STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 1. Samband mellan stress, kognition, hippocampus och vitsubstansbanor samt förändring. över fem år.

Transkript

1 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 1 Samband mellan stress, kognition, hippocampus och vitsubstansbanor samt förändring över fem år. Anna Borgcrantz och Erik Thunberg Örebro universitet, Institutionen för juridik, psykologi och socialt arbete PS3111: Examensuppsats, Psykologprogrammet Professor Jonas Persson VT2021

2 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 2 Sammanfattning Aktuell studie syftar till att undersöka relationen mellan stress och episodiskt minne, processhastighet, hippocampusvolym och den vita substansens mikrostruktur. Därtill undersöktes huruvida hippocampusvolym och den vita substansens mikrostruktur medierar sambandet mellan stress och kognitiv funktion. Data inhämtades från Betula-projektet från två separata mättillfällen med fem års mellanrum. Data analyserade för 153 deltagare, vilka grupperades baserat på nivå av självskattad stress. Mellangruppsanalys visade att den stressade gruppen hade signifikant mindre hippocampusvolym än den ostressade gruppen, men att grupperna inte skilde sig avseende förändring av hippocampusvolym över fem år. Inomgruppsanalys visade att det inom den ostressade gruppen fanns en signifikant negativ korrelation mellan stressnivå och processhastighet, och att det inom den stressade gruppen förekom en signifikant positiv korrelation mellan stressnivå och integritet av vitsubstansbanor. Mediationsanalyser visade inte några signifikanta resultat. Diskussion förs kring samband mellan stress och hippocampus samt begränsningar i aktuell studie. Därtill diskuteras huruvida ett potentiellt dos-responssamband kan föreligga mellan stressnivå och utfall, baserat på resultat från inomgruppsanalys. Framtida forskning bör undersöka om stress är relaterat till specifika områden av hippocampus samt specifika vitsubstansbanor. Därtill bör framtida forskning överväga att undersöka kliniskt stressade populationer. Nyckelord: stress, episodiskt minne, processhastighet, hippocampus, vitsubstansbanor

3 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 3 Abstract The current study examines the relationship between stress and episodic memory, processing speed, hippocampal volume, and white-matter microstructure. Further, the study examined whether hippocampal volume and white-matter microstructure mediates the relationship between stress and cognitive functioning. Data was obtained from the Betula project from two separate measurement times, five years apart. 153 participants were divided into groups based on self-rated stress level. Results showed that the stressed group had significantly smaller hippocampal volume, but that the rate of change over five years did not differ between the groups. A significant negative correlation was found between stress levels and processing speed within the unstressed group, and a significant positive correlation between stress level and integrity of white matter tracts within the stressed group. Mediation analyses were non-significant. The relationship between stress and hippocampus, and the limitations of the current study, is discussed. Further, a potential dose-response relationship between stress levels and outcome is discussed, based on within-group results. Future research should examine the relationship between stress and subfields of the hippocampus as well as specific white matter tracts, and consider using clinically stressed populations. Key words: stress, episodic memory, processing speed, hippocampus, white matter microstructure

4 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 4 Innehållsförteckning Sammanfattning... 2 Abstract... 3 Samband mellan stress, kognition, hippocampus och vitsubstansbanor samt förändring över fem år... 5 Stress och kognition... 6 Stress och hjärnan... 8 Stress, kognition, och hjärnan Syfte och frågeställning Metod Deltagare och design Mätinstrument Etiska överväganden Statistiska analyser Resultat Deltagarflöde Deskriptiv statistik Dataanalys Diskussion Hippocampus Episodiskt minne Processhastighet Integritet av vitsubstansbanor Mediationsanalyser Stressintensitet och variation i utfall Styrkor och svagheter Generaliserbarhet av fynd Framtida forskning Referenser... 43

5 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 5 Samband mellan stress, kognition, hippocampus och vitsubstansbanor samt förändring över fem år Stress är ett växande folkhälsoproblem som medför förhöjd risk för en rad somatiska sjukdomar såsom diabetes, kardiovaskulära sjukdomar, och nedsatt immunförsvar (Melamed et al., 2006). 14 procent av Sveriges befolkning upplevde stress under 2020, varav tre procentenheter upplevde sig mycket stressade (Folkhälsomyndigheten, 2021). Under perioden ökade stressnivåerna för unga kvinnor och män samt för individer med högre utbildning i Sverige (Folkhälsomyndigheten, 2021). Även i den amerikanska befolkningen förekom en ökning av stress bland unga under (American Psychological Association, 2020). Utöver somatisk problematik återfanns negativa samband mellan långvarig stress och psykologiska förmågor, bland annat minnesfunktion (Rickenbach et al., 2014) och processhastighet (Sindi et al., 2017). Därtill har förändringar i hjärnstruktur återfunnits hos individer med exempelvis posttraumatiskt stressyndrom (Papagni et al., 2011), och upplevd stress tidigt i livet (Paul et al., 2008). Konsekvent måttlig till högt skattad stress över en 15 årsperiod kan kopplas till mindre hippocampal volym (Lindgren et al., 2016). Hur stress bör definieras är dock en omdebatterad fråga. Avsaknad av gemensam begreppsanvändning och förståelse skapar problem då begreppet tillämpas för väsensskilda tillstånd (Koolhaas et al., 2011). Begreppet stress används för såväl stimuli som respons, och kronisk-, akut- och traumainducerad stress benämns som stress utan vidare särskiljning (Crosswell & Lockwood, 2020). Det finns inte någon allmänt erkänd klinisk konceptualisering eller diagnos för problematiken i dagsläget. Diagnosmanualerna DSM-5 (American Psychiatric Association, 2013) och ICD-11 (World Health Organization, 2019) överlappar avseende vissa diagnoser och skiljer sig avseende andra. Exempelvis förekommer akut stressreaktion, anpassningsstörning, och posttraumatiskt stressyndrom i båda

