torsdag 19 oktober 2017

Hjärnfysikbloggen: Periodisk fasta ger fastare kropp

En ny studie visar att periodiskt fasta i sexton veckor minskar fetma och motverkar olika metaboliska störningar. Effekterna av periodisk fasta visar sig redan efter sex veckor. Studien gjordes av Kyoung-Han Kim och Yun Hye Kim och publicerades nyligen i tidskriften Cell Research.

Forskarna tvingade en grupp möss att följa ett schema med mat i två dygn och fasta i ett dygn. Det är en variant av periodisk fasta. En annan grupp möss fick äta som vanligt och fungerade som kontrollgrupp. Det totala kaloriintaget var lika stort i båda grupperna.

Efter fyra månader visade det sig att mössen som fastat tappat vikt, vilket mössen i kontrollgruppen inte gjort. Den lägre kroppsvikten var inte den enda effekten av periodisk fasta. Fastan ökade också mängden ...



tisdag 17 oktober 2017

Bayesiansk beslutsteori hjälper dig att tänka

Hur säkert vet du vad du tror att du vet? En ny medicin kan vara sann eller falsk, men även om kliniska test visar att medicinen är falsk kanske den hjälper några få. Det kanske kan vara värdefullt att gå vidare från det? Verkligheten är oftare vagare än ja eller nej, sann eller falsk. Ett första steg mot kunskap är att inse att världen är vag och att dina kunskaper är ofullständiga. Det är också vad Sokrates menade kännetecknade en vis människa som han själv - en som vet att han inte vet. Det är också grunden till något som kallas bayesiansk beslutsteori som utvecklades på 1700-talet av Thomas Bayes (1712-1761).

Thomas Bayes (1702-1761). Bild wikipedia.

Enligt Bayes är dina antaganden mer eller mindre sanna, men vissa antaganden är bättre och det mest rationella är då att uppdatera dina antaganden. Antaganden och föreställningar (priors) har alltså en viss sannolikhet att vara sanna.

Bayes sats har blivit så populär att den varit med i The Big Bang Theory. Här förklarar Sheldon vad teoremet går ut på.

När du exempelvis spelar poker uppdaterar du ständigt dina föreställningar. Du vet inte vad motståndarna har för hand, förutom att de inte kan ha samma hand som du. Men du har vissa förkunskaper, som att sannolikheten för par är högre än sannolikheten för triss. Det är dina föreställningar. Sannolikheterna förändras i takt med att motståndarna drar och slänger kort. Om motspelaren byter två kort, sjunker sannolikheten att han har ett par. Byter han tre kort, ökar sannolikheten att han har ett par. Den nya informationen gör att du uppdaterar dina föreställningar om situationen du befinner dig i. Ju mer du spelar, desto bättre antaganden bygger du upp och därmed gissar du sannolikheterna bättre.

I exemplet med poker vet du att det finns en rad satser med olika sannolikheter, i andra fall kan det handla om vetenskapliga hypoteser eller olika påståenden. Du tilldelar dem alltid en subjektiv sannolikhet. Tänk dig att varje sats är som en skål med sand och att mängden sandkorn är proportionell mot satsens sannolikhet. Din tilltro till satsen x motsvarar då mängden sandkorn i skål x delat med mängden sandkorn i alla skålar.

Bayes teorem visar hur du uppdaterar din tilltro till dina föreställningar när du får ny information. Först kanske alla skålar väger lika mycket, men ju mer information du får desto tyngre väger vissa skålar i förhållande till andra. Du tar lite sand från de satser som verkar sanna och mycket från de som verkar falska med tanke på informationen.

