keski-ikäisessä syntymäkohortissa. Kaikissa tutkimusosioissa tarkasteltiin erikseen naisia ja miehiä.

Tutkimuksen psykiatrisen osiona oli SUPER-tutkimuksen (Suomalainen psykoosisairauksien perinnöllisyysmekanismien tutkimus) 10 417 osallistujaa, joilla oli skitsofrenian, skitsoaffektiivisen häiriön tai kaksisuuntaisen mielialahäiriön kliininen diagnoosi. Syntymäkohorttiosuudessa tutkimuspopulaationa oli 12 231 Pohjois-Suomen syntymäkohortin 1966 jäsentä (Northern Finland Birth Cohort 1966, NFBC1966).

SUPER-tutkimuksessa alkoholin riskikäyttöä seulottiin käyttämällä AUDIT-C-kyselylomaketta. Alkoholidiagnoosit poimittiin terveydenhuollon hoitoilmoitusrekisteristä. PGS laskettiin käyttämällä LDPred-ohjelmaa. NFBC1966-syntymäkohortissa alkoholin kulutus arvioitiin alkoholinkäytön kyselylomakkeella. Kognitio arvioitiin käyttämällä reaktioaikatestiä (RT) mittaamaan reaktioaikaa ja Paired Association Learning -testiä (PAL) visuaalisen oppimisen ja muistin mittaamiseen. RT-testin suureina olivat mediaani ja keskihajonta, ja PAL-testissä muistipisteet ja virheiden määrä. Alkoholin käytön yhteys RT- ja PAL-testien tuloksiin analysoitiin log-lineaarisella regressiolla ja logistisella regressiolla. Alkoholin riskikäytön PGS:n yhteys RT- ja PAL-testien tuloksiin analysoitiin log-lineaarisella regressiolla, lineaarisella regressiolla ja logistisella regressiolla. NFBC1966-tutkimuksessa käytettiin ainoastaan PAL-testiä.

Sekoittavina tekijöinä käytettiin ikää, sairastumisikää, koulutusastetta, siviilisäätyä, masennusoireita, ruokavaliota ja fyysistä aktiivisuutta vaihtelevina yhdistelminä tutkimuksen eri osioissa.

Raportoitu alkoholin riskikäyttö ei liittynyt skitsofreniapotilaiden ja skitsoaffektiivista häiriötä sairastavien potilaiden huonompaan kognitioon. Alkoholin riskikäyttö oli yhteydessä lyhyempää reaktioaikaan (RT) naisilla. Alkoholidiagnoosi oli yhteydessä PAL-testissä suurempaan virheiden määrään skitsofreniaa tai skitsoaffektiivisesta häiriötä sairastavilla naispotilailla. Bipolaarihäiriötä sairastavilla naispotilailla alkoholin riskikäyttö assosioitui lyhyempään reaktioaikaan ja alkoholidiagnoosi suurempaan virheiden määrään PAL-testissä. PGS ei ollut yhteydessä reaktioaikaan (RT) tai visuaaliseen muistiin (PAL) skitsofreniaa, skitsoaffektiivista häiriötä tai bipolaarihäiriötä sairastavilla nais- tai miespotilailla.

NFBC1966-aineistossa raportoitu alkoholinkäyttö ei ollut yhteydessä huonontuneeseen visuaaliseen muistiin. Miehillä viikoittainen viinin kulutus assosioitui parempaan visuaaliseen muistiin, kun taas väkevän alkoholin kulutus assosioitui huonompaan visuaaliseen muistiin.

Havaitut sukupuolispesifiset löydökset ovat kiinnostavia, mutta vaativat lisätutkimuksia. Tutkimus itseraportoidun alkoholinkäytön yhteydestä kognitioon psykoosipotilailla oli ensimmäinen laatuaan. Löydöksiä tulee tulkita varovasti, eikä niistä voi vetää kliinisiä johtopäätöksiä ennen kuin tutkimustulokset on voitu toistaa muissa tutkimuksissa.

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

1. Mazumder, A. H., Barnett, J., Lindberg, N., Torniainen-Holm, M., Lähteenvuo, M., Lahdensuo, K., Kerkelä, M., Hietala, J., Isometsä, E. T., Kampman, O., Kieseppä, T., Jukuri, T., Häkkinen, K., Cederlöf, E., Haaki, W., Kajanne, R., Wegelius, A., Männynsalo, T., Niemi-Pynttäri, J., … Veijola, J. (2021). Reaction time and visual memory in connection with alcohol use in schizophrenia and schizoaffective disorder. Brain Sciences, 11(6), 688. https://doi.org/10.3390/brainsci11060688

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

2. Mazumder, A. H., Barnett, J., Isometsä, E. T., Lindberg, N., Torniainen-Holm, M., Lähteenvuo, M., Lahdensuo, K., Kerkelä, M., Ahola-Olli, A., Hietala, J., Kampman, O., Kieseppä, T., Jukuri, T., Häkkinen, K., Cederlöf, E., Haaki, W., Kajanne, R., Wegelius, A., Männynsalo, T., Niemi-Pynttäri, J., … Veijola, J. (2021). Reaction time and visual memory in connection to alcohol use in persons with bipolar disorder. Brain Sciences, 11(9), 1154. https://doi.org/10.3390/brainsci11091154

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

3. Mazumder, A. H., Barnett, J., Isometsä, E. T., Lindberg, N., Torniainen-Holm, M., Lähteenvuo, M., Lahdensuo, K., Kerkelä, M., Ahola-Olli, A., Hietala, J., Kampman, O., Kieseppä, T., Jukuri, T., Häkkinen, K., Cederlöf, E., Haaki, W., Kajanne, R., Wegelius, A., Männynsalo, T., Niemi-Pynttäri, J., … Veijola, J. (2021). Reaction time and visual memory in connection to hazardous drinking polygenic scores in schizophrenia, schizoaffective disorder and bipolar disorder. Brain Sciences, 11(11), 1422. https://doi.org/10.3390/brainsci11111422

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

4. Mazumder, A. H., Barnett, J. H., Halt, A. H., Taivalantti, M., Kerkelä, M., Järvelin, M. R., Veijola, J. (2022). Visual memory and alcohol use in a middle-aged birth cohort. Manuscript submitted for publication.