6 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 6 manualerna, medan utbrändhet enbart förekommer i ICD-11. I såväl akademisk som klinisk kontext kan begreppet stress således ha flera olika betydelser. Koolhaas et al. (2011, s.1291) föreslår att användande av begreppet stress bör begränsas till situationer då miljöns krav överstiger organismens kapacitet, särskilt då dessa präglas av oförutsägbarhet och okontrollerbarhet (översatt citat). Stress mäts på olika sätt beroende på vilket syfte mätningen har och kan synliggöra olika delar av problematiken. Psykologiska symtom av stress manifesteras genom bland annat nedstämdhet, oro, och bristande koncentrationsförmåga (American Psychiatric Association, 2013; Rönnlund et al., 2015). Dessa symtom kan kvantifieras genom självskattning i form av frågeformulär, intervjuer, eller kodning av faktiska beteenden (Crosswell & Lockwood, 2019). Stress kommer även till uttryck i biologiska symtom genom ökad aktivering av HPAaxeln (Hypothalamic pituitary adrenal; Aguilera, 2011) och sympatoadrenala systemet (Koolhaas et al., 2011), vilket bland annat initierar en ökad utsöndring av kortisol som kan mätas i saliv (Hellhammer et al., 2009) och hår (Weckesser et al., 2019). Flertalet studier har dock visat att psykologiska och biologiska mått av stress inte korrelerar (Magnusson Hansson et al., 2017; Oumahand et al., 2017; Stalder et al., 2017), vilket kan bidra till ovan nämnda begreppsförvirring och ger belägg för att stress är ett komplext fenomen med olika uttryck och processer. Stress och kognition Episodiskt minne Episodiskt minne är den del av det deklarativa, eller explicita, minnet som lagrar händelser och upplevelser (Tulving, 2002). En rad livsstilsfaktorer har inverkan på episodiskt minne, såsom träning, sömnvanor, och socialt engagemang (Klaming, 2017). Även samband mellan minnesförmåga och stress har återfunnits (Korten et al., 2017), där olika minnesfunktioner påverkas i varierande grad (VonDras et al., 2005; Öhman et al., 2007a).

7 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 7 Stress har en komplex påverkan på minne, som exempelvis beror på kön, ålder, och tidpunkt för stress i förhållande till inkodning av minnet (Shields et al., 2017). Det har dock återfunnits en konsekvent negativ inverkan av stress på episodiskt minne, trots stor variation i vilka aspekter, och stressnivåer, som undersöks (Eskildsen et al., 2016; Hidalgo et al., 2015; Kuhlmann et al., 2005; VonDras et al., 2005). Exempelvis fann Rönnlund et al. (2013) ett negativt samband mellan måttliga nivåer av stress och den subjektiva upplevelsen av minnesförmåga, men inte den objektiva förmågan. Öhman et al. (2007a) undersökte istället högstressade individer och fann att de hade sämre förmåga att ta vara på övningseffekt och tillämpa strategier under upprepade test av episodiskt minne. Trots att det förekommer enstaka icke-signifikanta resultat (Sindi et al., 2017), lutar forskningsfältet mot en negativ trend i relationen mellan stress och episodiskt minne. Processhastighet Processhastighet är hur snabbt en individ bearbetar stimuli och information för att lösa ett problem. Förmågan att bearbeta stimuli med bibehållen och hög hastighet har tydliga kopplingar till den generella begåvningen (Tourva & Spanoudis, 2020), och har inverkan på en rad andra kognitiva funktioner, däribland minne, arbetsminne, och exekutiv funktion (Lee et al., 2012; Nettelbeck & Burns, 2010; Salthouse, 1996). Processhastighet influeras av både biologiska faktorer, såsom ålder (Salthouse, 2000) och kön (Roivainen, 2011), såväl som psykosociala faktorer, bland annat stress. En negativ relation mellan stress och processhastighet har konsekvent påvisats vid såväl simultan närvaro av stress (Cabral et al., 2016; Korten et al., 2017; Oumohand et al., 2020; Eskildsen et al., 2016) som upp till 25 år senare (Sindi et al., 2017). Stress negativa relation till processhastighet är därmed relativt väletablerad.

8 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 8 Stress och hjärnan Grå hjärnsubstans Långvarig stress har tydliga associationer till det limbiska systemet (Herman et al., 2005). Hippocampus har varit av särskilt intresse på grund av sin unika koppling till HPAaxeln, samt dess täthet av glukokortikoidreceptorer, vilka är mottagliga för stresshormon (Kim et al., 2015; Lupien et al., 2018; Radley et al., 2015). Hippocampus kan undersökas med strukturell magnetresonanstomografi (MRI), som ger volymetriska mått av hjärnstrukturer. MRI kan ge en ögonblicksbild, och kan även synliggöra förändring av hjärnstrukturers volym genom upprepade mätningar. Riktning av samband mellan stress och hippocampal volym är dock en pågående forskningsfråga (Lupien et al., 2018; Radley et al., 2015). Vissa resultat tyder på att stress leder till kumulativ skada av hippocampus som resultat av långvarigt förhöjda nivåer av kortisol (Bremner, 1999; Conrad, 2008; Gianaros et al., 2007; Lupien et al., 1998; Sapolsky et al, 1986). En senare version av denna teori föreslår att hippocampus är sårbar för stress och motgång under specifika utvecklingsperioder, särskilt under den tidiga utvecklingen och barndomen (Lupien et al., 2009). Stress i barndomen kan då agera som sårbarhet för vidare negativ utveckling och ligga till grund för hur en individ kommer att reagera på stress senare i livet, under vuxen ålder och ålderdom (Lupien et al., 2009). Det finns även stöd för ett motsatsförhållande, att mindre hippocampal volym agerar som sårbarhet för utvecklande av stressrelaterade tillstånd vid exponering för stress eller trauma (Gilbertson et al., 2002; Lindgren et al., 2016). Exempelvis kan medfödda genetiska variationer i hippocampal volym (Hibar et al., 2015) då förklara stresskänslighet. Riktning av sambandet mellan stress och hippocampal volym är därmed inte fastslagen. Båda riktningar har stöd, och har även kritiserats för respektive svagheter. Forskning som ligger till grund för teorier avseende hippocampus som sårbarhet för

