Den så kallade närhetsprincipen till gymnasiet i Stockholms stad slopades år 2000. Efter det fick niondeklassare välja kommunala gymnasier fritt inom staden, efter att tidigare ha varit hänvisade till det gymnasium som låg närmast. Den här skolvalsreformen ledde till att elever med höga betyg i hög grad hamnade i innerstadsskolor som blev så kallade ”elitskolor”, och de med låga betyg blev kvar i eller hamnade i skolor utanför innerstaden.
– Konsekvenser av detta blev att även valen till universiteten blev lite mer polariserade. Elever med höga betyg sökte sig efter reformen oftare än tidigare till prestigeutbildningar som läkare, jurist, arkitekt eller långa civilingenjörsutbildningar. Elever från skolor med lägre betyg sökte sig i högre grad än tidigare till utbildningar med relativt sett lägre prestige som journalistik, medieproduktion, sjuksköterska och dietist, säger Magnus Bygren, professor i sociologi och medförfattare till en ny studie vid i sociologi vid Stockholms universitet.
Ändrad sammansättning kan inte förklara polariseringen
Magnus Bygren berättar att gymnasieskolornas sammansättning sett till elevernas bakgrund vad gäller föräldrarnas utbildning, inkomst och om de hade utländsk bakgrund eller ej ändrades lite grann efter reformen. Men detta kan inte förklara de förändrade och mer polariserade utbildningsvalen till högskolan som eleverna gjorde efter gymnasiet. Han och medförfattaren Erik Rosenqvist har nämligen tagit hänsyn till den segregationen mellan skolorna sett till just föräldrars bakgrund. Det verkar alltså inte ha haft någon avgörande effekt på förändringen av vilka utbildningar eleverna sökte till högskola eller universitet, vilket förvånade forskarna.
– Vår tolkning är därför att de polariserade utbildningsvalen efter gymnasiet mer kan vara en fråga om social påverkan på gymnasieskolorna. Det kan ha uppstått segregerade ambitionsnivåer, där vissa referensramar dominerar på vissa skolor. Det kan också handla om en lärareffekt, att lärarna höjer och sänker sina ambitioner på eleverna utifrån betygssnittet på en viss skola, vilket stöds av tidigare kvalitativ forskning på området, säger Magnus Bygren.
Så gjordes studien
Studien bygger på data för gymnasieskolor med Stockholms stad som huvudman, som jämförts med jämförbara skolor utanför Stockholms stad under perioden 1997-2002 (före, under och efter det att skolvalet infördes). Detta kompletterat med olika typer av registerdata från Statistiska centralbyrån som exempelvis folkbokföringsdata, statistik över val till universitet och högskola samt föräldrars utbildning och bakgrund.
Effekten blir tydlig vid lungsjukdomar som kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) och den rådande Covid-19-pandemin: otillräckligt syreutbyte på grund av störd lungfunktion kan leda till dödsfall under infektioner.
– Det är inte helt kartlagd hur förhöjt tryck i lungans kärl skapas under långvarig syrebrist, men det kan leda till en överbelastning av högra hjärtsidan och i slutändan hjärtsvikt, säger Kerstin Ramser, professor i experimentell mekanik vid Luleå tekniska universitet.
– Vi hoppas att vår metod kan bidra till att man kan mäta signalerna från muskelceller i lungans blodkärl så att man bättre förstår den här processen i cellerna. Då har man större möjlighet att utveckla läkemedel som kan förhindra sjukdomstillståndet eller till och med bota det.
Joel Wahl, forskare i experimentell mekanik och Kerstin Ramser, professor i experimentell mekanik vid Luleå tekniska universitet utvecklar en mätuppställning för att studera hur muskelceller från lungans blodkärl, permanent drar ihop sig vid långvarig syrebrist.
Kerstin Ramser och Joel Wahl, forskare inom experimentell mekanik, vid Luleå tekniska universitet, har i samarbete med forskare vid Justus Liebig University i Giessen (Tyskland) från Cardio Pulmonary Institute (CPI) utvecklat metodod, för att kunna studera vad som händer i muskelceller i lungartärerna vid långvarig syrebrist.
Trycket ökar risken för hjärtsvikt
I normalfallet hos lungfriska människor transporteras syrefattigt blod från kroppen till hjärtats högra sida som sedan pumpar ut det till lungorna via lungartärerna för syresättning. Våra glatta muskelceller i lungartärerna har uppgiften att förändra form beroende på syrehalt så att artärerna i lungan antingen kan släppa igenom blod – då är de avslappnade – eller inte – då de är täta – så att syreupptaget kan optimeras på bästa sätt, så kallad Hypoxisk Pulmonell Vasokonstriktion (HPV).
Den här processen kan dock bli irreversibel under långvarig syrebrist i lungorna, så att artärerna i stora delar av lungorna är täta hela tiden. Trycket i lungans pulsådror blir då onormalt högt, eftersom samma volym blod försöker pressa sig fram genom trängre kärl, så kallad pulmonell hypertension. Som ett resultat måste hjärtats högra kammare kompensera för det ökade motståndet, vilket i slutändan – på grund av konstant arbetsöverbelastning – kan resultera i hjärtsvikt.
Signaler som respons på syrebrist
Hur signalsystemet går till inne i dessa muskelceller och vad det är som gör att det blir ett förhöjt tryck i lungans kärl, är i dagsläget inte helt kartlagt och det finns begränsat med botemedel. Målet för Luleåforskarna är att utveckla mätsystem så att experter i hjärt-och lungåkommor kan undersöka funktionen hos lungartärerna under syrebrist, och ta fram välbehövliga läkemedel.
– Vi vet ännu inte exakt var i cellen det startar när blodkärlen i lungan permanent drar ihop sig, men vi är ett steg på väg att ta reda på det. Med vår metod har vi lyckats se hur cellerna i en lungartär kommunicerar genom att vi ser hur signalerna från enskilda molekyler ökar eller minskar som respons på syrebrist. Vi är unika med att kunna studera formförändring och molekylära förändringar samtidigt på enskild cellnivå under kontrollerad syrebrist i muskelceller, säger Kerstin Ramser.
För att undersöka detta använder de båda forskarna så kallad Raman-spridning i kombination med mikrofluidik och tekniken patch clamp. Med hjälp av en gastät flödeskammare som ger full kontroll över syrehalten kan de samtidigt mäta syrehalten, hur signalmolekyler (calcium och kalium) signalerar genom cellväggar och hur cellmitokondriernas redox-mekanismer beter sig.
Avbildar lungartärernas muskelcellerna
Med denna metod har de har lyckats observera och avbilda enskilda levande muskelceller från lungartärer vars molekyler förändras beroende på syrehalten. De belyser muskelcellerna med laserljus, varpå förändringar i den molekylära sammansättningen av cellen kan spåras. De har observerat hur andelen av de biomolekyler som är viktiga för cellers energiproduktion, ökar respektive minskar som en respons på syrebrist. Patch clamp tekniken innebär att en tunn glaspipett som innehåller en elektrod ansätts och sugs fast på cellväggen. Genom elektroden har de kunnat observera hur calciumjoner strömmar genom cellmembranet, till följd av syreförändringar.
– En stor utmaning har varit att hantera en brusig miljö, där flytande vätskor passerar levande muskelceller i mikroflödessystemet där de utsätts för snabba men noggrant reglerade syreförändringar. Samtidigt är vi intresserade av mätresultat från metoder som inte direkt är kompatibla vilket innebär att vi ständigt behöver göra kompromisser för att inte utesluta viktig information. Så det är inte en lätt mätsituation, säger Joel Wahl.
De båda forskarna vid Luleå tekniska universitet har nu gått vidare med att utveckla ett mätsystem som kombinerar tredimensionell (3D) holografisk avbildning med stimulerad Raman-spridning (SRS). Denna metod ger en effekt som är många gånger starkare än den konventionella Raman spektroskopin, vilket gör att de biomolekylära förloppen och formförändring i cellen kan mätas, i realtid.
Kerstin Ramser, professor i experimentell mekanik vid Luleå tekniska universitet, kerstin.ramser@ltu.se
Joel Wahl, forskare i experimentell mekanik vid Luleå tekniska universitet, joel.wahl@ltu.se
För den som närmar sig livets slut blir existentiella frågor viktiga. I detta skede händer ofta också saker som kan ge upphov till existentiell ensamhet. Det kan handla om att behöva flytta ifrån sitt hem, att förlora en partner eller att genomgå andra ofrivilliga separationer.
