Människans hem är jorden, med bara atmosfären som en mycket tunn hinna mot rymdens ogästvänliga miljö. Men det finns något som skyddar både oss och atmosfären – jordens magnetfält. Utan detta skulle solvinden blåsa bort atmosfären. Men magnetfältet är inte stabilt. Då och då försvagas det och jordens magnetiska nord- och sydpol byter plats. Hur farlig är en sådan händelse för livet på vår planet? Och när händer det nästa gång?
Hög tid för polomkastning
I genomsnitt går det ungefär 200 000 år mellan varje polomkastning. Men fenomenet är synnerligen oregelbundet. Under kritatiden, när dinosaurierna dominerade på jorden, gick det 50 miljoner år utan en enda polomkastning. Den senaste inträffade för 780 000 år sedan. Det borde alltså vara hög tid för en ny polomkastning.
Magnetfältet skyddar jorden
Vår planet omges av ett magnetiskt kraftfält som består av kraftlinjer som går från magnetisk nordpol till magnetisk sydpol, nära de geografiska polerna. Det magnetiska fältet sträcker sig tiotusentals kilometer ut i rymden och bildar där magnetosfären.
När rymdåldern började kring 1950-talet upptäckte man att magnetfältets form påverkades utifrån, av solvinden – det vill säga en ström av elektriskt laddade partiklar från solen. Magnetosfärens form kan växla beroende på hur stark solvinden är. Den del som är vänd mot solen (på dagen) är något tillplattad medan den bortre delen blir mer utdragen som en svans på nattsidan.
Det jordmagnetiska fältets historia står skriven i bland annat havssediment och på vulkaner – något som forskarna har lärt sig tyda. Man har mätt magnetfältets riktning och intensitet på jordytan regelbundet sedan 1830-talet. Dessutom finns en serie observationsdata, baserade på gamla loggböcker från handelsfartyg, som sträcker sig ända bakåt till slutet av 1500-talet. Förutom astronomiska positionsbestämningar noterades också kompassavläsningar på fartygen.
Mineralet magnetit speglar magnetfältet
Men för att spå om polomkastningar förslår detta inte så långt. Däremot kan man spåra hur magnetfältet förändrats genom att studera magnetit – eller svartmalm – ett magnetiskt mineral som består av gråsvart järnoxid.
– Vulkaniska bergarter är rika på magnetit. När magman från vulkaner svalnar, och stelnar vid cirka 580 grader, ställer magnetitpartiklarna in sig efter det jordmagnetiska fältet, berättar kvartärgeologen Andreas Nilsson på Geocentrum vid Lunds universitet.
Utifrån magnetitpartiklarnas position i vulkaner och i havssediment, kan forskarna koppla magnetfältets riktning och styrka till en vis tidsperiod.
Så undersöks och dateras magnetsfältets riktning
Borrningar vid Rangitoto, en vulkan i havet utanför Auckland i Nya Zeeland, har lett till en 127 meter lång borrkärna med lavaflöden från mer än femtio olika utbrott – det senaste skedde för 550 år sedan. När forskarna har daterat utbrotten kan de studera de magnetiska avtrycken, det vill säga koppla magnetfältets riktning och styrka till en viss tidsperiod, utifrån magnetitpartiklarnas position.
– Även i marina avlagringar och sjösediment kan man se spåren av magnetfälten. Magnetit från magmatiska bergarter eroderas och transporteras ut i sjöar och hav. När det deponeras som sediment orienterar det sig efter magnetfältet, säger Andreas Nilsson på Geocentrum vid Lunds universitet.
– Därnere finns också bakterier som använder magnetism som ett slags djupmätare när de orienterar sig. De har magnetitkristaller ordnade som en stavmagnet. När bakterierna dör sjunker dessa magnetitstavar till bottnen, lägger sig efter magnetfältet och sedimenteras.
Isotoper
Datering med hjälp av radioaktiva isotoper, främst kol-14, beryllium-10 och klor-36, kan användas för att undersöka hur jordens magnetfält har förändrats. De här isotoperna uppstår när kosmisk strålning träffar atmosfären. När det jordmagnetiska fältet är svagt, och inte skyddar lika väl mot kosmisk strålning, bildas mer av dessa isotoper.
– Vi håller på att ta fram borrkärnor från is där vi hoppas kunna följa utvecklingen en och en halv miljon år bakåt i tiden. Den äldsta iskärna man hittills har undersökt är 800 000 år gammal, vilket betyder att vi har kunnat se hur magnetfältets intensitet gått ner till nära noll under den allra senaste omkastningen för 780 000 år sedan. Med hjälp av havssediment kan man se ännu längre bakåt i tiden, säger Raimund Muscheler på Geocentrum, Lunds universitet.
Så när kommer nästa polomkastning?
Det finns avvikelser i det jordmagnetiska fältet som ibland leder till spekulationer om att en polomkastning är nära förestående. Den ”sydatlantiska anomalin” är ett sådant fenomen. I ett stort område över Sydatlanten är magnetfältet mycket svagt och fortsätter att försvagas. Nere vid markytan är det normalt, men högre upp skyddar det inte när utbrott på solen leder till magnetiska stormar. Det har flera gånger lett till att rymdsatelliternas elektronik kommit i olag. Numera brukar man stänga ner elektroniken medan satelliterna korsar Sydatlanten i sina banor.
Normalt med avvikelser
– Somliga har hävdat att anomalin är början på en polomkastning. Det är fullt möjligt, säger Andreas Nilsson. Men jag arbetar med att sammanställa de data vi har om magnetfältet i numeriska modeller, och dessa visar att över en längre tid är sådana här avvikelser rätt normala. De kommer och går. Men vem vet?
En annan källa till oro har varit de magnetiska polernas vandringar. De magnetiska polerna överensstämmer inte helt med de geologiska. Dessutom förflyttar de sig några mil om året. Den magnetiska nordpolen befann sig i nordöstra Kanada men började 1990 röra sig allt snabbare ut över Ishavet i riktning mot Sibirien.
Den danska forskningssatelliten Örsted sköts upp 1999, utrustad med en magnetometer som mäter jordens magnetfält.
Felaktig bedömning
– De data den levererade om de magnetiska polerna ledde till spekulationer om att en polomkastning kunde vara nära förestående, kanske inom hundra eller hundrafemtio år, berättar professor Ian Snowball, expert på paleomagnetism vid Uppsala universitet.
Uppståndelsen kring detta berodde på att forskare hade gjort en felaktig bedömning av magnetfältets förändring av intensitet över tid. Mätning under ett så kort tidsspann säger inget om vare sig framtiden eller det förflutna. Nu vet man att magnetpolernas vandringar är normala och inte förebådar några omkastningar.
Polomkastning som kom av sig?
Möjligen började en polomkastning, som kom av sig, för 42 000 år sedan. Den kallas Den Laschampska Exkursionen efter Laschamps, en ort i franska Centralmassivet. Det var där man först upptäckte spåren efter denna dramatiska period. ”Exkursionen” syftar på att de magnetiska polerna började vandra i stor skala och att det till och med fanns flera poler samtidigt. Våra förfäder bör då ha kunnat se norrsken lite varstans, ett fenomen som uppstår när laddade partiklar från solen accelererar mot magnetiska nord- och sydpoler. Efter några tusen år återgick dock allt till utgångsläget. Det blev ingen omkastning den gången.