9 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 9 utvecklandet av stressrelaterade tillstånd har tidigare kritiserats för sin avsaknad av adekvat longitudinellt underlag (Smith, 2005), även om detta till viss grad har framkommit under senare år (Lindgren et al., 2016). Att stress föregår hippocampal förändring har länge varit det dominerande perspektivet (Sapolsky et al., 1986), varpå detta i dagsläget har mer evidens. Detta perspektiv har kritiserats för att vara förenklande och snävt inriktat mot kemiska processer (Kim et al., 2015; Lupien & Lepage, 2001), men har trots detta mer belägg. Vit hjärnsubstans Vit hjärnsubstans utgörs av de hjärnceller som kopplar samman olika regioner i hjärnan. Lägre strukturell sammanhållning av dessa banor, integritet av vitsubstansbanor, kan leda till störningar av aktionspotential som resultat av sämre nervtransmission i dendriter och axoner (MacDonald et al., 2009). Detta kan påverka prestation på kognitiva test (MacDonald et al., 2009), och har kopplingar till en mängd psykiatriska tillstånd, däribland schizofreni (Kelly et al., 2018), bipolaritet (Beyer et al., 2005), och depression (Osoba et al., 2013). Diffusionsviktad MR (DTI) är den hjärnavbildningsteknik som används för att undersöka den vita substansens mikrostruktur. Tekniken är relativt ny och avspeglar mikrostrukturen i normal och patologisk vävnad baserad på vattenmolekylernas möjlighet till spontan mikroskopisk rörelse och möjliggör detaljerade mätningar av förändringar i den vita substansen (Jones et al., 2013). DTI är numer välanvänt och innefattar flertalet olika mått, där fraktionell anisotropi (FA) är ett av de vanligast förekommande (O Donnell & Westin, 2011). Ett högre värde av FA innebär tydligare riktning av signaler i en fiber, alltså högre integritet, och värdet minskar med stigande ålder (Grieve et al., 2007). FA kan uppmätas för specifika banor, tracts, eller globalt för samtliga banor. Det finns relativt få studier som undersöker sambandet mellan integritet av vitsubstansbanor och stress. De studier som finns avser skilda definitioner av stress. Sambandet tycks dock vara negativt, där olika former av stress är associerat till lägre FA.

10 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 10 Poletti et al. (2020) fann ett negativt samband mellan mild stress och FA, och att sambandet påverkas av kön, typ av stress och vilken hjärnsubstansbana som undersöks. Negativa förändringar av, och samband till, vitsubstansbanor har även återfunnits hos individer som utsatts för föräldrars verbala övergrepp (Choi et al., 2009), akut stress (Chen et al., 2011; Meng et al., 2020) och verbala övergrepp från vänner (Teicher et al., 2010). Det finns därav ett behov av vidare undersökning av eventuella samband och potentiell påverkan av olika former av stress på vitsubstansbanor. Stress, kognition, och hjärnan Den klassiska fallstudien av H.M. visade tidigt att hippocampus har inverkan på minnesfunktion (Scoville & Milner, 1957). I dagsläget är relationen mellan hippocampus och episodiskt minne vedertagen (Dickerson & Eichenbaum, 2010). Därtill kan förändring av hippocampus leda till förändrad kognitiv förmåga. Exempelvis är atrofi av hippocampus associerat till försämrat episodiskt minne vid hög ålder (Gorbach et al., 2016; Hardcastle et al., 2020). Strukturen är även inblandad i flera andra kognitiva funktioner, bland annat processhastighet och exekutiv funktion (O Shea et al., 2016; Papp et al., 2014). Vidare kan integritet av vitsubstansbanor kopplas till kognitiva funktioner såsom processhastighet (Lövdén et al., 2014; Salami et al., 2012; Turken et al., 2008; Vernooij et al., 2009) och exekutiv funktion (Brickman et al., 2006; Madden et al., 2009; Voineskos et al., 2012). Studier av relationen mellan integritet av vitsubstansbanor och episodiskt minne ger inte entydiga resultat, där vissa studier finner ett samband (Voineskos et al., 2012; Ziegler et al., 2008), medan andra inte gör det (Gorbach et al., 2016; Salami et al., 2012). Hippocampus och vitsubstansbanor är således associerade till specifika kognitiva funktioner. Det har tidigare etablerats att stress kan kopplas till såväl hippocampus och vitsubstansbanor som till kognition separat. Kognitiv variation i samband med stress kan således potentiellt härledas till hippocampus och vitsubstansbanor. Enstaka tidigare studier

11 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 11 har undersökt ett mediationsförhållande för stress och kognition genom dessa strukturer. Vitsubstansbanor, dock inte av hippocampal volym, har tidigare identifierats som signifikant mediator av sambandet vid undersökning med biologiska mått av stress (Cox et al., 2015). Resultat för sambandet mellan stress och kognition medierat av specifika regioner av hippocampus har därtill återfunnits vid studier av råttor (Sun et al., 2020). Därmed är en undersökning av mediationsförhållandet för psykologiska aspekter av stress hos människor motiverad. Aktuell studie ämnar att vidare undersöka denna hypotes samt utmärker sig genom utforskandet av kopplingen mellan stress och vitsubstansbanor. Syfte och frågeställning Syftet med aktuell studie var att undersöka frågeställningen: hur stress förhåller sig till episodiskt minne och processhastighet, samt hur kopplingar till grå hjärnsubstans i hippocampus och integritet av vitsubstansbanor globalt ser ut. Frågeställningarna undersöktes med data från datainsamling fem (T5) och sex (T6) av Betula-projektet, med mått av episodiskt minne, processhastighet, hippocampusvolym, och integritet av vitsubstansbanor. Studien inkluderade mått av självskattad stress från T5. Urvalet innefattade 371 deltagare mellan 25 och 80 år. Data från T5 användes i tvärsnittsanalyser för att undersöka hypotes (1): att högre stressnivåer är relaterat till (a) lägre prestation på test av episodiskt minne och processhastighet, samt (b) mindre hippocampusvolym och lägre integritet av vitsubstansbanor. Longitudinella data av förändring, från T5 till T6, användes för att undersöka hypotes (2): att högre stressnivåer är relaterat till försämring av (a) episodiskt minne och processhastighet samt (b) hippocampusvolym och integritet av vitsubstansbanor, över en femårsperiod. Därtill undersöktes mediationsmodeller baserat på tvärsnittsdata från

12 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 12 T5 för att testa hypotes (3): att samband mellan stress och kognition delvis medieras av (a) hippocampusvolym och (b) integritet av vitsubstansbanor globalt, separat. Metod Aktuell studie baserades på data från Betula-projektet, en longitudinell befolkningsstudie vid Umeå universitet som har pågått sedan 1988 (Nilsson et al., 1997). Projektets huvudsyfte har bland annat varit att undersöka hur minne och hälsa utvecklas över tid, och att utforska faktorer för framgångsrikt åldrande (Umeå universitet, u.å.a). Data har samlats in vid sju tillfällen (T1 - T7) med fem års mellanrum, med mått av en rad olika kognitiva, fysiologiska, och hälsofaktorer. För en detaljerad beskrivning av insamlingsmetodik, rekryteringsprocess, och exklusionskriterier, samt projektet i sin helhet, se Nilsson et al. (1997) och Nilsson et al. (2004). Data användes från datainsamling fem (T5) och sex (T6), vilka genomfördes och Datainsamlingar inkluderade undersökning med MRI och DTI. En sammanställning av en del av forskningen inom Betulaprojektet, publicerat innan 2004, finns beskriven i Nilsson et al. (2004). För den mest uppdaterade publiceringsöversikten, se Umeå universitet (u.å.b). Deltagare och design Aktuell studies urval baserades på deltagande vid T5 och T6, samt deltagande vid undersökning med MRI och DTI, vilket inkluderade 371 deltagare. En deltagare exkluderades på grund av extensiv hjärnkirurgi (0.27%). Deltagare exkluderades även baserat på avsaknad av data från Perceived Stress Questionnaire (PSQ; n = 33, 8.90%) eller felaktigt kodade PSQ-svar (n = 5, 1.35%). För att utesluta deltagare med demens tillämpades Mini Mental State Examination (MMSE). Totalt 3 deltagare hade resultat lägre än 24 poäng, (T5 = 1, 0.27%; T6 = 2, 0.54%), vilket indikerar demens (Creavin et al., 2016). Individer med extrema outlier-värden på utfallsvariabler exkluderades (n = 3). Slutligen exkluderades individer med saknade data för utfallsvariabler (n = 173), se Hantering av saknade data.

