– Att utveckla material med nya funktioner och förbättrad prestanda kräver innovativa insatser inom material- och mekanikforskningen, säger Mahmoud Mousavi, universitetslektor i maskinteknik.
I ett nystartat forskningsprojekt vid Karlstads universitet undersöker och sammanför hans forskargrupp de två begreppen ”metamaterial” och ”defekthantering” i en innovativ kombination. Syftet är att ge nya perspektiv och verktyg i syfte att optimera material med hjälp av strukturell design.
Metamaterial är material med konstruerad intern struktur; artificiella material med egenskaper som inte finns i naturen. I stället för traditionella kemitekniska metoder används strukturell design för att uppnå unika egenskaper. Det ökade intresset för dessa material understryker behovet av kontinuummodeller för design och analys. Nya genombrott inom 3D-utskrift öppnar möjligheter att framställa metamaterialen.
Skapade defekter för att förbättra materialegenskaper
Tanken med defekthantering är att avsiktligt skapa strukturella defekter för att förbättra utvalda materialegenskaper. För att uppnå hållbar tillväxt kan både perfektion och ofullkomlighet i designen av framtida material komma till nytta. Konceptet som sådant har redan blivit realiserat i form av metaytor för att förbättra ytors optiska egenskaper. I detta sammanhang utmanas den traditionella synen att alltid eftersträva perfekta material.
– I ett bredare perspektiv kan med andra ord både perfektion och ofullkomlighet bidra. I detta projekt implementerar vi idén om defekthantering på metamaterialens mekaniska egenskaper.
För att kunna konstruera ett komplext defektsystem med önskade egenskaper kommer en kontinuummodell av ett metamaterial med ett system av defekter att utvecklas. En sådan modell kommer att göra defekthantering möjlig.
– Kunskapen som genereras av detta projekt kommer att ge oss möjligheten att inkludera både perfektion och imperfektion som designparametrar för att åstadkomma metamaterial med önskade egenskaper, säger Mahmoud Mousavi.
Forskningsanslaget från Vetenskapsrådet möjliggör forskning i fyra år, förhoppningen är också att knyta en doktorand till projektet.
Kontakt:
Mahmoud Mousavi, universitetslektor i maskinteknik, Karlstads universitet mahmoud.mousavi@kau.se
Nästan allt i våra liv är designat. Våra datorer, våra bilar, våra bord och våra hus. Design testar våra gränser och berättar för oss hur livet kan vara. Men design kan också få oss att fastna i gamla hjulspår. I sin avhandling menar Søren Rosenbak, som bedrivit sina doktorandstudier vid Designhögskolan i Umeå, att vi inte borde vara rädda för att tänka annorlunda och att vi måste våga utmana konventionella sätt att göra design.
Søren Rosenbak öppnar upp för ett nytt sätt att förstå vad design är och vad den kan åstadkomma. Genom en rad innovativa fältstudier pekar han ut en alternativ riktning för vart design kan och borde vara på väg. Målet är att ta till vara på kreativiteten och fantasin inte bara hos designers utan även medborgare, från alla samhällsskikt.
Nya sätt att mäta städers smartness
I ett projekt som syftade till att ta fram nya idéer för framtidens ”smarta städer” åkte Søren till Hasselt, den ”smartaste” staden i Belgien. Utmärkelsen baseras på mätvärden knutna till luftkvalitet, energiförbrukning och transport. Men, vad händer om dessa traditionella sätt att mäta framsteg, ofta relaterade till banbrytande teknik, bara är ett av många sätt att bedöma hur ”smart” en stad är? Skulle ett annat sätt kunna vara genom att tolka invånarnas lögner om staden?
– Jag var faktiskt mer nyfiken på att se vad de valde att inte mäta i Hasselt, till exempel politik. För att trigga medborgarnas fantasi bad jag folk att berätta en lögn om staden. När du frågar efter en lögn får du naturligtvis ett svåranalyserat underlag. Men, vad jag snart förstod var att varje lögn hade ett korn av sanning. Med andra ord, att förstå vad staden inte är, är ett annat sätt att förstå hur den faktiskt är. Det väcker nya perspektiv. Med utgångspunkt i hur vi tolkade lögnerna började deltagarna i studien skapa prototyper för framtida lösningar för en smartare stad, säger Søren Rosenbak.
Offentlig tebjudning och biblioteksfirande
En av dessa sessioner ledde till att deltagarna en tidig morgon skapade ett event för att fira ett bibliotek som låg i ett område som hade rykte om sig att vara särskilt otrevligt. En annan session resulterade i en offentlig tebjudning med målet att göra det ogästvänliga området kring tågstationen mysigare. Deltagarna placerade ut bekväma soffor och bjöd in passerande att diskutera stadens framtid. Dessa initiativ bör kanske inte ses som fullvärdiga designlösningar, utan mer som metoder för hur man organiskt kan generera nya, alternativa idéer samtidigt som man involverar allmänheten.
– I dag är designprocesser ibland väl enkelspåriga, top-down och konsensusdrivna och misslyckas därigenom ofta med att producera nya, mer fantasifulla perspektiv. En del av detta kommer från det faktum att design ofta tar input huvudsakligen från medborgare som redan känner sig berättigade att bidra. Jag tror att det finns så mycket outnyttjad kreativitet och fantasi där ute. Vi måste hitta bättre sätt att frigöra all den potentialen tillsammans, säger Søren Rosenbak.
Visar hur saker och ting kan vara annorlunda
Att inse att design påverkar en så stor del av våra liv leder också till slutsatsen att design har kraften att förändra vår omvärld radikalt. Design gör saker möjligt. I framtiden kommer vissa av mänsklighetens möjligheter krympa, till exempel genom klimatförändringen, och då blir designerns roll att utmana vad som faktiskt är möjligt ännu viktigare.
– Det första steget mot att skapa förändring är att kunna föreställa sig hur saker och ting kan vara annorlunda. Design har en avgörande roll att spela här, i sin förmåga att inte bara föreställa sig andra lösningar, som en teoretisk övning, utan att faktiskt göra dem till verklighet.
Det här visar forskning från Naturhistoriska riksmuseet, i samarbete med NASA och forskare i flera länder.
