Fisk ger bättre sömn och högre IQ enligt ny studie

Barn som äter fisk minst en gång i veckan sover bättre och har högre IQ än de som inte äter fisk, enligt en ny studie från University of Pennsylvania som publicerades i veckan i Scientific Rapporter.

Tidigare studier har visat på samband mellan omega-3 - en fettsyra som finns i fet fisk - och förbättrad intelligens och även förbättrad sömn. Men sömn och intelligens har inte kopplats samman tidigare. Forskarna bakom studien tror att det är bättre sömn som kopplar samman fisk med högre intelligens.

Jianghong Liu, Adrian Raine and Jennifer Pinto-Martin. Bild: Penn Univ.

"This area of research is not well-developed. It's emerging," säger studiens huvudförfattare Jianghong Liu i ett pressmeddelande från University of Pennsylvania. "Here we look at omega-3s coming from our food instead of from supplements."

Data till studien utgjordes av 541 kinesiska barn som fick svara på frågan hur mycket fisk de åt och de gjorde även ett IQ-test. Barnens föräldrar svarade på frågan om barnens sömnkvalitet. Forskarna kontrollerade också föräldrarnas utbildning, yrke och civilstånd och antal barn i hemmet.

Det visade sig att de barn som åt fisk varje vecka hade 4,8 poäng högre IQ än de som "sällan" eller "aldrig" konsumerade fisk. De som åt fisk ibland hade 3,3 poäng högre IQ än fiskvägrarna. Man såg också att ökad fiskkonsumtion var förknippad med färre sömnstörningar, vilket forskarna tror beror på bättre sömnkvalitet.

"Lack of sleep is associated with antisocial behavior; poor cognition is associated with antisocial behavior," säger professor Adrian Raine. "We have found that omega-3 supplements reduce antisocial behavior, so it's not too surprising that fish is behind this."

Jennifer Pinto-Martin, vd för Penn Center for Public Health Initiatives, ser en stark potential för konsekvenserna av denna forskning:

"It adds to the growing body of evidence showing that fish consumption has really positive health benefits and should be something more heavily advertised and promoted. Children should be introduced to it early on … Introducing the taste early makes it more palatable …Children are sensitive to smell. If they're not used to it, they may shy away from it."

Studien visar på samband men bevisar inte att fisk förbättrar sömn och IQ. För att gå vidare med dessa data tänker forskarna utföra randomiserade kontrollerade studier som ger högre evidens.

En försiktig slutsats är att man gradvis ökar konsumtionen av fisk. Det krävs inga stora mängder. Äter man fisk en gång i veckan befinner man sig i den grupp som klassades som storkonsument i studien.

"Doing that could be a lot easier than nudging children about going to bed," säger Raine. "If the fish improves sleep, great. If it also improves cognitive performance - like we've seen here - even better. It's a double hit.”

Fisk eller tillskott?
Jag gillar fet fisk som lax. Lutfisk klarar jag mig utan. Förut köpte jag omega-3, men jag är lite skeptisk till att ett tillskott kan ersätta mat. Skillnaden mellan ett piller och mat kan bero på komplexa samband mellan ett stort antal näringsämnen, såsom vitaminer och essentiella aminosyror. Därmed borde näringsmässiga riktlinjer baseras på mat, inte på piller. Om man inte kan äta fisk - och många kan verkligen inte äta fisk - då är dock omega-3 ett bra alternativ.

Förr tvingades barn äta fiskleverolja med omega-3 och vitamin D.

Allting hänger ihop

Ju mer man lär sig, desto lättare är det att lära sig nya saker eftersom allt hänger ihop. Det är inget mystiskt. Allt hänger ihop, för allt har ett gemensamt ursprung. Man kan välja vilken yttring av livet som helst för att bevisa det, som t ex blodet, andningen och hjärnan.

Blod och järn
Blodet består av blodkroppar. I varje blodkropp finns miljontals proteiner som kallas hemoglobin. I mitten av varje hemoglobin finns en järnatom. När du andas in syre från atmosfären binder dessa järnatomer syret till sig och fraktar syret till kroppens vävnader.

Blodflöden.

Blodets järn kommer från stjärnorna. Järn är stjärnaska. När en massiv stjärna brunnit upp återstår endast stjärnaska. Allt järn som finns i din kropp kommer från några få massiva stjärnor som exploderat och spridit sin aska i universum. Det skedde för mer än fem miljarder år sedan. Det var ungefär då vår sol tändes av gravitationen. Solen fångade upp järn och andra grundämnen som kväve, kol och syre från döda stjärnor. Förutom solen skapades planeter, däribland jorden. I begynnelsen var jorden täckt av stjärnaska.

Andning och syre
Det gick inte att andas på jorden. Atmosfären bestod av 80 procent kväve och 19 procent koldioxid. Endast anaeroba bakterier som levde utan syre kunde överleva. 

För omkring 2,5 miljarder år sedan uppfann cyanobakterierna fotosyntesen. De utnyttjade solens energi och använde koldioxid för att skapa sig själva och som restprodukt bildades syre. Detta syre fångades upp av järnet i haven och på marken. Jorden blev roströd som Mars. När allt järn rostat började syre samlas i atmosfären. För nästan en miljard år sedan bildade syret ett skyddande ozonlager. Växtcellerna tog cyanobakteriernas fotosyntes - kloroplaster - och djurcellerna tog bakterier - mitokondrier - som använder syre för att skapa energi. Djuren tog syret och gav i från sig koldioxid och växterna tog koldioxiden och gav i från sig syre. 

Människans kosmiska roll är att andas, att i utbyte mot syre ge växterna koldioxid.

Kosmos och atomer
En människa består av 7x10^27 atomer. En atom består av protoner med en livslängd på 10^32 år och elektroner med en livslängd på 10^28 år. I jämförelse med universum som funnits i 13,8^9 år är våra atomer odödliga.

Omkring 98 procent av alla våra atomer byts ut under ett år. Efter tio år är varenda atom utbytt. Varje dag tar våra kroppar in 1,05 kg materia, 2,5 kg vatten och 0,8 kg luft. Det motsvarar ca 7 procent av kroppsmassan. På två veckor tar vi alltså in hela vår kroppsmassa. Det betyder att 7 procent av dig är borta i morgon. Det motsvarar en av dina armar. Men du är inte de atomer du består av. Du är mönster i en kosmisk väv.

Till vänster en bild av hjärncell och till höger en bild av universum.

Hjärnan och mening
På vår breddgrad virvlar jorden runt sin egen axel med ca 800 km/h. Luften rör sig alltså över jorden på några dagar. Syret du andas in skapades i en stjärna för över fem miljarder år sedan. Sedan bröts syret loss från andra atomer i en växt, kanske på andra sidan jorden för bara en vecka sedan. Du kan i din tur föda en blomma med koldioxid på andra sidan jorden om några dagar.

