måndag 30 december 2019

Runners World - Tre nyårslöften för bättre hälsa 2020

2020. Jag har skrivit om hjärnan och löpning i 10 år. Det har blivit 1200 blogginlägg baserade på tusentals studier. Några ämnen - bland annat löpning, meditation och periodisk fasta - återkommer med jämna mellanrum. Det är tre vanor. De passar därmed bra som nyårslöften.

Det tar 66 dagar att skapa en vana. Därmed borde det ta 198 dagar att skapa tre vanor, men om vanorna är likartade kan du knyta samman flera vanor till en vana. Vanor som går in i varandra blir starkare tillsammans. Varje vana för sig är som en skör kvist, men om flera kvistar tvinnas samman blir det till en robust bunt av vanor.


När jag började skriva var löpningen min viktigaste vana. Med åren har nya vanor - som periodisk fasta, meditation, en skriv- och lässtund och ett glas rödbetsjuice före middagen - vävts ihop med min löparvana. Vanorna är en viktig del av mitt liv och jag tror att de följer med resten av livet, även om jag - gud förbjude - skulle tvingas

Jag bestämde mig för att testa periodisk ...

onsdag 25 december 2019

Hur du andas påverkar minnet och beslutsamhet

Påverkas ditt minne och dina beslut av hur du andas? Ja, en studie visar att du minns bättre och fattar snabbare beslut om andra människors känslor under inandning jämfört med utandning. Denna effekt försvinner om du istället andas genom munnen. 

Studien visade på en en stor skillnad i hjärnaktivitet mellan inandning och utandning. När du andas in - och suger in molekyler från världen - stimuleras nervceller i luktbarken, amygdala och hippocampus. 

Bild: mohamed Hassan från Pixabay
Eftersom amygdala är starkt kopplad till nya intryck (det är dock fel att tro att rädsla finns i amygdala), fick 60 personer fatta snabba beslut om känslomässiga uttryck medan forskarna registrerade deras andning. 

Under inandning fattade personerna snabbare beslut om de ansikten de såg, men det gällde bara när de andades genom näsan. Under näsinandning är det som om hjärnan synkroniseras. 

Minnet bättre under inandning

I ytterligare ett experiment testades minnesfunktionen som är knuten till hippocampus. Personerna fick se en bild och sedan försöka komma ihåg vad de sett. Denna återkallelse var bättre om personerna tittade på bilderna under inandning genom näsan. 

Varför fungerar näsan på det sättet? Jo, en snabb andning kan vara fördelaktig i en farlig situation. Om du känner panik andas du snabbare. Därmed kommer du att använda proportionellt mer tid till inandning än när du är lugn. Således kan snabbare andning ha en positiv inverkan på hjärnfunktionen och resultera i snabbare respons på hot i miljön. 

En studie från karolinska bekräftar att näsandning påverka hur minnen konsolideras. Om du ​​andas genom näsan istället för munnen efter att ha försökt lära dig en uppsättning lukter, kommer du ihåg dem bättre, enligt forskarna.

Näsan är bättre på att andas

En anledning till att ingen tidigare forskat på in- och utandning genom näsan och minnet beror på att laboratoriedjur - råttor och möss - inte andas genom munnen. Det är i stort sett bara stressade människor som andas genom munnen. Näsan har utvecklats för att känna av och filtrera vilka molekyler som finns i närheten. Det är lärande. Munnen har utvecklats för att tugga sönder och äta. Om min katt plötsligt andades genom munnen skulle jag bli orolig.


onsdag 18 december 2019

Runners World - Route 66 mot ett nytt löparår

Snart är det dags för ett nytt år och du kanske avger ett nyårslöfte. Ett av de vanligaste nyårslöftena är att börja träna. I början på året fylls vägarna av nya löpare och gymmen säljer årskort, men en majoritet av alla nya slutar innan sommaren.

66 dagar på vägen så når du fram.

Det är lätt att lova, det svåra är att börja och det riktigt svåra är att fortsätta. Men om du håller fast vid ditt löfte i några månader är chansen stor att du skapat en vana. Enligt en känd studie tar det nämligen i genomsnitt 66 dagar att skapa en vana. Vanor formar den du är.


Håll dig på Route 66

Först funderar du på vad det är du vill. Du kanske vill bli löpare. Du kanske vill springa ett lopp till våren. Men gör inte loppet till målet. Se istället loppet som ett riktmärke längs vägen. Om du fokuserar på loppet kanske ditt liv som löpare slutar efter mållinjen och att du tvingas starta om nästa nyår. En dator mår bra av en omstart ibland, människor klarar det sämre. Till slut förväntar du dig en omstart och i princip kan du starta om varje dag. Fokusera på vägen istället. Loppet är en kul grej och återkoppling, inte ett resultat som avgör om du är bra eller dålig.

När du ser löpningen som en väg är det viktiga att du går på vägen varje dag. De första 66 dagarna är det särskilt viktigt att vara fokuserad. Du kan inte springa varje dag, men du kan göra saker som håller dig på rätt väg. Lär dig se dig själv som löpare. Ta promenader de dagar du inte springer.

Om du vet vad du vill, då gäller det bara att hålla fokus på det du gör. Lägg fram träningskläderna på kvällen och gör tröskeln till start så låg du kan. Boka tid med en löparvän om det känns bra. Du kan även förbereda en belöning.Vanor handlar om små förbättringar. Om du förbättrar dig - säg med en procent per dag - märker du ingenting efter en vecka, men efter ett år med din nya vana är du 38 gånger bättre.

Börja så enkelt det går. Om du inte har sprungit tidigare börjar du med en promenad. Ställ in dig på det, sedan kanske promenaden blir lite längre för 80 procent handlar om att göra sig redo och att vara på plats. Det svåra är det du gör innan du faktiskt gör det. Att springa - eller vad du nu gör - är bara 20 procent.


Årsavslutning på RW

Jag gör ett uppehåll till nästa år på Runners World-bloggen men här på Hjärnfysik blir det säkert något kort inlägg under ledigheten om något som faller mig in.