Malin Sundström har studerat hur hälso- och sjukvårdspersonal från hemvård, särskilt boende, sjukhus och palliativ vård runt om i Skåne uppfattar existentiell ensamhet* hos sköra äldre** – ett ämne som är högaktuellt i en pandemi som skapar ännu mer ensamhet hos riskgrupperna.
Hon fann att väldigt många ansåg att det var svårt att bemöta känslor av sådan djup ensamhet. Hur de pratade om denna osäkerhet skiljde sig mellan de olika arbetsplatserna.
– I palliativ vård pratar man mer om existentiella frågor och det är inbyggt med handledning och reflektion eftersom man jobbar med döden. Det stödet är inte lika givet i andra vårdverksamheter, berättar Malin Sundström som är doktor i vårdvetenskap vid Malmö universitet.
Svårt navigera mellan utrymme och inkännande
Hälso- och sjukvårdspersonalen berättade att samtalen ofta kommer på kvällen när tempot sänks och de är ensamma. På motsvarande sätt som personalen känner att det är meningsfullt när de når fram i dessa situationer, blir de också frustrerande när de – på grund av otillräcklighet, osäkerhet eller brist på avskildhet eller tid – inte gör det.
– Det finns äldre som vill prata om den sköra kroppen, att inte kunna röra sig, om både livet och döden, sen finns det de som är nöjda och inte behöver prata. Det sätter krav på personalen att kunna känna in och bemöta olika behov. Ska jag försöka hitta glipan och våga fråga? Eller låta dem vara i fred? Ibland är det andra saker som hindrar samtalet, som demenssjukdom eller dålig hörsel, säger Malin Sundström.
Volontärer erbjuder unik roll
I hennes avhandling ingår även intervjuer med volontärer, samt en enkätundersökning bland chefer inom särskilt boende och hemvård. Där framgår att volontärer har en roll som personal och närstående inte fyller eftersom den äldre har en beroendeställning till personalen och ofta inte vill belasta sina närstående. Många volontärer närmar sig åldrandet själva och har en annan erfarenhet av livet.
– Volontärer kan vara komplement till vårdpersonal, som medmänniskor. De har en annan möjlighet att närma sig dessa frågor om de inkluderas i verksamheten. Vårdpersonal arbetar ofta i en miljö där tempot är högt och vårduppgifterna många, och det kan vara svårt att växla perspektiv från en uppgift till att fånga upp en behovssignal. Men det viktigaste är att personal och volontärer får stöd i att skapa meningsfulla relationer med de äldre.
Malin Sundström, doktor i vårdvetenskap vid Malmö universitet, e-post: malin.sundstrom@hkr.se
* Existentiell ensamhet beskrivs i studien som en djupare form av ensamhet, ett lidande, som kan upplevas även om man inte lever i social eller fysisk ensamhet.
** Sköra äldre definieras i studien som personer som är minst 75 år och i behov av varaktig vård och omsorg för att klara av sitt vardagliga liv.
Växter och parasiterande mikroorganismer som levt tillsammans under lång tid utvecklar en balans. De allra känsligaste värdarna dör och deras gener försvinner ur populationen, men de som har en viss motståndskraft klarar sig bättre och kan fortplanta sig vilket gör kommande generationer mindre känsliga. När en skadegörare introduceras till helt nya ekosystem har detta urval inte skett och en stor andel av populationen kan helt sakna motståndskraft. Askskottssjukan är ett exempel på ett utbrott där ett mycket stort antal försvarslösa träd dör under den tidiga invasionen.
Viktigt för riskbedömning
För att den angripna populationen ska kunna återhämta sig och med tiden hamna i balans med angriparen, krävs individer med en viss nivå av genetisk motståndskraft. Om dessa är allt för få blir dödligheten på sikt mycket stor. Den vanliga skogsalmen har exempelvis mycket liten eller ingen motståndskraft mot almsjuka varför många miljarder almar världen över har dött i ett över 100 år långt utbrott.
Ett annat exempel är kastanjekräftan, en sjukdom som i början av 1900-talet i princip utrotade kastanjen från Nordamerika. Att uppskatta de genetiska förutsättningarna för resistens mot en viss skadegörare i en viss population kan därför vara ett effektivt sätt att sia om hur stor dödligheten i en epidemi kan komma att bli. En ny studie från SLU gör just detta genom att uppskatta motståndskraften mot al-phytophthora i klibbal.
Phytophthora alni är en skadegörare som angriper rötterna och den nedre stammen på alträd. Foto: Miguel Angel Redondo
Så angrips alar av Phytophthora
Det börjar som en allt glesare krona, där de kvarvarande löven är små och gulnande. Bruna, blödande sår uppkommer på stammens nedre delar och mellan rötterna, och produktionen av kottar ökar. Om barken avlägsnas runt såren, framträder omfattande nekroser på stammen. Förloppet kan vara snabbt, men ofta blir trädet långsamt svagare under flera år innan det dör, även om det händer att det lyckas återhämta sig.
Phytophthora alni är ett komplex av tre arter av algsvampar. Sjukdomen rapporterades första gången 1993 från England och har sedan dess spridits över Västeuropa. Den avgjort mest känsliga alen är klibbal, men även gråal kan angripas.
Svampen beskrivs som en invasiv art i Sverige, och har troligen kommit hit genom importerat växtmaterial från sedan tidigare angripna områden.
SLU-forskaren Miguel Angel Redondo har studerat utbredningen av P. x alni och P. uniformis i Sverige. P. uniformis påträffades i samtliga 16 undersökta åar, från Gävleån till Kävlingeån, medan P. x alni mestadels hittades i landets sydligaste delar och längs kusterna. Den avgörande faktorn för denna begränsning tycks vara vintertemperaturerna.
Källa: Invasion biology of forest Phytophthora species in Sweden
I södra Sverige angrips klibbal av två al-specialiserade Phytophthora-arter; Phytophthora uniformis (PU) och P. alni (PA). PA är mer känslig för låga temperaturer och har därför – än så länge – inte påträffats utanför Skåne, Blekinge och Halland, medan PU har hittats så långt norrut som Gävle.
PA är betydligt mer aggressiv än PU. I ett varmare klimat är risken stor att PA vandrar norrut och orsakar stora skador på alpopulationen. Förutom alens ekologiska betydelse i sig själv är trädets rotsystem också viktigt för flodbankar och åkanter. Miguel Angel Redondo vid institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi vid SLU har undersökt alens motståndskraft mot dessa båda angripare.
Miguel Angel Redondo och Jonàs Oliva tar prover från en drabbad al för att odla skadegöraren på näringsplattor. Foto: Elna Stenström
– Phytophthora-arter sprids med vatten, och alen angrips i huvudsak där den växer vid vattendrag, säger Miguel Angel Redondo. Därför har vi antagit att alpopulationer långt från öppet vatten utsatts för ett mindre infektionstryck. Om det finns någon genetisk resistens hos alen, borde alltså de mottagligaste individerna vara döda runt vattendragen, men finnas kvar på andra platser. Alltså borde en genomsnittlig al vid vattnet vara mer motståndskraftig.
Plockade kottar
Miguel plockade kottar från sex alar kring tre vattendrag angripna av PA respektive PU, och för varje vattendrag även i ett närbeläget område utan öppet vatten. Frön från kottarna planterades och 60 avkommor från varje träd användas för infektionsförsök.
– Plantorna placerades i sporslamningar av PA respektive PU under ett par timmar, säger Miguel Angel Redondo. De kommande tio dagarna noterade vi hur stor andel av plantorna som dog och använde det som ett mått på respektive träds mottaglighet för angreppen.
Forskarna kunde konstatera att nästan dubbelt så många PU-infekterade plantor överlevde om kottarna var plockade nära vattendragen (det vill säga i angripna områden) istället för längre bort. För PA noterades dock ingen sådan skillnad; där var den genomsnittliga motståndskraften lika stor vare sig området angripits av skadegöraren tidigare eller inte.