En femtedal av allt syre som du andas in fraktas av blodets järnatomer till hjärnan. Hjärnan används för att bygga modeller. Den förutspår framtiden. Hjärnor har upptäckt och modellerat galaxer och supernover, neuroner och hemoglobin. Hjärnan gissar vad som ska hända. Just nu gissar hjärnan nästa ord i den här texten och jag kan hoppa några ord eftersom den fyller i tomrum och spakar odrning i kaos.

Hjärnfysikbloggen: Att tro

Vi människor och våra hjärnor är ganska lättlurade, vilket magiker och ficktjuvar vetat länge. Du tror kanske att du ser världen som den är, men det du upplever är alltid hjärnans konstruktion av verkligheten och den tolkningen bygger till största delen på vad du redan vet. Ungefär en tiondel av signalerna till syncentrum kommer från ögonen, resten kommer från andra delar av hjärnan. Du ser till största delen det du förväntar dig att du ska se. Hjärnan ligger alltid steget före och förutsäger vad som ska hända för att öka din chans att överleva. Hjärnan gör smarta prognoser och du tror på din hjärna.

Hjärnor är lättlurade.

Inom idrotten talar man alltmer om det mentala, men ofta ses det mentala som separerat från kroppen och som något som hanteras ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Mobilmissbrukare har obalans i hjärnan

En av de största skillnaderna i det mänskliga beteendet de senaste tio åren är att vi ständigt går omkring och tittar på våra mobiler. För tio år sedan stirrade inte lika många in i mobilerna. Mobilerna har fångat vår uppmärksamhet. Tusentals människor funderar och utvecklar appar och algoritmer som fångar vår uppmärksamhet och håller kvar oss så länge som möjligt. 

Jag kastade en del appar i somras (efter att ha skrivit ett inlägg om hur dum man blir av mobiler) och är inte lika mobilberoende som tidigare, men jag sitter sällan och drömmer och gör ingenting som jag gjorde förr. Det är nästan bara då jag springer och sover som hjärnan är fri att använda de kreativa delarna av hjärnan som aktiveras först då man släpper taget.

Enligt en ny studie från Pew Research Center är nästan hälften av alla amerikaner beroende av sina mobiler. Andra studier visar att vi rör våra mobiler tusentals gånger per dag. Vår hjärna gillar det som är nytt och ett svep på mobilen kan ge en ny följare, ett uppmuntrande gilla eller något annat roligt. I varje ögonblick kan vi få små kickar av belönande dopamin, något som är ganska nytt i människans evolution. Hur påverkar det våra hjärnor på sikt?

Förr i tiden pratade folk med varandra på tåget :)

I en ny studie har forskare under ledning av Hyung Suk Seo, professor i neuroradiologi vid Korea University, undersökt ungdomar som är beroende av mobiler. De använde magnetisk resonansspektroskopi (MRS) för att få en unik inblick i ungdomarnas hjärnorn. MRS mäter hjärnans kemiska sammansättning.

Studien omfattade nitton ungdomar som diagnostiserats som mobilberoende. Av dessa fick tolv ungdomar gå en nio veckor lång behandling i kognitiv beteendeterapi (KBT), som en del av studien.

Forskare använde standardiserade test för att mäta hur allvarligt ungdomarnas mobilberoende var. Frågorna fokuserade på hur mobilerna påverkade dagliga rutiner, det sociala livet, produktivitet, sömnmönster och känslor. Ju högre poäng, desto större mobilberoende. Det visade sig att de mobilberoende ungdomarna led av mer depression, ångest, sömnlöshet och impulsivitet, jämfört med en kontrollgrupp som inte var beroende av mobiler.

Forskarna körde sedan en serie MRS-tester för att mäta halterna av GABA och glutamat i hjärnorna. GABA är en neurotransmittor som hämmar nervceller, medan glutamat aktiverar nervceller. Tidigare studier har visat att GABA är viktigt för att reglera olika hjärnfunktioner, inklusive depression och ångest.

Resultaten från MRS visade att förhållandet mellan GABA och glutamat hos de mobilberoende jämfört med de mobiloberoende förändrades signifikant i Anterior Cingulate Cortex (ACC). Det fanns ett samband mellan fördelningen av GABA och glutamat och mobilberoende, depression och ångest.

Dr. Seo tror att den ökade mängden GABA i förhållande till glutamat i ACC hos mobilberoende ungdomar ökar risken för funktionella störningar i kognitiv och känslomässiga neurala nätverk.

Det visade sig dock att nio veckor KBT återställde balansen mellan GABA och glutamat. Så det är inte kört. Det går att bryta mobilberoendet precis som man kan bryta ett spelberoende. Det går att ändra vanor, men ibland krävs det KBT.

"The increased GABA levels and disrupted balance between GABA and glutamate in the anterior cingulate cortex may contribute to our understanding the pathophysiology of and treatment for addictions", säger Dr Seo.

Den nya berättelsen om Phineas Gage

Den 13 september 1848 kliver förman Gage fram för att pressa samman krut, stubin och sand i ett spränghål vid ett järnvägsbygge i staden Cavendish, Vermont. 16:30 exploderar krutet och driver järnstången han arbetar med genom huvudet på honom. Järnet går in på sidan av hans ansikte, passerar bakom vänstra ögat och ut genom toppen på huvudet. Hjärnan pulserar, stången ligger blodig och klädd med hjärnsubstans många meter bort. Han kräks och mer hjärnsubstans pressas ut. Ändå talar han, han går och står och sitter upprätt i vagnen på väg till doktorn. Framme hos läkaren verkar han vara fullt medveten, om än utmattad av blodförlusten. Pulsen ligger på 60. Men hans kropp och sängen han ligger på är en enda blodig röra.

De flesta som läst en bok om hjärnan, känner igen historien om Phineas Gage. Han förlorade en bit av hjärnan, tappade sin mänsklighet och återhämtade sig aldrig. Så brukar hans historia berättas. Med ett antagande om att skadan för alltid slog ut de egenskaper som funnits på den plats som hjärnan nu saknade.

Det finns som sagt nästan ingen bok om hjärnan som inte har ett kapitel om Gage. Gages olycka används för att illustrera och - inte så sällan - bevisa olika författares teser. Forskare och författare har sökt stöd i Gages öde för teorier om emotionell intelligens och om social intelligens. Gages berättelse är formbar, eftersom det finns så lite fakta om vad som verkligen hände. Det har lett till att händelsen används till stöd för teorier som sinsemellan motsäger varandra. Den vanligaste berättelsen är att Gages skada ledde till att han blev en ny, sämre människa. Betyder det att vi kan dra slutsatsen att människor som skadar sin frontallob, tappar delar av sin mänsklighet? Är det något vi med säkerhet kan vänta oss efter en stroke?