Mer om årsavslutningen på Runners World kan du läsa om här.


nextvoyage från Pixabay



tisdag 17 december 2019

Runners World - Vilja och uthållighet ur ett hjärnperspektiv

Det viktigaste receptet för framgång sägs vara vilja och uthållighet. Stämmer det? För att ta reda på svaret måste vi titta på vad som händer i hjärnan.




I en studie fick 6 000 studenter först i uppgift att skriva en uppsats, nästa uppgift var att bedöma kvaliteten på klasskamraternas uppsatser. Därefter erbjöds studenterna att skriva ännu en uppsats. Det visade sig att studenter som granskat bra uppsatser presterade sämre än studenter som granskat dåliga uppsatser. 43 procent av studenterna som bedömt dåliga uppsatser ville dessutom skriva igen, medan endast 27 procent av de studenter som bedömt bra uppsatser var sugna på ett nytt försök.

Det handlar om tro

Det tycks alltså som att vi har en tendens att bedöma vår förmåga i relation till andra, vilket påverkar självförtroendet och vår uthållighet. Det drabbar både bra och dåliga ...

måndag 16 december 2019

Ardi - den första förmänniskan

Hur blev apan människa? En upptäckt i början av 2000-talet av ett homonin-skelett som kom att kallas Ardi har gett nya ledtrådar. 

Ardi
Ardi påminde om en apa och hennes hjärna var ungefär lika stor som en schimpanshjärna. Varför är hon då inte en apa? Det starkaste beviset för det är att hon sannolikt gick på två ben. Tvåbenthet är extremt sällsynt i djurriket. Apor reser sig ibland på två ben, men bara korta stunder. 

Ardis skelett visar på anpassningar som visar att hon är ”på väg” att utvecklas till en människa, men det betyder inte att hon var outvecklad. Hon var perfekt anpassad till sin miljö. Ardi tillhörde en art som levde sitt liv både på marken och i träden. En ”felande länk”, som man sa förr. Men det finns inga felaktiga länkar, utan bara en enda lång kedja av färdiga länkar. 

Ardis bäcken

Schimpanser svänger från sida till sida när de går. Människor svajar dock inte i nyktert tillstånd, utan vår bål rör sig rakt och energin används till att driva kroppen framåt, inte till att stabilisera bålen. Denna stabilisering beror till stor del på en förändring av bäckenet som förändrats i sidled för att underlätta tvåbent gång. 

Schimpansernas bäcken är riktade bakåt. De kan inte stå på ett ben som de flesta människor kan. Vi har muskler vid höften som kan balansera kroppen ovanpå ett ben i taget när vi går. En schimpans kan bara balansera kroppen genom att luta åt andra hållet - det är därför de svajar så lustigt när de vinglar fram på två ben. 

Ardis skelettrester visar att hennes bäcken liknade vårt, därmed är det troligt att hon gick ungefär som vi. Andra skelett från tidigare arter bekräftar att de första homininerna troligtvis hade en gångart som påminde om vår. 

Fyrfota djur har en konkav ryggrad. Det har schimpanser också och när de reser sig upp på två ben lutar de framåt med kroppen en aning framför höften. Människans ryggrad har dock två böjar, en längs ner och en längst upp - som ett spegelvänt s. 

Människan har fler kotor på den nedre ländryggen. Du har fem kotor, medan schimpanser har tre eller fyra kotor. Kotorna i ländryggen är dessutom kilformade så att de håller ihop och stabiliserar varandra som ett valv. Kilformen gör så att ryggraden svänger in just över bäckenet och placerar bålen ovanför bäckenet. I den övre delen av ryggraden finns en likadan sväng som flyttar nacken nedåt istället för bakåt. Det är en perfekt anpassning till ett liv som jägare och samlare, men inte för bönder eller kontorsarbetare som kröker rygg. Ardis bäcken tyder också på en s-formad ryggrad.


Energieffektiva löpare

Längst ner på kroppen finns en rad viktiga anpassningar som skiljer människan från apor. När du går landar du på hälen och valvet under foten trycks ihop och ger dig skjuts i avstampet. Ardis tår kunde böjas som människotår, vilket inte en schimpans kan. Men hennes fötter var också kraftiga med en stortå som kunde gripa tag i grenar. Benen var kortare och en aning böjda, vilket underlättade klättring. Men Ardi var inte en apa och hon var inte en människa. Hon var en Ardipithecus ramidus, en art med ett ben i trädet och ett ben på marken. 

Ardipithecus ramidus
Varför utvecklades Ardi och homininerna mot tvåbenthet? För att frigöra händerna? Kanske, men det dröjde lång tid innan händerna kom till användning. Tyrannosaurus Rex hade också armar men kunde varken göra en armhävning eller hantera en hammare. Det kan inte kängurur heller. Det är troligare att det fanns ett urvalstryck att spara energi. Klimatet tvingade homininerna att gå längre för att leta mat. Att ta sig fram på två ben är fyra gånger effektivare än att ta sig fram på fyra ben.

Utveckling och  avveckling

Variation leder till utveckling. En del schimpanser har tre kotor, andra fyra kotor och några till och med fem kotor. Om en ländrygg med fem kotor ger en individ en liten fördel, då sprider sig denna egenskap snabbt i genpoolen. Detsamma gäller bäcken, fötter och huvudets form. En fördel på någon procent, ger effekt på sikt. Med tiden stärktes fötterna med stabila valv och hälsenorna förlängdes. Tårna som tidigare greppat om grenar krympte. 

Som vandrare och löpare är foten lika viktig för människan som fenorna för en späckhuggare eller vingarna för en fiskmås. En fot har 20 muskler, 26 ben, 80 senor och ligament. Det tog miljoner år att bygga om en fot för klättring till en fot för löpning, och nu är det foten du möter naturen med. Det är fötterna som driver dig framåt.