13 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 13 Totalt exkluderades 218 deltagare (58.76%) och efter exklusion återstod därmed 153 deltagare (41.24%), varav 72 kvinnor (47.06%). Åldersspannet var år vid T5 (M = 58.33, SD = 12.93), där 59.50% var 55 år eller äldre (skewness = -.89). Deltagarnas utbildning, mätt i antal år, var 6 26 (M = 13.40, SD = 4.02). Stress på klinisk nivå återfanns endast hos en minoritet av urvalet (24.53%). För att synliggöra eventuella samband mellan stress och kognition, hippocampus, och vitsubstansbanor delades urvalet upp baserat på kliniska cut-off-värden för PSQ. Detta möjliggjorde jämförelser mellan grupper av kliniskt stressade och ostressade, för att synliggöra skillnader och unika karakteristika. För att besvara frågeställningar och undersöka hypoteser övervägdes även alternativa indelningar. Indelning baserat på medel- eller medianvärde av PSQ-index övervägdes, vilket hade givit jämnare gruppstorlekar. Dessa indelningar hade dock inneburit att majoriteten av den stressade gruppen i praktiken hade haft icke-kliniska nivåer av stress, vilket inte hade uppfyllt studiens syfte. Det övervägdes även att matcha den ostressade gruppens deltagare med den kliniskt stressade gruppen, med lika antal deltagare. Detta hade inneburit osäkrare resultat för den ostressade gruppen då ett mindre deltagarantal än möjligt hade inkluderats. Undersökningar av stress som kontinuerlig variabel hade kunnat synliggöra trender för spektrumet av stress. Detta alternativ valdes bort eftersom det hade medfört stora mängder brus för stressvariabeln, då majoriteten av urvalet var ostressade. Således tillämpades en gruppuppdelning baserat på kliniska cut-off-värden i syfte att synliggöra eventuella skillnader och samband vid olika nivåer av stress. Måttligt till högstressade deltagare (PSQ-index.34) utgjorde den stressade gruppen, och deltagare med icke-kliniska nivåer av stress (PSQ-index <.34) utgjorde den ostressade gruppen. Grupperna skilde sig avseende ålder, utbildningsnivå, samt depressionsnivå, där deltagare i den stressade gruppen var yngre, längre utbildade, och mer deprimerade, se tabell 1. Inga signifikanta gruppskillnader förekommer avseende kön, t(151) =.78, p =.435.

14 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 14 För att undersöka förändring från T5 till T6 skapades förändringsvariabler genom att dividera värde vid T6 med värde vid T5, vilket genererar procentuell förändring från T5 till T6. Värden över 1.00 indikerar en positiv utveckling medan värden under 1.00 indikerar en negativ utveckling. Tabell 1. Demografiska och kontrollvariabler. Variabel Ostressad (n = 117) Stressad (n = 36) M SD M SD df t p Ålder *** Utbildning * PHQ *** Notering. Medelvärden och standardavvikelser per grupp samt frihetsgrader (df), t- och p- värden från oberoende t-test. * p <.05, ** p <.01, *** p <.001. Mätinstrument PSQ Perceived Stress Questionnaire (PSQ) är ett självskattningsformulär med syfte att mäta upplevd stress, framtaget av Levenstein et al. (1993). Formuläret består av 30 påståenden, varav 8 omvända, som skattas på en skala från 1 (nästan aldrig) till 4 (vanligtvis). I aktuell studie tillämpades den svenska översättningen av PSQ recent som avser att mäta stress under den senaste månaden (Rönnlund et al., 2015). Cronbachs alfa för den svenska versionen har uppmätts till α = 0.90 (Bergdahl & Bergdahl, 2002) vilket indikerar hög intern reliabilitet. Genom att addera poäng för samtliga frågor och sedan tillämpa formeln (total råpoäng - 30) / 90 kan ett PSQ-index genereras (Bergdahl & Bergdahl, 2002). Cut-off-värden för PSQ-index är <.34 för ostressade, för måttligt stressade och >.46 för högstressade, vilket är baserat på standardavvikelser i ett svenskt urval (Bergdahl &

15 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 15 Bergdahl, 2002). PSQ recent är starkt korrelerat med det välanvända stressmåttet Perceived Stress Scale (PSS), r = 0.73, p <.001 (Levenstein et al., 1993), vilket talar för stark samtidig validitet. I aktuell studie användes data för PSQ från T5. MRI/DTI För att samla in data om grå hjärnsubstans användes magnetresonanstomografi (Magnetic resonance imaging; MRI). Hippocampusvolym (HC-volym) mättes i kubikmillimeter (mm 3 ). Vitsubstansbanor undersöktes med diffusionsviktad MR (Diffusion tensor imaging; DTI), där fraktionell anisotropi (FA) användes som mått. FA kan anta värden mellan 0 och 1. Måttet avser att mäta myelinisering av en fiber, där 0 indikerar likvärdig diffusion i alla riktningar, och 1 innebär att diffusion enbart sker i en riktning. Aktuell studie använde en 3T magnetkamera, vilket avser styrkan av kamerans magnetfält. Detaljerad beskrivning av utrustning, databehandling, och dataanalys från Betula-projektet finns i Lindgren et al. (2016), och Salami et al. (2012). MRI och DTI genomfördes vid T5 och T6, och data från båda tillfällen tillämpas i aktuell studie. Episodiskt minne Episodiskt minne (EP) mättes genom fem test: 1. & 2. Fri återkallning av meningar - med eller utan iscensättning. 3. & 4. Försenad igenkänning av ord - med eller utan iscensättning. 5. Omedelbar fri återkallning av ordlista. Under testet Fri återkallning av meningar presenterades korta meningar bestående av ett verb och ett substantiv, exempelvis rulla bollen och bryt tändstickan, från två listor. Deltagaren ombads iscensätta meningarna från den ena listan, men inte för den andra. Deltagaren fick därpå fritt återge meningarna, varpå nästa lista administrerades. Under testet Försenad igenkänning av ord var uppgiften att känna igen substantiven från meningarna i uppgift 1 och 2. Åtta substantiv från respektive lista presenterades, samt 16 distraherande