– Stenen är en relik från tiden då jorden var ung och strax innan livet uppstod, säger forskaren Jeremy Bellucci vid Naturhistoriska riksmuseet.
Efter att ha analyserat stenen och mätt dess ålder menar forskarna att allt pekar på att den har bildats på jorden i en miljö med syre under jordlika förhållanden. Stenen är av granit och innehåller kvarts, fältspat och zircon. Sådana mineral är vanliga på jorden men ovanliga på Månen. Stenar med zircon går att datera och den här stenen bildades för 4,1 miljarder år sedan.
Hur stenen kom till Månen
För 4 miljarder år sedan var solsystemet relativt nytt och jorden träffades fortfarande av många meteoriter och asteroider. En sådan kollision kan ha slungat ut stenar från jorden, som sedan kan ha fångas in av Månens dragningskraft. På den tiden var dessutom Månen tre gånger närmare jorden än den är idag.
Exakt hur länge stenen kretsade i rymden innan den landade på Månen vet man inte. Men med hjälp av åldern på månens olika kratrar på fyndplatsen konstaterar forskarna att stenen landade på Månen för minst 3.9 miljarder år sedan.
Jordens äldsta sten
Här på jorden förändras jordskorpan ständigt på grund av plattektonikens rörelser. Därför har alla stenar äldre än 4 miljarder år någon gång blivit nedsmälta och ombildats i jordens heta inre.
På Månen finns ingen plattektonik utan allt ligger stilla, bortsett från att den är utsatt för nedslag av meteoriter som bildar kratrar.
Därför är den här stenen mycket speciell och kan berätta mer om vad som skedde på jorden i jordens ungdom. Dessutom är stenen den första jordstenen som hittats på en annan himlakropp.
Jeremy Bellucci (talar engelska), Forskare vid Naturhistoriska riksmuseet, Jeremy.bellucci@nrm.se
– Det faktum att det kan gå att ställa en objektiv diagnos kan i sig innebära en lättnad för patienter som efter en skallskada drabbas av ett dubbelt lidande i form av både trötthet och att inte få sina besvär tagna på allvar, säger Nils Berginström, doktorand vid Umeå universitet.
Idag finns ingen vedertagen metod för att objektivt ställa diagnos vid trötthet efter en skallskada, utan diagnosen hänger på hur patienten själv beskriver sina symtom. I sin avhandling har Nils Berginström undersökt om så kallad funktionell magnetresonanstomografi, fMRI, kan användas för att förklara och diagnosticera trötthet efter skallskada.
Förändringar i vissa delar av hjärnan
Metoden, som idag inte används kliniskt för detta, innebär att man med magnetresonanskamera tittar på hur hjärnan aktiveras när patienten utför en uppgift som kräver uppmärksamhet.
Resultatet visade att trötthet efter skallskada är kopplat till förändringar i de delar av hjärnans nätverk som berör områdena striatum och thalamus. Skillnaderna i aktivitet i caudatkärnan kunde fånga tröttheten med en relativt hög noggrannhet. Caudatkärnan är en struktur djupt inne i hjärnan som hör till en grupp som traditionellt har kopplats till motorik, men som på senare år också ha visat sig ha relevans för mentala funktioner som motivation och trötthet.
Sensitiviteten, det vill säga hur stor andel av de patienterna som vid fMRI-undersökning uppvisade dessa förändringar i hjärnan, var 91 procent. Specificiteten, det vill säga hur stor del av de friska där man inte kunde se förändringar låg på 81 procent.
Läkemedel mot tröttheten i test
I en annan studie i avhandlingen har Nils Berginström undersökt möjlig läkemedelsbehandling av trötthet efter skallskada. Det som har studerats är en ny form av läkemedel, en dopaminstabilisator med namnet OSU6162.
Substansen gav i och för sig få biverkningar, men trots behandling i fyra veckor gick det inte att se några effekter på tröttheten. Vid undersökning med funktionell magnetresonanstomografi gick det att se att preparatet gav förändringar i hjärnan, men de låg i fel regioner för att påverka trötthet.
– Det krävs mer forskning för att hitta botande behandling för trötthet efter skallskada, liksom för att hitta objektiva diagnostiska metoder. Men funktionell magnetresonanstomografi är ett steg på vägen, både för att med hög tillförlighet ställa diagnos och för att kunna utvärdera olika behandlingar, säger Nils Berginström.
Självskattning av trötthet
Avhandlingen baseras på två randomiserade placebokontrollerade dubbelblinda kliniska prövningar av dopaminstabilisatorn OSU6162, där självskattning av trötthet, neuropsykologiska tester och funktionell hjärnavbildning användes för att mäta utfallet. I två observationsstudier undersöktes funktionell och strukturell magnetresonanstomografi där skallskadade patienter med trötthet jämfördes med friska försökspersoner, för att se om hjärnavbildning är kan förklara uppkomsten av trötthet efter skallskada.
Stora explosiva vulkanutbrott kan ge kvardröjande effekter på klimatet och har ansetts ligga bakom stora klimatförändringar under jordens historia. En sådan förändring ägde rum för omkring 56 miljoner år sedan när globala temperaturer höjdes med 5–8 °C.
Denna förändring har kallats Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Denna varma period förknippas med vulkanisk aktivitet i den nordatlantiska regionen, särskilt på Grönland, de brittiska öarna och Nordsjöregionen. Fram tills nu har dock inga storskaliga explosiva utbrott bekräftats för området som idag utgör Skottland.
En grupp forskare vid Uppsala universitet, universiteten i Durham och St Andrews i Storbritannien och the Scottish Environmental Research Centre i Glasgow verkar nu ha hittat pusselbiten som saknats. Genom att studera en vulkanisk bergart som kallas pechsten från öar mer än tre mil ifrån varandra i ögruppen Inre Hebriderna utanför Skottlands västkust, hittade forskarna rimliga bevis för att ett större utbrott ska ha skett på vad som nu är Isle of Skye.