Historien om Phineas Gage är en bra berättelse. Alla kan känna igen sig i honom. Ena dagen är du normal, nästa dag är du en annan. Det är en berättelse som också haft ett stort inflytande på den vetenskapliga och allmänna förståelsen av hjärnan.

Psykologen och historikern Malcolm Macmillan har studerat Gage i 40 år. När han började gräva i fallet hittade han lager av tyckanden och ytterst lite fakta. Efter flera år av grävande skrev Macmillan till slut en 562 sidor tjock bok om Phineas Gage, An Odd Kind of Fame. Macmillan hävdar att Gage faktiskt återhämtade sig efter olyckan och levde ett ganska normalt liv. Om Macmillan har rätt, bör vi uppdatera våra föreställningar både om Gage och om hjärnan.

I boken betonar Macmillan skillnaden mellan hur lite vi faktiskt vet och alla de åsikter och tvärsäkra påståenden som finns om vad som egentligen hände. Hur vi än vänder och vrider på det finns bara fyra skriftliga källor och en skalle att utgå från. Så vad vet vi?

De första rapporterna kommer från läkaren John Harlow som träffade Gage dagen efter olyckan. Han såg Gage ligga i en blodig säng. Harlow trodde först inte på att Gage genomborrats av ett järnspett, men han förstod att det var allvar då Gage hostade upp en bit av hjärnan. Harlow skriver att Gage hade kväljningar var 20:e minut. Blod och bitar av hjärnan gled ner längs halsen så att han nästan kvävdes.

Dr. Harlow menade att olyckan förändrade Gage. Före olyckan var han en noggrann och respekterad arbetskamrat och förman, men efter olyckan blev han nyckfull och hade svårt att avsluta det han påbörjat. Harlow uttryckte det som att jämvikten mellan det intellektuella och det djuriska tycktes vara rubbad. Vänner till Gage sa att Gage " ... inte längre var Gage… ". Som en följd av personlighetsförändringarna blev han av med jobbet.

Utöver denna korta rapport från Dr. Harlow finns det inga uppgifter om vad Gage gjorde månaderna efter olyckan och vi vet inget om hans beteende. Harlows beskrivning av Gage är dessutom vag. Vad betyder ”djuriska”? Betyder det att Gage var ilsken, ovårdad eller att han hade okontrollerbara sexuella drifter? Även påståendet att Gage förändrats är svårt att kontrollera. Alla människor förändras, men vanligtvis är det bara de närmaste som ser vad som verkligen förändras och det finns inga uttalanden från Gages vänner och anhöriga som tyder på att han förändrades. Och med så få fakta, började rykten fylla i tomrummen. En del rykten beskrev Gage som apatisk och iskall, andra som sexuellt lössläppt.

I artikeln ”Du är bara en illusion” från april 2018, 170 år efter olyckan, fastslår den svenska populärvetenskapliga tidskriften Illustrerad vetenskap att:

”Gage, som tidigare hade varit lugn och vänlig, hade nu blivit känslokall, oförskämd, lögnaktig och utan självbehärskning. Han delade ut örfilar till kollegor, han misshandlade sin fru om och om igen, och kunde inte fatta några beslut.”

Men inget av det är sant. Det finns inga rapporter om örfilar till kollegor. Påståendet om att han misshandlade sin fru ”om och om igen” är lätt att avfärda: Gage var aldrig gift.

Om skrönor upprepas tillräckligt ofta, smälter skrönor och berättelse samman till en sanning. Läroböcker upprepar varandra och författare bryr sig inte alltid om att se efter själva. Ingen vill ändra en bra berättelse. Ett järnrör genom skallen och din själ lämnas i en blodig pöl på backen. Nästa dag vaknar du som ett monster. Det är en bra berättelse. Människor älskar berättelser.

Med utvecklingen av ny teknik har det öppnats ett nytt kapitel i berättelsen om Phineas Gage. Genom att studera skallens in- och utgångshål och lägga in uppgifterna i en dator kan man beräkna och återskapa stångens färd genom hjärnan. De första som gjorde detta var makarna Antonio och Hanna Damasio 1994. De sökte efter bevis för sin hypotes om att det finns en länk mellan känslor och förnuft. Makarna Damasios trodde att Gages skadat både sin vänstra och högra hjärnhalva, vilket - enligt deras hypotes - skulle ha förändrat Gages personlighet. De fann vad de letade efter.

I boken Descartes misstag från 1994 påstod Damasio att ”… Gage förlorat något unikt mänskligt, förmågan att planera sin framtid som en social varelse". Han skriver vidare, ”... Har han en känsla för rätt och fel?”. Han undrar om Gage kunde hållas som ”... ansvarig för sina handlingar". Han påstår att”… kvinnor avråddes från att vara i hans närhet”. Järnstången hade krossat Gages själ och tillintetgjort hans fria vilja. Men det finns inte en enda handling som Gage skulle kunna hållas "ansvarig" för. Det finns inga rapporter om våld, stöld, missbruk eller oansvarighet.

Tio år senare, 2004, gjordes en ny studie med en mer kraftfull dator. En forskargrupp ledd av Peter Ratiu, vid Harvard, visade att järnspettet inte kunde ha gått över hjärnans mittlinje och skadat den högra hjärnhalvan som makarna Damasio hävdade.

2012 ledde den neuroradiologiska experten Jack Van Horn ytterligare en studie med en än mer kraftfull dator. I Van Horns studie beräknades miljontals möjliga banor för järnspettet (som jämförelse hade Damasio i sin studie ett halvt dussin banor.) och alla utom en handfull skulle ögonblickligen ha dödat Gage. Van Horns arbete stöder Ratius studie om att järnstången aldrig rörde den högra hjärnhalvan. Därmed bör man överge Damasios hypotes.

Bild från Jack van Horns studie 2012.

Alla studier är hypoteser, dvs. gissningar. Man kan vara säker på att järnspettet förstörde hjärnvävnad, men alla hjärnor ser olika ut och det är svårt att dra tvärsäkra slutsatser. Det hindrar dock inte forskare från att dra tvärsäkra slutsatser. Forskare är också människor.

Nya fakta

1852, fyra år efter olyckan, reste Gage till Chile för att arbeta som kusk. Han körde diligenser längs de trånga bergsvägarna mellan Valparaiso och Santiago. Det gjorde han i sju år. De flesta som skriver om Gage utlämnar tiden i Chile. Det är ett faktum som rimmar illa med påståendet att han förvandlades till en aggressiv sociopat.

På grund av sjukdom tvingades Gage resa hem till San Francisco 1859. Gages mor nämner att han var angelägen om att arbeta efter att han återhämtat sig. Han fick arbete på en bondgård. Efter en hård arbetsdag kollapsade han. Han drabbades av ett epileptiskt anfall nästa dag. Phineas Gage dog 36 år gammal den 21 maj 1860, tolv år efter olyckan.