I Sean Carrols bok The Big Picture finns ett tydligt exempel som jag lånar lite av. Säg att du gillar en kvinna och bedömer att chansen är 60 procent att hon tackar ja och 40 procent att hon tackar nej till en date. Du är alltså en obotlig optimist. Du är dessutom en riktig nörd (eftersom du läser det här) och går hem och fyller ja-skålen med 60 sandkorn och nej-skålen med 40 sandkorn. Du kan inte vara helt säker. Du måste ändra på detta så att du vågar gå vidare. Du vill helt enkelt ha tydligare sannolikheter. Vad vet du om kvinnor egentligen? Du kanske tror att kvinnor ler mot personer de gillar i 75 procent av fallen och går förbi utan att le i 25 procent av fallen. Kvinnor som inte gillar personen de möter ler i 30 procent av fallen och går förbi utan att le i 70 procent av fallen. Det är dina förkunskaper om kvinnor. Du ser till att möta kvinnan nästa dag. Bingo! Hon ler mot dig! Du rusar hem och häller ut 25 procent av sanden från ja-skålen, alltså sannolikheten att hon gick förbi utan att le om hon gillade dig, och 70 procent från nej-skålen som var sannolikheten att hon gick förbi utan att le om hon inte gillade dig. Kvar finns då 60 x 0,75= 45 sandkorn i ja-skålen och 40 x 0,3 = 12 sandkorn i nej-skålen. Din tilltro till ett ja uppdateras från 60 procent till 45/(45 + 12)=79 procent! Ett leende betyder så mycket. Eftersom chansen är mycket större än hälften, tar du chansen och frågar om en date. (Det blev en date, men hon gjorde slut efter en timme eftersom du bar med dig två skålar sand. Det hade du inte räknat på.).

En av de viktigaste slutsatserna av Bayes teorem är att en enkel teori är bättre än en komplicerad teori. Det är lättare att visa att en enkel teori är fel och att uppdatera sina föreställningar. I valet mellan en evolutionär teori och en skapelseberättelse, så är den evolutionära enklare och mer stringent, medan det finns en rad olika skapelseberättelser som sinsemellan inte stämmer. Om skapelseberättelserna som diverse skapare berättade för olika profeter liknade varandra mer så skulle de vara något mer sannolika. Den mest komplicerade teorin är en som blandar från vetenskap och skapelseberättelse, eftersom den kan förklara allt i efterhand. 


Bayes teori lär oss att alla bär på subjektiva antaganden och du kan aldrig vara helt säker på deras sanningshalt. Du måste alltid vara redo att uppdatera dina antaganden i ljuset av nya fakta. På så sätt får du tillgång till mer kunskap och kommer närmare sanningen. Det är så en förnuftig och pragmatisk människa borde tänka. Du måste vara ödmjuk. Du måste lyssna på andra.



Jag tar med ett sista exempel på Bayes teorem för att visa hur användbart detta teorem faktiskt är, inte bara för kärlekskranka ungdomar utan också för läkare, jurister och beslutsfattare. De flesta tar fel på sannolikheter som hänger på andra sannolikheter, men genom att tillämpa Bayes teorem blir det lättare att fatta rätt beslut.

Låt oss anta att:

1 procent har cancer (=99 procent har inte cancer)
90 procent av all cancer upptäcks (=10 procent missas)
5 procent av de som inte har cancer ges besked om cancer (=95 procent ger korrekt negativt resultat)

Vad är då chansen att ett test som visar på cancer också betyder att du har cancer? Är det 80 procent, 99 procent eller 15 procent?

Chansen för att ett prov visar cancer som är cancer (sann positiv) är 0,01 x 0,9 = 0,009. Chansen för att ett prov visar på cancer som inte är cancer (falsk positiv) är 0,99 x 0,05 = 0,0495. Sannolikheten för cancer givet ett prov som visar cancer är då 0,009 dividerat med alla positiva svar = 0,009/(0,009 + 0,0495) = 0,1538

Sannolikheten att du har cancer om testet visar det är alltså endast 15,38 procent, inte 90 procent som de flesta får panik och tror. Av 100 personer har en person cancer och den personen blir nästan säkert upptäckt i testet. Av de 99 som inte har cancer kommer fem personer att få ett felaktigt besked om cancer. Så endast ett av sex tester är korrekta om du räknar lite grovt. Det är så lätt att tänka fel om du inte vet hur du ska tänka.

måndag 16 oktober 2017

Hjärnfysikbloggen: Hjärnstimulering

Har du funderat över varför du inte orkar springa i ett visst tempo hur länge som helst? Är det för att energin tar slut, för att det samlas giftig mjölksyra i musklerna eller är det en omedveten regulator i hjärnan som säger stopp?

Men om det är energin som tar slut, varför orkar du då mer om du får en ekonomisk belöning? Du kan ju inte köpa energi som inte finns. Är det mjölksyra? Nej, mjölksyra - som egentligen är laktat - är något som skapas i cellerna för att musklerna ska orka mer. Laktat är energi, inte ett gift. Är det en omedveten regulator i hjärnan som säger stopp? Ibland är det kanske så, men en sådan omedveten funktion kan inte förklarar hur det kommer sig att medvetna tankar som t.ex. självprat förbättrar prestationen.