Forskarna använde flera olika metoder för att jämföra pechsten som samlats in från de två utvalda testplatserna (Sgùrr of Eigg och Òigh-sgeir) inklusive isotopgeokemi. Bild: Valentin Troll
Forskarna använde flera olika metoder för att jämföra pechsten som samlats in från de två utvalda testplatserna (Sgùrr of Eigg och Òigh-sgeir) inklusive isotopgeokemi. Proverna från de olika platserna uppvisade identisk textur och komposition i alla analyser och slutsatsen är att de kommer från samma stora, explosiva vulkanutbrott. Forskarnas geokemiska data identifierade Red Hills på Skye som den mest troliga platsen för detta stora utbrott. Med denna plats som utgångspunkt visar en rekonstruktion att utbrottet måste ha varit av samma magnitud som vulkanen Krakataus ökända och våldsamma utbrott 1883, ett av de mest destruktiva utbrotten i historien.
Geologer har länge trott att den skotska delen av den Nordatlantiska vulkaniska provinsen inte hade några stora explosiva utbrott under PETM. Men den nya studien förändrar den bilden och forskarna bakom studien drar slutsatsen att ett stort vulkanutbrott i regionen där Skottland ligger idag troligtvis bidrog till klimatförändringarna för 56 miljoner år sedan.
Flera uppmärksammade olyckor inträffade för några år sedan på statliga vägar vilket ledde till nya riktlinjer för friktionsmätning och skyltning av nya beläggningar. Fram till nu har man utgått från att en vägs friktion är som sämst när den har ny beläggning. Men det finns egentligen väldigt lite kunskap om hur bra eller dålig friktionen verkligen är på helt nya beläggningar. För att ta reda på mer har VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut, undersökt hur vägar förändras de första veckorna efter en beläggningsåtgärd.
Friktionen försämras de första veckorna
I studien följde man upp friktion och makrotextur hos fyra vägar den första tiden just efter beläggning. Den första mätningen skedde innan vägen öppnades för trafik och därefter utfördes ungefär åtta mätningar per vägsträcka. Resultatet visar att beläggningarna har god friktion innan man släpper på trafiken på den nya vägen. Detta går tvärtemot tidigare hypoteser om att en blänkande ny yta skulle ha lägre friktion, speciellt under våta förhållanden. Undersökningen visade också att friktionen minskar relativt mycket från och med att vägen börjar trafikeras, och att minskningen pågår ett par, tre veckor, för att sedan stabiliseras eller öka. Minskningen sker såväl mellan hjulspåren som i hjulspåren, vilket tyder på att orsaken inte enbart är trafikberoende. Forskarna har alltså inte funnit något samband mellan trafikmängd och friktion. De kan endast konstatera att det på de flesta vägar tar tre till fyra veckor tills friktionsförändringarna har stabiliserats.
Resultatet förvånade lite eftersom forskarnas hypotes hade varit att friktionen var lägre tills dess ett visst antal fordon hade passerat, det vill säga att trafikmängden skulle avgöra hur lång tid det tar innan den nya vägsträckan uppnår acceptabel friktion. Men så var alltså inte fallet.
– Vägen behöver därmed absolut inte kontrolleras direkt efter att den har börjat trafikers. Det ser vi som helt onödigt både i tid, pengar och funktionalitet, säger projektledaren Anna Arvidsson.
Fortsatt varningsskyltning
När en ny beläggning läggs varnas trafikanterna normalt genom skyltning som en säkerhetsåtgärd tills dess att en friktionsmätning kunnat avgöra om vägen uppfyller friktionskraven. VTIs forskare rekommenderar nu att friktionen ska mätas tidigast efter tre veckor, när det översta ytskiktet är bortslitet och friktionen har stabiliserats, om inte uppenbara friktionsproblem uppstår.
De tidigare nämnda olyckorna skedde främst på vägar med beläggningarna: stenrik asfaltbetong, tät asfaltbetong och tunnskiktsbeläggning. Det var också dessa typer av beläggningar som VTIs forskare valde att undersöka på olika platser i Östergötland.
Eftersom det är svårt att med blotta ögat avgöra om friktionen är god på en nybelagd väg blir forskarnas rekommendation också den samma som tidigare, nämligen att skylten ”Varning för slirig väg” med tilläggstavlan ”Vid våt vägbana” ska sättas upp efter en utförd beläggningsåtgärd och att skyltarna ska finns kvar tills dess att mätningar visar att friktionskraven är uppfyllda.
I en ny doktorsavhandling i psykologi har Hanna Malmberg Gavelin, forskare i psykologi vid Umeå universitet, undersökt effekterna av två olika behandlingar: datorbaserad kognitiv träning respektive fysisk konditionsträning, som erbjudits som tillägg till ett stressrehabiliteringsprogram för personer med utmattningssyndrom. Det visade sig att kognitiv träning ledde till en förbättring i kognitiv funktion som kvarstod ett år efter avslutad behandling. Fysisk konditionsträning ledde till förbättrad minnesfunktion omedelbart efter behandlingen, men vid långtidsuppföljning sågs ingen skillnad gentemot kontrollgruppen.
– Våra resultat visar att det är möjligt att förbättra kognitiv funktion för personer som drabbats av utmattningssyndrom. Det är viktig kunskap eftersom problem med exempelvis minnes- och koncentrationsförmåga är ett framträdande symptom för dessa individer, berättar Hanna Malmberg Gavelin.
Större förbättring med kognitiv träning
I avhandlingen undersöktes även om ett tillägg av antingen kognitiv eller fysisk träning kunde ha positiva effekter på psykisk hälsa och arbetsförmåga. Alla grupper förbättrades likvärdigt över tid på dessa utfallsmått, men de deltagare som hade slutfört den kognitiva träningen uppvisade en större förbättring i symptom på utbrändhet jämfört med de som genomgått stressrehabilitering utan tilläggsträning. De upplevde även själva att minnet hade förbättrats.
– Vi fann visst stöd för att kognitiv träning kan ha positiva effekter på återhämtningsförloppet, säger Hanna Malmberg Gavelin.
I en delstudie undersöktes hur utmattningssyndrom påverkar hjärnans funktion. Deltagarna fick genomföra en arbetsminnesuppgift samtidigt som de genomgick funktionell magnetkameraundersökning för att mäta hjärnans aktivitetsmönster. Det visade sig att patienter med hög grad av utmattning aktiverade delar av hjärnan som är viktiga för arbetsminnet i högre utsträckning än patienter med lägre grad av utmattning, trots att de klarade uppgiften lika bra.