Så skapas jordens magnetfält
Jordens kärna är het och består av metaller i flytande form. Längst in där temperaturen och trycket är ännu högre är kärnan fast och består av nickel och järn. Den yttre flytande kärnan rör sig i förhållande till den inre kärnan. Denna söker göra sig av med värme vilket leder till så kallade konvektionsströmmar i ytterkärnan; det är dessa som skapar jordens magnetfält.
Styrkan hos magnetfältet vid jordytan varierar mellan mindre än 30 μTesla i bland annat Sydamerika och Sydafrika till mer än 60 μTesla i närheten av polerna, till exempel i norra Kanada, södra Australien och i delar av Sibirien.
Första gången styrkan hos jordens magnetfält mättes var 1835 av Carl Friedrich Gauss. Sedan dess har dess styrka klingat av med ungefär 15 procent.
En polomkastning är en långsam process som kan ta flera tusen år. Eftersom jorden under den perioden är mer exponerad för kosmisk strålning och plasma och laddade partiklar från utbrott på solen är det tänkbart att människor och andra livsformer tar skada.
Neanderthalmänniskorna dog ut ungefär samtidigt som den Laschampska Exkursionen. Somliga har velat se ett samband mellan dessa händelser. Den kosmiska strålningen slog sönder atmosfärens ozonlager vilket ledde till ökad UV-strålning. Sannolikt ökade då cancerfrekvensen bland neanderthalarna, som var mer ljushyllta än våra förfäder. Det är en fantasieggande teori, men ingen av de forskare forskning.se har talat med tror på den.
Fåglar får svårt att navigera
Genom årmiljarderna har livet på jorden flera gånger hotats av massutdöende – inte minst när dinosaurierna dog ut för 65 miljoner år sedan, troligen till följd av ett meteoritnedslag. Man har dock inte kunnat se liknande samband mellan sådana händelser och polomkastningar. Men vad skulle kunna ha hänt under en kaotisk tid som den Laschampska Exkursionen med svagare magnetfält?
– Tja, fåglarna, som delvis navigerar med hjälp av jordens magnetfält, måste ha varit ganska förvirrade då, säger Susanne Åkesson, professor i evolutionär ekologi vid Lunds universitet. Men polomkastningar har säkert föregåtts av gradvisa förändringar i magnetfältet så att de haft tid att anpassa sig. Fåglar använder sig ju inte bara av ett ”magnetsinne” utan även av sol, stjärnhimmel, dofter, landkänningar och så vidare. De är mycket flexibla.
Fåglar kan avgöra solens läge genom att registrera hur ljuset är polariserat. Susanne Åkessons forskargrupp har visat att de med hjälp av det polariserade ljuset faktiskt kan kalibrera sin magnetkompass.
– Det är förvånande hur snabbt migrationsmönstret kan förändras. Vi har studerat svarthättor och taigasångare, arter där mönstret har ändrats på så kort tid som tio år!
Rymdvädret påverkar våra satelliter
Är människan lika flexibel? Vi har byggt upp en teknisk civilisation som är mycket sårbar för störningar från rymden. Det vet man på Institutet för rymdfysik i Kiruna, där det hålls ett vakande öga över ”rymdvädret”.
– I dessa tider av snabb digitalisering tycker jag vi är ganska aningslösa. Vid en mycket kraftig massutkastning av plasma från solkoronan kommer strålningen fram först och stör radiokommunikationerna. Sedan kommer högenergetiska partiklar som slår ut satelliter och gps-system. Till slut kommer plasmamolnet som leder till magnetisk storm. Det påverkar långa elektriska ledningar som till exempel våra högspänningsledningar, säger Urban Brändström, ansvarig för Institutets långsiktiga mätningar, bland annat av jordens magnetstrålning vid markytan.
Mer sårbara utan skyddande magnetfält
1989 slogs en transformator vid ett kärnkraftverk i Kanada ut och sex miljoner människor stod utan ström. Och vid den så kallade Halloweenstormen i Malmö 2003 blev 50 000 människor strömlösa. Långa pipelines med olja har också blivit strömförande och fattat eld på grund av magnetiska stormar.
Ett sådant solutbrott skulle förstås drabba oss ännu hårdare om det inträffar under en polomkastning när jordens magnetfält inte skyddar oss. Men det finns något annat som skyddar oss: tiden. Polomkastningar sker inte över en natt. Med sekler av teknisk utveckling bör vi vara väl rustade för en sådan omvälvning.
Text: Göran Frankel på uppdrag av forskning.se
Solvinden ger magnetiska stormar
Solvinden är en plasmavind, det vill säga ett flöde av laddade partiklar, främst elektroner och protoner, som ständigt skickas ut från solen i all riktningar, rakt genom solsystemet. Solen förlorar ungefär en miljon ton per sekund på grund av solvinden.
En synlig effekt av solvinden är polarskenet (norr- och sydsken), som får sin energi från solvinden. En störning i solvinden kan ge upphov till en geomagnetisk storm när den träffar magnetosfären, vilket i sin tur bland annat kan orsaka störningar på satelliter, problem i transformatorer och kraftledningsnät samt ökade strålningsnivåer för astronauter och flygbesättningar.
Solvindens hastigheten är ofta omkring 350 km/s, men kan variera mycket. Störningar i solvinden uppträder speciellt vid stora solutbrott, framför allt vid koronamassutkastningar och så kallade flarer.
Vid en mycket kraftig massutkastning av plasma från solkoronan kommer strålningen fram först och stör radiokommunikationerna. Sedan kommer högenergetiska partiklar som slår ut satelliter och gps-system. Till slut kommer plasmamolnet som leder till magnetisk storm. Den kraftigaste magnetiska storm som drabbat oss hittills inträffade 1898. Norrsken kunde ses så långt söderut som i Västindien och Rom. Telegrafer i Europa slutade fungera, telegrafister fick elektriska stötar och det slog gnistor om kablarna.
Vanligen upptäcks solutbrotten tre till fyra dygn innan plasmamolnet når jorden. NASA:s rymdsatellit ACE mäter hastighet och intensitet i solvinden av laddade partiklar. Om molnet är på väg rakt mot oss varnar ACE för en förestående magnetisk storm.
Forskare vid Karolinska Institutet och Tammerfors universitet i Finland har utvecklat en metod baserat på artificiell intelligens (AI) för att bättre diagnostisera och gradera prostatacancer vid patologisk bedömning av vävnadsprover.
– Våra resultat visar att det är möjligt att träna ett AI-system att upptäcka och gradera prostatacancer lika bra som internationellt ledande experter inom prostatacancerpatologi. Detta har potentialen att markant minska arbetsbördan hos uropatologer och frigöra tid för att fokusera på de svårdiagnostiserade fallen, säger Martin Eklund, lektor vid institutionen för medicinsk epidemiologi och biostatistik på Karolinska Institutet som har lett studien.