Fenorna på späckhuggare som lever i fångenskap kollapsar och hänger över ryggen. De behöver inte använda fenorna för att leta mat i havsdjupen. På samma sätt har människans fötter kollapsat. De används för lite. Fötter ser inte längre ut som fötter.

Själv springer jag gärna barfota eller i löparsandaler. Det känns bra och jag är van vid det. Men på vintern kör jag dubbat.


lördag 14 december 2019

Runners World - Utförslöpning

Många löpare går uppför backar, men alla löpare springer nedför. Det är däremot fler som tränar på att springa uppför än nedför. Backintervaller är till exempel riktade uppåt. Men du behöver träna på utförslöpning också. Även på korta lopp är det bra att vara snabb utför. 

I en studie såg man att de flesta springer för fort uppför och för sakta nedför. När du befinner dig på backkrönet är du så trött att du inte riktigt orkar springa fort. För en majoritet av löparna i studien tog det en minut innan de återhämtat sig tillräckligt för att få upp farten i normalt tempo. 

Alla springer utför 

En annan studie från 2016 visade att det är energimässigt fördelaktigare att gå i backar brantare än 15,8 grader. Ju längre lopp, desto lägre gradantal.
Mer ekonomiskt att gå när lutningen passerar 15,8 grader. Bild från studie.

Utför är det dock ingen som väljer gå eller springa - alla springer och alla springer mer eller mindre bra. Du tar längre steg ...



tisdag 10 december 2019

Runners World - Det är ansträngning som ger mening åt livet

Om du alltid väljer det enkla flyter livet lätt, men du blir mer sårbar för förändring och förmodligen också en smula missnöjd. Du är helt enkelt gjorda för att kämpa. Du mår bra av att anstränga dig. 

I en av sina böcker berättar psykologen Martin Seligman om en bekymrad kollega som hade en ödla som husdjur. Kollegan kunde inte få ödlan att äta någonting. Den tynade sakta bort. Oavsett vilken sorts mat som serverades - frukt, griskött, döda flugor - vägrade ödlan att äta. En dag satt kollegan vid sitt skrivbord med en tidning och en smörgås. När han råkade lägga tidningen över smörgåsen, vaknade ödlan plötsligt till liv. Den smög sig fram och kastade sig med sina sista krafter över tidningen, strimlade den i bitar och åt upp smörgåsen. 

Ödlor och människor 

Ödlor har utvecklats för att avvakta, smyga sig fram och anfalla innan de kan äta. De behöver anstränga sig för att bli lyckliga. De svälter hellre ihjäl än de lever ett liv utan jakt. Det finns inga genvägar till lycka, åtminstone inte för ödlor. 



Du är inte en ödla, men för att må bra krävs det någon form av ansträngning. Människan har ...

Läs fortsättningen här



lördag 7 december 2019

14/10-fasta motverkar metabolt syndrom

Metaboliskt syndrom är ett samlingsnamn för ett antal faktorer - bland annat bukfetma, högt blodtryck och nedsatt glukostolerans - som ökar risken för hjärt- och kärlsjukdomar. En ny studie visar att periodisk fasta kan motverka detta syndrom. 

I studien ingick 19 personer med metaboliskt syndrom. Under tre månader åt de all mat inom 10 timmar. De upplevde inte några biverkningar. För att minska matintaget till 10-timmar senarelade de flesta sin första måltid och åt sin sista måltid tidigare. Det var inget krav att minska antalet kalorier, men i praktiken åt de mindre. 

Sammanfattning av studien.

Deltagarna förbättrade sin sömn och minskade bukfett, vikt och midjeomfång. Dessutom sjönk blodtryck och totalt kolesterol minskade. Blodsocker och insulin visade också en sjunkande trend.

Enligt forskarna bakom studien var det enkelt för deltagarna att följa periodisk fasta till skillnad dieter som handlar om att räkna kalorier. 

Dygnsrytmen 

Periodisk fasta med ett ätfönster på 10 timmar följer den naturliga dygnsrytmen och det kan maximera hälsofördelarna, tror forskarna. De cirkadiska cyklerna påverkar alla biologiska processer och varenda cell i kroppen. Ojämna och utdragna ätmönster kan störa detta system och öka risken för metaboliskt syndrom. 

Genom att äta all mat inom 10 timmar får kroppen tillfälle att vila och återställa balansen under dygnets återstående 14 timmar. Natten är till för vila. Din kropp kan också förutse när du äter och kan därmed optimera ämnesomsättningen. Du blir mer förutsägbar ur ett metabolt perspektiv. 

Just nu genomförs en klinisk studie för att undersöka fördelarna med periodisk fasta i en grupp på mer än 100 deltagare med metaboliskt syndrom. Jag återkommer med mer fakta om fasta när den studien publiceras. 

Jag har fastat 12 timmar om dygnet i 4-5 år och det känns mycket bra. Några dagar i veckan blir det 14 timmar och någon enstaka gång 16 timmar. Huruvida du fastar 12/12, 14/10 eller 16/8 är inte lika viktigt som att du faktiskt fastar och låter kroppen vila.

torsdag 5 december 2019

Hjärnan, löpning och evolution

Människan har en unik hjärna. Den kallas ibland för skapelsens krona. Men hur skapades denna krona?

(Varning! Det här är ett extremt långt inlägg som var en del av mitt första bokprojekt. Boken rann ut i sanden, men jag återpublicerar delar här på bloggen.)

För femton år sedan lanserades de amerikanska antropologerna Daniel Lieberman och Dennis Bramble en hypotes om att den moderna människan – hennes anatomi och fysiologi - skapades genom uthållighetsjakt. De publicerade en studie i tidskriften Nature med den slagkraftiga rubriken Born to Run. De gav ett helt nytt perspektiv på människans ursprung, hjärnan och vår förmåga att springa. 




Men det var varken Lieberman eller Bramble som var först med denna idé. De var faktiskt ganska långt efter, ungefär 20 år efter två studenter som oberoende av varandra kom fram till samma slutsats. 