Risk för aldöd i ett varmare klimat
PA visade sig också vara 27 procent mer aggressiv än PU överlag. En teori är att aggressiva skadegörare inte utverkar samma genetiska tryck på värdpopulationen som svagare, eftersom de dödar värdträden för snabbt och därför inte maximerar sin egen spridningspotential. I så fall kanske det finns en resistens, men den kommer ännu inte till uttryck i populationen eftersom så få träd infekteras. Men Miguel avfärdar den hypotesen som orsak i alens fall.
– Vi ser att oavsett om området angripits av PA respektive PU, är det ungefär lika stor andel träd som uppvisar symptom. Därför tror vi att båda skadegörarna har tillräcklig spridningspotential för att det naturliga urvalet ska kunna verka. Våra resultat visar att det kan finnas genetisk variation i alpopulationen för resistens mot PU, summerar Miguel Angel Redondo.
– Den har gjort att de mest motståndskraftiga träden vid vattendragen överlevt, medan inget sådant urval skett där infektionstrycket varit lägre. Men vi ser ingen sådan effekt vid infektion av PA. Det innebär att det inte är sannolikt att våra alar kommer att anpassa sig till PA, i varje fall inte på kort sikt. I ett varmare framtida klimat kommer troligtvis PA kunna fortsätta spridas norrut, vilket kan medföra omfattande skador på al över hela södra Sverige.
– Dessa växters blomning respektive lövsprickning har kommit långt norrut i år jämfört med observationer för 100 år sedan, men jämfört med de senaste fem årens vårkollar blev det ganska nära medel, då våren tog halt sista veckan innan Valborg och i nordligaste Sverige och fjällen låg snön fortfarande djup.
Fler medborgarforskare än någonsin
Källa: SLU/Ola Langvall
Under Valborgshelgen genomförde Svenska Botaniska Föreningen tillsammans med forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet Vårkollen för sjätte gången. Vårkollen är ett medborgarforskningsprojekt där forskare analyserar data om vårtecken som frivilliga har rapporterat in. Tanken är att få en ögonblicksbild av hur långt våren har kommit i landet, för att se om och hur vårens ankomst påverkas av klimatförändringar.
– Vi är glada att ännu fler har deltagit i Vårkollen i år och hoppas så klart att detta ska bidra till ett ökat engagemang för våra vilda växter och vad som händer med dem i ett förändrat klimat, säger Mora Aronsson, ordförande för Svenska Botaniska Föreningen.
Under slutet av 1800-talet och början av 1900-talet fanns en liknande verksamhet, vilket gör att Vårkollens resultat kan jämföras med hur det såg ut vid Valborg för hundra år sedan.Till exempel var det normalt att björkarnas lövsprickning startade precis vid Valborg i allra sydligaste Skåne.
Tidigare år med Vårkollen visar att lövsprickningen numera har når långt upp i Svealand
blomma i hela Götaland och Sveland vid Valborg, enligt den historiska databasen, men i år har sälgen påbörjat sin blomning långt upp i Norrland, undantaget nordligaste delarna och fjällen.Den är till och med överblom mad ända upp till Mälardalen.
Anmärkningsvärt är också att häggen, som tidigare började blomma först i mitten av maj i sydligaste Skåne, två år i rad nu börjat blomma i delar av Götaland och Svealand. De fem föregående Vårkollarna visar dock att i medeltal startar inte häggens blomning förrän efter 1:a maj.
– Även om vi har forskningsresultat som visar att lövsprickningen hos björk och blomningen hos vårblommande arter tidigarelagts några veckor sedan 1980-talet, vet vi att olika arter kommer att påverkas på olika sätt av klimatförändringen.
Skönjer det nya normala
– Med så många Vårkollar i bagaget kan vi nu börja skönja vad som är det nya ”normala”, säger Ola Langvall vid Sveriges lantbruksuniversitet och samordnare för Svenska fenologinätverket.
I år har det varit ännu tydligare hur olika våra arter reagerar på olika väderförhållanden under våren och, inte minst, hur stor påverkan snötäckets utbredning vid den här tidpunkten har. Särskilt tydligt är detta för de tidiga arterna, såsom tussilago, blåsippa och sälg. Björkens lövsprickning och häggblomningen, som är lite senare i starten, visar dock att vårens ankomst har kommit 10–15 mil längre norrut i år, jämfört med de föregående fem åren och hela 60 mil längre norrut, eller är minst 2 veckor tidigare än för hundra år sedan.
Det hot som askskottsjukan utgör för asken i Sverige och Europa är akut. Därmed riskerar ett viktigt träd i landskapet och kulturhistorien att försvinna, det träd som i den fornnordiska mytologin kallas för ”livets träd”.
Detta hot är ändå bara toppen på ett isberg. Många arter är beroende av asken för sin överlevnad och i en artikel i den vetenskapliga tidskriften Biological Conservation varnar en grupp forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet för en hotande ”utrotnings-kaskad”.
– Om inte mer görs för att rädda trädet kommer vi att få se mycket långtgående konsekvenser, konstaterar Michelle Cleary, vid SLU:s institution för sydsvensk skogsvetenskap i Alnarp.
Arter får svårt att överleva utan askar
I en kartläggning, som bygger på data från Artdatabanken vid SLU, visar forskarna att hela 483 arter är kopplade till askträden, däribland 211 olika skalbaggar och 30 fjärilar, liksom 87 lavar, 71 mossor och 65 svampar. Av alla dessa är 11 procent helt beroende av asken för sin överlevnad och ytterligare 23 procent föredrar asken framför andra trädslag. Forskarna talar om en domino-effekt. Faller asken faller också många andra delar i ekosystemet.
Ett försök att uppskatta hur många arter som hotas av utrotning om asken försvinner har också gjorts, baserat på hur viktig asken är för artens fortlevnad samt artens nuvarande bevarandestatus. Det forskarna kom fram till var att 115 arter löper stor risk att dö ut i Sverige.
– Vi har gjort ett första försök att identifiera följderna när en hel trädpopulation slås ut. Det här är något som måste uppmärksammas i högre grad. Vi behöver se helheten, säger Michelle Cleary.
Almsjukan förstärker hotet
En besvärande omständighet är att det trädslag som kan hysa flest av de arter som inte är helt beroende av ask är almen. Även almen har ju drabbats av en allvarlig sjukdom, almsjukan, vilket har lett till att nästan alla gamla almar i Europa har försvunnit. Följden är att många arter kopplade till almträden nu är rödlistade.
Forskarna ställde sig sedan frågan hur de 430 arter som inte kräver tillgång till ask för att överleva skulle klara sig i ett landskap där det varken växer ask eller alm. Med hjälp av en matematisk optimeringsmodell kom de fram till att det skulle behövas upp till nio andra trädslag för att bevara dessa arter.
Viktigt att ta vara på resistenta askar
Askskottssjukan är en svampsjukdom som förmodligen kom till Europa med importerade växter från Asien. Träden angrips i första hand under sommaren när sporerna sprids med vinden och får fäste på bladen. Då svampen är etablerad hindras trädets upptag av vatten och näring.
En liten del av askarna, 1–5 procent, är resistenta mot askskottsjukan. Forskarna arbetar med att identifiera motståndskraftiga träd och uppföröka till plantor.
– Tyvärr går det långsamt på grund av bristande resurser. Möjligen beror det låga intresset på att asken har ett relativt litet kommersiellt värde, då den bara utgör 0,1 procent av virkesförrådet i Sverige. Likväl är det ett betydelsefullt träd, både kulturellt och för dess egenskaper. Asken är i högsta grad ekologiskt viktig eftersom många andra arter är beroende av trädet. Om asken försvinner förlorar vi också mycket av den biodiversitet som är kopplad till trädet, säger Michelle Cleary.
Hjälp till att rädda asken!
En ask som är relativt resistent mot askskottsjuka, omgiven av askar som dött av sjukdomen. Bild: Per Fornling
För att vinna kampen mot askskottsjukan behöver forskarna allmänhetens hjälp att hitta de askar som har en genetisk motståndskraft. De har redan några exemplar, men det behövs fler för att bygga upp en helt ny population. Därför vill forskarna att vi håller ögonen öppna och rapporterar de friska askar som vi ser under våra utflykter i skogen.
Det avgörande för om en ask ska rapporteras in eller inte, är att den är frisk och står i ett litet eller större bestånd med sjuka askar. De friska askar som står ensamma i till exempel en trädgård har kanske inte blivit utsatta för smittan, och då vet vi inte om den har de motståndskraftiga generna. Står den däremot bland andra, uppenbart smittade, askar så kan man utgå ifrån att den har motståndskraften som forskarna söker.