16 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 16 substantiv, i slumpmässig ordning. Poäng gavs separat för respektive ordlista och genererade således två resultat. Avslutningsvis genomfördes testet Omedelbar fri återkallning av ordlista. 12 substantiv presenterades verbalt och deltagarna instruerades att minnas orden för att senare återberätta dem. Samtliga test beskrivs i närmare detalj i Nilsson et al. (1997). Resultat från de fem testen slogs samman till ett kompositmått med maximal poäng på 76, vilket ger ett mått av den globala episodiska minnesförmågan. Test-retest-reliabilitet för EP uppmättes till.77 i aktuell studie. Analysen utfördes enbart för deltagare år för att utesluta åldersrelaterad påverkan. I tidigare undersökning av test-retest-reliabilitet för hela Betula-projektet var motsvarande värde.76 vilket tyder på god reliabilitet. Test av EP genomfördes vid T5 och T6 och data från båda mättillfällena användes i aktuell studie. Processhastighet Processhastighet (PS) mättes genom tre test, för att sedan beräkna ett kompositvärde: 1. Bokstav-siffer utbyte. 2. Mönsterjämförelse. 3. Bokstavsjämförelse. Bokstavs-siffer utbyte bestod av att översätta bokstäver till siffror med hjälp av en kodnyckel. Deltagaren ombads att så snabbt som möjligt fylla i största möjliga antal av totalt 125 uppgifter under en minut. Mönsterjämförelse och Bokstavsjämförelse bestod av att avgöra om 30 respektive 21 par av mönster/bokstavsserier skilde sig åt, med maxtid 30 sekunder per par. Maximal poäng för kompositmåttet i sin helhet var 176. Kompositmåttet uppvisade god test-retest-reliabilitet, som för aktuellt urval var.84 för deltagare år. Detta är i linje med reliabilitet uppmätt för hela Betula-urvalet, mellan T5 och T6, som också var.84. Aktuell studie använder data från T5 och T6 för PS.

17 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 17 PHQ-9 Depression mättes med självskattningsformuläret Patient Health Questionnaire (PHQ- 9) i syfte att utforska urvalets demografiska egenskaper. Formuläret består av nio frågor vilka är framtagna baserat på diagnoskriterier för egentlig depression i DSM-IV (Kroenke et al., 2001). Sensitivitet och specificitet har uppmätts till 88% för egentlig depression (Kroenke et al., 2001). Därtill har Cronbachs alfa uppmätts till α = vilket innebär att instrumentet har god intern reliabilitet (Kroenke et al., 2010). PHQ-9 uppmättes vid T5. MMSE Mini Mental State Examination (MMSE), i Sverige även kallat Mini Mental Test, undersöker en individs kognitiva förmåga avseende bland annat minne, visuospatial förmåga och orientering i tid och rum. Testet tillämpas vid utredning av demens, där resultat lägre än 24 poäng indikerar demenssjukdom (Creavin et al., 2016). Sensitivitet och specificitet är olika för olika populationer, med ett spann från 81.9% % för sensitivitet, respektive 84% % för specificitet (Mitchell, 2009). Data från T5 och T6 användes i syfte att exkludera deltagare med misstänkt demens. Etiska överväganden Deltagande var frivilligt vid varje datainsamlingstillfälle och projektet är godkänt av den regionala etikprövningsnämnden i Umeå. Datainsamling finns beskriven i Nilsson et al. (1997). Då aktuell studie enbart analyserade redan godkända data är etiska överväganden begränsat till hantering av data. Data delades inte med obehöriga individer och var därtill pseudonymiserad utan tillgång till kodnyckel för vare sig författare eller handledare. Statistiska analyser IBM SPSS statistics version 26 (SPSS) användes för dataanalys, samt tilläggsprogrammet Process v (Hayes, 2021) för att genomföra mediationsanalyser. För

18 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 18 jämförelse av korrelationer med Fishers r-till-z transformering användes VassarStats konverteringskalkylator (Lowry, 2021). Dataanalys Visuell inspektion av histogram och boxplots tillämpades för att identifiera outliers. Outliers mer än tre standardavvikelser från medelvärdet exkluderades från aktuella analyser. Totalt återfanns tre sådana outliers, samtliga i den ostressade gruppen, för variablerna HCförändring (n = 2) och förändring av FA (n = 1). Normalfördelning av data undersöktes för hela urvalet, genom visuell inspektion av histogram, skewness och kurtosis, och P-P plots. Även Shapiro-Wilks test av normalfördelning utfördes, vilket generellt sett ses som mer känsligt än exempelvis Kolmogorov-Smirnovs test (Ghasemi & Zahediasl, 2012). Resultat från Shapiro-Wilks test var icke-signifikanta (p <.05) för samtliga beroende variabler, vilket visar att de var normalfördelade. Hantering av saknade data Undersökning av saknade data och bortfall utfördes i två steg. Inledningsvis analyserades bortfall, vilka sedermera exkluderades. Därefter undersöktes saknade data utöver bortfall. Samtliga undersökningar genomfördes efter exklusion av saknade eller felaktigt kodad data på PSQ, poäng < 24 på MMSE, outliers, samt hjärnkirurgi. Vid undersökning av bortfall återfanns att 72 deltagare (21.88%) som deltog vid T5 inte återkom vid T6. En hierarkisk logistisk regression visade att modellen kön och ålder sammantaget hade signifikant förklaringskraft, χ 2 (12) = 30.27, p =.003, och att stressgruppstillhörighet inte hade det, χ 2 (1) =.48, p =.488. Modellen kön och ålder förklarade 13.5% av bortfall. Kön var ej signifikant inom modellen (p =.610). Tillhörighet i åldersgrupperna 25, 75 och 80 minskade sannolikheten att deltagare återkom fem år senare, med 80.8%, 70.1%, respektive 88.4%.