Du vet i alla fall att du ger upp när du inte orkar mer. Trötthet är en upplevelse i hjärnan och du är väldigt medveten om denna upplevelse. Det som kallas ”du” uppstår någonstans i hjärnan, men utan kropp är du vare sig särskilt attraktiv eller effektiv. Din kropp och din hjärna är inte olika substanser med olika agendor, utan tillhör samma bunt av celler - det som är du.

Hjärnstimulans
En ny studie som publicerades i veckan bekräftar att det är du som avgör din prestation. För några år sedan skrev jag om de första trevande försöken som tydde på att hjärnstimulering kan förbättra ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.


söndag 15 oktober 2017

Håll vikten och lär hela livet så förlänger du livet

En ny, ganska omfattande studie, visar att överviktiga personer minskar sin förväntade livslängd med två månader för varje extra kilo de lägger på sig. Å andra sidan ökar de sin förväntade livslängd med två månader för varje kilo de tappar.

Studien bygger på genetisk information från 600.000 personer tillsammans med deras föräldrars livslängd. Det torde bli kring 1,8 miljoner personer, varav större delen var döda, som var inblandade i studien. Eftersom människor delar hälften av sina gener med var och en av sina föräldrar kunde forskarna beräkna effekterna av olika gener på förväntad livslängd.

Det farligaste du kan göra.

Förutom övervikt såg man att rökning påverkade livslängden negativt och att människor som är öppna för nya upplevelser och gillar att lära sig saker kan förvänta sig att leva längre. Ett cigarettpaket per dag under en livstid tar sju år av den förväntade livslängden. Men de som slutar röka kan så småningom förvänta sig att leva lika länge som de som aldrig rökt. Så det är aldrig för sent att sluta röka. Forskarna såg också att lärande ökade livslängden med ett år för varje år som man studerar efter skolan. Att lära sig på äldre dar tyder ju på att man är intresserad av att vara med ett tag till.

Jag brukar varken gå upp eller ner i vikt. Däremot gillar jag att lära mig och jag är öppen för nya upplevelser. Så min förväntade livslängd borde ligga lite över snittet hoppas jag, men man kan aldrig veta.

torsdag 12 oktober 2017

Proteinet som saboterar vikten

Spanska forskare har identifierat ett protein som kanske spelar en avgörande roll för fettförbränningen. En forskargruppen under ledning av Guadalupe Sabio analyserade vävnadsprover från överviktiga patienter och fann att dessa prover innehöll höga halter av proteinet MKK6. Detta protein tycks hindra omvandlingen av vit fett till brunt fett.

Brunt fett har varit hett de senast sju åren. Tidigare trodde man bara att vissa övervintrande däggdjur och människobebisar hade brunt fett, men nu vet man att det bruna fettet även finns hos vuxna människor. Det bruna fettet är viktigt för att reglera kroppstemperaturen. En människa kan skaka musklerna för att bli varm eller använda brunt fett. Små bebisar är dåliga på att skaka, så de använder - liksom björnar som vill sova lugnt i idet - brunt fett för att hålla värmen. Det bruna fettet bränner vitt fett och i den processen skapas värme. För att aktivera det bruna fettet måste du frysa.
Bruna fettceller färgas bruna av alla brun-lila mitokondrier som skapar värme.


Vitt fett kan också omvandlas till nyttigt brunt fett. Detta har lett till ett växande intresse för den bruna fettens kliniska potential, eftersom det skulle kunna användas som bantningsmedel.

Den spanska studien tyder på att överviktiga personer både tappar förmågan att aktivera brunt fett och omvandla vitt fett till brunt. Överviktiga personer tappar därmed förmågan att gå ner i vikt på detta sätt.

Genom test på möss kunde forskargruppen bekräfta att proteinet MKK6 förhindrar omvandling av vitt fett till brunt fett. Möss som saknar MKK6 har mer brunt fett. Dessa möss har ett bättre skydd mot fetma eftersom de använder överflödig energi till uppvärmning. Forskarna såg också att feta möss gick ner i vikt när MKK6 var borta.