Efter Gages död reste Dr. Harlow till Gages familj för att ta reda på fler detaljer om honom. Graven öppnades, skallen sågades av och plockades ut. Dr Harlow skrev en komplett rapport, som innehöll nästan allt vi vet om Gages mentala status och om hans vistelse i Chile.

Macmillan blev övertygad om att tiden i Chile är nyckeln till att förstå Gage efter att han sett en kusk styra ett hästekipage på TV. Han upptäckte vilken otroligt krävande och komplicerad uppgift det är att styra fyra hästar; det är - skriver Sam Kean i en artikel om Phineas Gage i tidningen Slate - som att köra en bil med fyra självständiga hjul. Kusken styr hästarna med varsitt finger på tömmarna. En sväng i en kurva kräver en otrolig fingerfärdighet och därmed en lika fingerfärdig hjärnkarta i skallen.

Det var troligtvis en sån här diligens som Gage styrde.

Gage körde genom trånga passager, genom vindlande bergspass och tvingades göra snabba stopp. När han körde på nätter i mörker var han tvungen att memorera sina vändningar och lämningar. Dessutom måste han hålla utkik efter banditer och kommunicera med spansktalande gruvarbetare. Ett sådant krävande jobb klarar knappast en sociopat med impulsivt och aggressivt beteende av att utföra i sju år.

Macmillan tror att Gage mentala problem efter olyckan var tillfälliga, att Gage återhämtade sig och återerövrade sin hjärna. 2010 hittade datorvetaren Matthew Lena en ny skriftlig källa, ett uttalande från en läkare som levde i Chile på 1800-talet och som kände Gage: "He was in the enjoyment of good health with no impairment whatever of his mental faculties”, rapporterade läkaren. Det är nya fakta som bör leda till att man uppdaterar föreställningarna om Gage. Om det är så att Gage återhämtade sig - vilket nya fakta tyder på - ger det oss en uppdaterad berättelse: Det finns hopp även efter en svår skada i hjärnan. Du och din hjärna kan reparera sig själv och förändras.

Ny kunskap om hjärnans plasticitet ger dessutom stöd för hypotesen att Gage återhämtade sig. Hjärnforskare trodde en gång att hjärnskador orsakade permanenta skador: att en låda som dragits ut ur hjärnhurtsen för alltid var förlorad. Men efter upptäckter om hjärnan av bl.a. hjärnforskaren Michael Merzenich, tror de flesta idag att hjärnan kan anpassa sig och förändras. Järnstången skapade ett hål i hjärnan och rev sönder flera hjärnkartor, men hjärnkartor kan ritas om.

Förmodligen hjälpte Gages inrutade liv i Chile honom i hans tillfrisknande, menar Macmillan. Personer med skador i frontalloben har ofta problem med att slutföra uppgifter, särskilt om det saknas ett tydligt mål. Gage behövde aldrig planera sin arbetsdag när han jobbade i Chile: han körde framåt tills det var dags att vända hem igen. Gages hjärnkartor uppdaterades dag för dag. Han fyllde i hålet som spettet orsakat. Det var ett dagligt hjärnarbete.

Tack vare internet är tillgången till historien bättre än någonsin. Nya fakta dyker upp och försvinner i floden av information. 2008 dök det upp ett foto av en man med en järnstång i nävarna på det sociala bildnätverket Flickr. Bildens ägare trodde först att fotot föreställde en valjägare med harpun, men en kommentator gissade att det var Phineas Gage. För att kontrollera detta, jämfördes bilden med en dödsmask av Gage. Den stämde perfekt. Fotot visar en annan bild än det djuriska monster som fantiserats ihop i brist på kunskap. Gage ser ut att vara en stolt, välklädd och stilig man som till det yttre påminner om ”Stålmannen” Christopher Reeve.

Phineas Gage med sitt järnspett. Foto: Originally from the collection of Jack and Beverly Wilgus; now in the Warren Anatomical Museum, Harvard Medical School. CC BY-SA 3.0 

Forskarna fortsätter gräva fram fakta. Historikerna kastar ljus över dunkla föreställningar och ger perspektiv på tidigare händelser, på vår egen tid och på möjliga framtider. Vi tolkar fakta och sammanställer en någorlunda trovärdig historia. Olika historier kan motsäga varandra utan att vara falska. Det beror på vad man betonar i den mångfald av fakta som finns. Men man kan inte påstå något utöver de fakta som finns. Det har man gjort gång på gång i fallet Gage. Det är en viktig lärdom i denna historia. Så kallade bra historier är ibland lite för ”bra” för att stämma med fakta.

Ju mer fakta som kommer fram, desto bättre gissningar. Vi kanske aldrig hittar sanningen om Gage, men vi kan bedöma vad som är sannolikt. Idag verkar det sannolikare att Gage återhämtade sig, än att hans själ var ”förlorad för mänskligheten”.

Fallet Gage visar att människan älskat berättelser ända sedan vi samlades runt lägereldarna. Vi gör gärna en höna av en fjäder. Fakta suddas ut och jämnas till för att passa ihop. Det är vetenskapen som måste vara stringent och kritisk. Berättelserna kommer alltid att leva sitt eget liv. Macmillan säger att flera personer kontaktat honom för att göra ett filmmanus. I ett av dessa manus återvänder Gage till USA, blir vän med en slav och hjälper honom rymma. Därefter vinner han det amerikanska inbördeskriget tillsammans med president Abraham Lincoln. Manusförfattaren bortser då från det faktum att Gage faktiskt dog ganska precis ett år innan inbördeskriget bröt ut.

En skada i hjärnan påverkar personligheten. Kropp och hjärna är inte olika substanser, de är delar av samma helhet som är en människa. Det är den vetenskapliga berättelsen. Det är den berättelsen som leder framåt, till att samhället utvecklas och att människor tillfrisknar. Gage råkade ut för en fruktansvärd olycka, men det är något mänskligheten har kunnat dra nytta av. Den nya tvärvetenskapliga forskningen om Gage visar att det finns hopp. Inte ens ett hål genom frontalloben tar död på en människas mänsklighet. Om inte vetenskapen funnits som korrektiv, hade Gage kanske förvandlats till profet eller djävul, eller till mytomspunnen hjälte i det amerikanska inbördeskriget.

Varje generation tycks berätta sin egen historia om Phineas Gage. Vem vet vad som väntar Gage i framtiden? Det kanske är Gages öde att vara varje tids neurologiska lackmuspapper.