Tränad på tusentals prover
Ett problem i dagens prostata-patologi är att det finns ett mått av subjektivitet i bedömningarna av vävnadsproverna. Olika patologer kan komma till olika slutsatser trots att de studerar samma vävnadsprover. Detta leder till ett kliniskt problem där läkarna måste välja behandling baserat på osäker information. Här ser forskarna stor potential för att använda AI-teknik för att förbättra reproducerbarheten, dvs. att bedömningen av vävnadsproverna i större utsträckning överensstämmer oavsett vilken patolog som utfört den.
Prostatacancer är den främsta orsaken till cancerdöd bland män i Sverige.
Mer än 20 miljoner vävnadsprover från prostata undersöks varje år i Europa och USA.
Det finns en brist på patologer i Sverige och internationellt och i många utvecklingsländer finns det färre än en patolog per 1 miljon invånare.
En flaskhals i arbetet med att minska dödligheten i prostatacancer är svårigheten att göra objektiva och reproducerbara bedömningar av vävnadsprover från prostata.
För att träna och testa AI-systemet digitaliserade forskarna fler än 8 000 vävnadsprover tagna från drygt 1 200 svenska män i åldrarna 50–69 till högupplösta bilder med hjälp av digitala patologi-skannrar. Av dessa användes drygt 6 600 prover till att lära AI-systemet att se skillnad mellan biopsier med och utan cancer samt bedöma cancerns allvarlighetsgrad. Resterande prover användes sedan tillsammans med ytterligare uppsättningar prover för att testa AI-systemet. Dess resultat jämfördes även med bedömningar gjorda av 23 världsledande uropatologer.
Träffsäker diagnostik imponerar
Resultatet visade att AI-systemet var i princip felfritt på att avgöra om ett vävnadsprov innehöll cancer eller inte, samt på att uppskatta cancertumörens utbredning i biopsin. När det kom till bedömningen av prostatacancerns allvarlighet, den så kallade Gleason-graderingen, var AI-systemet likvärdigt med de internationella experterna.
– När det gäller gradering av prostatacancerns allvarlighet ligger AI:n i samma spann som de internationella experterna, vilket är oerhört imponerande, och när det gäller diagnostiken, att avgöra om det är cancer eller inte, är AI:n alldeles sanslöst bra, säger Lars Egevad, professor i patologi vid Karolinska Institutet och medförfattare till artikeln.
De initiala fynden är lovande men ytterligare validering behövs innan AI-systemet kan introduceras brett i prostatacancervården, enligt forskarna. Därför genomförs nu en multicenterstudie i nio europeiska länder. Studien, som finansieras av EIT Health, pågår fram till slutet av 2020 och syftar till att AI-systemet ska tränas på att känna igen cancer i vävnadsprover som tagits från olika laboratorier, med olika typer av digitala skannrar och med mycket ovanliga växtsätt. Utöver detta kommer forskarna under 2020 att starta en randomiserad studie som ska bedöma hur AI-systemet på bästa sätt kan införas i den svenska vården.
Ersätter inte mänsklig bedömning
– AI-baserad utvärdering av prostatacancerbiopsier kan komma att revolutionera den framtida vården. Den har potentialen att förbättra den diagnostiska kvalitén, och därigenom säkerställa en mer jämlik vård till en lägre kostnad, säger medförfattaren Henrik Grönberg, professor i cancerepidemiologi vid Karolinska Institutet och ansvarig för Capio S:t Göran Prostatacancercenter.
– Tanken är inte att AI ska ersätta den mänskliga bedömningen, utan snarare agera som ett säkerhetsnät för att patologer inte ska missa cancerfall, samt hjälpa till med att standardisera bedömningarna. Därutöver kan det vara ett alternativ i delar av världen där det helt saknas patologisk expertis idag, säger Martin Eklund.
Vetenskaplig artikel:
Artificial intelligence for diagnosis and grading of prostate cancer in biopsies: a population-based, diagnostic study, Peter Ström, Kimmo Kartasalo, Henrik Olsson, Leslie Solorzano, Brett Delahunt, Daniel M Berney, David G Bostwick, Andrew J. Evans , David J Grignon, Peter A Humphrey, Kenneth A Iczkowski, James G Kench, Glen Kristiansen, Theodorus H van der Kwast, Katia RM Leite, Jesse K McKenney, Jon Oxley, Chin-Chen Pan, Hemamali Samaratunga, John R Srigley, Hiroyuki Takahashi, Toyonori Tsuzuki, Murali Varma, Ming Zhou, Johan Lindberg, Cecilia Lindskog, Pekka Ruusuvuori, Carolina Wählby, Henrik Grönberg, Mattias Rantalainen, Lars Egevad, Martin Eklund, Lancet Oncology
Kontakt:
Martin Eklund, lektor, Institutionen för medicinsk epidemiologi och biostatistik, Karolinska Institutet, martin.eklund@ki.se
Tau är ett protein som finns i nervceller som kan bilda klumpar. Hos individer med Alzheimers sjukdom ansamlas dessa klumpar i hjärnan, ofta årtionden innan symptom på sjukdomen kan ses. Tidigare studier med äldre individer har funnit tecken på att sömnbrist kan öka nivåer av tau i ryggmärgsvätskan. Trauma mot huvudet kan också öka nivåer av proteinet, vilket kan mätas i blodcirkulationen.
– Många av oss upplever akut eller kronisk sömnbrist någon gång i livet, till exempel på grund av resande, för stort koffeinintag, skiftarbete eller oregelbundna arbetstider. Vår studie tyder på att akut sömnbrist kan öka nivåer av tau i blod även hos unga, friska individer. Detta kan tyda på att allt för ofta återkommande sömnbrist på lång sikt skulle kunna ha negativa effekter på hjärnhälsan, säger Jonathan Cedernaes, läkare och senior forskare vid institutionen för neurovetenskap och institutionen för medicinska vetenskaper vid Uppsala universitet, som lett studien.
Sömnbrist ger negativa effekter
Forskarna fann att en natts sömnbrist resulterade i att nivåerna av tau steg med cirka 17 procent hos deltagarna, medan nivåerna steg runt två procent då de fick sova som vanligt. Forskarna tittade även på skillnaden för fyra andra biomarkörer i blodet som kan kopplas bland annat till Alzheimers sjukdom och skada på nervfibrer. De fann att vissa av dessa uppvisade en tydlig dygnsrytm, men att inga av dem påverkades av vakenheten.
– Det är viktigt att poängtera att en tydlig ansamling av tau i hjärnan brukar anses vara skadligt, men att vi idag inte vet vad högre nivåer av tau i blodet efter sömnbrist innebär. Tau utsöndras från nervceller när de är aktiva och djurmodeller tyder på att kronisk sådan aktivitet kan leda till en skadlig ansamling av tau i hjärnan. Högre nivåer av tau i blodet skulle kunna innebära att tau från nervceller renas bort mer effektivt från hjärnan, eller så kan det återspegla generellt högre nivåer av tau i hjärnan. Fler studier behövs för att kunna klargöra och särskilja sådana mekanismer, säger Jonathan Cedernaes.