19 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 19 Little s MCAR (Missing completely at random) test visade även att data saknades systematiskt för samtliga beroende- och kontrollvariabler, χ 2 (140) = , p =.005. Saknade data förekom mest frekvent för HC-volym (n = 59, 23.00%) och FA (n = 74, 28.80%), vid T6. Hierarkisk logistisk regression visade att kön och ålder signifikant predicerade saknade data, χ 2 (12) = 22.95, p =.028, och att stressgruppstillhörighet inte gjorde det χ 2 (1) =.922, p =.337. Modellen kön och ålder förklarade 11.6% av saknade data. Kön var inte en separat signifikant prediktor för saknade data (p =.156). Tillhörighet till åldersgruppen 80 minskade sannolikheten för komplett data med 91.2%. Bortfall kan förklaras av flytt, hög ålder, död, och sjukdomsskäl (Umeå universitet, u.å.c). Därtill är datainsamling och behandling av hjärnavbilder en komplex process som oundvikligen medför en viss förlust av data, i form av dålig kvalitet av bilder, mätfel, och tekniska problem. Detta kan således förklara en viss del av saknade data, men deltagarantal för dessa anledningar saknas dock. Saknade data hanterades genom exklusion för samtliga kontroll- och utfallsvariabler. Trots bortfall och systematiskt saknade data enligt Little s MCAR test genomfördes planerade analyser, då flertalet potentiella förklaringar finns till varför data saknas. Kontrollvariabler Kön och ålder tillämpades som kontrollvariabler inom samtliga analyser. Särskilt ålder har en etablerad inverkan på såväl kognition (Salthouse, 2009) som hippocampus (Fjell et al., 2009) och vitsubstansbanor (Grieve et al., 2007). Vid undersökningar av HC-volym vid T5 användes även TIV som kontrollvariabel. Detta möjliggör uttalanden baserat på hippocampus relativa del av hjärnans totala volym, vilket minskar inverkan av huvudets storlek, och i förlängningen exempelvis kön. TIV användes inte som kontrollvariabel vid analyser av HC-förändring då förändringsmåttet inte påverkas av hjärnans totala volym, utan anger procentuell förändring från det tidigare mättillfället.

20 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 20 Grupperna skilde sig avseende utbildningsnivå vilket sannolikt är en kohorteffekt, då de äldre deltagarna hade kortare utbildning. Utbildning tillämpas inte som kontrollvariabel, då ålder förväntas förklara den största delen av denna skillnad. PHQ-9 tillämpades inte som kontrollvariabel då det aktuella forskningsläget inte har funnit en entydig särskiljning mellan stress och depression (Bianchi et al., 2015). Det finns med största sannolikhet ett stort överlapp och/eller parallell utveckling (Bergdahl & Bergdahl, 2002; Korten et al., 2017; Koutsimani et al., 2019; Öhman et al., 2007b) och effekter av stress hade sannolikt minskat eller försvunnit med depression som kontrollvariabel. Mellangruppsanalyser För att besvara hypotes (1)(a), huruvida högre stressnivåer är relaterat till lägre prestation på test av episodiskt minne och processhastighet, samt (2)(a), huruvida högre stressnivåer är relaterat till större negativ förändring av episodiskt minne och processhastighet över en femårsperiod, utfördes två multivariata analyser av kovarians (MANCOVA). Detta med syfte att undersöka skillnader mellan den stressade och ostressade gruppen avseende variablerna PS och EP, vid T5, samt förändring mellan T5 och T6. En sammanslagen modell av EP och PS bidrar med ytterligare förklaringsvärde för kognition som konstrukt, vilket ligger till grund för att MANCOVA valdes istället för analys av kovarians (ANCOVA). Kontroll för huruvida antaganden för MANCOVA var uppfyllda genomfördes. Homogeneity of regression slopes, om riktning av samband inom grupperna skiljer sig, visade p >.05 och var därmed uppfyllt. Levene s test of equality of variance genomfördes för att kontrollera att variansen inom beroende variabler var likvärdiga för grupperna, vilket visade icke-signifikanta resultat (p >.05). Därtill undersöktes antagandet homogeneity of covariance

21 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 21 genom Box s test of equality of covariance som också visade p >.05 och därmed var uppfyllt. För att undersöka hypotes (1)(b), om högre stressnivåer är relaterat till mindre hippocampusvolym och lägre integritet av vitsubstansbanor, utfördes två ANCOVA. Den första analysen undersökte skillnader mellan den stressade och ostressade gruppen avseende HC-volym vid T5. Den andra analysen undersökte skillnader i FA vid T5. Slutligen utfördes två separata ANCOVA-analyser för att undersöka hypotes (2)(b), huruvida högre stressnivåer är relaterat till minskning av hippocampusvolym och integritet av vitsubstansbanor, över en femårsperiod. Analyserna genomfördes i syfte att undersöka om grupperna skilde sig avseende förändring av HC-volym respektive FA, mellan T5 och T6. För samtliga ANCOVA-analyser undersöktes homogeneity of regression slopes, och equality of variance vilka inte uppvisade signifikans (p >.05). ANCOVA tillämpades separat för HC-volym och FA, istället för MANCOVA, då variablerna krävde olika kovariat. HCvolym vid T5 kontrollerades för TIV, vilket inte gjordes för FA. En sammanslagen modell för grå hjärnsubstans och vitsubstansbanor bidrar inte heller med något ytterligare förklaringsvärde, då variablerna avser så pass skilda funktioner. Inomgruppsanalyser Mediationsanalyser tillämpades för att undersöka hypotes (3), om sambandet mellan stressnivå och episodiskt minne respektive processhastighet delvis medieras av (a) hippocampusvolym och (b) integritet av vitsubstansbanor globalt separat. Partiella korrelationsanalyser tillämpades för att undersöka förutsättningar för att genomföra mediationsanalyser. Analyserna genomfördes separat för grupperna med syfte att synliggöra eventuella skillnader i samband och mediationseffekter inom respektive grupp. Korrelationsanalyser. Partiella korrelationsanalyser, som använder Pearsons korrelationskoefficient, möjliggjorde användandet av kontrollvariabler vid undersökning av

22 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 22 samband. Korrelationsanalyser utfördes separat för stressgrupperna, avseende samband mellan PSQ-index och EP och PS respektive HC-volym och FA vid T5, samt förändring över fem år. Samband för kognition som visade statistisk signifikans låg till grund för senare mediationsanalyser. För att jämföra eventuella signifikanta korrelationer mellan grupperna genomfördes Fishers r-till-z transformering. Mediationsanalyser. Mediationsanalyser genomfördes i tilläggsprogrammet PROCESS v.3.5.3, genom modell 4. En enkel mediationsanalys undersöker huruvida ett samband mellan oberoende variabel (X) och beroende variabel (Y) helt eller delvis förklaras av en tredje variabel, mediator (M), (Baron & Kenny, 1986) se figur 1. Aktuell analys ämnade att undersöka huruvida samband mellan stressnivåer (X) och EP (Y1), respektive PS (Y2) delvis medieras av HC vid T5 (M1) och delvis av FA vid T5 (M2). Enligt Baron & Kenny (1986) bör ett samband föreligga mellan den oberoende och beroende variabeln för att ett mediationsförhållande ska vara aktuellt. Därav utgår analyserna från tidigare genomförda partiella korrelationsanalyser. Mediationsanalys genomfördes för den stressade och ostressade gruppen separat. Figur 1. Modell av enkel mediationsanalys. Notering. a visar samband mellan X och M, b visar samband mellan M och Y. c är direkt effekt av X mot Y, och c är unik direkt effekt av X mot Y.