(Uppdaterad 2018)

Källor:

Malcolm Macmillan, The Phineas Gage information page https://www.uakron.edu/gage/

Malcolm Macmillan, An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage. 2002 https://www.amazon.com/Odd-Kind-Fame-Stories-Phineas/dp/0262632594

Malcolm Macmillan& Matthew L. Lena , Rehabilitating Phineas Gage http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09602011003760527

Miki Agerberg, Han håller i järnspettet som gick genom huvudet. LÄKARTIDNINGEN. 2009 nr 47.
http://www.lakartidningen.se/Functions/OldArticleView.aspx?articleId=13195

Sam Kean, Phineas Gage, Neuroscience's Most Famous Patient. Slate 2014. http://www.slate.com/articles/health_and_science/science/2014/05/ phineas_gage_neuroscience_case_true_story_of_famous_frontal_lobe_patient.html

Antonio R. Damasio, Descartes misstag. Känsla, förnuft och den mänskliga hjärnan, Natur och Kultur, Stockholm 2003 (1994)

Jack Van Horn, Mapping Connectivity Damage in the Case of Phineas Gage
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0037454

Ratiu et. al., Images in Clinical Medicine: The Tale of Phineas Gage, Digitally Remastered”.

New England Journal of Medicine "351" (23) http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMicm031024

Zbigniew Kotowicz , The strange case of Phineas Gage.
HISTORY OF THE HUMAN SCIENCES. 2007 SAGE Publications (London, Thousand Oaks, CA and New Delhi) pp. 115–131. http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0952695106075178

Hjärnfysikblogen: Den egentliga orsaken till fetma

Jag är ganska fet om jag jämför mig med andra däggdjur. Min fettprocent är jämförbar med en kamel som lagrat fett inför en lång ökenvandring.

Men varför bär jag omkring på så mycket fett? Härstammar jag från en valross? Nej, människan är en primat. Redan 1758 skrev Carl von Linné att människan - som han gav det missvisande namnet Homo sapiens - tillhör ordningen primater. Men övriga primater är inte särskilt feta. Tvärtom.

Primatförändringar
Jämfört med människans närmsta släkting dvärgschimpansen (bonobo) är jag extremt fet. En studie från 2015 visade att honorna har en fettprocent runt 3 procent och hanarna 0,01 procent (läs studien om du inte tror mig). Inte ens om de lever i fångenskap och matas med bananer blir de speciellt feta. Hur kommer det sig?

Bild: Väldigt markant deltamuskel, men så blir det väl om man går på alla fyra och i princip gör några tusen armhävningar per dag.

För 8 miljoner år sedan täcktes Afrika av stora skogar, men klimatförändringar ledde till att ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Kampen mellan ljus och mörker

Vi lever i mörker nu. Det är mörkt när jag kommer till jobbet och det är mörkt när jag åker hem. Min hjärna törstar efter ljus. Jag bokar möten så att jag ska hinna springa på lunchen. För mig är ljus och motion lika viktigt som mat.

Ljus är viktigt för hjärnhälsa
Korsord, sudoku och andra hjärnspel gör dig bättre på korsord, sudoku och spel. Klassisk musik (den så kallade Mozart-effekten) kanske kan förbättra din koncentration. Men inget av det påverkar hjärnans hälsa eller smarthet. Det viktigaste för bra hjärnhälsa är istället fysisk träning. Det vet nog alla som följt min blogg de senaste åtta åren. Men nu vet man att ljus också är viktigt för hjärnhälsan.

I en studie ledd av Nicholas Spitzer, professor i neurovetenskap vid UC San Diego, studerade man vad som händer i hypotalamus hos råttor när de utsätts för ljus. Hypotalamus är en del av hjärnan som har kontakt med ögonen. Råttor är nattaktiva. Till skillnad från oss människor trivs råttor bättre i mörker. Det visade sig att råttor, som befann sig i rum med korta ljusa dagar, producerade ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Träna hjärna och kondition samtidigt

Löpning förbättrar minnet och din kognitiva förmåga. Däremot är det oklart om hjärnträning ger samma effekt. Det tycks som att hjärnträning bara leder blir att du blir bättre på det du tränar. Det finns inga bevis för att hjärnan som helhet påverkas av hjärnträning.

Sedan några år vet man att viss sorts hjärnträning som t ex strooptest som utförs i samband med konditionsträning, ökar uthålligheten mycket mer än enbart konditionsträning. Strooptest tränar upp din förmåga att motstå impulsen att säga den färg som står med text. När du springer tränar du upp förmågan att motstå impulsen att ge upp. Det är likartade aktiviteter i hjärnan.

Tidigare studier har visat att löpning skapar nya nervceller i hippocampus, förmodligen för att ge plats för nya minnen som uppstår när du springer genom världen. Hjärnträning ger dock inga nya nervceller. Om du tränar sudoko blir du bättre på det, men det gör dig inte bättre på att komma ihåg var du lade mobilen. Men om du kombinerar fysisk träning med hjärnträning, vad händer då?

Forskare vid McMaster University ville testa den hypotesen. Deras gissning var att hjärnträning och fysisk träning ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Löpning och underkläder

För omkring 2 miljoner år sedan dök det upp en ny människoart som sedan fick namnet Homo erectus. De överlevde i över 1,5 miljoner år och är därmed den människoart som levt längst. Homo erectus var sannolikt de första löparna. Till skillnad från tidigare primater var de bra på att gå och springa på två ben. Antropologerna tror att de ägnade sig åt uthållighetsjakt. De sprang efter byten i timmar. Eftersom de saknade päls och svettades ymnigt, orkade de längre än deras byten som kollapsade av värmeslag.

Homo erectus satt inte på stolar. Stolar, fåtöljer, kuddar och örngott är nya uppfinningar. De stod upp när de skulle gå ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Är smart och flexibel samma sak?

Det är ganska lätt att känna igen en smart person. En smart person är flexibel, kvick, har humor och självförtroende. Men kan man se det i deras hjärnor? Finns det någon teori om hjärnan som förklarar hur smarthet uppstår? Nja, det är lite olika. Men enligt en ny teori, som publiceras i tidningen Trends in Cognitive Sciences, kan det vara hjärnans dynamiska egenskaper - hur hjärnan är kopplad och hur kopplingarna skiftar som svar på förändrade krav - som bäst förutsäger huruvida smarthet uppstår i en människohjärna. Det känns intuitivt rätt.

Forskare har länge förstått att hjärnan är uppdelad i olika moduler för specifika förmågor. Dessa moduler är inte statiska, utan förändras dynamisk i förhållande till nya krav efter t ex en hjärnskada.

Hjärnans syncentrum finns till exempel på baksidan av hjärnan. Men för att förstå och bli medveten om vad det är du ser krävs djupgående samarbete med andra delar av hjärnan. Det kräver också begreppsmässig kunskap och andra aspekter av informationsbehandling, som stöds av andra moduler i hjärnan. När antalet moduler ökar blir den typ av information som representeras i hjärnan alltmer abstrakt och generell.

Den prefrontala barken, som finns längst fram på hjärnan, har till exempel expanderat rejält under människans utveckling. Det kan du se om du jämför din välvda panna med en apa. Eftersom denna hjärnmodul stöder flera högre funktioner som planering och organisation, har forskare gissat att intelligensen ligger där någonstans.