Hittar du en frisk ask med sjuka ”grannar” – rapportera den till forskarna på den här adressen: michelle.cleary@slu.se så kan du vara med och rädda en av jordens alla hotade arter!
Så skapas en frisk askpopulation
Utifrån den lilla andel av askarna – mindre än fem procent – som är motståndskraftig mot askskottsjukan, försöker forskare skapa en frisk askpopulation som kan användas för att etablera fröplantager i framtiden. Nu har det visats att urvalsarbetet kan snabbas på med hjälp av modern teknik som kan påvisa kemiska markörer för motståndskraft hos enskilda träd.
Michelle Cleary, universitetslektor, Institutionen för sydsvensk skogsvetenskap, Sveriges lantbruksuniversitet, Alnarp, michelle.cleary@slu.se
Vetenskaplig artikel:
Ash dieback risks an extinction cascade.Biological Conservation 244 (2020).Tove Hultberg, Jonas Sandström, Adam Felton, Karin Öhman, Jonas Rönnberg, Johanna Witzell & Michelle Cleary.
– Vi befinner oss i en unik situation där vi som forskare vill studera konsekvenserna. Delar av elitidrotten har blivit en otroligt stark kommersiell produkt – nu har basen för den i stort sett försvunnit, säger Susanna Hedenborg, professor och den forskare som leder projektet.
Men det är inte bara elitidrotten som är i fokus för projektet. Forskarna vänder sig till idrottsledare, idrottsutövare, idrottspublik och supporters på alla nivåer för att dokumentera erfarenheter av krisen. Materialet ska ligga till grund för framtida forskning.
Berättelser om idrottens betydelse i våra liv
– Vi har redan fått in ett hundratal berättelser med stor spännvidd. Någon berättar att de rör sig mer ute i naturen nu, eftersom de inte kan gå på gym, medan någon annan talar om att de sörjer att de inte kan följa sitt fotbollslag i Allsvenskan trots att de köpt årskort. Gemensamt för dem är att de belyser hur stor del idrott och fysisk aktivitet har i våra liv, säger Susanna Hedenborg som menar att coronakrisen samtidigt ställer många av idrottens frågor på sin spets.
– Vad gör barn och unga med sin lediga tid när cuper och träningar ställs in? Blir de mer stillasittande, något forskarna varnat för redan tidigare, eller utvecklas nya rörelsekulturer? Påverkas alla på samma sätt, eller är det som andra forskare visat, stora skillnader mellan hur olika grupper har tillgång till idrott och friluftsliv?
Ska göra djupintervjuer
Susanna Hedenborg ger exempel på andra frågeställningar som är intressanta för forskningen: Vad händer till exempel när en person som ägnat större delen av sin ungdomstid på träningar för att nå världstoppen helt plötsligt behöver ändra inriktning på sitt liv? Hur ser framtiden ut för de stora mästerskapen? Kanske kommer de att arrangeras på mer hållbara sätt i framtiden?
Nästa steg i projektet är djupintervjuer. Insamlingen av material kommer att pågå till hösten.
– Det är svårt att överblicka alla konsekvenser av coronakrisen men det är nu vi måste dokumentera människors erfarenheter – det blir ett viktigt underlag för framtida forskare, säger Susanna Hedenborg.
Sexuella övergrepp drabbar ungefär var tionde flicka och var tjugonde pojke. Största gruppen förövare är män med pedofili, det vill säga män som tänder sexuellt på barn. Trots polisiära, tekniska och politiska initiativ fortsätter övergreppen mot barn att öka, framför allt övergrepp via internet. Det finns därför ett stort behov av effektiva och vetenskapligt utprövade behandlingar för pedofili.
Forskare vid Karolinska institutet och Göteborgs universitet har nu utvärderat effekten av läkemedlet degarelix, som är godkänt för behandling av prostatacancer. Det stänger av produktionen av manligt könshormon, testosteron, och minskar inom loppet av några timmar testosteronnivåerna i kroppen. Läkemedlet ges i injektionsform och fylls på var tredje månad.
Dämpade sexuell lust och sexuell attraktion till barn
I studien ingick 52 män med pedofili från hela Sverige. Männen lottades till behandling med läkemedlet degarelix eller en verkningslös placebosubstans. Varken deltagarna eller forskarna visste vilka som fått läkemedlet förrän studien var över.
Behandling med degarelix ledde till att två viktiga riskfaktorer för att begå övergrepp dämpades: hög sexuell lust och sexuell attraktion till barn. Effekterna märktes redan inom två veckor.
– Det är viktigt att kunna erbjuda en behandling med snabbt insättande effekt. Patienternas egna upplevelser av läkemedlet var överlag positiva, säger Christoffer Rahm, chefsöverläkare i psykiatri vid Psykiatri Södra Stockholm och forskare vid institutionen för klinisk neurovetenskap, Karolinska Institutet, som har lett arbetet med den nya studien.
De flesta ville fortsätta med läkemedlet
Framför allt beskrev männen gynnsamma effekter på sexualiteten. Flera angav att de fick ett inre lugn, att tankarna på sex inte längre var dominerande och att de tappade sitt sexuella intresse för barn. En majoritet ville fortsätta med läkemedlet efter studiens slut.
– Den här studien är ett viktigt steg mot evidensbaserad behandling för pedofili. Vi planerar nu att genomföra en ny studie där samma preparat ska utvärderas över längre tid och jämföras med psykoterapi, säger Christoffer Rahm.
Rekryterades via hjälplinje
All medverkan var frivillig och männen rekryterades via Preventell, som är en nationell hjälplinje vid oönskad sexualitet. Preventell är initierad av ANOVA, en mottagning inom andrologi, sexualmedicin och transmedicin vid Karolinska universitetssjukhuset. Tanken med hjälplinjen är att erbjuda en snabb kanal in i specialiserad behandling för personer med farlig eller oönskad sexualitet och därigenom förebygga övergrepp och sexuellt våld.
Vissa av deltagarna som behandlades med degarelix fick värmevallningar och reaktioner vid injektionsstället. Det är svårt att dra några slutsatser om psykiska biverkningar eftersom många av deltagarna mådde dåligt redan innan studien startade. Se den vetenskapliga artikeln för en fullständig lista över biverkningar och effekter.
Christoffer Rahm, överläkare, forskare vid institutionen för klinisk neurovetenskap (Centrum för psykiatriforskning), Karolinska institutet, christoffer.rahm@ki.se
– Inte minst i dessa coronatider kan dator och smart mobiltelefon vara mycket värdefulla för att bryta de äldres isolering och för olika former av service, men många äldre behöver stöd att ta sig över den tröskel det innebär att komma igång, säger Caroline Fischl, doktorand vid Umeå universitet.
Digital teknik välkomnas
I sin avhandling har Caroline Fischl i fyra studier följt sammanlagt 46 personer i åldrarna 66 till 95 år i norra Sverige. Studierna genomfördes före den nuvarande coronapandemin. Många äldre upplevde att både de sociala nätverken och den samhällsservice de kan ta del av minskar – särskilt på landsbygden – och att den digitala tekniken delvis kan kompensera för det.
Genomgående välkomnade äldre den digitala tekniken i sig. Men det gick att se att de också upplevde olika svårigheter att nyttja den. Därför studeras i avhandlingen hur ett strukturerat tillvägagångssätt för att skräddarsy stöd för äldres engagemang i digitala aktiviteter kan utformas. Stödet innefattar olika individualiserade interventionsstrategier, såsom att anpassa visuella inställningar på den digitala enheten och skapa instruktionsmaterial baserat på äldres behov och preferenser.
Att känna kontroll är viktigt
Det gick även att se att en avgörande faktor för att den äldre ska använda digital teknik är att den känns relevant i den egna tillvaron. Relevans handlar inte bara om att en äldre person ska känna sig intresserad av eller nyfiken på digital teknik, utan om teknikens användbarhet i överensstämmelse med personens mål, behov och värderingar. Att uppleva att man har val och kan utöva kontroll över sig själv och miljön är också viktig för att äldre ska kunna engagera sig mer frekvent i de aktiviteterna.
– Att hjälpa äldre att hitta relevans för digital teknik och att uppleva val och kontroll är en del av de skräddarsydda stöden, säger Caroline Fischl.