– Det kan tyda på att personer med svårare utmattning måste anstränga sig mer mentalt för att klara uppgiften. Det är möjligt att den som drabbats av utmattningssyndrom kan kompensera för kognitiva nedsättningar under en begränsad tid, på bekostnad av exempelvis mental trötthet, säger Hanna.
Extra stöd kan behövas
Sammantaget belyser avhandlingen vikten av att ta hänsyn till och behandla kognitiva nedsättningar vid stressrelaterad ohälsa. Många deltagare upplevde att det var svårt att orka och hinna med att genomföra träningen. Därför kan personer med utmattningssyndrom behöva extra stöd för att genomföra denna typ av träning.
– Kunskap och kännedom om hur vi kan behandla kognitiva nedsättningar på bästa sätt är av betydelse för rehabiliteringen av de många individer som idag drabbas av stressrelaterad ohälsa, säger Hanna Malmberg Gavelin.
Hanna Malmberg Gavelin, legitimerad psykolog och doktorand vid Institutionen för psykologi, Umeå universitet, hanna.malmberg-gavelin@umu.se
För första gången någonsin har en forskare studerat vilken effektivitet en skidskytt måste uppnå för att kunna vinna en världscup (VC) eller ett världsmästerskap (VM) i skidskytte. Med drygt 40 dagar kvar till skidskytte-VM i Östersund presenteras en studie från Mittuniversitetet som också visar vilken miss som är den mest förödande.
– Bakgrunden till studien är att jag helt enkelt ville veta vad som krävs för att vinna. Vi matas med mängder av statistik och en massa gissningar under tävlingarna, men jag ville ha fakta, säger Glenn Björklund, forskare på Sports Tech Research Centre på Mittuniversitetet, som genomfört studien.
Små marginaler till pallplats
Glenn Björklund har studerat skjutresultat från 106 tävlingar under säsongerna 2015/2016 och 2016/2017. Han har hämtat sitt underlag från IBUs officiella statistik och kunnat konstatera att den aktive bör träffa i snitt 95 procent av sina skott för att slåss om segern, vilket till exempel innebär att 19 av 20 skott i en distanstävling eller en jaktstart ska träffa.
– I sprint är läget än sämre då man i princip inte får missa ett enda skott för att vara högst på segerpallen i en världscuptävling eller ett VM. De gånger någon lyckas vinna trots en miss tillhör verkligen undantagen, vilket innebär att man kan slå fast att ett missat skott innebär minimal chans till seger, säger Glenn Björklund.
Tredje skottet avgörande
Statistiken visar också att det är det tredje missade skottet som får störst konsekvenser för den som vill vara med i segerdiskussionen på längre distanser. Vinstchansen faller till endast runt 3–4 procent för den åkare som skjuter sin tredje miss.
– Jag minns en tävling där jag såg Martin Fourcade missa sitt tredje och sitt fjärde skott och jag sade till personen bredvid mig att nu kan han omöjligt vinna. Statistiken visar att det går att nå topp 3 med fyra missar, men sannolikheten för att vinna är i princip obefintlig enligt mina studier och det visade sig stämma även den här gången. Martin Fourcade blev till slut trea, säger Glenn Björklund.
Kvinnor mer träffsäkra
Resultaten visar också en intressant skillnad i skyttet mellan män och kvinnor.
– De kvinnliga skidskyttarna verkar exempelvis vara säkrare än de manliga skidskyttarna i liggande skytte. När jag skärskådade säsongen 2015/2016 såg jag att männen var betydligt mindre effektiva i sitt skytte och det var just det liggande skyttet som brast. Statistiken visar också att de repade mod och förbättrade sina resultat till nästkommande säsong, säger Glenn Björklund.
Glenn Björklund, forskare, Sports Tech Research Centre, Mittuniversitetet, 070-337 01 60
Nudging är enkelt uttryckt en mental knuff i en riktning som gör att en person väljer ett alternativ framför ett annat. En av teorierna bakom begreppet är att vi människor oftast vet vad som är rätt eller bäst att göra. Men vi fattar inte alltid rationella och genomtänkta beslut utan låter många av våra beslut gå på rutin och av gammal vana. Människor har ofta problem med självkontroll, faller för frestelser, skjuter upp saker eller gör som alla andra.
Hjälp att fatta rätt beslut
Ofta talas det om nudging i positiva termer eftersom man kan använda det till att leda människor till att göra val som är bra för dem och eller samhället. Det kan vara att placera frukt vid kassalinjen för att få människor att välja ett äpple framför godis eller att att måla fotsteg på trottoaren mot en papperskorg för att minska nedskräpning. Nudging kan också användas för att hjälpa människor att ändra beteenden, som till exempel att försvåra rökning genom att hänvisa till rökrutor eller servera mat på mindre tallrikar för att lura ögat att man äter mer än man gör. Exemplet med en liten fluga målad i pissoarer blev viralt när den nederländska flygplatsen Schipol kunde visa att bredvidkissandet minskade med 80 procent när männen hade något att sikta på när de kissade. Experimentet blev också upptakten till det som sedan kom att benämnas som nudging när två amerikanska forskare bestämde sig för att undersöka varför flugan hade en så stor effekt.
Nobelprisbelönad teori
Termen nudging har sitt ursprung i en amerikansk bok från 2008 Nudge: Improving decisions about health, wealth and happiness. Där lanserar beteendeekonomen Richard Thaler och juridikprofessorn Cass Sunstein teorin om hur vi alla kan bli bättre människor och fatta klokare beslut om vi bara får en knuff. Richard Thaler belönades med Ekonomipriset till Alfred Nobles minne 2017, bland annat för sina teorier om nudging.
I boken beskrivs begreppet på detta sätt: any aspect of the choice architecture that alters people’s behavior in a predictable way without forbidding any options or significantly changing their economic incentives. To count as a mere nudge, the intervention must be easy and cheap to avoid. Nudges are not mandates. Putting fruit at eye level counts as a nudge. Banning junk food does not. (Thaler and Sunstein 2008)
Risker och möjligheter med nudging
Bland beslutsfattare i Sverige ställer allt fler sina förhoppningar till nudging som en metod för att få medborgarna att fatta bra beslut, exempelvis kring miljö. Men det är en balansgång mellan att få en knuff och att känna sig manipulerad. Detta har William Hagman vid Linköpings universitet visat när han i sin avhandling undersökt vilka faktorer det är som gör att vi accepterar en statlig intervention, i form av en nudge, eller inte gör det.