Unik andning

I början på 1980-talet studerade David Carrier vid University of Utah. Han funderade över ett problem. Vad skiljer harar från pumor? En hare som springer sträcker ut bakbenen så att ryggraden böjs bakåt i en båge. När de landar trycks bågen ihop åt andra hållet. Haren flexar med ryggraden. Många däggdjur springer på det sättet. Även pumor. Både pumor och harar måste vara snabba, fast en puma som springer för sakta missar endast en lunch medan en hare som springer för sakta mister livet. Haren måste därför vara aningen snabbare än puman. Den måste lyckas varje gång, medan puman bara behöver lyckas lite då och då.

Hur kan då haren bli snabbare en längre stund? Jo, genom att pumpa syre till lungorna och pressa ut detta syre till musklerna. I harens inre finns fjäderliknande delar som arbetar som hävstänger - både för att skynda på benen och för att som en bälgpump fylla lungorna med syre när ryggen böjs upp och ner i takt med benen som sträcks ut och dras ihop. Det är därför den flexar med ryggraden. Hos pumor sitter dessa inre delar fast.

Harens topphastighet är 70 km/h. Pumpen kräver dock extra energi, så hararna orkar bara hålla den hastigheten i 800 meter. En puma springer längre än så, men når en topphastighet på endast 65 km/h. Det ger haren ett livsviktigt försprång på 45 sekunder. På den tiden måste haren springa utom synhåll, gömma sig och undvika att bli lunch. Om de inte klarade det för det mesta skulle det ta slut på harar. 

Naturens terrorbalans

Evolutionens ständiga kapprustning har skapat en” terrorbalans” mellan jägare och jagade genom att växla uthållighet mot hastighet. Världens snabbaste däggdjur geparden har gjort samma ekonomiska byte på den evolutionära marknaden. Geparder har en topphastighet på 110 km/h, men efter 400 meter måste de stanna för att inte bli överhettade. När de sträcker ut benen dras bröstkorgen tillbaka så att syre sugs in i lungorna. I nästa steg - när fram- och bakben möts - trycks luften ut igen. De inre organen åker fram och tillbaka som vattnet i ett badkar. Det gör dem blixtsnabba. Men impalaantilopen - deras vanligaste byte - är uthålligare än geparder. De klarar sig i nio fall av tio trots att de är en aning långsammare.

Efter att Carrier listat ut varför harar ser ut som de gör började han fundera på människan. Hur andas människor? Jo, när människans förfader reste sig upp kunde de plötsligt dra ner massor av syre till lungorna. Människan frigjorde händerna och kunde ta ett djupt andetag. Vi reste oss för att få syre till musklerna, trodde Carrier. Och ju bättre tillgång till syre, desto bättre löpare.

Människan har ett unikt andningsmönster. Du behöver inte, som ett fyrbent djur, pumpa syre i takt med varje löpsteg. Fyrbenta djur måste andas i takt med sin stegfrekvens i både trav och galopp. Du kan själv välja hur du vill andas.

Carrier sammanfattade sin hypotes i en studie, The Energetic Paradox of Human Running and Hominid Evolution, som publicerades 1984. Carrier skrev att homininerna utvecklats genom tvåbent uthållighetslöpning. Han gissade att löpning skapade en energieffektiv och unik nisch för dagaktiva jägare. Det var ett starkt selektionstryck för uthållighetslöpning, vilket ledde till en rad fysiologiska anpassningar. Homininerna tappade pälsen och började svettas. Det gav dem effektiv nedkylning mitt på dagen. Löpning var också ett energieffektivt sätt att transportera sig själv på. Han tog upp exempel från Nordamerika, Mexiko och södra Afrika på folkslag som tills alldeles nyligen använt sig av uthållighetsjakt för sin försörjning.

De flesta antropologer ryckte på axlarna åt den unge forskaren Carrier. De ansåg att människor var dåliga löpare. Se på oss, sa de. Ja, de såg minsann inte ut som löpare. Kanske för att de inte sprang. Sedan glömdes artikeln bort. Men Carrier kunde inte släppa tanken på människan som jägare och han var inte den typen av människor som gav upp. Han var jägare. Han hade vittring. Han var själv en driven löpare och tillsammans med sin bror gav han sig ut på prärien för att springa ikapp hjortar. Han var på jakt efter bevis. Döda hjortar. Blod på händerna. Fakta.

Bröderna Carrier lyckades dock inte fånga något byte. Inte för att de var dåliga löpare, utan för att de saknade kunskaper om jakt. De hade ingen aning om hur man spårar byte. Det är en konst som det tar åratal att lära sig.

Jaktkunskap hade däremot matematikstudenten Louis Liebenberg i Sydafrika. Ungefär samtidigt som Carrier sprang efter hjortar på måfå i Utah, sprang Liebenberg med uthållighetsjägare i bushen i södra Afrika. Han var på jakt efter människans väsen och hade fått vittring på samma spår som Carrier. Men det var långt mellan Sydafrika och Utah på 1980-talet. Det skulle dröja 20 år innan de fick korn på varandra.

Ovetande om Liebenbergs forskning vände sig David Carrier istället till sin professor på universitet, Dr Dennis Bramble. Bramble var skeptisk som alla andra. Man behöver bara titta på våra rumpor, sa Bramble. Alla tvåbenta djur som springer har svans. Det går inte att springa utan en svans som stabiliserar kroppen. En känguru eller en Tyrannosaurus Rex utan svans skulle ramla framåt. En stol med fyra ben är stabilare än en stol med två ben. Sitter du på en stol med två ben ramlar du och människor ramlar hela tiden. Fyrbenta djur ramlar nästan aldrig.

Evolution är ett givande och tagande

När vi reste oss upp, blev vi instabila, ökade luftmotståndet och vi tappade kraft och styrka. Arter utvecklar det de är bra på, inte det de är dåliga på. Faktum är att vi är långsammare än nästan alla däggdjur. En puma rusar fram som en muskulös projektil, medan människor hoppar fram liksom på styltor med ett ben i taget. Två styltor till ben är långsammare än fyra galopperande ben. En till synes sävlig flodhäst är snabbare än Usain Bolt. Dessutom är människan klen. En schimpans kan göra chins en hel eftermiddag och slita en människa i stycken. Människan är kort och gott en mes. Vi har bara vår hjärna. Dr Bramble radade upp argumenten.