Caroline Fischl, Institutionen för samhällsmedicin och rehabilitering, Umeå universitet, caroline.fischl@umu.se. Hon är legitimerad arbetsterapeut i Filippinerna och Sverige med en masterexamen i ergonomi och magisterexamen i arbetsterapi.
– Social ångest verkar vara ett problem som är starkt sammanflätad med personligheten men som samtidigt visar stor variation, säger professor Tomas Furmark, professor vid institutionen för psykologi vid Uppsala universitet som har lett studien.
Forskare har sedan länge letat efter samband mellan personlighetsfaktorer och risken att utveckla psykiatriska sjukdomar. Inom vetenskapen beskrivs personlighet med hjälp av fem väletablerade dimensioner: neuroticism, det vill säga emotionell instabilitet, extraversion som handlar om hur utåtriktad man är, öppenhet, vänlighet och samvetsgrannhet – de så kallade Big Five.
Personligheten sammanflätad med ångestdiagnos
En studie från Uppsala universitet, nu publicerad i Plos One, visar att personligheten är starkt sammanflätad med diagnosen social ångest, även kallad social fobi.
I studien deltog 265 personer med diagnosen. De fyllde i omfattande personlighetsformulär, enligt NEO Personality Inventory (NEO-PI-R)-skalan samt Karolinska Scales of Personality (KSP), och jämfördes mot diagnosfria kontrollpersoner och även mot svenska normdata.
Personerna med social ångest hade markant avvikande personlighetsdrag med framförallt hög neuroticism, det vill säga känslomässig instabilitet, och introversion, att man är introvert, inåtriktad.
Individuell personlighetsmässig variation
Samtidigt visade studien att det fanns stor personlighetsmässig variation bland de ångestdrabbade individerna där tre personlighetsgrupper kunde urskiljas, baserat på klusteranalys av Big Five personlighetsdimensionerna.
Den första gruppen, med prototypisk social ångest, var både höggradigt ängsliga och introverta – vilket ofta ses som grundformen för social ångest. Men dessa individer utgjorde endast en tredjedel (33 procent) av patientgruppen
Den andra gruppen (29 procent), med introvert-samvetsgrann social ångest var väldigt introverta men mer måttlig ängsliga och de hade också hög samvetsgrannhet.
Den tredje och största gruppen (38 procent) med instabil-öppen social ångest, var ängsliga och känslosamma men nästintill normalextroverta personer som också visade hög grad av personlighetsmässig öppenhet jämfört mot normdata.
– Det är tänkbart att orsakerna till den sociala ångesten skiljer sig åt för de tre grupperna, till exempel när det gäller avvikelser i hjärnans signalämnen och genetiska faktorer. Det kan också vara så att de olika grupperna behöver olika behandlingsinsatser, men det behövs ytterligare studier för att klargöra om det spelar roll och i så fall vilken, säger Tomas Furmark.
Social ångest (social fobi) kan ta sig uttryck på många olika sätt, vilket kan medföra problem vid diagnostik. I denna studie undersökte vi personlighetsdrag hos ett stort urval av patienter (N = 265) som diagnostiserats med social ångest jämfört med friska kontroller (N = 164) med hjälp av den reviderade NEO Personality Inventory (NEO-PI-R) skalan samt Karolinska Scales of Personality (KSP). Dessutom identifierade vi subtyper av social ångest baserat på klusteranalys av NEO-PI-R Big Five personlighetsdimensionerna. Betydande gruppskillnader i personlighetsdrag mellan patienter och kontroller noterades på alla Big Five-dimensioner utom agreeableness (vänlighet).
Gruppskillnader noterades vidare på de flesta underfasetterna av NEO-PI-R och nästan alla KSP-variabler. En logistisk regressionsanalys visade emellertid att endast neuroticism och extraversion kvarstod som oberoende prediktorer för patient/kontrollgrupp när man kontrollerade för effekterna av de andra Big Five-dimensionerna. Dessutom visade endast neuroticism och extraversion stora effektstorlekar när ångestpatienterna jämfördes med svenska normdata för NEO-PI-R.
En tvåstegs-klusteranalys resulterade i att tre separata kluster av social ångest kunde identifieras – dessa benämndes som Prototypisk (33%), Introvert-Samvetsgrann (29%) och Instabil-Öppen (38%). Individer i det prototypiska klustret visade de största avvikelserna på Big Five-dimensioner och profilanalyser visade vidare att dessa individer var svårast drabbade när det gäller graden av social ångest, självskattad rädsla vid tal inför grupp, traitångest och ångestrelaterade KSP-variabler.
Ytterligare studier behövs för att klargöra om personlighetstyperna vid social ångest skiljer sig åt gällande orsaksfaktorer och behandlingsrekommendationer. Men de nuvarande resultaten tyder på en betydande heterogenitet när det gäller personligheten hos socialt ängsliga individer och understryker att social ångest är ett mångdimensionellt problem.
Kontakt:
Tomas Furmark, professor vid institutionen för psykologi vid Uppsala universitet, tomas.furmark@psyk.uu.se.
Ett elektrokardiogram, eller EKG, är ett diagram som visar de elektriska signaler som skapas i hjärtat och kan avslöja olika typer av sjukdomar som påverkar det. Det används rutinmässigt i vården och varje EKG måste idag tolkas manuellt av en hjärtspecialist.
Tränat på 2 miljoner EKG:n
Den nya studien visar hur en AI automatiskt kan diagnostisera avvikelser som kan upptäckas i ett EKG. AI:n har först tränats på fler än 2 miljoner insamlade EKG:n som hjärtspecialister har diagnostiserat manuellt. På så sätt lär den sig att hitta de typiska mönstren för sex av de vanligaste EKG-avvikelserna och kan därefter ställa diagnos på en helt annan patient med någon av dessa sjukdomar, lika bra som en hjärtspecialist.
Än är metoden inte färdig att användas på läkarmottagningar och sjukhus. Men forskarna bedömer att den i framtiden har stora möjligheter att förbättra hjärtsjukvården i låg- och medelinkomstländer där stora delar av befolkningen inte har samma tillgång på specialister som kan tolka EKG som vi har här i Sverige.
Samarbete mellan forskare inom medicin och AI
– Detta är det första resultatet av ett samarbete som vi byggt upp under de senaste två åren. Att våga satsa på den här typen av djupa samarbeten mellan forskare inom AI och forskare inom medicin tror jag väldigt mycket på för att framöver skapa ny kunskap som kan hjälpa oss människor till en bättre tillvaro, säger Thomas Schön som forskare i maskininlärning/AI vid Uppsala universitet och ansvarar för den tekniska delen i studien.
Den matematiska modell, så kallade djupa artificiella neurala nätverk, som ligger till grund för den här studien är ett bra exempel på grundtanken inom maskininlärning där datorer själva bygger en modell och använder den för att lära sig lösa uppgifter från insamlade data. Den metoden skiljer sig från det klassiska sättet att arbeta med en dator och där datorn manuellt programmeras exakt för den specifika uppgift den ska lösa. Vid många problemställningar har resultaten visat sig bli bättre om maskininlärning används och datorn själv får hitta mönster från insamlade siffror, texter, diagram och bilder.
Vetenskaplig artikel:
Automatic diagnosis of the 12-lead ECG using a deep neural network. Antônio H. Ribeiro, Manoel H. Ribeiro, Gabriela M.M. Paixão, Derick M. Oliveira, Paulo R. Gomes, Jéssica A. Canazart, Milton P. S. Ferreira, Carl R. Andersson, Peter W. Macfarlane, Wagner Meira Jr., Thomas B. Schön, Antonio Luiz P. Ribeiro. Nature Communications, 11(1760), 2020
Kontakt:
Thomas Schön, professor i reglerteknik vid institutionen för informationsteknologi, systemteknik, Uppsala universitet, thomas.schon@it.uu.se
Det är tack vare nyinstallerade datorbaserade verktyg för läkemedelsutveckling som Per-Erik Olsson kan scanna bland miljontals molekyler som kan hämma olika funktioner hos coronaviruset.
– Vi vill försöka identifiera molekyler som kan binda till coronavirusets proteiner, ansvariga för att viruset kan ta sig in i mänskliga celler. Det handlar om att bromsa infektionsförloppet och på så sätt ge kroppen bättre chans att försvara sig, förklarar Per-Erik Olsson, professor i biologi vid Örebro universitet.