– För att nudges ska kunna användas effektivt av beslutsfattare är det viktigt att förstå hur de ska utformas och varför folk tycker att de är acceptabla eller inte. De nudgar som inte har fungerat har gett ordentliga bakslag, säger William Hagman, avdelningen för psykologi och en del av det beteende- och neuroekonomiska forskningslabbet JEDI Lab vid Linköpings universitet.
Ingen vill känna sig manipulerad
Ett exempel på en statlig styrning som inte fungerat är Chiles ändring av reglerna för att få fler organdonationer. Istället för att invånarna skulle ge sitt medgivande till organdonation blev utgångsläget att alla invånares organ går till donation när de dör, om de inte aktivt avböjer. Men istället för att få fler organdonationer, minskade antalet. Människor upplevde att staten försökte ”ta” deras organ och fler skrev ut sig från registret än som tidigare skrivit in sig.
– Om människor uppfattar en nudge som manipulation, har den misslyckats. Den får inte vara vilseledande. Mitt bidrag med avhandlingen är en modell som kan fungera som en checklista när en nudge designas. Vad som gör att den fungerar och om den accepteras, säger William Hagman.
Mål och avsändare är avgörande
William Hagmans avhandling visar att det som påverkar vår acceptans av en nudge styrs av vilket mål den har. Om vi sympatiserar med tanken på en bättre miljö då accepterar vi att sopsortera, exempelvis. Men, acceptansen påverkas också av vem som drar fördel av nudgen. Tjänar vi själva på den är det troligare att vi accepterar den än om samhället tjänar på den. Nudges som ger individuella fördelar anses också vara mindre inskränkande på det fria valet.
En annan lärdom är att attityderna mot den som står bakom nudgen spelar roll för hur människor bedömer den. Exempelvis är det mer troligt att vi finner en nudge acceptabel om idén till den kommer från ett parti man gillar än om föreslås av något annat politiskt parti. Miljöpartister gillar exempelvis klimatkompensering bättre om förslaget kommer från det egna partiet än om samma förslag kommer från SD, visar Hagman i sin studie.
Nervceller i hjärnan kommunicerar med varandra genom nervfibrer som bildar ett komplext nätverk. Många nervfibrer är isolerade av ett hölje som kallas myelin, som bidrar till att nervimpulser kan ledas väldigt snabbt. Myelin bildas inte av nervcellerna själva utan av en annan celltyp som kallas oligodendrocyt.
MS är en sjukdom som orsakas av att kroppens immunförsvar attackerar myelin och oligodendrocyter. Det leder till en försämrad fortledning av signaler i nervfibrer och kan leda till att nervceller dör, vilket tillsammans orsakar allvarliga neurologiska funktionsnedsättningar och i svåra fall patientens död.
Svängigt sjukdomsförlopp
Sjukdomsförloppet vid MS är ofta svängigt med omväxlande perioder av försämring och förbättring. Studier på möss har visat att skadat myelin kan återbildas och att det kräver nybildning av de oligodendrocyter som gör myelinet. Man har utgått ifrån att perioder av förbättring hos MS-patienter beror på att nybildade oligodendrocyter ersätter förlorat myelin.
Men i den aktuella studien visar forskargruppen att det hos MS-patienter inte sker någon nybildning av oligodendrocyter i områden där myelin verkar ha nybildats. Istället ter det sig som att gamla oligodendrocyter, som har överlevt attacken från immunförsvaret, kan bilda nytt myelin.
– Vi blev väldigt förvånade över att människan skiljer sig så från de djur som har studerats. Hos människa sker en väldigt begränsad nybildning av oligodendrocyter, men de verkar ha större förmåga att bidra till reparation, säger Jonas Frisén, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi på Karolinska Institutet, som har lett studien.
Viktigt att bibehålla oligodendrocyter
De nya rönen pekar på vikten av att behandla MS aggressivt tidigt i sjukdomsförloppet för att undvika förlust av oligodendrocyter.
– Eftersom det inte bildas nya oligodendrocyter är det viktigt att rädda de man har, då det är de som kan reparera skadorna som uppstår under sjukdomen, säger Jonas Frisén.
För att kunna åldersbestämma oligodendrocyterna hos MS-patienterna mätte forskarna mängden av isotopen kol-14 från kärnvapensprängningar under det kalla kriget som fanns lagrad i cellernas arvsmassa, DNA. Sedan sprängningarna upphörde har det skett en gradvis minskning av kol-14, vilket fungerar som en sorts datummärkning från när cellerna bildades. Metoden att åldersbestämma celler utvecklades av Jonas Friséns grupp under början av 2000-talet.
Samtidigt kommer en annan studie från Gonçalo Castelo-Brancos grupp vid Karolinska Institutet, som kommer fram till överlappande resultat men med en annan metodik.
Jonas Frisén, professor, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, jonas.frisen@ki.se
Oligodendrocyter verkar ha har en mer komplex roll både vid de sjukliga förändringar som uppstår vid MS, och vid bildandet av nya celler, visar en studien som letts av forskare vid Karolinska Institutet i Sverige och Edinburghs universitet i Storbritannien.
2,5 miljoner människor i världen lever med MS. Sjukdomen uppstår när immunförsvarets vita blodkroppar angriper det isolerande fettämnet myelin, som produceras av oligodendrocyterna och omger nervtrådarna i centrala nervsystemet. Detta påverkar överföringen av de elektriska nervsignalerna och orsakar sjukdomens symtom.
Tidigare har forskarna vid Karolinska Institutet undersökt oligodendrocyter med hjälp av en musmodell av MS och visat att dessa celler kan spela en viktig roll vid utveckling av sjukdomen. I den nya studien har de kartlagt oligodendrocyter i hjärnvävnad från avlidna MS-patienter.
Oligodendrocyter spelar olika roll
– Även om vi fann vissa likheter mellan musmodellen av MS och MS hos människor visar våra resultat också på skillnader. Vi hittade förändringar i olika undergrupper av oligodendrocyter vid MS, vilket tyder på att dessa celler spelar en mer komplex roll både vid de sjukliga förändringar som uppstår och vid bildandet av nya celler, säger Gonçalo Castelo-Branco, docent vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet, en av de forskare som lett studien.