23 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 23 Resultat Deltagarflöde Efter exklusion och hantering av saknade data var totalt 153 deltagare aktuella för analys. För flödesschema av deltagare se figur 2. Figur 2. Flödesschema av deltagare. Tillgängliga data (N = 371) Uppdelning (n = 329) Exkluderade (n = 42) p.g.a. Avsaknad PSQ svar (n = 33) Felaktigt kodade svar (n = 5) MMSE <.24 (n = 3) Övrigt (n = 1) Ostressad grupp, PSQ-index <.34 (n = 268) T5 Stressad grupp, PSQ-index.34 (n = 61) Bortfall (n = 62) Med anledning av hög ålder, dödsfall och flytt. T6 Bortfall (n = 10) Med anledning av hög ålder, dödsfall och flytt. Analyserade (n = 117) Exkluderade från analys (n = 151) Exkluderade p.g.a. outliers (n = 3), saknade data vid T5 & T6 (n = 86), samt bortfall (n = 62). Analys Analyserade (n = 36) Exkluderade från analys (n = 25) Exkluderade p.g.a. saknade data vid T5 & T6 (n = 15), samt bortfall (n = 10). Deskriptiv statistik Mellan T5 och T6 återfanns en generell negativ trend i medelvärden för samtliga variabler, för båda grupperna, med undantag för episodiskt minne i den stressade gruppen.

24 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 24 För medelvärden och standardavvikelser för grupperna se tabell 2. Resultatet redovisas separat för ostressade (n = 117) och stressade (n = 36). Tabell 2. Deskriptiv statistik redovisad per grupp och mättillfälle. Variabel & grupp T5 T6 Förändring M SD M SD M SD PSQ-index Stressad Ostressad Processhastighet Stressad Ostressad Episodiskt minne Stressad Ostressad Hippocampusvolym Stressad Ostressad Fraktionell anisotropi Stressad Ostressad Notering. PSQ uppmättes enbart vid T5. Resultat för EP och PS presenteras i antal poäng. HC-volym presenteras i mm 3 utan korrigering för TIV. FA presenteras i ett värde mellan 0 och 1. Förändringsmått anger procentuell förändring från T5 till T6, där ett värde = 1 innebär ett oförändrat resultat, < 1 minskning, och > 1 ökning.

25 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 25 Dataanalys Mellangruppsanalyser Resultat från MANCOVA visade att ingen statistiskt signifikant skillnad fanns mellan den stressade och ostressade gruppen avseende EP och PS sammanslaget vid T5, F(2, 148) =.94, p =.393, Wilks Λ =.99, partial η 2 =.01. När skillnader avseende EP och PS undersöktes separat återfanns inte heller några signifikanta skillnader mellan grupperna. EP vid T5 visade F(1) = 1.88, p =.172, partial η 2 =.01, och PS vid T5 visade, F(1) =.22, p =.640, partial η 2 =.00. En andra MANCOVA visade att den stressade och ostressade gruppen inte signifikant skilde sig avseende förändring av EP och PS mellan T5 och T6 gemensamt, F(2, 148) =.48, Wilks Λ =.99, p =.621, partial η 2 =.01. Det återfanns inte någon signifikant skillnad mellan grupperna vid separat undersökning av förändring av EP, F(1) =.02, p =.890, partial η 2 =.00, eller förändring av PS, F(1) =.96, p =.328, partial η 2 =.01. ANCOVA för HC-volym vid T5 visade att grupperna signifikant skilde sig åt, F(1) = 5.30, p =.023, partial η 2 =.035. Resultatet visade att den stressade gruppen hade mindre HCvolym vid T5, M = , 95% CI [ , ], än den ostressade gruppen, M = , 95% CI [ , ]. Ingen signifikant skillnad återfanns mellan grupperna avseende förändring av HC-volym från T5 till T6, F(1) = 1.26, p =.264, partial η 2 =.01. Resultat från ANCOVA avseende FA vid T5 visade att grupperna inte signifikant skilde sig åt, F(1) =.18, p =.673, partial η 2 =.00. Ingen signifikant skillnad återfanns heller för grupperna avseende förändring av FA mellan T5 och T6, F(1) = 2.61, p =.108, partial η 2 =.02. Inomgruppsanalyser Stressade. Vid partiella korrelationsanalyser för den stressade gruppen återfanns en medelstor positiv korrelation mellan PSQ-index och FA vid T5, r(32) =.40, p =.020. Detta innebär att högre stressnivå var associerat till högre FA inom den kliniskt stressade gruppen.

26 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 26 Figur 3 visualiserar sambandet med hjälp av standardiserade residualer för FA. Inga andra signifikanta korrelationer återfanns för den stressade gruppen. Ostressade. I partiella korrelationsanalyser återfanns, för den ostressade gruppen, en liten till måttlig signifikant negativ korrelation mellan PSQ-index och PS vid T5, r(113) = -.21, p =.023. Högre nivåer av stress på icke-klinisk nivå innebär därmed lägre resultat på PS vid T5. Figur 4 visualiserar sambandet med hjälp av standardiserade residualer för processhastighet. Inga övriga korrelationer mellan stressnivå och beroende variabler var signifikanta för ostressad grupp. Figur 3. Sambandsdiagram över korrelation mellan PSQ-index och FA för den stressade gruppen.

27 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 27 Figur 4. Sambandsdiagram över korrelation mellan PSQ-index och PS för den ostressade gruppen. Jämförelse av korrelationer. Korrelationen mellan PSQ-index och FA vid T5 i den stressade gruppen, r(32) =.40, p =.020, och motsvarande korrelation i den ostressade gruppen, r(113) =.11, p = 0.231, skilde sig inte signifikant från varandra, z = 1.55, p =.06. En jämförelse genomfördes även för korrelationerna mellan PSQ-index och PS vid T5 för den stressade gruppen, r(32) =.06, p =.746, och den ostressade gruppen, r(113) = -.21, p =.023. Analysen visade att korrelationerna inte signifikant skilde sig åt, z = 1.38, p =.08. Mediationsanalys. Enkla mediationsanalyser utfördes för signifikanta samband mellan stress och kognitiva variabler återfunna i partiella korrelationsanalyser. Det enda signifikanta resultatet för detta var mellan PSQ-index och PS vid T5 för den ostressade gruppen. Inga andra samband var signifikanta, och därmed utfördes inte ytterligare mediationsanalyser.