Men Carrier gav sig inte. Det var något som inte stämde. Om evolutionen tog styrka, smidighet och snabbhet från oss människor, borde vi ju fått något i gengäld? Evolution är byteshandel. Arter byter en funktion mot en annan funktion för att öka chansen att överleva. Vi bytte styrka mot något. Vi bytte snabbhet mot något. Vad var detta något?

Evolution är inte ett tagande eller ett givande, utan ett tagande och ett givande. Människan hade inga vapen. Vi hade bara vår fysiska kropp och tävlade på samma mördande marknad som lejon, leoparder och hyenor. Naturen är hård och ”röd i tand och klo”. Evolutionen måste gett oss någon fördel. Hur överlevde vi på savannen? Alla djur har en biologisk nisch. Vilken var homininernas nisch?

Dr Bramble blev först provocerad, sedan inspirerad. Carrier hade rätt. Människan borde fått något tillbaka. Vi bytte muskler mot nervceller, men det var inte hela svaret. Bramble hade fått ett nytt perspektiv. Han studerade gamla fossil, men nu med en uppdaterad mental modell. Han såg på djur med nya ögon.

Vad skiljer djur som springer från djur som går? Hästar och hundar springer. Grisar och schimpanser går. Om människan i första hand var ett gående däggdjur, borde våra skelett likna skeletten hos djur som går. 

Människans fantastiska rumpa

Bramble studerade först schimpanser, som vi delar 98 procent av alla gener med. Vi delar också en gemensam förfader som levde för ca 8 miljoner år sedan – vi härstammar inte från schimpanser utan de är våra kusiner. Med sina nya ögon såg Bramble plötsligt sådant han inte sett tidigare. Schimpanser saknar hälsena medan människan har en kraftig hälsena. Schimpansers tår är långa och fötterna platta, medan människans tår är korta och foten är välvd som en bro för att fånga upp stötar. Schimpanser har platta och små rumpor, medan den övre delen av människans rumpmuskel - Gluteus maximus - är enorm. Kanske har denna muskel växt fram för att fungera som en svans, tänkte Bramble. Rumpan hindrar oss från att ramla när vi springer, precis som svansarna balanserar tuppgökar, Tyrannosaurus Rex och kängurur. Svansen tillbakabildades hos människoaporna. Schimpanser har små, svanslösa rumpor. För att kompensera detta evolutionära ”misstag”, utvecklade människans förfäder en rejäl rumpa. 


När du går är rumpmuskeln inaktiv och slapp. Vandrare behöver vare sig långa hälsenor, kraftig rumpa eller välvda fötter. Att gå på två ben är som att gå med styltor. Det är en omvänd pendel. Du pendlar först på ett ben, sedan på det andra benet – ding dång, ding dång. En hälsena fungerar däremot som ett gummiband och gör denna pendelrörelse instabil, såvida du inte springer. Då ger gummibandet fri, gratis energi – stuts, stuts, stuts. Omkring 40 - 50 procent av den energi som skickas ner i marken återanvänds.

Nu var Bramble något på spåren. Det var gummibanden i benen som gjorde människan till långdistanslöpare. Våra ben och fötter är fyllda med gummibandsliknande senor. Gummibanden gav inte snabbhet utan uthållighet. Schimpanser har inga gummiband för de går på knogarna. De rusar fram på alla fyra i korta attacker. Människan sprang och springer långt och länge på fri energi. Vi studsar fram från den ena foten till den andra och balanserar och stabiliserar kroppen på en rad olika sätt. 

Australopithecus

Fossil av den tidiga hominiden Australopithecus, som levde för 5 miljoner år sedan, visar inga spår efter vare sig hälsenor eller nackligament. Utan nackligament studsar huvudet fram och tillbaka när du springer, som på en gris. Dessa anpassningar kom med Homo erectus - den upprättgående människan - som utvecklades för 2 miljoner år sedan. Ligamenten gav människan en fast blick. Jägaren kunde låsa fast blicken på bytet som ett lasersikte.

Carrier och Bramble gick vidare från döda fossil till levande hästar och människor. När Carrier sprang bredvid en häst upptäckte Bramble att hästen - trots sina långa ben – hade ett kortare steg än Carrier. Det ser ut som hästar tar jättekliv, men hovarna svänger tillbaka och klivet blir därför väldigt kort. Människor kommer längre på lika många steg. Det gör oss till effektiva löpare. En vältränad löpare borde alltså slå en häst på längre distanser. 

Australopithecus
Ett annat bevis var att människor är så bra på att andas. Carrier hade lanserat en hypotes redan 1987 om att ödlor har svårt att röra sig och andas samtidigt. Detta problem uppstod när ödlorna lämnade vattnet – när fisken blev ödla. Fiskar andas utan ansträngning eftersom syrerikt vatten flödar genom gälarna, men när fiskarna kravlade upp på land byttes syrerikt vatten mot syrefattig luft. De måste suga i sig luft samtidigt som de använde simfenorna som ben. När ödlor går, böjs kroppen i sidled fram och tillbaka. De kan därför bara andas med en lunga i taget – den på den inaktiva sidan. När ödlor springer kan de inte andas alls eftersom musklerna för andning används för att röra benen. Musklerna kan inte både aktivera ben och lungor. För att andas med båda lungorna måste de stå rakt och helt stilla. En krokodil kan rusa fram med en otrolig hastighet … i några meter, sedan måste den andas i flera timmar efteråt. De har snabba, syrefria muskler. De har vitt kött. 

Från ödla till människa

Den största nu levande ödlan, komodovaranen, har utvecklat ett litet rör under tungan för att suga i sig extra syre. Tack vare det kan de fånga grisar, hjortar och en och annan turist. Men de springer inte långt. De jagar från bakhåll. Efter jakten måste de stå raklånga och pusta ut i flera timmar.