Men i verkligheten är det hela hjärnan - den globala arkitekturen och samspelet mellan lägre och högre nivåer - nödvändigt för allmän intelligens, säger Aron Barbey, professor vid Illinois Universitety och huvudförfattare, i ett pressmeddelande.

Hjärnmoduler ger de grundläggande byggstenarna från vilka större "inbyggda anslutningsnät" är konstruerade, säger Barbey vidare. Varje nätverk innehåller flera hjärnstrukturer som aktiveras tillsammans när en person engagerar sig i en kognitiv uppgift.

Nätverk i den främre delen av hjärnan aktiveras när uppmärksamheten är riktad på externa signaler, salience-nätverket är engagerat när uppmärksamhet riktas mot relevanta händelser och ett nätverk som kallas default mode network - en slags bakgrundshjärna - aktiveras när du slutar tänka logiskt på ett problem och uppmärksamheten riktas inåt.

Neurala nätverk består av två typer av kopplingar som tros stödja två typer av informationshantering. Det finns vägar som kodar förkunskaper och erfarenheter, som kallas "kristalliserad intelligens”; Och det finns adaptiva resonemang och problemlösningsförmåga som är ganska flexibla, kallad "flytande intelligens".

Kristalliserad intelligens innebär robusta kontakter, resultatet av flera år av neuraltrafik på breda motorhjärnvägar. Flödande intelligens är mer tillfälliga stigar i snö och kopplingar som bildas när hjärnan tar itu med unika eller ovanliga problem.

I stället för att bilda permanenta hjärnvägar uppdaterar du ständigt dina förkunskaper, och det handlar om att skapa nya kopplingar. Ju lättare hjärnan bildar och förändrar sina kopplingar som svar på nya krav, desto bättre fungerar den.

Allmän intelligens kräver både förmågan att flexibelt nå närliggande, lättillgängliga stater - för att stödja kristalliserad intelligens - men också förmågan att anpassa och nå svårtillgängliga tillstånd - för att stödja flytande intelligens. Intelligens finns inte på ett ställe utan handlar mer om att hoppa mellan olika nätverk

"What my colleagues and I have come to realize is that general intelligence does not originate from a single brain region or network. Emerging neuroscience evidence instead suggests that intelligence reflects the ability to flexibly transition between network states” säger Barbey.

Det var ju det jag misstänkte :)

Hjärnfysikbloggen: Sanningen om löpband

Häromdagen sprang jag på löpband. Det var ren tortyr. Jag uthärdade genom att göra det till ett mentalt löppass. Jag bestämde mig för en halvtimme, sedan ökade jag fem minuter i taget. Jag klev av efter 60 minuter. Det är lättare att kliva av ett löpband än en väg. Det är alltid lika långt till duschen från ett löpband. Du behöver aldrig vända om. Du behöver aldrig springa tillbaka.

Löpband heter treadmill på engelska. Det är inte många som känner till att den uppfanns 1818 av en engelsk civilingenjör med namnet Sir William Cubitt. Syftet var att straffa lata fångar och samtidigt få ut lite nytta av dem. Var det därför som jag associerade ...


Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Det fundamentala attributionsfelet

Vi pratar lite för mycket om varandra istället för med varandra. Ju mer stress, desto större är risken att man pekar finger och skyller på andra. Vi tänker nästan inte på att vi gör det.

Istället för att prata om någon och spekulera varför personen gör si och så eller inte alls, borde vi prata direkt med personen och inte med andra eller ett halvår senare. Återkoppling är viktigt. Då löser det sig oftast. Ibland kan det finnas en okänd orsak till att någon gjorde eller inte gjorde något. Alla berättar t ex inte varför de mår dåligt. Kanske hon har svårt att fokusera p.g.a. tio panikattacker under natten. Kanske en sjuk mamma. Man kan inte veta.

Jag jobbar som ledare och i agila arbetssätt som kanban och scrum är det förbjudet med blame, dvs. att skylla på andra. Teamet är gemensamt ansvarigt för allt teamet gör. Om man tycker någon gör fel så frågar man sig själv vad man kan göra. Man pratar med och inte om personen. Då kan vi lära oss något av det. Det ger tillit. Man pratar inte bakom ryggen. Det är fegt. Det skapar en giftig atmosfär och att vi tappar förtroende för varandra. I slutändan kan det leda till att det finns de som får ont i magen av att gå till jobbet. Dessutom lär man sig ingenting. För att lära sig något och bli bättre måste man våga göra fel. Poängen med agila arbetssätt är lärande.

Ett allvarligt tankefel
När någon annan gör fel söker vi ofta orsaker i individens karaktär. Han är lat eller en som alltid smiter undan. Vi bedömer andra och laddar oss med känslor gentemot dem, istället för att tänka efter. När vi själva gör fel, vet vi att det finns orsaker och omständigheter till varför vi gjorde som vi gjorde. Om någon tränger sig före i bilkön är det så lätt att reagera med reptilhjärnan och skrika idiot. Men om vi själva tränger oss före gör vi det för att vi måste hinna i tid till något, kanske hämta barn på dagis. När vi pratar om oss själva har vi alltid rätt. Vi känner ju till alla fakta. 

När vi däremot pratar om andras handlingar gör vi ett av de vanligaste - och mest destruktiva - misstag som finns. Det har till och med ett namn. Det kallas för det fundamentala attributionsfelet (Fundamental Attribution Error). Vi är alla skyldiga till det. Vi vet inte allt om andra. Orsakerna handlar sällan om personens karaktär utan om omständigheter. Vi kan alla bli den andra skyller på ifall omständigheterna ändras. Vi har nog alla varit i en sådan situation. Tänk på det en stund.

Hjärnfysikbloggen: Löpning och hjärnhälsa efter 40

En genomsnittlig hjärna krymper med cirka fem procent per årtionde efter 40. Samtidigt är det först vid 40 års ålder som hjärnan skakat hand med alla sina delar och fungerar som en helhet. Efter 40 känner många en säkerhet som de inte känt tidigare. Man vet vad man kan och klarar av och känner sig tryggare än när man var 25. Det brukar sägas att man blir klok eller vis. Men det bästa vore ju om man både utvecklade denna trygghet och bevarade sin hjärnhälsa. Är det möjligt?

Studier på möss har visat att fysisk träning ökar storleken på hippocampus, ett område i hjärnan som är viktigt för minne och som drabbas hårdast av sådant som åldrande och stress. Men gäller samma ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Kaffe eller rödbetsjuice?