Datorbaserad läkemedelsutveckling
Med hjälp av datorbaserade metoder för läkemedelsutveckling är det möjligt att inom loppet av bara några veckor hitta molekyler med hög potential för användning i både läkemedel och grundforskning.
– Fördelarna med datorbaserade metoder är att de är mycket snabbare än experimentella studier. På ganska kort tid kan man från miljontals molekyler begränsa urvalet till cirka femtio potentiella hämmare av coronaviruset, en process som skulle ta flera år i ett laboratorium, säger Per-Erik Olsson.
På så sätt kan forskarna identifiera möjliga läkemedel som i ett nästa steg behöver testas i levande celler.
– Det här är otroligt kraftfulla verktyg som öppnar många nya dörrar. En annan möjlighet är att vända på processen och välja ut en substans av intresse, till exempel ett miljögift, och undersöka vilka system i cellerna som blir påverkade.
Könsskillnader i hjärnan
Per-Erik Olsson håller på att etablera en enhet för datorbaserad läkemedelsutveckling vid Örebro universitet efter att ha spenderat fyra månader vid University of California San Diego för att lära sig mer om dessa metoder. I vanliga fall forskar han om könsskillnader i hjärnan och proteiner som påverkar dess utveckling – ett forskningsprojekt som finansieras av Vetenskapsrådet.
– Vi undersöker också vilka molekyler som kan blockera cancerutveckling i hjärnan för att se om vi kan hitta kandidater som kan fungera som läkemedel, säger han.
I framtiden vill Per-Erik Olsson använda de datorbaserade metoderna för att även bidra till utvecklingen av nya antimikrobiella behandlingsmetoder. Han planerar att starta forskningssamarbeten med andra forskare och att använda metoderna i undervisningen.
Att tillfälligt byta spår i forskningen för att studera coronaviruset, något som också Vetenskapsrådet stöttar, ser Per-Erik Olssons som en tjänst till samhället.
– Vi gör ett försök och ser vad vi kan hitta. Den stora utmaningen för andra forskare blir sedan att testa dessa molekyler i experimentella studier.
Forskarnas hypotes var att belastning med tyngder i viktvästarna skulle leda till en kompensatorisk minskning av kroppsvikten. I den kliniska studien ingick 69 personer, med kroppsmasseindex (BMI) på mellan 30 och 35, den lägsta graden av fetma. Deras instruktioner var att bära en viktväst åtta timmar per dag under tre veckor, och i övrigt leva som vanligt.
Alla studiedeltagare bar viktvästar, men lottades att ingå i en av två grupper. Kontrollgruppen fick bära lättare västar som vägde ett kilo, medan behandlingsgruppen fick bära tyngre västar som vägde cirka elva kilo. När de tre veckorna passerat hade de försökspersoner som bar de tyngre västarna gått ner 1,6 kilo medan de som bar de lätta västarna gått ner 0,3 kilo.
– Vi tycker att det är mycket intressant att behandlingen med de tyngre viktvästarna minskade fettmassan medan muskelmassan samtidigt var intakt, säger professor Claes Ohlsson vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet.
Större effekt än vid många typer av träning
– Den effekt vi kunde se på fettmassan under detta korta försök var större än vad man brukar se efter olika former av fysisk träning. Men vi kunde inte avgöra om det var underhudsfett eller det farliga bukfettet som minskat, alltså det fett i bukhålan som är starkast kopplat till hjärt-kärlsjukdomar och diabetes, säger John-Olov Jansson, professor vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet.
Forskarna har tidigare i djurstudier, som publicerades 2017, visat att det finns ett jämnviktsystem som strävar efter att hålla kroppsvikten konstant. Forskarna har gett det namnet gravitostat. Hos möss sker denna reglering bland annat via påverkan på aptiten. För att fungera måste systemet innefatta en kroppsegen badrumsvåg. Forskarnas nya kliniska studie visar att det finns en liknande inbyggd badrumsvåg också i människa.
Nytt perspektiv på stillasittande
Om människor sitter ned mycket verkar det som att utslaget på den kroppsegna badrumsvågen blir för lågt. Det kan förklara att sittande så tydligt kopplas till fetma och ohälsa. Viktvästarna kan leda till att utslaget på den kroppsegna vågen blir högre, vilket minskar kroppsvikten.
Många frågor om hur gravitostaten fungerar återstår för forskarna att besvara. Bland annat vill de studera om ändrad energiförbrukning, aptit och rörlighet bidrar till viktnedgången för människor som får bära viktvästar. Forskarna vill också se om viktminskningen fortsätter för dem som bär viktväst under en längre tid än tre veckor, och om det farliga bukfettet minskas av behandlingen.
– Det finns forskningsrapporter som visar ett samband mellan symptom på covid-19 och luktnedsättning. Vi vet inte än vad det beror på men det verkar vara relativt vanligt. Om man är medveten om förändringen och har symtomen kan man isolera sig själv och förhindra att sprida smittan vidare. Det är viktig information att nå ut med, säger Jonas Olofsson, forskare vid Psykologiska institutionen och ansvarig för Stockholms universitets del av projektet
Rapporter om påverkad smak och lukt
Den enkät som studien utgår från har tagits fram av The Global Consortium for Chemosensory Research (GCCR), ett nätverk med över 400 forskare från 50 olika länder.
Nätverket bildades som respons på anekdotiska rapporter om att luktsinnet påverkas av covid-19. Syftet med enkäten är att ta reda på om och hur lukt- och smaksinnena förändras för de som drabbas av covid-19, och om viruset på detta sätt skiljer sig från andra luftvägssjukdomar. Jonas Olofsson hoppas att de första resultaten kan komma redan innan april är slut.
– Jag tycker det är fantastiskt att forskning kan gå så här snabbt. Hundratals personer går samman och får saker gjorda. Jag hoppas att det här kommer att förändra forskningen om de kemiska sinnena, och att det här kommer att leda till nya studier där den här stora gruppen samarbetar, säger han.
Svårt att jämföra luktsinnet med andra
I enkäten finns frågor om hur man upplever lukt och smak och vilka symptom man i övrigt upplever. Forskning av Jonas Olofsson och hans dåvarande doktorand Ingrid Ekström, nu vid KI, visar att människor är bra på att uppskatta förändringar i sitt eget luktsinne.
– Tidigare har det sagts att vi inte har förmågan att bedöma det egna luktsinnet. Den som tror sig ha bra luktsinne har inte alltid det, men det är svårt att värdera sitt luktsinne i jämförelse med andra. Däremot har vi kunnat visa att man är bra på är bra på att upptäcka om man själv får ett försämrat luktsinne, särskilt om det sker snabbt, och det är det som är intressant i det här fallet, säger Jonas Olofsson.
Framstegen är världsunika: Patienterna har levt sina vanliga liv, med tankestyrda proteser, i upp till sju år. I upp till tre år har de också upplevt en ny funktion i vardagen – beröringskänsel i proteshanden.
Se filmen The most natural robotic prosthesis in the world (12.19)
Forskningen leds av Max Ortiz Catalan, docent i medicinteknik på Chalmers, i samarbete med Sahlgrenska Universitetssjukhuset, Göteborgs universitet och företaget Integrum i Göteborg. Forskare i Österrike och USA har också bidragit till den senaste studien.
Implanterade elektroder styr protesen
– Vår studie visar att en proteshand som förankras i skelettet, och styrs med implanterade elektroder, kan göra mycket mer precisa rörelser än en konventionell proteshand. Funktionen förbättras ytterligare när vi återskapar förmågan att uppfatta beröringstryck, som innebär att patienterna känner hur hårt de ska greppa olika föremål. Över tid har patienterna blivit allt bättre på att uppfatta även små tryckförändringar mot proteshanden, säger Max Ortiz Catalan.
– Men det viktigaste resultatet i studien är att den här typen av protes kan vara en kliniskt genomförbar ersättning för en förlorad arm. Oavsett hur sofistikerat ett neuralt gränssnitt är så kan det bara göra verklig nytta om det finns en säker och långsiktigt stabil koppling mellan patienten och protesen. Vi har nu visat detta för första gången, med en armprotes som kan styras tillförlitligt och förmedla känsel, i patienternas vardag. Sedan de fick sina proteser har de använt dem kontinuerligt i både yrkesliv och på fritiden.