Studien omfattade 15 friska, normalviktiga män, som hade en medelålder på 22 år. Alla hade angett att de i normala fall fick sju till nio timmars sömn av god kvalitet varje natt. Detta verifierades även innan deltagarna inkluderades i studien.
Studien omfattade två delar. I varje del observerades deltagarna under två dygn i ett sömnlaboratorium, med ett strikt måltids- och aktivitetsschema. Blodprover tog på kvällen och sedan igen på morgonen. Deltagarna fick i varje del av studien först sova en vanlig natts sömn. I ena delen hölls de sedan vakna hela natten, för att i studiens andra del återigen få sova som vanligt. Under den del då deltagarna hölls vakna fick de spela spel, se på film eller samtala i ett ljust rum.
Minska risken för demenssjukdomar
Den främsta begränsningen med studien var dess storlek (15 individer). För att få en så likartad grupp som möjligt så undersökte forskarna dessutom bara unga män. Resultaten är därmed inte med säkerhet överförbara till vad som sker hos barn, kvinnor eller äldre individer som utsätts för akut sömnbrist.
– Framtida studier behövs också för att visa hur länge tau-nivåerna är förhöjda i blodet efter akut sömnbrist. Det behövs också mer forskning för att kunna avgöra huruvida ökade nivåer av tau i blodet är en markör för en skadlig mekanism, det vill säga för hur risken för demens påverkas efter kroniskt upprepad exponering för förkortad, störd eller oregelbunden sömn. Längre tids studier kan förhoppningsvis också ge oss insikt i om man kan försöka förbättra sin sömn redan i yngre år, för att minska risken för Alzheimer och andra demenssjukdomar, säger Jonathan Cedernaes.
Studien genomfördes tillsammans med Christian Benedict vid Uppsala universitet, samt Henrik Zetterberg och Kaj Blennow, bägge verksamma vid Sahlgrenska akademin och Göteborgs universitet.
Dessutom visar forskarna att de äldre resultaten är så extrema att de i princip är statistiskt omöjliga att få fram. Det är viktigt att påpeka att havsförsurning har många andra mycket negativa effekter, vilket är helt klarlagt och bevisat i andra studier.
– Korallrevens fiskar kommer att utsättas för många svårigheter i framtiden på grund av global uppvärmning, men vår studie visar att det inte kommer att bero på förändrade beteenden, säger SLU-forskaren Josefin Sundin som har medverkat i studien.
Utsläpp av koldioxid leder till havsförsurning, global uppvärmning och till mer intensiva värmeböljor. Havsförsurningen kan bli ödesdiger för koralldjur och andra organismer som använder kalciumkarbonat för att bilda skelett eller skal. Förhöjda temperaturer kan leda till att koraller bleks och dör. Sådana följder har påvisats i åtskilliga studier gjorda av en rad olika forskarlag, vilket innebär att det råder konsensus i forskarsamhället kring dessa negativa effekter.
Tidigare studier visar motsägelsefulla resultat
Under det senaste årtiondet har det även publicerats ett antal uppseendeväckande studier där försurning har haft kraftig inverkan på korallrevsfiskars sinnesorgan och lett till allvarliga beteenderubbningar som kan hota fiskarnas överlevnad. Fiskar som vistats i koldioxidbehandlat vatten ska till exempel attraherats av lukten av en predator, i stället för att fly. I dessa rapporter beskrivs effekter som rör både luktsinne, hörsel och syn, men också hyperaktivitet, djärvhet, oro och mottaglighet för predation.
De negativa effekterna av försurning var genomgående väldigt tydliga i dessa beteendestudier, men samtidigt säger vetenskapen om fiskars fysiologi att de kan hantera höga halter av koldioxid. Ett forskarlag med medverkande från Australien, Kanada, Norge och Sverige bestämde sig därför för att göra om experimenten.
Ingen effekt när experimenten upprepades
Studierna gjordes i Australien och inbegrep en rad arter av korallrevsfisk. Forskarna lade stor vikt vid att så noggrant som möjligt kopiera den metodik som använts i de tidigare studierna. De använde samma arter, insamlade vid samma lokaler och utförde sina experiment vid samma tid på året. De var också noggranna med att i detalj dokumentera försöken, som filmades och analyserades med dataprogram. Allt för att uppnå så hög transparens som möjligt.
– Så långt som möjligt analyserade vi våra videoinspelningar med hjälp av automatiserad spårningsprogramvara – för att minimera antalet subjektiva bedömningar gjorda av observatörer. Vi har också gjort rådata och analyskod tillgängliga för andra forskare, säger Josefin Sundin, som idag är forskare vid SLU:s institution för akvatiska resurser.
Acanthochromis polyacanthus – en av fiskarterna som användes i studien. Bild: Fredrik Jutfelt
– Vi förutsatte att de tidigare resultaten skulle bli lätta att upprepa, eftersom de var så starka och tydliga. I stället fann vi genomgående att fiskarna betedde sig helt normalt när de utsattes för koldioxidhalter i nivå med vad vi förväntar oss att ha vid nästa sekelskifte, säger artikelns huvudförfattare Timothy Clark, från Deakin University i Australien.
I den nya studien kunde alltså inga av de tidigare rapporterade beteendeförändringarna bekräftas, trots att forskarna upprepade sina försök under tre år, och testade över 900 fiskar. Dessutom visade forskarna – med hjälp av datasimuleringar – att de tidigare resultaten är statistiskt orealistiska, då sannolikheten att få så låg inomgruppsvariation är noll.
Överraskande resultat måste kunna upprepas i nya studier
Forskarsamhället inom området havsförsurning och beteende hos korallrevsfisk har förblivit litet, och fältstationerna är ofta avlägsna och dyra att arbeta vid. Detta har lett till att det länge har saknats oberoende bedömningar av tidigare resultat. Att den nya studien leder till helt andra slutsatser än de tidigare rapporterna väcker förstås frågor.
– Skillnaderna mellan våra resultat och de flesta artiklar som redovisar mindre beteendeförändringar hos fisk vid förhöjda halter av koldioxid skulle kunna bero på att det använts få fiskar i de tidigare studierna och att det funnits andra metodologiska eller analytiska svagheter. Men vi kan inte förstå skillnaderna mellan våra resultat och de studier som visat extremt stora beteendeförändringar och liten variation i experiment som gjorts med många fiskar, säger Josefin Sundin.
– Överraskande vetenskapliga resultat väcker alltid intresse hos andra forskare, och denna del av vetenskapen är väldigt viktig. Det är först när flera forskarlag genomför oberoende upprepningar som vi kan nå konsensus om ett visst resultat, säger Fredrik Jutfelt, forskare vid Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet. Vi uppmuntrar nu andra forskare att göra egna undersökningar av hur fiskars beteenden påverkas av stigande koldioxidhalter.
Josefin Sundin, forskare, Institutionen för akvatiska resurser, Sveriges lantbruksuniversitet, josefin.sundin@slu.se
I studien från Hälsohögskolan, Jönköping University och Lunds universitet anses att brister i vården bidragit till dödsfallet i 55 procent av de självmord som begicks under 2015.