Resultaten visar att oligodendrocyternas förfäderceller, som anses ha en avgörande roll för att återskapa myelin vid skovvis förlöpande MS, reduceras under sjukdomens fortskridande.
– Dessutom förändras både cellernas egenskaper och fördelningen av olika oligodendrocyter i skadorna som uppstår, vilket tyder på att de kan ha stor betydelse vid MS, förklarar Eneritz Agirre, som är postdoktoral forskare i Castelo-Brancos forskargrupp vid Karolinska Institutet.
Forskarna använde tekniken enkelcells-RNA-sekvensering, som gör det möjligt att fastställa den genetiska aktiviteten hos enskilda celler, i syfte att undersöka cellsammansättningen i MS-relaterade skador med god precision.
Samma celltyp med olika funktioner i hjärnan
– Vi upptäckte att oligodendrocyter är en cellpopulation med stora variationer och att olika celltyper förmodligen har olika funktioner i hjärnan, säger professor Charles ffrench-Constant på Medical Research Council Centre for Regenerative Medicine vid Edinburghs universitet.
– Att förstå vilka typer av oligodendrocyter som är mest effektiva när det gäller att reparera myelin blir avgörande för att optimera möjligheterna att ta fram nya välbehövliga behandlingar mot MS, säger professor Anna Williams på Medical Research Council Centre for Regenerative Medicine vid Edinburghs universitet.
Forskarna fann dessutom nya markörer som kan bli användbara för att karaktärisera skador i nervsystemet vid MS.
Tror på enkelcells-RNA-sekvensering
– Våra fynd visar hur användbar den här tekniken är för att studera mänskliga sjukdomar i nervsystemet, till exempel MS. Vi tror att en ökad användning av tekniken med ett större antal prover kommer att ge oss ännu större kunskaper om MS och leda till att nuvarande uppfattningar om sjukdomen kan komma att ändras, säger Gonçalo Castelo-Branco.
Samtidigt kommer nu också en annan studie från professor Jonas Friséns grupp vid Karolinska Institutet där de kommer fram till överlappande resultat men med annan metodik.
Studien: Altered human oligodendrocyte heterogeneity in multiple sclerosis. Sarah Jäkel, Eneritz Agirre, Ana Mendanha Falcão, David van Bruggen, Ka Wai Lee, Irene Knuesel, Dheeraj Malhotra, Charles ffrench-Constant, Anna Williams och Gonçalo Castelo-Branco. Nature
Kontakt: Gonçalo Castelo-Branco, docent, Institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet, Goncalo.Castelo-Branco@ki.se
Fem stora massutdöenden har skett i jordens historia. Många menar att ett sjätte pågår just nu i och med den snabba förlusten av biologisk mångfald. Det tredje utdöendet var det största och då försvann 96 procent av alla arter i haven, och 70 procent av de landlevande djuren.
Orsaken var troligen gigantiska vulkanutbrott i Sibirien som ledde till att enorma mängder koldioxid och andra växthusgaser släpptes ut i atmosfären och jordens medeltemperatur steg flera grader.
Fossila löv av växten Glossopteris som dominerade de stora skogarna på södra halvklotet under tidsperioden perm men försvann vid det stora massutdöendet. Foto Stephen McLoughlin, Naturhistoriska riksmuseet.
Kunskapen om det tredje massutdöendet är framför allt baserad på forskning i områden som vid den tiden var täckta av hav på norra halvklotet. I den nya studien har forskarna istället undersökt den tidens landlevande ekosystem i Australien. Resultaten kompletterar det som redan är känt om katastrofen, här är huvudresultaten:
Massutdöendet av växter på land skedde för 252,31 miljoner år sedan. Forskarna har lyckats göra den mest exakta dateringen hittills genom att datera vulkanisk aska från de stora Sibiriska utbrotten.
Utdöendet på land var en global händelse. Hårdast drabbades tempererade skogsområden, träskmarker, som var vanliga vid den här tiden. Först drabbades växter, sedan insekter, växtätare och sist rovdjuren.
Resultaten visar på en klimatförändring med varmare, torrare klimat och en väldigt långsam återhämtning av vegetationen med ett uppehåll i torv- och kolbildning på ungefär 5-10 miljoner år efter massutdöendet.
Livet i havet slogs ut ungefär 370 000 år efter att växterna försvann från land. Här gick uppvärmningen långsammare och till slut avstannade oceanernas globala cirkulation.
Studien styrker den etablerade förklaringen att vulkanutbrotten i Sibirien orsakade det tredje massutdöendet.
Längs med kusten utanför Sidney i Australien studerade forskaren Stephen McLouglin den tydliga gränsen för de svarta, kolrika berglagren. Gränsen uppkom när 70% av alla växter på land försvann vid det tredje massutdöendet i jordens historia för 252 miljoner år sedan. Foto Vivi Vajda, Naturhistoriska riksmuseet.
Det kommer ständigt nya romaner, filmer, serier och datorspel med apokalyptiskt tema. I december gjorde till exempel Susan Biers thriller Bird Box succé på streamingsajten Netflix och i år har Göteborg Film Festival valt apokalypsen som fokus.
I en ny avhandling samlas och beskrivs den rika och originella traditionen av samtida mexikanska noveller som behandlar jordens undergång. Gabriela Mercado har skapat en korpus med 69 apokalyptiska noveller från Mexiko som publicerades mellan 1996 och 2004 samt mellan 2009 och 2016.
– Dessa intervall är viktiga för att det i mitten av dessa finns två apokalyptiska datum; det nya årtusendet år 2000, respektive den 21 december 2012 som var slutdatum för mayakalendern, vilket tolkades som att katastrofala eller omvälvande händelser skulle komma att inträffa efter detta datum, säger Gabriela Mercado.
Mer innovativt om undergången
Inom forskningen har den här sortens populärlitteratur tidigare inte fått särskilt mycket uppmärksamhet, menar Gabriela Mercado.