Permanent koppling till patientens nerver
Armprotesen är unik eftersom den kombinerar flera olika egenskaper som inte har visats tillsammans hos någon annan liknande teknologi i världen:
Protesen har en permanent koppling till patienternas nerver, muskler och överarmsben.
Den har både tankestyrning och konstgjord känsel.
Patienterna behöver inte bära med sig någon tillhörande utrustning utanför kroppen, såsom batteri eller dator.
Tekniken har inte bara visat sig fungera under en kortare period i en kontrollerad labbmiljö. Den används fortlöpande av patienterna under alla deras vardagliga aktiviteter, utan hjälp från forskarna.
Den nyaste delen av teknologin, konstgjord känsel, utgår från tre trycksensorer i protesens tumme. Signalerna från dem överförs via ett implanterat gränssnitt i armstumpen till nerver som leder mot hjärnan. Patienterna kan därmed känna när de tar tag i ett föremål och hur hårt de trycker, vilket är avgörande för att efterlikna en biologisk hand.
Utmaningen är det neurala gränssnittet
– Idag är det inte sensorerna som är flaskhalsen för att skapa konstgjord känsel, säger Max Ortiz Catalan. Utmaningen är att skapa neurala gränssnitt som sömlöst kan överföra stora mängder artificiellt insamlad information till nervsystemet, på ett sätt som användaren kan uppfatta naturligt och utan ansträngning.
Operationerna inom projektet har gjorts på Sahlgrenska Universitetssjukhuset, ledda av professor Rickard Brånemark och doktor Paolo Sassu. Målet för hela det Chalmersledda forskarlaget och Integrum är att utveckla en brett tillgänglig produkt, som kan fungera för så många som möjligt av de över en miljon människor som lever med en amputerad arm eller ett ben runt om i världen.
– Just nu deltar de svenska patienterna i vår kliniska validering av teknologin för armproteser, säger Max Ortiz Catalan. Vi räknar med att detta system kommer att bli tillgängligt även utanför Sverige inom ett par år. Vi gör också stora framsteg med en motsvarande teknologi för benproteser, som vi planerar att implantera hos en första patient senare i år.
Så funkar tekniken
Armprotesens styrsystem kallas för E-Opra, och baseras på implantatsystemet Opra från Integrum AB. Implantatsystemet förankrar protesen i skelettet i amputationsstumpen genom så kallad osseointegration (osseo = ben). Samtidigt fästs elektroder på muskler och nerver inne i amputationsstumpen. E-Opra skickar signaler åt båda hållen mellan protes och hjärna, precis som i en biologisk arm.
Protesen styrs med tankekraft, via de viljestyrda elektriska muskel- och nervsignalerna i armstumpen, som elektroderna fångar upp. Signalerna leds till implantatet, som går genom huden och kopplas till protesen. De leds sedan till ett inbäddat kontrollsystem som forskarna har utvecklat. Det är tillräckligt litet för att få plats inuti protesen, och behandlar signalerna med sofistikerade avkodningsalgoritmer med hjälp av artificiell intelligens. Resultatet blir styrsignaler till proteshandens rörelser.
Den konstgjorda känseln utgår från trycksensorer i protestummen. Signalerna från dessa omvandlas av kontrollsystemet i protesen till elektriska signaler, som sedan stimulerar en nerv i armstumpen. Nerven leder till hjärnan, som därmed uppfattar trycknivån mot handen.
Implantatsystemet kan kopplas till alla kommersiellt tillgängliga proteser, så att de kan fungera mer effektivt.
Så upplevs den konstgjorda känseln
Människor som förlorar en arm eller ett ben upplever oftast fantomkänslor, alltså att den saknade kroppsdelen finns kvar. När trycksensorerna i protestummen reagerar upplever patienterna i studien att förnimmelsen kommer från deras fantomhand. Var på fantomhanden det är varierar mellan patienterna, beroende på vilka nerver i armstumpen som tar emot signalerna. Det lägsta trycket kan upplevas som att huden nuddas med spetsen av en blyertspenna. Med ökande tryck blir förnimmelsen starkare och allt mer ”elektrisk”.
Patienter som amputerats ovanför armbågen
Den aktuella studien behandlar patienter som är amputerade ovanför armbågen. Det användningsområdet ligger närmast en färdig produkt. Forskargruppen arbetar parallellt med ett anpassat system för amputationer nedanför armbågen. Där finns det, i stället för ett stort ben, två mindre ben som implantatet ska förankras i. Gruppen arbetar också med att anpassa systemet för benproteser.
Max Ortiz Catalan, institutionen för elektroteknik, leder labbet Biomechatronics and Neurorehabilitation Laboratory på Chalmers, maxo@chalmers.se
Björn Olsen, professor i infektionssjukdomar vid Uppsala universitet, fick höra talas om det nya coronaviruset 3 januari 2020.
– Marken försvann under mina fötter, säger Björn Olsen.
Björn Olsen har studerat pandemier i 25 år och har länge sagt att frågan är inte om utan när nästa pandemi kommer. För honom var slutsatsen självklar: Det här blir en pandemi.
Men informationen från Kina var i början av januari knapphändig. Kinesiska myndigheter rapporterade om människor som blivit sjuka av ett nytt virus inom corona-familjen. De menade också att viruset inte smittar lätt mellan människor, ett påstående som skulle visa sig helt felaktigt.
Men snart kom mer information, både om virusets smittsamhet och dess ursprung. Fladdermöss pekades tidigt ut som ursprungliga bärare av viruset och den 10 januari hade kinesiska forskare vid Fudan University i Shanghai kartlagt dess arvsmassa och delade informationen med resten av världen.
Fladdermusen ett viruslager
Den utpekade fladdermusen tillhör gruppen hästskonäsor som är små insektsätande fladdermöss. Fladdermusen kan bära på virus utan att själv bli sjuk och dö vilket gör att kolonierna av fladdermöss fungerar som ett slags viruslager. När en människa blir infekterad producerar kroppen interferoner, en av de tidiga mekanismerna i immunförsvaret, som svar på bland annat virusattacker. Fladdermöss producerar interferon hela tiden.
Det finns omkring 5000 varianter av coronavirus hos fladdermöss, enligt kinesiska forskare. På bilden en liten hästskonäsa, Rhinolophus hipposideros Bild: F. C. Robiller / naturlichter.de / CC BY-SA
– De kan integrera virusets arvsanslag i sitt eget dna och på så sätt producera egna virusprotein som funkar ungefär på samma sätt som när man injicerar vaccin, säger Magnus Gelang, biolog och vetenskaplig intendent vid Göteborgs naturhistoriska museum.
– De blir också väldigt varma när de jagar på natten och många virus är värmekänsliga, vilket är en ytterligare anpassning för att klara av ständiga virusinfektioner, säger Magnus Gelang.
I Sverige finns 19 arter av fladdermöss, men enligt Magnus Gelang finns det inget skäl till att vara rädd för fladdermöss. Snarare kan vi tacka dem för att de äter stora mängder mygg när vi sitter ute och grillar. Det är framför allt när vi blandar vilda och tama djur i stressade miljöer som risken för smittor som denna uppkommer. Han påpekar också att det inte är fladdermössen som sprider smittan till oss.
Bild: Magnus Gelang
Annan bärare tog viruset till människa
– Det är ganska onyanserat att säga att virusen kommer från fladdermössen och att de sprider det. De sprider inte till oss utan vi plockar hem det, troligtvis via någon annan vektor däremellan.
En vektor, ett djur som så att säga tar viruset ett steg närmare människan, behövs ofta för att viruset ska utveckla de egenskaper som krävs för att ta sig in i mänskliga celler. Men första ledet i den här kedjan är människor som samlar in fladdermöss, trycker ihop dem i trånga burar och transporterar dem till en marknad där de småningom slaktas. Hanteringen stressar djuren, vilket ökar produktionen av virus. Detta i en miljö som är rik på möjliga vektorer.
Djurmarknad grogrunden
– Det är väldigt många som ränner omkring i en miljö där det är mycket blod, avföring och slem, säger Björn Olsen. Rätt vad det är så är det någon som plockar upp viruset.
I det här fallet har en specifik djurmarknad, en så kallad wet market där det säljs både levande och döda djur, pekats ut som den plats där viruset tog klivet över till människan.