Många av dem som dog genom suicid hade kontakt med vården en kort tid innan sin död. De vanligaste bristerna upptäcktes i behandling eller i bedömningen av risk för suicid. Exemplen inkluderar otillräcklig eller fördröjd farmakologisk behandling, bristande följsamhet till rådande riktlinjer, missvisande suicidriskbedömning, med mera.
– Det är anmärkningsvärt att det i över 50 procent av fallen återfinns brister i vården. I vår studie framkommer också att de åtgärder som föreslås ofta är enstaka interna utbildningsinsatser, utan tydligt hållbara effekter i organisationerna. Föreslagna åtgärder riktades i många fall inte heller mot de identifierade bristerna.
– Det framkommer också att ny kunskap i många fall stannar på den enskilda kliniken, istället för att spridas vidare till andra vårdgivare, säger Elin Roos af Hjelmsäter, psykiatriker, chefsläkare inom Region Jönköpings län och doktorand vid Jönköping University och en av de fyra forskare som genomfört studien.
Ta lärdom av fel som begåtts
Under 2015 registrerades totalt 1179 suicid i Sverige och i studien har totalt 436 unika suicidfall studerats. Det övergripande syftet med studien var att sammanställa slutsatser av alla undersökningar som gjorts efter suicid rapporterade till Inspektionen för vård och omsorg i Sverige år 2015 och identifiera de brister i sjukvården som rapporterades i dessa. Vidare granskades föreslagna sätt att hantera bristerna och på vilken organisatorisk nivå identifierade brister och åtgärder fanns, samt utfall av beslut från IVO.
–Tanken med Lex Maria är att man ska ta lärdom av det som gått fel och öka patientsäkerheten. Det är också viktigt att få ta del av vård som fungerar, men med nuvarande angreppssätt blir det inte så. I fortsättningen behövs det arbetas mer med spridning och implementering av den kunskap som finns. Det behöver också skapas förutsättningar för att säkra att befintliga rutiner är tydliga och enkla för användarna att följa, fortsätter Elin Roos af Hjelmsäter.
Studien publiceras i Science Translational Medicine och forskarna tror att upptäckten kan leda till nya behandlingar för förbättrad sårläkning.
– Förmågan att effektivt kunna läka sår är evolutionärt viktig för vår överlevnad. I sår finns därför peptider som på ett effektivt sätt motverkar bakterier och hindrar deras giftiga produkter från att orsaka en skadlig inflammation. Sårgelen är baserad på dessa naturliga skyddsmekanismer och har visat sig vara effektiv både i att förebygga och behandla infektioner i sår, säger Artur Schmidtchen, professor i dermatologi och venereologi vid Lunds universitet och överläkare vid Skånes universitetssjukhus i Lund.
Antibiotika endast riktat mot bakterierna
Det finns ett stort behov av nya behandlingar som förbättrar sårläkning och minskar komplikationer hos patienter med olika typer av svårläkta sår, brännskador, kirurgiska sår. Dagens behandlingar är enbart riktade mot bakterierna – antibiotikabehandling i förebyggande syfte eller när infektionen är ett faktum. I såren används olika antiseptiska medel och den omfattande antibiotikaanvändningen orsakar resistens. Infektioner i sår med multiresistenta bakterier där antibiotika inte fungerar är ett stort och växande globalt problem.
– Antibiotika och antiseptika dödar bakterierna men påverkar inte den påföljande skadliga inflammationsprocessen. Ett annat problem är att de aktiva substanserna i dagens antiseptiska sårbehandling ofta är giftiga och de påverkar miljön. Sådana effekter har vi inte sett med vår aktiva substans, som dessutom dödar multiresistenta bakterier, menar Artur Schmidtchen.
Sänkte inflammationssvaret
Sårgelen som lundaforskarna utvecklat har inte bara en bakteriedödande effekt. Tidigare har forskarna visat att peptiderna i gelen kan inaktivera så kallade lipopolysacckarider (LPS), som kommer från bakteriernas cellväggar och ger upphov till en inflammatorisk reaktion. Reaktionen är en nödvändig del av vårt immunförsvar då vi snabbt reagerar på och bekämpar inträngande bakterier.
– Kraftig och okontrollerad inflammation hämmar dock sårläkningen, och det är mycket intressant att se att gelen sänkte inflammationssvaret redan efter ett dygns behandling av infekterade sår, för att sedan reducera bakteriehalten under en period av 3 till 4 dagar. Vi har designat en helt ny typ av behandling som arbetar med naturens egna principer genom att inte bara döda bakterier utan också verka immunmodulerande, säger Manoj Puthia, forskare vid Lunds universitet och försteförfattare till den vetenskapliga artikeln.
Behandla infektion utan antibiotika
Forskarna planerar nu i samarbete med bolaget in2cure AB att få gelen godkänd för att användas i kliniska studier på patienter med brännskador.
– Vi kommer även att titta på möjligheten att ta fram nya peptidbaserade läkemedel mot infektion i ögon och olika inre organ. Det blir ett nytt sätt att utan antibiotika kunna behandla både infektion och inflammation, säger Artur Schmidtchen.
Artur Schmidtchen, professor i dermatologi och venereologi vid Lunds universitet och överläkare på Skånes universitetssjukhus, Artur.Schmidtchen@med.lu.se
Rökstenen, rest i Östergötland omkring år 800 efter vår tideräkning, är världens mest kända runsten från vikingatiden, men också en av de mest svårtolkade. Flera uttryck på Rökstenen antyder att inskriften handlar om strider. Nu kan ett tvärvetenskapligt forskningsprojekt visa att runorna handlar om kampen mellan ljus och mörker, värme och kyla, liv och död.
Klimatkatastrof ledde till massdöd
– Den nyckel som fick inskriften att öppna sig var tvärvetenskap. Utan samarbete mellan textforskning, arkeologi, religionshistoria och runologi hade det inte gått att lösa Rökstenens gåtor, säger Per Holmberg, professor i svenska språket med inriktning mot språkbruksforskning vid Göteborgs universitet, som lett studien.
Studien utgår från ny arkeologisk forskning om hur hårt Skandinavien drabbades av en tidigare klimatkatastrof med sänkt medeltemperatur, missväxt, svält och massdöd. Bo Gräslund, professor i arkeologi vid Uppsala universitet, pekar på flera anledningar till att människor kan ha fruktat en ny sådan katastrof:
Vinter utan slut
Fimbulvintern var i nordisk mytologi ett tecken på att Ragnarök obevekligen var i antågande. Begreppet förekommer i den Poetiska Eddans tredje dikt, Vafþrúðnismál, eller Sången om Vavtrudner. Fimbulvintern sades vara en vinter som varade i tre år utan någon sommar, och förebådade alltså Ragnarök, världens undergång. Källa: Wikipedia
– Innan Rökstenen restes inträffade flera händelser som måste ha varit mycket olycksbådande: en kraftig solstorm färgade himlen i dramatiska röda färger, skördarna drabbades av en extremt kall sommar, och senare skedde en solförmörkelse precis efter soluppgången. Det kunde ha räckt med en av de här händelserna för att väcka oron för en ny ”fimbulvinter”, säger Bo Gräslund.