– I Mexiko är akademin tämligen traditionalistisk och det forskas huvudsakligen på mer centrala och ”finkulturella” verk. Överhuvudtaget kan man säga att det finns mycket kvar att göra inom fältet populärkultur, och inte bara i Mexiko.
Avhandlingen ger en heltäckande bild av det som har skrivits om jordens undergång i den mexikanska litteraturen, och i detta sammanhang sticker den apokalyptiska mexikanska novellen ut, både som en rik kulturell produktion men även som innovativ jämfört med den angloamerikanska traditionen.
Exempelvis blev apokalypsen som ett resultat av miljöförstöring ett populärt motiv först under 2000-talet hos oss men det var ett populärt och vanligt motiv i mexikansk apokalyptisk litteratur redan på 1990-talet.
Levande spekulativ fiktion
– Det bekräftar en grundläggande egenskap hos apokalyptiska berättelser som härrör ur social kris och påverkas av det sammanhang där de skapas. I Mexikos huvudstad, Mexiko City, har föroreningar och ekologiska skador varit ett problem sedan 1970-talet.
Förutom en stor katalog av mexikanska författare som skriver apokalyptisk litteratur bland andra populärkulturella genrer, erbjuder avhandlingen en metod för att studera en stor korpus texter med hjälp av kvantitativa metoder. Dessa bidrar till att systematisera de vidare tolkningarna av novellerna och att hitta tendenser för att beskriva traditionen, samt upptäcka avvikelserna från den angloamerikanska traditionen.
– Kvantitativa metoder är inte vanliga inom litteraturforskning, och avhandlingens resultat visar att det inte bara är ett möjligt utan även ett berikande arbetssätt som kan komplettera litterära tolkningar, säger Gabriela Mercado.
Den spekulativa mexikanska fiktionen är en högst levande tradition som uppvisar både litterära kvaliteter och en spännande originalitet och det öppnar för vidare studier inom området, menar hon.
– Det är helt enkelt mycket kvar att göra innan jorden går under!
Avhandlingen:
Ya nos cayó el chahuistle: El cuento mexicano apocalíptico contemporáneo (1996-2016) f
Människans färgseende bygger på tre grundfärger: rött, grönt och blått. Fåglarnas bygger på samma färger. Plus ultraviolett. Det biologer nu visar är att fåglarnas fjärde grundfärg, ultraviolett, gör att de ser världen på ett helt annat sätt än människor. Bland annat ser fåglar kontraster i täta lövverk i skogen där människor bara ser en grön vägg.
I svartvitt ter sig lövverket som en röra utan skarpa kontraster för människor (fotot till vänster). Fotot till höger visar hur kontrasterna är mycket mer tydliga för fåglar. För dem är löven ljusa på ovansidan och mörka undertill eftersom de kan se ultraviolett. Bild: Cynthia Teodore
För fåglarna ter sig bladens ovansidor mycket ljusa i ultraviolett. Underifrån är bladen mycket mörka. På så vis framträder den tredimensionella strukturen i ett tätt lövverk tydligt för fåglarna. Det i sin tur gör att de har lätt för att röra sig, hitta föda och navigera. Människor däremot uppfattar inte ultraviolett utan ser lövverket i grönt, den grundfärg där kontrasten är sämst.
Urskiljer bladen ur den gröna röran
– Det som är en grön röra för oss människor är klart urskiljbara blad för fåglarna. Det var det ingen som hade en aning om innan den här studien, säger Dan-Eric Nilsson, professor vid biologiska institutionen i Lund.
Dan-Eric Nilsson har grundat den världsledande Syngruppen vid Lunds universitet. Den aktuella studien är ett samarbete med Cynthia Teodore och utfördes när hon var postdoc i Lund. Numera är hon verksam vid universitetet i Hamburg.
Det är första gången som forskare med hög precision lyckas efterlikna fåglars färgseende. Framgången har de nått med hjälp av en unik kamera och avancerade datorberäkningar. Kameran är konstruerad inom Syngruppen och försedd med roterande filterhjul och specialtillverkade filter som gör det möjligt att visa vad olika djur ser tydligt. I det här fallet efterliknar kameran på ett mycket exakt sätt färgkänsligheten hos de fyra olika typerna av tappar i fåglars näthinna.
Till vänster ett lövverk såsom vi människor normalt ser det. Till höger samma lövverk fotograferat med en specialkamera som i mycket hög grad efterliknar färgseendet hos fåglar. Bild: Cynthia Teodore
– Vi har upptäckt något som sannolikt är mycket viktigt för fåglar, men generellt kan vi lära oss mycket om hur verkligheten ter sig för olika djur, säger Dan-Eric Nilsson och fortsätter:
– Vi har kanske uppfattningen att det vi människor ser är verkligheten, men det är en högst mänsklig verklighet. Andra djur lever i andra verkligheter och vi kan nu titta in hos dem och avslöja många hemligheter. Verkligheten finns i betraktarens öga!
Dan-Eric Nilsson, professor, Biologiska institutionen, Lunds universitet, dan-e.nilsson@biol.lu.se
Nya, oförutsedda effekter av klimatförändringarna uppdagas ständigt. I klimatdebatten sätts ofta stor tilltro till skogarnas kapacitet som kolsänkor i det norra barrskogsbältet. En viktig och ibland förbisedd faktor i detta hänseende är den roll skogarnas många insjöar spelar.
En ny studie från SLU och Uppsala universitet visar att frusna sjöar utan snö har färre metanotrofiska bakterier och följaktligen också konsumerar mindre metan, vilket istället kan frigöras till atmosfären när isen smälter.
Oväntat resultat
Sari Peura vid institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi vid SLU har varit projektets ledare.
– Vi studerade vattnet i en frusen, snötäckt sjö i norra Jämtland under en veckas tid. Sedan avlägsnade vi snön och gjorde samma experiment i ytterligare en vecka, säger Sari. Vår hypotes var att det ökade ljusinsläppet skulle ge mer aktiva alger och därför mer syrerikt vatten, vilket i sin tur borde stimulera mikrobsamhället och ge en ökad nedbrytning av metan, jämfört med i snötäckta sjöar.
Men det visade sig alltså att hypotesen inte stämde; visserligen ökade mängden klorofyll i proportion till hur mycket ljusinsläppet ökade, men det ledde inte till en ökad metanotrofisk aktivitet. Tvärtom ökade mängden metan i vattnet, och mängden metanotrofiska bakterier minskade.