Brunt fett är ett spännande forskningsfält. Nu börjar det bli kallt ute. Snart kommer snön. Om du ser till att frysa lite extra, kommer du att bygga upp brunt fett. Frågan är bara om du tycker att det är värt det?

tisdag 10 oktober 2017

Hjärnfysikbloggen: Löpning ger dig en bättre hjärna på sju dagar

Om du springer idag är din hjärna bättre inom en vecka. En ny studie visar nämligen att fysisk aktivitet inte bara ökar antalet nya nervceller i hjärnan, det förändrar också formen och funktionen på dessa nervceller. Det kan i sin tur påverka minne och fördröja demens. Och det går fort. Redan sju dagar efter en löprunda springer nervcellerna av sig själva.

Hjärnan vilar aldrig. Den är alltid på. Den uppdaterar ständigt dina mentala modeller av världen så att du ska kunna bete dig på ett sätt som ökar din chans att överleva. För att hänga med skapar hjärnan nya nervceller, nya kopplingar och förbättrar kvaliteten på signalerna. Man vet att denna process går mer än dubbelt så fort om du springer.

Men är det skillnad nya nervceller som skapas hos någon som springer ...


Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.


måndag 9 oktober 2017

Myelin och lärande

För att lära dig nya saker krävs att du repeterar så att nervceller och synapser stärks. Men det är troligtvis inte hela sanningen. På senare tid har forskare uppmärksammat myelinets viktiga roll när det gäller lärande. Myelin är ämne som mest består av fett och som isolerar nervtrådarna. I hjärnan bildas myelin av en cell som kallas oligodendrocyter (och av schwannceller i perifera nervsystemet). Oligodendrocyterna simmar runt som bläckfiskar och slingrar sig runt nervceller. När nervceller skickar en nervimpuls, är det samtidigt en signal till oligodendrocyterna att förbättra isoleringen och förbättra signalen.
Myelin.

I en studie på möss såg forskarna att nytt myelin måste skapas varje gång en vuxen mus lär sig en ny färdighet som att springa i krångliga hjul. De såg också att praktisk övning ledde till att antalet myelinproducerande oligodendrocyter ökade. Dessutom såg man att mössen behöll den nya färdigheten även efter att forskarna stängde av oligodendrocyterna. Det kanske betyder att om man väl lärt sig någonting i grunden som att cykla, då är den kunskapen myelinerad och robust.

Tyvärr har man flest oligodendrocyter som barn, sedan minskar de ganska kraftigt. Men de finns alltid kvar. Efter 50 har du fortfarande 5 procent kvar, vilket betyder att du kan lära dig nya motoriska och även intellektuella färdigheter.

Studien visar att träning ökar antalet oligodendrocyter. Det verkar logiskt. Cellerna och hjärnan anpassar sig till det du gör. Om du tränar för att lära dig någonting, behövs myelin för att förbättra inlärningen.

Ju äldre du blir, desto svårare är det att lära sig nya färdigheter. Men du kan alltid lära dig nytt. Det kräver dock att du lär dig på ett särskilt sätt. Först och främst bör du lägga ifrån sig mobilen, som jag skrev om nyligen. Mobilen fångar din uppmärksamhet eller du kanske tänker att du inte ska använda mobilen. I båda fallen tappar du fokus. Nervceller som inte borde vara aktiva är aktiva. Det gör myeliniseringen ineffektiv. Oligodendrocyterna rusar runt och försöker isolera alla möjliga kablar. Men om du lyckas fokusera och därmed bara använda de nervceller och nervfibrer som krävs för det du vill lära dig, då kommer oligodendrocyterna endast att isolera dem. De inblandade nervcellerna bildar en neural krets och en färdighet är inget att än en neural krets. Först går det långsamt, men i takt med att oligodendrocyterna lindar varv efter varv av myelin runt kretsen i hjärnan, blir signalerna både snabbare och mer exakta. Du lär dig och du blir skicklig.

Bloggen om allt möjligt
I min blogg på Runners World, Hjärnfysikbloggen, försöker jag fokusera på löpning. På den här mer privata bloggen skriver jag om allt möjligt. Idag blev det ett inlägg om myelin. Jag är intresserad av det mesta och kanske framgår det i Jesper Grips nyfikna podd som jag var med i förra veckan. Vi pratade bl a om vetenskap, kunskap och löpning. Podden finns här:

https://m.soundcloud.com/user-973136045/nr-14-samtal-med-johan-renstrom