Hör vad runstenen säger
Ljudinspelning där Henrik Williams läser inskriften (CC-BY: Henrik Williams):
Enligt den tolkning som forskarna nu publicerar består inskriften av nio gåtor. På fem av dem är svaret ”Solen”. Bland annat gäller det en gåta om vem som var död men nu lever igen. De återstående fyra gåtorna handlar om Oden och hans krigare.
Olof Sundqvist, professor i religionshistoria vid Stockholms universitet, förklarar kopplingen:
Skör balans mellan ljus och mörker
– Vikingatidens maktelit såg sig som garanten för goda skördar. De skulle leda kulten som höll ihop den sköra balansen mellan ljus och mörker. Och till sist vid Ragnarök, skulle de kämpa med Oden i den sista striden för ljuset.
På flera punkter i inskriften menar forskarna att det finns klara paralleller till andra fornnordiska texter, som ingen uppmärksammat tidigare.
– För mig har det nästan varit som att hitta en ny litterär källa från vikingatiden. Sveriges svar på den isländska Eddan! säger Henrik Williams, professor med inriktning mot runologi vid Uppsala universitet.
Svensk översättning av Rökstenens text
”Till minne av Våmod står dessa runor, och fadern Varin skrev dem till minne av den dödsmärkte sonen. Låt oss säga detta som ett minne för Oden, vilka krigsbyten som tolv gånger båda tillsammans togs som krigsbyte mellan den ena och den andra”. Läs hela översättningen på Göteborgs universitets webbplats
Forskare och företag jobbar på högtryck världen över för att hitta klimatsmarta lösningar inom olika produktområden. Termisk sprutning kan vara en lösning för en rad applikationer. Enkelt förklarat handlar det om att spruta ett nytt ytskikt på komponenter så att de får bättre egenskaper och blir mer hållbara.
Hållbara ytskikt med termisk sprutning
Termisk sprutning används för att lägga på nya ytskikt på komponenter så att de får bättre egenskaper eller nya funktioner. Tekniken används vid nyproduktion, reparation och underhåll.
Det fungerar ungefär som att sprutmåla, fast man använder ett upphettat material i pulverform som i hög hastighet skjuts på den yta man vill klä in. När det landar på ytan deformeras pulverpartiklarna och smetas ut som en tunn pannkaka som sedan stelnar. Man kan spruta flera lager ”pannkakor” och bygger då steg för steg upp en ny starkare yta.
Vanliga material är metall, metallegeringar, kompositer, keramer och polymerer. Det pulveriserade materialet kan även blandas med en vätska och användas för så kallad suspensionssprutning.
Efter närmare 30 års tillämpad forskning inom termisk sprutning har Högskolan Väst några av världens främsta forskare inom det här kompetensområdet.
Under flera år var forskningsarbetet fokuserat på gasturbiner i flygmotorer. Idag arbetar ett tiotal forskare med många fler applikationer och med nya material och tekniker. Högskolan Väst ligger i framkant inom termisk sprutning med suspension och var först i Europa med att skaffa utrustning som gör den forskningen möjlig. Nicolaie Markocsan, professor i produktionsteknik, är en av dem som forskar om suspensionssprutning för bland annat bränsleceller.
Billigare bränsleceller för fordon
– Suspensionssprutning skapar helt nya möjligheter och fördelar. Genom att spruta på en blandning av exempelvis nanomaterial och vatten eller alkohol kan man designa ytskikt med unika egenskaper. Det går att skapa mikrostrukturer som är porösa eller täta beroende på vilken funktion beläggningen ska ha, säger Nicolaie Markocsan.
Att tillverka bränsleceller av typen Solid Oxid Fuel Cells (SOFC) med suspensionssprutning är billigare och dessutom enklare att anpassa till storskalig produktion än med de tekniker som oftast används idag. Dessutom kan man använda bränsle av lägre kvalitet vilket gör att det blir billigare att använda SOFC-bränsleceller.
– Eftersom dagens bränsleceller för bilar är relativt dyra att producera kan den här tekniken öppna nya möjligheter för klimatsmarta bränsleceller i framtidens bilar. Andra intressanta applikationer är bränsleceller för mobila kraftverk, uppvärmningssystem för hus med mera.
Miljövänligare förbränningsmotorer
Även traditionella dieselmotorer i fordon kan bli mer miljövänliga med termisk sprutning. Genom att ytbelägga delar av motorn får den högre verkningsgrad och på så vis lägre bränsleförbrukning. Nicolaie Markocsan driver för närvarande ett forskningsprojekt om just detta tillsammans med Scania, Volvo Personvagnar och Volvo Lastvagnar.
– Det kan också vara intressant att lägga skyddande beläggningar i förbränningsmotorer för att de ska klara de nya fossilfria bränslen som kommer ut på marknaden. Den typen av bränslen kan slita mer på motordelarna.
Effektivare flygmotorer och elkraftverk
För att gasturbiner i flygmotorer och i elkraftverk ska bli mer klimatsmarta krävs att de klarar extremt höga temperaturer. Lösningen är att spruta ett skyddande ytskikt av exempelvis värmeisolerande keramiska material på de utsatta komponenterna. Det gör att bränslet förbränns effektivare och gasturbinerna ger lägre koldioxidutsläpp
Bromsskivor till fordon tillverkas idag mestadels av tunga stålmaterial som slits lätt. Även här kan termisk sprutning ge stora fördelar. Man kan välja tunnare och lättare material och genom att ytbelägga bromsskivorna blir de betydligt starkare och mer hållbara över tid. Det innebär också att bromsskivan blir mycket lättare än dagens traditionella bromsskiva.
Nicolaie Markocsan och hans forskarkolleger studerar även flera andra intressanta användningsområden.
– Det finns oändligt många sätt att förbättra produkter och öka deras livslängd genom att addera ett ytskikt med hjälp av termisk sprutning. Med olika material och metoder kan man designa nya egenskaper för att få en specifik funktion.
Här kan termisk sprutning ge bättre ytor
Implantat kan förses med nya ytskikt som gör att kroppen lättare accepterar en titanskruv, en höftkula av metall eller andra material som är främmande för människokroppen. Högskolan Väst har tillsammans med Universitetet VIT i Indien forskat om detta.
Vattentankar som beläggs med ett fotokatalytiskt ytskikt kan rena förorenat vatten. Något som kan vara användbart i områden med brist på färskvatten. Studier om detta har forskare på Högskolan Väst genomfört tillsammans med forskningsinstitutet Fraunhofer i Dresden.
Komponenter som ofta utsätts för isbildning kan beläggas med vattenavvisande skikt som gör att vattnet inte stannar kvar på ytan och bildar is. Det här kan vara användbart inom flygindustrin, offshoreindustrin, vindenergibranschen med flera.
– I stället för att prata om vilken samhällsklass som är mer eller mindre rasistisk borde vi tala om på vilket sätt som klasspositionen påverkar hur vi uttrycker rasism. Klassvillkoren påverkar vilken typ av rasistiska och diskriminerande handlingar vi utför och vilka orsaker som ligger bakom, säger Mikael Svensson som nu disputerat i sociologi vid Uppsala universitet.