Den engelska paleontologen Richard Cowen skrev en studie om ödlor och döpte ödlornas öde till Carriers constraint. Cowen tycks vara en festlig kille för han avslutade sin studie med en limerick:



The reptilian idea of fun 
Is to bask all day in the sun. 
A physiological barrier, 
Discovered by Carrier, 
Says they can't breathe, if they run. 

Däggdjuren lyfte sig ur kräldjurens begränsning genom att trycka sig högre upp från marken med sina fyra ben. Däggdjuren utvecklade en teknik att andas i takt med kroppens rörelse. Först sög de in syre från atmosfären när diafragman drog ner lungan, sedan blåste de ut luften när diafragman slappnade av. Musklerna badar i syre. Köttet är rött av järn som fraktar syre.

Sedan lyfte förmänniskorna frambenen från marken och ställde sig upp på två ben. Därmed kunde de andas i flera olika takter i takt med benen (och armarna som inte glömt att de nyss var framben). Du kanske inte tänker på att du andas och springer i en bestämd takt, men om du crawlar blir det väldigt tydligt hur samordnad andning, ben och armar är. 

Andningen

Hästar måste andas i takt med sina steg. Du kan andas i vilken takt som helst. Andra djur som springer måste antingen galoppera eller trava. Du kan löpa lugnt, spurta och hålla alla hastigheter mellan det. Du kan öka takten i löpningen. Därmed är du snabbare och du kan andas i 2 - 2-takt, 3 - 2-takt eller 1 - 1-takt, eller i vilken takt du vill. Övriga landdjur andas bara in och ut i 1 - 1-takt. De drar in syre när de sträcker ut och pustar ut när de fäller ihop kroppen. De sitter fast i sitt eget andningsmönster. Andningen styrs av kroppens funktion. Du kan däremot andas som du vill och därmed steglöst gå från jogging till sprint.

Det var inte bara andning som skilde oss från övriga djur. De flesta landdjur kan inte göra sig av med värmen på annat sätt än att öppna munnen. Geparder är världens snabbaste däggdjur men måste stanna efter 400 meter för att inte bli överhettade. Schimpanser i djungeln lever på gränsen till värmeslag. Om det är över 37 grader har de problem med att röra sig. Då riskerar de överhettning. Alla som har hund känner till hur de pustar och flämtar när de blir varmt. De kan bara göra sig av med värme genom att vädra tungan. Katter blir också slöa. De sover i skuggan av träd som lejon på savannen. Men du kan svettas. Din kropp är som en enda stor, blöt tunga. Det kan hästar också, men inte som människor. Vi är bäst i djurvärlden på att svettas. Människan tappade pälsen, utvecklade mängder av svettkörtlar och sprang mitt på dagen när andra rovdjur vilade. Det var människans nisch! 

Möte med Daniel Lieberman

Några år senare träffade Bramble antropologen och evolutionsbiologen Daniel E Lieberman. Till skillnad från majoriteten av alla antropologer, tyckte Lieberman att Brambles och Carriers hypotes var intressant. De passade ihop med hans egna tankar om huvudets form.

Lieberman är expert på huvudets form och utveckling. Han är nog den enda som skrivit en 500 sidor tjock bok om huvudets anatomi. Han säger att huvudets expansion är det mest iögonfallande och intressanta som hänt i människans evolution. Den främre delen av hjärnan har svällt. Lager på lager av nervceller har lagts till. Mer än hälften av all energi går till hjärnan hos ett litet barn. Hos vuxna människor går nästan en fjärdedel av all energi till hjärnan. Det gör ont att föda barn med stora huvuden. Ändå var det värt det. Lieberman tror att denna expansion gjorde oss till bättre löpare. Den tunga skallen, fast förankrad till kroppen med ligament, gav kroppskutan en ordentlig barlast som ökade stabiliteten. Det är huvudet och armarna som håller kroppen rak när vi rör oss framåt. 

Daniel Lieberman
Människohjärnan är oerhört energikrävande. Den måste ha en stadig tillgång på olika näringsämnen. Vilda schimpanser ägnar hela dagarna åt att äta näringsfattiga frukter och blad. De gör nästan inte något annat än att tugga löv. Så levde sannolikt våra förfäder också, vilket hindrade utvecklingen av hjärnan. I samband med klimatförändringar för 8 miljoner år sedan försvann många frukt- och lövträd. Våra förfäder blev tvungna att söka mat längre bort. Fynd visar att Homo erectus åt kött. Djurkroppar innehåller massor av näring. De hade inga kastvapen, så det enda sättet de kunde få tillgång till kött på var att döda djur med sina egna händer. När de fick tillgång till protein och fett – och lärde sig tillaga mat - fanns det resurser till hjärnans tillväxt. 

Liebermans insikt

Det fanns en del logiska luckor i Bramble och Carriers hypotes, men efter en promenad med sin hund fick Lieberman en uppenbarelse. Hunden orkade inte hålla takten med honom - en medelålders professor. Hunden flämtade och tungan hängde ut. Det var en varm dag. Hunden kunde inte göra sig av med värmen. Lieberman hade tidigare trott att berättelserna som uthållighetsjakt rörde sig om myter, men nu verkade det plötsligt rimligt. En människa kanske slår ett djur i löpning när det blir varmt, åtminstone på längre distanser. Den sortens jakt kunde ju förklara den mänskliga kroppens otaliga anpassningar till löpning.

En sådan anpassning är stabilisering av huvudet under löpning. Om du blivit omsprungen av en person med hästsvans kanske du noterat att de krafter som huvudet utsätts för får hårsvansen att studsa upp och ner, men huvudet är stabilt. Människan har en kort nacke och kan inte anpassa nacken till rörelser som fyrfotadjur, men istället finns en rad stabiliserande mekanismer som utvecklats för att stabilisera blick och huvud. Ett är balansorganet i örat. Innerörats vindlingar fungerar som ett gyroskop och känner av hur huvudet rör sig, vilket triggar reflexer som får muskler runt öga och nacke att anpassa sig till dessa rörelser. Om du rör huvudet hastigt till höger, så flyttas ögat hastigt till vänster och bilden på näthinnan – till exempel av en gasell - stannar kvar.