– Vi vet inte exakt vad detta beror på ännu, säger Sari. Vi antog att hela mikrobsamhället skulle gynnas av syretillgången, men så blev det inte. Vår nya hypotes är att algerna som aktiverats av ljusinsläppet även producerar och utsöndrar vissa ämnen som gynnar andra bakterier än metanotroferna. Detta stöds också av att vi kunde se en ökning av sådana bakterier.
Mikrobsamhället och metanhalterna studerades först i vattnet under isen på en snötäckt sjö. Foto: Sarahi Garcia
– Det är dock viktigt att inse begränsningarna i just denna studie. Försöket pågick bara över två veckor. Det visar tydligt att en minskning av snötäcket på frusna sjöar kan öka metankoncentrationen i sjön, vilket i sin tur kan leda till en ökad metanavgång till atmosfären när isen smälter och därmed bidra till växthuseffekten. För att studera detta förlopp över en längre tid krävs dock en ny studie.
Betydelsen av solljus
En stor del av skogarnas kolcirkulation passerar genom dess insjöar, och ansenliga mängder kol avges som koldioxid till atmosfären. Detsamma gäller andra växthusgaser. Sjöarna producerar exempelvis också metan – stundtals i mycket rikliga mängder, vilket har uppmärksammats i media i vinter. Mycket av denna metan når dock inte atmosfären, eftersom den förbrukas av så kallade metanotrofiska (”metan-ätande”) bakterier i vattnet. Sjöns mikrobiella liv har alltså en stor betydelse för dess nettoproduktion av växthusgaser.
På våra nordliga breddgrader har vintern en avgörande inverkan på denna process. Dels förhindrar istäcket effektivt själva avdunstningen till atmosfären, och dels påverkar snötäcket såväl temperaturen som ljuset i vattnet. Detta är i sin tur avgörande för vattnets fotosyntetiska processer, vilka uteslutande drivs av alger, och därigenom för syreberoende mikroorganismer. De pågående klimatförändringarna kommer att påverka detta förhållande i nordliga insjöar. Dels har det tidigare rapporterats att högre vattentemperaturer orsakar högre metangasproduktion. Dessutom kommer snötäcket troligtvis att smälta tidigare, vilket kommer att göra att frusna sjöar under längre tid utsätts för direkt solljus.Tanken är att dessa bakterier konkurrerar ut de långsamt växande metanotroferna, vilket minskar nedbrytningen av metan. En annan förklaring skulle kunna vara att den ökade algaktiviteten orsakat fosfatbrist i vattnet, vilket tidigare rapporterats som en begränsning för metanotrofer.
Kontakt:
Sari Peura, universitetslektor, Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi
Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala, sari.peura@slu.se
Vi går inte runt till vardags och funderar på hur vi avgör vad som är vi själva. Men förmågan att kunna skilja på vad som är jag och vad som är andra personer är mycket viktig.
Den första tiden i livet utvecklar det nyfödda barnet sin förståelse för var den egna kroppen slutar till stor del genom beröring av personerna som tar hand om det.
Problem med självuppfattningen, som att känna igen sin egen kropps handlingar, är vanligt vid flera psykiatriska sjukdomstillstånd. Medan det för de flesta inte känns kittligt om de försöker kittla sig själva, kan en del personer med schizofreni kittla sig själva, vilket tyder på att det kan finnas en skillnad i hur hjärnan tolkar känselintryck från den egna kroppen.
Dämpar intrycket av den egna beröringen
Forskarna vid Linköpings universitet, LiU, har nu tittat närmare på vad som händer i olika delar av nervsystemet vid beröring av andra jämfört med när en person rör vid sin arm på liknande sätt. De har funnit att hjärnan dämpar bearbetningen av känselintrycken från egen beröring.
I huden har vi känselkroppar, som reagerar på beröring, tryck, värme och kyla. Informationen om beröring skickas därifrån till ryggmärgen och sedan vidare till hjärnan där sinnesintrycket bearbetas i flera steg i olika områden i hjärnan. I den nya studien utförde forskarna olika experiment där försökspersonen låg i en magnetkamera (fMRI), som tog bilder av hjärnans aktivitet.
Personen ombads stryka sin egen arm långsamt med handen eller fick veta att en forskare skulle stryka armen på motsvarande sätt. Forskarna undersökte hur de olika sorternas beröring var kopplade till aktivitet i olika delar av hjärnan.
– Vi fann en mycket tydlig skillnad mellan att bli berörd av någon annan och att vidröra sig själv. Vid egen beröring minskar aktiviteten i flera olika delar av hjärnan. Vi ser tecken på att den här skillnaden görs redan i ryggmärgen, innan sinnesintrycken bearbetas i hjärnan, säger studiens huvudförfattare Rebecca Böhme, postdoktor vid Institutionen för klinisk och experimentell medicin och Centrum för social och affektiv neurovetenskap, CSAN, vid LiU.
Hjärnan försöker förutse effekten av det vi gör
Fynden ligger i linje med en teori inom forskning om hjärnan, som går ut på att hjärnan försöker förutse effekten av allt vi gör. Följaktligen lägger hjärnan inte lika stor vikt vid sinnesintrycken som den egna kroppen ger upphov till, eftersom informationen som dessa intryck ger är förväntad.
I ett av experimenten i studien berördes försökspersonernas arm med tunna pinnar av olika tjocklek, samtidigt som armen blev bestruken av den egna handen eller en annan person. Det visade sig att förmågan att uppfatta samtidiga känselintryck trubbades av när försökspersonerna strök sin egen arm. Kanske är detta fenomen en förklaring till varför vi ofta gnuggar på det onda stället när vi exempelvis har slagit i en kroppsdel.
– Våra resultat som pekar mot att det finns en skillnad redan i ryggmärgen när det gäller bearbetningen av sinnesintryck från egen beröring jämfört med beröring av en annan person är väldigt intressant. När det gäller synsinnet har forskning visat att det sker bearbetning av sinnesintryck redan i näthinnan, och det vore intressant att titta närmare på hur hjärnan modulerar bearbetningen av känselintryck på ryggmärgsnivå, säger Rebecca Böhme.
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.