Han beskriver i sin avhandling hur den offentliga allmänna diskussionen om rasism ofta innehåller antaganden om klass. I såväl massmediala som politiska diskussioner finns enligt honom en generellt vedertagen uppfattning om att rasism främst förekommer i arbetarklassen.
Arbetarklassen exkluderar
– Den uppfattningen har också stärkts av vetenskapligt genomförda undersökningar som mäter attityder till kulturell mångfald och flyktingmottagning, där trenden pekar åt samma håll. Samtidigt har studierna kritiserats för att vara utformade på ett sätt som relativt sett överdriver de negativa attityderna hos personer i arbetarklassen och missar motsvarande attityder bland de med mer privilegierade klasspositioner.
I sin forskning visar Mikael Svensson på skillnaderna i hur rasismen ser ut i olika samhällsklasser. Arbetarklassens rasism domineras av olika typer av exkluderande och undvikande handlingar, till exempel att försöka få chefen att inte anställa fler personer med det man uppfattar som utländsk bakgrund. Att undvika att arbeta med vissa kollegor som har utländsk bakgrund eller att undvika att söka arbete på arbetsplatser eller att bo i bostadsområden där många har utländsk bakgrund.
Priviligerade korrigerar
Samma typ av handlingar och beslut finns också bland de med mer privilegierade klasspositioner, men här är framförallt exploaterande och korrigerande handlingar utmärkande för rasismen. Det kan exempelvis vara att särskilt försöka anställa personal med utländsk bakgrund till de sämsta positionerna för att kunna betala mindre. Det kan handla om att få grannar med utländsk bakgrund att ta ner sina paraboler som de satt upp för att titta på tv från sina hemländer och att få dem att sluta laga mat som anses lukta för mycket.
Studien bygger på intervjuer med personer i arbetarklasspositioner som bor i ett arbetarklassområde och som vid intervjutillfället tjänade mellan 200 000 och 360 000 kronor per år, respektive intervjupersoner med priviligierade klasspositioner som bor i ett socioekonomiskt mer fördelaktigt område och som vid intervjutillfället tjänade över 480 000 kronor per år.
Rasifierande hierarkier på arbetsmarknaden
– Varför man uttrycker rasism på så olika sätt beror bland annat på i vilka situationer man möter personer som anses ha utländsk bakgrund, olika arbetsvillkor och olika upplevda konkurrenssituationer och möjligheter på bostads- och arbetsmarknaden. Man måste också räkna in de rasifierade hierarkier som finns på arbets- och bostadsmarknaden.
– Personer med utländsk bakgrund, särskilt utomeuropeisk bakgrund, har genomgående svagare positioner på arbetsmarknaden och bor i socioekonomiskt svagare bostadsområden, säger Mikael Svensson.
Vad är klass?
Klass definieras i avhandlingen baserat på klassteoretikerna Erik Olin Wright och John Goldthorpes klasscheman, vilket innebär en kombination av marxistiska och weberianska klasskriterier. Det innebär att klass främst definieras utifrån om personerna själva äger företag eller säljer sin arbetskraft, vilket yrke människor har, vilken position på arbetsplatsen de har – om de kontrollerar andras arbete och i vilken uträckning deras eget arbete kontrolleras av andra – och vilka anställningsvillkor och lön de har.
Intervjupersonerna i studien som tillhör arbetarklassen arbetar exempelvis som undersköterska i hemtjänsten, brevbärare, frisör och butiksbiträde, medan intervjupersonerna som tillhör de mer privilegierade klasserna exempelvis arbetar som läkare, arkitekt, ekonom och chef på större företag.
De intervjupersonerna från arbetarklassen som är med i studien tjänade vid intervjutillfället mellan 200 00-360 000 kronor per år, medan intervjupersonerna med mer privilegierade klasspositioner som minst tjänade 480 000 kronor per år.
Mikael Svensson, disputerad vid sociologiska institutionen vid Uppsala universitet, numera lärare och forskare vid Södertörns högskola, mikael.svensson@sh.se
En stor del av alla infektioner i protesleder orsakas av en bakterie – Staphylococcus epidermidis – som är en del av kroppens naturliga hudflora. Risken att drabbas av en ledprotesinfektion är liten men antalet fall ökar i takt med att allt fler patienter opereras.
– Vi kunde visa att de undergrupper av S. epidermidis som orsakar ledprotesinfektion i mycket större utsträckning är motståndskraftiga mot den antibiotika som idag används för att förebygga ledprotesinfektion, säger Emeli Månsson, infektionsläkare på Västmanlands sjukhus och tidigare doktorand vid Örebro universitet.
I ett nästa steg har hon undersökt om de bakterier som isolerades från ledprotesinfektioner finns i normalfloran hos patienter som ska genomgå höft- eller knäprotesoperation.
– Resultaten visar att en andel av patienterna bär på de S. epidermidis som är överrepresenterade i ledprotesinfektioner. Vi vet idag inte om dessa patienter löper högre risk för att drabbas av ledprotesinfektion. Bredare antibiotikaprofylax till patienter med högre risk kan bli aktuellt i framtiden, men vi behöver mer kunskap om hur vi identifierar dem, säger Emeli Månsson.
Tål desinfektionsmedel
Genom att kartlägga bakteriens gener har Emeli Månsson också kommit fram till att dessa undergrupper av S. epidermidis är bärare av genen som medför tolerans mot klorhexidin – ett desinfektionsmedel som används innan kirurgi.
– Värdet av helkroppstvätt med tvål som innehåller klorhexidin innan ledproteskirurgi kan ifrågasättas. Samtidigt är det viktigt att påpeka att ledprotesinfektion även orsakas av andra bakterier än S. epidermidis. Vi vet inte hur det totala antalet patienter som drabbas av ledprotesinfektion skulle påverkas av om man slutade använda klorhexidintvål, säger hon.
Förekommer inte i luften i operationssalen
Patienter som får en ledprotesinfektion behöver ofta genomgå en ny operation och behandlas med antibiotika under lång tid. Därför är det viktigt att veta om det finns risk att vissa patienter får de motståndskraftiga S. epidermidis under sjukhusvistelsen.
I en delstudie har Emeli Månsson undersökt om dessa bakteriestammar finns i luften i operationssalarna. Resultaten visar att S. epidermidis förekommer i luften under mer än hälften av alla operationer, men de undertyper som är överrepresenterade i infektioner i ledproteser återfanns inte i luften.
– Framtida studier behövs för att undersöka i vilken utsträckning som S. epidermidis, associerad med ledprotesinfektion, överförs till patienter från sjukhusmiljön under vårdtiden.
Elever inom gymnasieskolan erbjuds begränsade möjligheter att arbeta med problemlösning, menar Jonas Jäder doktorand vid Umeå universiteten, som studerat några av de komponenter som är värdefulla för elevers problemlösande.
En stor del av undervisningstiden i matematik, inte minst i Sverige, används till att elever arbetar med övningsuppgifter. Dessa övningsuppgifter hämtas till exempel från en lärobok, och har en stor påverkan på de möjligheter att lära som eleverna har.