Alla som följt den här bloggen vet att rödbetsjuice är en het dryck i idrottskretsar. Rödbetsjuice förbättrar blodcirkulationen och effektiviserar cellernas energiförbrukning. På sistone har även kaffe blivit en het dryck. Kaffe är uppiggande. Kaffe förlänger livet. I rödbetsjuice är det nitrat som är den verksamma substansen. I kaffe är det koffein. Därmed är det inte nödvändigtvis kaffe eller rödbetsjuice som du behöver, utan koffein eller nitrat.

Koffein och nitrat
När du springer (eller går, pratar eller tänker) förbrukas energi i form av ATP. Som ”restprodukt” bildas bl a adenosin (A:et i ATP). Adenosin ackumuleras utanför cellen, binder till receptorer på cellytan och "säger till" cellen att minska sin aktivitet när det bildas för mycket adenosin. Adenosin övervakar cellernas energianvändning och fungerar därmed som en cellulär återkopplingsmekanism. Det tycks som denna mekanism är den molekylära mekanism som du, dvs. din hjärna, upplever som trötthet.

Koffein binder till samma receptor som adenosin. Därmed bryts cellens återkopplingsmekanism och cellen ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Ett leende betyder så mycket

Hur kommer det sig att många av de bästa uthållighetsidrottarna ser så glada ut när de anstränger sig? Haile Gebresellassi, Eliud Kipchoge och Charlotte Kalla tävlar med ett leende. Kanske de ler för att de vinner, eller går leendet djupare än så?

Ansiktsuttryck säger inte lika mycket som ord (en bok med ansiktsuttryck är inte lika informativ som en bok med text), men vi vet instinktivt vad de betyder. Studier visar att vi uppfattar ansiktsuttryck långt innan vi är medvetna om dem. Det är helt enkelt viktigt för vår överlevnad att snabbt förstå andra människors avsikter.

2010, samma år som jag började blogga, publicerades en studie om ansiktsuttryck och prestation. Studien var gjord av Samuele Marcora, som sedan dess varit en av mina favoritforskare om man ser till antalet studier jag citerat. Marcora visade att det gick att göra ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Näsandning

Idag körde jag älglufs och skidgång med tolv tappra kollegor. Det var ganska kallt. Så hur ska man göra nu när temperaturen sjunker? Finns det risk att jag blir förkyld av kylan? Knappast. Det är inte kyla, utan virus som ger upphov till förkylning och virus sprids genom infekterade människor. Risken att smittas är faktiskt mindre utomhus, än inne i värmen där det oftast finns fler människor på en mindre yta. Men när man kommer in från kylan då? Eller om man frös innan löpturen? Då blir det genast mer komplicerat.

Kyla och immunförsvar
I en studie från 2014 undersökte forskarna kylans effekt på immunförsvaret. Forskarna testade också om nedkylning innan träning påverkade immunförsvaret genom att låta nio lättklädda män springa på löpband i ett rum som antingen var 22 eller 0 grader. Forskare tog sedan blodprover för att mäta immunologiska och endokrina förändringar. I nästa steg fick löparna sitta i ett kylrum en timme innan de sprang.

Det visade sig att löpning i kyla kan försämra kroppens immunförsvar och göra löparen mer mottaglig för olika sjukdomar efteråt. Men om löparna fryser en timme innan löpningen, då förstärktes immunsvaret av kyla.

Man bör alltså inte klä ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Träning förändrar hjärnan hos insulinresistenta personer

Forskarna Jarna Hannukainen och Kari Kalliokoski vid Åbo Universitet har undersökt hur högintensiv intervallträning förändrar hjärnan hos fysiskt inaktiva insulinresistenta personer med avseende på glukosmetabolism. I studien kom de fram till att endast två veckors högintensiv intervallträning minskade glukosmetabolism i hela hjärnan.

Tidigare studier har visat att hjärnans glukos- och fettsyraupptag ökar vid typ 2-diabetes och att glukosupptaget minskar efter viktminskning. Syftet med studien var att undersöka om en liknande effekt kan uppnås genom träning utan viktminskning.

Mekanismerna bakom de metabola förändringarna i hjärnan är dock okända. Under högintensiv intervallträning bildas det ketoner och laktat som hjärnan kan använda som energikälla. Eventuellt kan tillskottet av ketoner förklara det minskade upptaget av glukos.

Deltagarna i studien bestod män och kvinnor med typ 2-diabetes eller prediabetes (förstadium till diabetes). De delades upp i två olika träningsgrupper. En grupp körde högintensiv intervallträning och en grupp lugn konditionsträning. De tränade i två veckor, vilket blev sex träningstillfällen på träningscykel. Den högintensiva intervallträningen bestod av 30 sekunder max med 4 minuter vila däremellan. Det låter lättsamt att vila i 4 minuter, men det är fruktansvärt tufft att ge allt i 30 sek vid sex tillfällen.

”Båda träningsformerna förbättrade hela kroppens insulinkänslighet lika effektivt och sannolikt skulle vi ha sett en förändring även i hjärnans ämnesomsättning efter lugn träning om träningsperioden skulle ha varit längre. För att förbättra sin insulinkänslighet kan alla välja den träningsform de är mest bekväma med, vilket också motiverar folk att träna regelbundet”, säger Hannukainen i ett pressmeddelande (min översättning).

Hjärnfysikbloggen: Periodisk fasta ger fastare kropp

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

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

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

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Bayesiansk beslutsteori hjälper dig att tänka

Hur säkert vet du det du tror att du vet? Det första steget mot kunskap är att inse att dina kunskaper är ofullständiga. Det är också vad Sokrates menade kännetecknade en vis människa som han själv – en som vet att han inte vet. Men även om du inte vet, så vet du också att vissa gissningar är bättre än andra. Det är det andra steget till kunskap. Dessa två steg är också grunden till den engelske matematikern Thomas Bayes sats.

Bayes sats: Den vänstra sidan P(A|B). Det är sannolikheten (P) för händelse A givet att händelse B inträffat. Det är det du är intresserad av. Det kallas posterior. P(A) är sannolikheten för händelse A. Det är din tro (prior). P(B|A) är sannolikheten för B givet att A inträffat. P(B) är sannolikheten för B.

Det har gått 250 år sedan Thomas Bayes formulerade den sannolikhetsteori som senare kom att kallas Bayes sats. Bayes tankar ansågs länge farligt subjektiva och strida mot vetenskapens objektivitet. Statistik ska inte ta hänsyn till tro. Statistikerna lutade sig istället mot standardavvikelser och signifikans. Men de senaste åren har vinden vänt. Bayes går att använda. Bayes ger värde.

Läkare, advokater, ingenjörer och finansmän använder bayesianska nätverk som stöd i beslutsfattande. Psykologer och hjärnforskare utforskar hjärnans bayesianska funktionssätt. Statistiker använder i allt högre grad på bayesiansk logik. Ditt spamfilter arbetar enligt bayesianska principer.