Ytterligare en anpassning är ligament i nacken. Schimpanserna har inget sådant ligament. Det har inte grisar heller. Deras huvuden studsar runt när de springer. De tre springande däggdjuren - människan, vargen och hästen - har dock utvecklat nackligament oberoende av varandra för att lösa en uppgift: stabilisera huvudet under löpning. Fossil visar att nackligament utvecklades i tidiga arter av släktet homo. Ligamentet fäster bakhuvudet vid armarna så att varje gång du slår foten i marken så faller också armen ner när huvudet far framåt och drar tillbaka huvudet. Därmed håller du huvudet rakt och stabilt.

Tillbaka i labbet jämförde Lieberman människor med hjortar. En människa kan jogga 4 m/s. En hjort kan trava lika fort. Men när hjorten vill öka farten till 5 m/s, måste den galoppera. Du behöver bara öka takten i joggningen. Hjorten bygger upp en syreskuld, medan du sakta joggar ikapp och hjortens betalar sin skuld med döden.

En hästs toppfart är 7,7 m/s. De kan galoppera så fort i 10 minuter. Sedan måste de sakta ner till 5,8 m/s. En duktig löpare kan dock springa 6 m/s i flera timmar. Du behöver inte vara snabb. Du behöver bara upptäcka bytet och sedan följa efter det. Det kräver en hjärna som är bra på att spåra. Till slut är du ikapp och kan sätta in en dödlig spurt. Mitt på dagen är det ljust och dessutom stekhett och de jagade djuret kollapsar av värmeslag. De kan ju inte svettas och göra sig av med överskottsvärme lika effektivt.

Född löpare

Lieberman och Bramble hittade en rad olika markörer för löpning på den mänskliga kroppen som inte fanns hos tidigare hominider. Men hur testar man denna hypotes? Uthållighetsjägare som Tarahumara i Mexiko, Hopi i USA och San i södra Afrika jagade inte längre. Allt som fanns var fossil och hörsägen. Ingen kommer att tro att det är möjligt, förrän man visat att det är möjligt. Vetenskap kräver testbara hypoteser.

2004 publicerade Bramble och Lieberman ändå artikeln om uthållighetslöpning i den vetenskapliga tidskriften Nature. I artikeln jämfördes Homo Erectus med Australopithecus. Lieberman och Bramble visade på 26 anatomiska skillnader mellan dessa arter som gjorde den förra till en mycket bättre löpare än den senare. 


I Wales minsta stad Llanwrtyd Wells har man varje år sedan 1980 hållit en tävling: Man vs Horse. Både människor och hästar är välkomna. Det började med att en pubägare och en rävjägare börjat debattera om människa eller häst skulle vinna ett lopp. Barägaren trodde på människan, medan rävjägaren höll på hästen. Samma sommar som Lieberman och Bramble publicerade sin artikel Born to Run i Nature - var det varmt och för första gången vann en människa loppet. Kanske var det värmen som fällde avgörandet. Människans seger över hästen kastade medialjus över Born to Run-studien och bekräftade Bramble och Carriers hypotes att människor borde vara bättre än hästar på längre distanser.

Två år senare satte Lieberman några löpare på ett löpband. Han gav dem i uppgift att fokusera på en punkt på väggen framför, som om de stirrade på en gasell, medan de sprang. Lieberman ökade gradvis tempot på löpbandet tills löparna var utmattade. Syftet med dessa löppass var att försöka förstå hur löpare stabiliserar huvud och bål - det var ju delvis det som förbryllat Bramble. Hur kan en människa, som saknar svans, hålla balansen och undvika att falla framstupa? Bramble hade gissat på rumpan och rumpan det var, visade det sig. Genom att fästa sensorer på olika ställen på kroppen kunde Lieberman analysera de elektriska inspelningarna. När han analyserade resultatet från rumpmusklerna, såg han att den elektriska aktiviteten var mycket låg när löparna gick, men så fort de började springa åkte den elektriska aktiviteten upp och ner som linjerna på en seismograf efter en jordbävning. Ju snabbare de sprang, desto större skalv där bak.

Liebermans sammanfattade resultatet i en studie 2006 tillsammans med Bramble och Carrier med namnet The human gluteus maximus and its role in running.

Rumpan är inte särskilt aktiv under promenader. Då hänger den som ett gällivarehäng. När du springer, lutar dock kroppen svagt framåt och när foten träffar marken vill kroppen ramla framåt. Gluteus maximus hindrar dock kroppen från att falla: den aktiveras precis innan foten slår i marken, vilket fungerar som en broms som hindrar bålen från att falla framåt. Det är därför gluteus är så maximus. Det är därför du inte behöver gå omkring med en stor fet svans släpande efter dig som Tyrannosaurus Rex.

En oväntad kontakt 

Teori, studier och experiment är en sak, en annan sak är att ingen hade sett den typen av jakt. Alla trodde det var försent. Den gamla världen befolkad av jägare och samlare var borta.

Efter att Lieberman och Brambles publicerat sin studie hände dock något oväntat. En man som hette Louis Liebenberg hörde av sig till Bramble. Han var inte antropolog eller biolog utan matematiker. I början på 1980-talet hade han som ung student i Sydafrika funderat över hur människan utvecklat logik, humor, förmåga att resonera och fantisera. Människan utvecklade en stor hjärna. Hjärnan var hårdvaran, men varifrån kom mjukvaran, undrade Liebenberg. Hans magkänsla sa att dessa förmågor måste ha utvecklats genom jakt. Någonting måste ju startat utvecklingen av människans kreativa och plastiska hjärna.