Wet market. Bild: Hao Rui on Unsplash
Länge tycktes myrkotten vara den mest sannolika vektorn.I Kina betraktas myrkottens kött som en delikatess och djurets fjäll används i kinesisk medicin, och myrkotten är hårt utsatt för illegal jakt och handel. Det var i beslagtagna myrkottar, på väg att smugglas in i Kina, som forskare hittade virus som var nära besläktade med det nya coronaviruset SARS-CoV-2.
En ny studie, publicerad i mitten på april 2020, i tidskriften Molecular Biology and Evolution, förkastar teorin om myrkotten och presenterar istället hundar som möjliga vektorer. Enligt den teorin skulle gatuhundar ha ätit fladdermöss, eller delar av dem, fört över smittan till sällskapshundar som i sin tur smittat människor.
Men teorin har, precis som andra teorier om vektorer, kritiserats av andra forskare och sökandet efter det djur som transporterat viruset till människan fortsätter.
Myrkotten och olika ormar är hårt utsatt för illegal jakt och handel. Myrkottar bär på coronavirus som är mycket lika nCoV-2019. Bild: Dan Bennett / CC BY
Björn Olsen betraktar det som händer nu som en generalrepetition inför nästa pandemi. Trots att han är långt ifrån ensam om att ha varnat för pandemier kunde det nya viruset, SARS-CoV-2, utan några större svårigheter kolonisera människor i så gott som hela världen. Hade SARS-CoV-2 kunnat stoppas? Kan nästa virus stoppas?
– Problemet är att vi inte har satsat så mycket på den här typen av forskning, säger Björn Olsen. Det vi har satsat på är den individualiserade medicinen, cancersjukdomar och liknande, men vi har glömt bort den mikrobiella världen som vi lever i.
Skräck att dödligt virus muterar
Då och då har den här världen gjort sig påmind. Oftast har det varit influensavirus som plötsligt muterat och gjort fåglar sjuka. Ibland drabbas även människor.1997 fick viruset H5N1 ett utbrott bland höns i Hongkong, flera människor blev smittade och sex personer dog.
För att få bukt på smittan dödades 1,5 miljoner tamhöns och andra fåglar. I februari 2003 muterade viruset H7N7 bland tamhöns i Nederländerna. Utbrottet spred sig till Belgien och Tyskland och sammanlagt avlivades 31 miljoner fjäderfän till en kostnad av nära 12 miljarder kronor. I december samma år var det dags igen när H5N1 orsakade massdöd bland höns och ankor i flera asiatiska länder. 24 människor dog och 120 miljoner fåglar avlivades.
Faran, eller snarare skräcken, är att ett virus med hög dödlighet ska mutera sig till förmågan att smitta mellan människor.
Bild: Mikael Frivold on Unsplash
Björn Olsen är också ornitolog och har i 20 år studerat virus i änder som fångats i ett andfänge som satts upp vid Ottenby fågelstation på Ölands södra udde. De flesta virus som hittas är ofarliga för människan och gör inte heller fåglarna sjuka.
Han skulle gärna se att den här virusjakten blev lite vanligare, över hela världen.
– Att man har provtagningsstationer bland fladdermöss, bland fåglar – vilda och tama, och bland tamdjur. Man kan köra det här i realtid och ser vi ett virus som börjar bete sig annorlunda kan vi värdera den här informationen och vidta åtgärder. Då ligger man kanske inte steget före, men i alla fall jämsides med viruset.
Bild: Ottenby fågelstation
Var femte and bär på influensavirus
Ottenby fågelstation drivs idag av föreningen Birdlife Sverige. För ett år sedan föreslog Region Kalmar län, tillsammans med Linnéuniversitetet och BirdLife att utveckla verksamheten till ett forskningscenter för fågelburna infektioner. Neus Latorre-Margalef, doktor i mikrobiologi vid Linnéuniversitetet, har precis avslutat den förstudie som då påbörjades.
– Vi fångar änderna när de flyttar. Under hösten när de flyttar till varmare länder bär 20-30 procent av dem på influensavirus, säger hon.
Influensa innebär tarminfektion för fåglarna
För fåglarna är influensa huvudsakligen en tarminfektion. När änderna fångats in tar forskarna prover antingen med en tops som förs in i kloaken eller som tas från färsk avföring änderna ger ifrån sig när de väntar i individuella kartonger innan ringmärkning. Proverna fryses ner till minus 70 grader och transporteras till ett laboratorium på Linnéuniversitetet där de analyseras. Proverna sparas i ett arkiv som idag innehåller cirka fyra tusen influensaisolat.
– En del har vi lyckats sekvensera och gjort studier över hur de förändrats över tid. Genom att jämföra med virus från andra länder kan vi se hur virus sprids i olika geografiska områden. Då kan vi bedöma risken för spridning till kycklingar, säger Neus Latorre-Margalef.
– I Europa finns en hög biosäkerhet för kycklingar och djur som går till matproduktion. Men det är inte på samma sätt i Asien där man har vilda fåglar och tama änder i nära kontakt med andra djur och människor. Det är där virus kan ha nya möjligheter att hoppa till nästa värd.
För drygt tio år sedan startade det amerikanska forskningsprojektet PREDICT för att identifiera och övervaka virus som har potential att orsaka en pandemi. Sammanlagt hittades 1200 sådana virus, varav 160 nya coronavirus. PREDICT utbildade och gav stöd till 60 laboratorier världen över, bland annat det i Wuhan i Kina som senare identifierade SARS-CoV-2.
2016 startade WHO projektet R&D Blueprint för att ta fram en lista över patogener som riskerade hota den globala hälsan och där människan saknade motmedel i form av vaccin. SARS och MERS hamnade på listan, liksom Ebola. Två år senare, i början av 2018, satte forskarna i R&D Blueprint upp en möjlig, tidigare okänd patogen på listan. Den går under namnet ”Disease X”.
Ett år senare publicerade forskare på Wuhans institut för virologi en studie som varnade för att ett coronavirus riskerar att spridas bland människor i Kina, och att fladdermöss kommer att vara källan.
PREDICT finansierades av den amerikanska biståndsmyndigheten USAID. I september, två månader innan det nya coronaviruset slog till, ströp Trumpadministrationen finansieringen av PREDICT. I början av april sa en talesperson för USAID till tidningen LA Times att de planerar ett nytt initiativ för att förhindra att virus tar sig från djur till människa.
Övervakning kan stoppa ny pandemi
Virus överförs från vilda djur till människa via mötespunkter mellan vilda och tama djur. Genom att övervaka de virus som rör sig i naturen kan ett potentiellt farligt virus stoppas innan det orsakar en pandemi. Vid flera tillfällen har influensavirus hos fågelbesättningar stoppats genom att stora mängder fåglar har avlivats. Tamboskap kan också vaccineras för att stoppa spridningen.
Forskare arbetar också med att ta fram vaccin och läkemedel som är verksamma mot en bredare grupp av virus istället för att rikta in sig på det som är aktuellt för stunden. Till exempel vaccin som angriper virusets rna istället för de proteiner som vaccin brukar rikta in sig på.
Björn Olsen tror att en övervakning nu kommer att bli av.
– Ja, jag tror det. Kineserna har varit duktiga på att övervaka fladdermöss, tack vare en eldsjäl.
Eldsjälen heter Shi Zhengli men hennes forskningsområde har gett henne smeknamnet Bat woman. Hon jobbar på smittskyddsinstitutet i Wuhan och det var hennes forskning som slog fast att viruset som orsakade det senaste corona-utbrottet 2002/2003 hade sitt ursprung i fladdermöss. När människor i Wuhan började bli sjuka i december förra året kallades hon omedelbart hem från en konferens i Shanghai. Zhengli har varnat för att det finns cirka 5000 varianter av coronavirus hos fladdermöss och att de kommer att orsaka nya pandemier.
– Det finns andra som har tittat på fladdermöss i Afrika, säger Björn Olsen. Och i Sverige har vi har övervakat virus hos änder i tjugo år. Vi kan skapa övervakningssystem som kan förutse vad som kan hända när viruset sliter sig utanför sina artgränser.
Text: Johan Frisk på uppdrag av forskning.se
Vi använder kakor för att ge dig en bättre upplevelse av vår webbplats.
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