Thomas Bayes (1702-1761)

Så vad är skillnaden mellan traditionell statistik och bayesianism? Säg att du förlagt mobilen någonstans i hemmet. Du ringer upp den med en annan mobil och hör signalen, men kan inte lokalisera varifrån signalen kommer. Problem: var ska du söka?

Om du är en traditionell statistiker skulle du använda dig av en mental modell för att identifiera det rum som ljudet kommer från. När du hör signalen, söker du genom huset.

Om du är bayesian använder du samma mentala modell, men också din tro baserad på de platser där du brukar glömma mobilen. Du kombinerar dina slutsatser från signalen med information om dessa platser, vilket minskar området du behöver leta på.

Eller säg att du har en hund. Du har vägt den vid 3 tillfällen och fått resultatet 13,9, 17,5 och 14,1 kg. I medelvärde väger den 15,2 kg. Det ger en standardavvikelse på 2 och ett standardfel på 1,16. Resultatet av detta kan visas på en normalfördelningskurva med ett medelvärde på 15,2 (figur 1). Men det finns en stor spridning. Det ger dig inte så mycket hjälp när du ska gissa vikten.

Figur 1.

Du testar Bayes sats istället. Bayes tar hänsyn till det du tror. Om du inte tar hänsyn till det du tror (P(A)), kommer du att få exakt samma svar som vid traditionell statistik, men om du först gör en kvalificerad gissning kommer Bayes ge dig ett annat svar. Säg att du tror att hunden väger 14,2 kg, vilket den gjorde senast du vägde den. Hunden ser inte ut att ha gått upp i vikt sedan dess. Du antar därför en spridning på ett kilo. Dessa data är dina priors. Din tro (figur 2).

Figur 2.

Du utgår alltså från en normalkurva som är samlad kring 14,2 och har en spridning på 1. Om du multiplicerar samman sannolikheterna för alla värden ger det en annan kurva jämfört med tidigare. Värdet på extrema värden som 17,5 får nästan ingen sannolikhet alls. Normalkurvan samlas kring 14,1 med en spridning mindre än ett kg. Det ger dig ett bättre svar än om du bara beräknat medelvärdet av dina tidigare mätningar (figur 3).

Figur 3.

Den grundläggande tanken bakom Bayes sats är enkel: Ju mer data du samlar in, desto säkrare blir dina slutsatser. Säg att du tror att du har 50% chans att få en löneförhöjning. Om du får positiv feedback från din chef justerar du denna uppskattning uppåt. Din tro på en löneökning ökar. Det är vardaglig bayesianism.

Bayesiansk poker

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

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

Bayesiansk dating

Säg att du fattat tycke för en person och överväger om du ska fråga hen om en date. Du bedömer att chansen för ett ja är 60 procent och ett nej 40 procent. Du går hem och fyller ja-skålen med 60 sandkorn och nej-skålen med 40 sandkorn (antalet sandkorn är inte viktigt utan proportionerna). Eftersom du ogillar att bli nobbad vill du ha mer visshet innan du frågar hen om en date. Nästa dag ser du hen komma gående mot dig. Hen säger troligen hej om hen kan tänka sig att gå på en date. Du gör en noggrannare gissning utifrån det antagandet:

Ja-alternativet: En person som skulle tacka ja till en date hejar i 75 procent av fallen och går förbi utan att heja i 25 procent av fallen.

Nej-alternativet. En person som skulle tacka nej hejar i 30 procent av fallen och går förbi i 70 procent av fallen.

Det är din tro. Nu kommer hen och det dags att uppdatera din tro. Hen hejar på dig! Du rusar hem och häller ut 25 procent av sanden från ja-skålen och 70 procent från nej-skålen. Det vill säga de utfall för respektive alternativ som inte stämde med observationen.

Kvar finns då 60 x 0,75= 45 sandkorn i ja-skålen och 40 x 0,3 = 12 sandkorn i nej-skålen. Din tilltro till ett ja uppdateras från 60/(60+40) = 60 procent till 45/(45 + 12) = 79 procent. Eftersom chansen plötsligt blev väldigt mycket större, tar du chansen och frågar om en date.

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

Det enkla bättre än det svåra

En konsekvens av Bayes sats är att en enkel teori är bättre än en komplicerad teori, vilket William Ockham hävdade några hundra år tidigare än Bayes och vetenskapsfilosofen Karl Popper fastslog några hundra år senare. Det är enklare att visa att en enkel teori är fel och att därefter uppdatera dina priors. Du lär genom att samla data. I till exempel valet mellan en evolutionär teori och en skapelseberättelse, så är den evolutionära enklare och mer stringent, medan det finns en rad olika skapelseberättelser som sinsemellan inte stämmer. Det finns lika många priors som antalet religioner. Om skapelseberättelserna som diverse skapare berättade för olika profeter liknade varandra mer skulle de vara något mer sannolika. Den mest komplicerade teorin är en som blandar från vetenskap och skapelseberättelse, eftersom den typen av vetenskap kan förklara allt. Popper kallar det för metafysik.

Bayes sats lär oss att alla bär på subjektiva antaganden och du kan aldrig vara helt säker på deras sanningshalt. Du måste alltid vara redo att uppdatera dina antaganden i ljuset av nya fakta. Din tro på antagande A ökar när du lär dig om B. På så sätt får du tillgång till mer kunskap och kommer närmare sanningen. Du måste vara ödmjuk. Du måste lyssna på andra.

Replikationskrisen

De senaste åren har vetenskapen drabbats av en replikationskris. Flera allmänt accepterade studier inom ämnen som nationalekonomi och psykologi har inte gått att bekräfta av andra som upprepat de ursprungliga experimenten. Det gäller exempelvis Amy Cuddys påstående (ett av tidernas mest populära Ted talks) att din hållning påverkar dina chanser i livet och Roy Baumeisters påstående att viljestyrka är en begränsad resurs som blir utarmad genom användning. Andra forskare har inte kunnat replikera dessa fynd. Det var inte sant, det var signifikant. Cuddy med flera letade i data och sållade fram signifikanta resultat.

Det gäller kanske i ännu högre grad inom hälsovetenskap. Det finns en tendens att publicera små, positiva studier och forskare anpassar mätmetoderna för att hitta rätt data. Dessa studier ger en slags vetenskaplig legitimitet åt produkter och metoder som marknadsförs långt innan alla frågor är ställda och besvarade. Vetenskap enligt Bayes handlar om att ställa frågor för att uppdatera antaganden, inte om att ge tvärsäkra svar. Exemplen på tvärsäkra svar är många. Kompressionskläder, ”cupping”, kryoterapi, ”floating”, kostillskott, vätskerekommendationer och sportdrycker. Det är mer marknadsföring än vetenskap, men det säljs som vetenskap. Kanske ett mer bayesiansk tänkesätt kan råda bot på detta.

Hjärnfysikbloggen: Hjärnstimulering

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

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

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

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

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.