Efter några år hoppade Liebenberg av matematikstudierna. Han gav sig ut i öknen för att söka efter svar på sina funderingar. Han sökte efter människor som levde som människor gjort i tusentals år. Efter mycket sökande och många motgångar fann han till slut en grupp jägare i Botswana som öppnade sina hyddor för honom. Han levde med dem i fyra år. Han lärde sig allt från hur du håller en eld vid liv till hur du spårar ett byte. Han lärde sig hur du återskapar djurets beteende genom att läsa spåren de lämnat efter sig – en avgörande kompetens för en jägare. När du lär dig spåra får naturen en extra dimension i rumtiden. Du ”ser” djur som rör sig genom rummet vid en annan tidpunkt. Deras mentala modeller såg inte ut som de Liebenberg vuxit upp med. 

Spårmedvetenhet

Liebenberg berättar om några naturintresserade turister som klampade rakt över ett leopardspår. De var inte medvetna – inte ”spoor conscious” – om denna dimension. Han tyckte de missade så mycket. För jägarna var spåren lika verkliga som djuren. Spåren berättade om djuren, om var de fanns, vad de gjort, vad de tänkte göra och vart de var på väg. För jägarna var naturen en bok, en berättelse och en livsnödvändig kunskapskälla. 

Nästa steg var att lära sig spåra när det inte finns några spår. Det är en högre abstraktionsnivå av jakt. Syftet med det är att tänka sig in i hur djuret tänker och agerar. En jägare måste alltid veta var bytet är på väg. Jägaren måste använda sig av hjärnans mest avancerade funktioner som visualisering, empati och abstrakt tänkande. Jägaren skapade samband i hjärnan. Liebenberg kallar det spekulativ jakt. Det är en form av vetenskap.


Liebenberg beskriver hur jägarna samlade in fakta och sedan gissade (formulerade en hypotes) vilken riktning bytet tagit vägen. Gissningen var baserad på observationer, diskussioner och erfarenhet. De jägare som formulerade de bästa hypoteserna, lyckades bäst. De levde sig in i bytets beteende, drog slutsatser och följde spåren efter något som de inte kunde se. De var medvetna om att spåren kunde leda fel, att de kunde missta sig, och därmed var de ständigt tvungna att revidera sina uppfattningar och formulera nya hypoteser. De kanske inte var starkast eller snabbast, men de hade mest naturkunskap, tänkte bäst och de lyckades hålla tankarna samlade under den långa och uthållighetskrävande jakten. Så hade de gjort i tusentals generationer. Naturen hade sållat bort dåliga naturvetare och löpare.

De jägare som Liebenberg levde med var fullblodsproffs. De var de sista levande jägarna i en stafettkedja som sträcker sig miljoner år tillbaka i tiden.

Liebenberg var med på flera jakter. De sprang mitt på dagen i stekhet värme när andra pälsklädda jägare låg i skuggan av träd och flämtade. Ibland tog jakten två timmar, andra gånger fem timmar. De sprang sakta, runt 7 - 10 km/h. De gick mycket. De sparade på krafterna. De visste inte om de skulle springa en halvmara, ett maraton eller en ultra. Allt hängde på bytet. De var fokuserade och målinriktade under jakten. En misslyckad jakt betyder inte så mycket, men flera misslyckanden betyder svält och i värsta fall död och ett snöpligt slut för de gener som krånglat sig genom historien och klarat sig ända tills dess. Jägarna var en självklar del av savannens ekosystem.

Människan är naturvetare

När Liebenberg återvänt till civilisationen skrev han boken The Art of Tracking som kom ut 1990. Den blev ingen större succé eftersom ingen tänkte som Liebenberg förrän 15 år senare. Liebenberg skrev att löpning och jakt är grunden till det vetenskapliga tänkandet och till de vi är. Människan är löpare, precis som gibbonapor klättrar i träd och flodhästar är vattendjur.

Jakten och sökandet efter mat drev utvecklingen av en utforskande hjärna. Varje jakt var en hypotes. Varje lyckad jakt en bekräftelse och varje misslyckad jakt ett incitament att tänka annorlunda. Hjärnan utvecklades och samtidigt utvecklades människan till effektiv löpare. Det var hungern efter ny naturkunskap som ledde människan ut ur Afrika.


måndag 2 december 2019

Runners World - Förnya din hjärna med löpning

Löpning förbättrar fokusförmåga, hälsa och humör. Löpning lindrar depression och tycks även minska risken för demens och cancer.

Om löpning var ett piller skulle alla ta det, men löpning är krävande. Du måste anstränga dig. Löpning är ett beskt piller med ljuvlig eftersmak. 



Hjärnpiller

När du springer skapas hjärnpiller som letar sig in hjärnan. Det är proteiner med namn som BDNF och VEGF. När du springer förnyar och uppdaterar BDNF din hjärna. Du får fler hjärnceller och fler kopplingar mellan dem, vilket gör det lättare att lära och minnas. 



Det andra pillret - VEGF - förbättrar din hjärnas blod- och syretillförsel. Ju fler blodkärl, desto fler vägar som letar sig in i hjärnans skrymslen och vrår. Blodvägarna används för att tillföra näring och för att föra bort avfall. Ju mer näring, desto bättre fungerar ...



Nu finns min bok Prestationskoden ute för försäljning.

Prestationskoden: Hårt x Lugnt x Vila x Djup.

Hårt: arbete i utmaningszonen. Du tvingar din kropp och hjärna att anpassa sig till något du inte gjort tidigare. Det kräver ett mindset att du tror att du kan. Det hårda ger stunder av flow. Om du bara kör hårt blir du utbränd och övertränad.

Lugnt: arbete i komfortzonen. Du repeterar och tar in delar av tidigare utmaningar. Om du bara kör lugnt kommer du inte längre.

Vila: återhämtning och sömn. Återhämtning gör dig starkare. Om du aldrig vilar orkar du inget. Prestationen går mot noll när en faktor i koden är noll.

Djup: När du jobbar hårt och medvetet bygger du mentala modeller av din process. Det ger dig fler perspektiv. Ju bredare du är, desto lättare att hitta var du ska borra djupare.