28 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 28 Sambanden mellan PSQ-index (X) och PS (Y), medierat av FA (M) för den ostressade gruppen undersöktes. PSQ-index predicerade inte FA, B =.02, p =.231. Sambandet mellan FA och PS var inte heller signifikant, B = 98.21, p =.065. Även indirekt effekt var ickesignifikant, B = 1.95, 95% CI [-1.32, 7.60]. Se figur 5 för mediationsmodell. Ytterligare en mediationsanalys utfördes för sambandet mellan PSQ-index (X) och PS (Y), medierat av HC-volym (M) för ostressade. PSQ-index predicerade ej HC-volym, B = , p =.160. HC-volym predicerade inte heller PS, B =.87, p = 368. Indirekt effekt var inte heller signifikant, B = -1.12, 95% CI [-5.30, 1.11]. Se figur 6 för mediationsmodell. Figur 5. Mediationsmodell med FA som mediator för förhållandet mellan PSQ-index och processhastighet för den ostressade gruppen. Notering. * p <.05

29 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 29 Figur 6. Mediationsmodell med HC-volym som mediator för förhållandet mellan PSQ-index och PS för den ostressade gruppen. Notering. HC-volym kontrollerat för TIV. * p <.05 Diskussion Syftet med studien var att undersöka hur stress förhåller sig till episodiskt minne och processhastighet, samt hur kopplingar till grå hjärnsubstans i hippocampus och integritet av vitsubstansbanor globalt ser ut. Resultat visar att den stressade gruppen hade signifikant mindre hippocampusvolym än den ostressade gruppen. Det fanns inga andra signifikanta mellangruppsskillnader. Resultat visar även att en signifikant positiv korrelation förekom mellan PSQ-index och FA inom den stressade gruppen. Inom den ostressade gruppen förekom en signifikant negativ korrelation mellan PSQ-index och PS vid T5. Dessa korrelationer skilde sig dock inte signifikant från motsvarande korrelationer i den andra gruppen. Utöver dessa samband återfanns inga ytterligare signifikanta korrelationer inom någon av grupperna.

30 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 30 Mediationsanalys visade att samband mellan PSQ-index och PS vid T5 inte signifikant medieras av HC-volym eller FA globalt för den ostressade gruppen. Nollhypotes, snarare än de alternativa hypoteserna, stöds i majoriteten av fallen med undantag för en del av hypotes (1)(b), hippocampus relation till stress. Hippocampus Resultat visar att den stressade gruppen har signifikant mindre hippocampusvolym vid T5 än den ostressade gruppen, men att det inte förekommer någon signifikant skillnad avseende förändring av volym över fem år. Även Lindgren et al. (2016) återfann, inom Betula-projektet, mindre hippocampusvolym för stressade individer utan signifikant skillnad avseende förändringstakt mellan grupperna. Samband mellan stress och hippocampus har återfunnits i flertalet studier (se Lupien et al., 2018, för metareview). Stress mättes enbart vid T5 i aktuell studie vilket omöjliggör uttalanden om huruvida stressnivåer förblev stabila fem år senare. Stressnivåer kan därmed ha förändrats mellan datainsamlingstillfällena, och deltagare kan ha bytt grupptillhörighet. Detta innebär att adekvata slutsatser inte kan dras avseende förändringsmått. Om stress orsakar kumulativ skada i hippocampus (Gianaros et al., 2007; Lupien et al., 1998; Lupien et al, 2018) hade en större negativ förändring av volym förväntats i den stressade gruppen vid undersökning av förändringsmått. Avsaknaden av longitudinella data för stressvariabeln omöjliggör dock uttalanden om kausalitet och prediktion, vilket diskuteras vidare under Svagheter. En förklaringsmodell med hippocampusvolym som sårbarhet för stress kräver att mindre volym föregår förhöjda stressnivåer utan skillnad i förändring av volym mellan grupperna. Trots att resultaten är förenliga med teorin om hippocampusvolym som sårbarhet, snarare än motsatsförhållandet, innebär avsaknad av longitudinella stressdata att aktuell studie inte kan bekräfta någon av förklaringsmodellerna.

31 STRESS, KOGNITION, HIPPOCAMPUS & VITSUBSTANS 31 Om stressnivåer antas vara beständiga förekommer flertalet möjliga förklaringsmodeller för utebliven signifikans av förändringsmått. Neurologiska förändringsprocesser i samband med stress kan potentiellt ske över längre perioder än fem år vilket aktuell undersökning inte kan detektera. Förändring i volym kan även ha skett tidigare än T5, vilket inte mäts i dessa undersökningar. Möjligheten finns även att stress inducerar andra morfologiska förändringar i hippocampus än volymetriska, såsom omformade dendriter. Aktuell studie undersökte specifikt volymetrisk förändring mellan T5 och T6, och tillämpade därför strukturell MRI. För att synliggöra eventuella övriga morfologiska förändringar krävs annan metodik och andra mätinstrument. En tredje teori avseende relationen mellan stress och hippocampusvolym är att hjärnregioner är sårbara för skada under vissa utvecklingsperioder, och under övrig tid förblir relativt stabila (Lupien et al., 2009). Detta skulle innebära att hippocampus kan ta skada av stress, men enbart under perioder då regionen utvecklas eller förändras, under barndom respektive ålderdom. Aktuell studie kan varken bekräfta eller förkasta teorin, då urvalet inte inkluderade deltagare yngre än 25 år, och separata undersökningar ej genomfördes för äldre deltagare. Sammantaget är resultaten för tvärsnittsdata intressanta, och ger ytterligare stöd för sambandet mellan stress och hippocampus. Vidare forskning krävs dock för att fastställa riktning, samt undersöka underliggande processer som driver sambandet mellan stressnivå och hippocampus. Episodiskt minne Inga signifikanta skillnader återfanns mellan grupperna avseende episodiskt minne. Även Sindi et al. (2017) och Rönnlund et al. (2013) återfann icke-signifikanta resultat avseende stress och objektiva mått av minnesförmåga. Forskningsfältet lutar dock mot att stress har en relation till episodiskt minne (Shields et al., 2017; Korten et al., 2017; Eskildsen