Tidigare forskning har visat att uppgifter av rutinkaraktär, som kan lösas genom att en elev använder en välbekant metod, inte är tillräckligt för att stötta elever i deras lärande av matematik. Eleverna riskerar då att i alltför hög utsträckning fokusera på utantillinlärning.
I kontrast till rutinuppgifter kräver matematiska problem att en elev själv konstruerar hela eller en del av lösningsmetoden.
Läroböckerna har utvecklingspotential
I sin avhandling visar Jonas Jäder att andelen matematiska problem i läroböcker är låg. Bland de uppgifter som inleder varje nytt kapitel, och som ofta betraktas som de enklaste, är andelen så låg som 4 procent. Dessa resultat är relativt lika i läroböcker från tolv olika länder, på fem kontinenter och med bred spridning i internationella kunskapsmätningar.
Resultaten indikerar att lärobokens utformning inte är den avgörande faktorn för elevers resultat, men att det finns en utvecklingspotential i utformningen av läroböcker med avseende på andelen matematiska problem. Då det dessutom visat sig att elever i den svenska gymnasieskolan i hög utsträckning arbetar med just de inledande uppgifterna finns också en potential att utveckla urvalet av uppgifter för att öka andelen matematiska problem i undervisningen. Detta skulle, förutom möjligheter till lärande kunna påverka även elevers uppfattningar om matematik.
Problemlösning utanför boxen
En uppfattning om matematik som elever har är att den består av uppgifter som ska kunna lösas på det för eleven mest trygga sättet, nämligen genom att använda en sedan tidigare välbekant metod.
Med syfte att fördjupa förståelsen för de utmaningar som matematiska problem erbjuder, och som skapar olika möjligheter till lärande, har Jonas Jäder utvecklat ett analytiskt ramverk. Genom att använda ramverket går det att i problemlösningsprocessen se såväl skapandet av nya metoder som förståelsen för de ingående matematiska begreppen som värdefullt.
– En mer nyanserad bild av vad det innebär att arbeta med matematisk problemlösning kan vara ett stöd i utformning, urval och användning av uppgifter i undervisningen, säger Jonas Jäder.
– Resultaten understryker att det är viktigt att tidigt sätta in åtgärder mot återkommande smärta för att förebygga negativa konsekvenser för barnens fortsatta liv, säger Susanne Ragnarsson, doktorand vid Umeå universitet.
I sin avhandling har Susanne Ragnarsson följt skolbarn från årskurs 6 till och med årskurs 9. Majoriteten av barnen uppgav att de hade återkommande besvär med ont i huvudet, magen eller ryggen. Fyra av tio hade sådana besvär minst en gång i veckan.
Konsekvenser av återkommande smärta
Avhandlingen bygger på två långtidsstudier med cirka 1500 skolbarn i Umeå samt en systematisk litteraturstudie.
Barnen med återkommande smärta upplevde oftare att de inte kunde följa med i skolarbetet än kamraterna utan smärtproblem.
Smärta sänkte självkänslan
Dessutom fick barnen som rapporterade återkommande smärta i mellanstadiet överlag lägre slutbetyg när de gick ut nian, i jämförelse med barn utan återkommande smärtproblem. Detta gällde för både flickor och pojkar och för barn med såväl huvudvärk som med mag- eller ryggsmärta. De barn som fick lägre betyg och sämre självkänsla hade i regel smärta en eller flera gånger i veckan eller återkommande smärta från flera ställen på kroppen.
Avhandlingen visar också att återkommande smärta är relaterat till besvär med koncentration, skolfrånvaro och självupplevda problem med skolprestationer. Avhandlingen visar att dessa faktorer delvis kan förklara varför barn med återkommande smärta fick lägre betyg.
– Återkommande smärta är ett folkhälsoproblem som bör tas med när man planerar insatser för barns hälsa. Det gäller i första hand insatser som kan förebygga återkommande smärtproblem. Det kan också handla om stöd och hjälp för att barn med smärtproblem ska kunna vara i skolan och koncentrera sig på skolarbetet, men mer forskning på området behövs, säger Susanne Ragnarsson.
Rovfåglars synskärpa är väl undersökt och visar att en del stora örnar och gamar har dubbelt så skarp syn som människor. Däremot har forskare fram tills nu aldrig studerat synsinnets hastighet hos rovfåglar, det vill säga hur snabbt de uppfattar synintryck.
– Det här är första gången. Jag och min kollega Simon Potier har i vår studie undersökt pilgrimsfalk, tatarfalk och kaktusvråk och mätt hur pass snabbt ljus kan blinka för att de här arterna fortfarande ska kunna uppfatta blinkningarna, berättar Almut Kelber, professor vid biologiska institutionen, Lunds universitet.
Resultaten visar att pilgrimsfalken ser snabbast och kan uppfatta 129 Hz (blinkningar per sekund) förutsatt att ljusintensiteten är hög. Under samma förhållanden kan tatarfalken se 102 Hz och kaktusvråken 77 Hz. Som jämförelse kan nämnas att människor ser maximalt 50–60 Hz. På bio räcker det med 25 bilder per sekund för att vi ska uppfatta det som film och inte som en serie stillbilder.
Synhastigheten speglar jaktbehovet
Hur snabbt de olika rovfåglarna uppfattar synintryck stämmer överens med det behov de har när de jagar: Pilgrimsfalken jagar snabbt flygande fåglar medan kaktusvråken jagar små, långsammare däggdjur på marken.
Även om rovfåglars synhastighet aldrig mätts förrän nu så finns det studier på hur pass snabbt små insektsätande fåglar som flugsnappare och blåmes uppfattar synintryck.
– De har också snabb syn. Därför drar vi slutsatsen att fågelarter som jagar byten som flyger fort har snabbast syn. Evolutionen har försett dem med den förmågan eftersom de behöver den, säger Almut Kelber.
– Det är lite av en tävling. En fluga flyger ganska snabbt och kan se snabbt och därför måste flugsnapparen se flugan snabbt för att kunna fånga den. Samma sak med falken, för att kunna fånga flugsnapparen måste den hinna upptäcka sitt byte tillräckligt tidigt för att hinna reagera, säger Simon Potier.
Den nya kunskapen kan förhoppningsvis bidra till bättre förhållanden för fåglar som hålls i fångenskap.
– De som håller fåglar i bur måste vara noga med belysningen och använda burbelysning som inte flimrar, fladdrar och blinkar, för då mår fåglarna inte bra, säger Almut Kelber.
Almut Kelber, professor, Biologiska institutionen, Lunds universitet, almut.kelber@biol.lu.se
Simon Potier, postdoktor (engelsktalande), Biologiska institutionen, Lunds universitet,, simon.potier@biol.lu.se
Anna-Lena Ekdahls avhandling handlar om undervisningen där relationer mellan tals delar och helhet ses som grunden för att lära sig addition och subtraktion hos barn i åldrarna 5-8 år.
Forskningen visar att lärarens val av aktiviteter, material och exempel är viktiga. Även ordning i vilken exempel erbjuds i undervisningen verkar vara väsentligt för barns och elevers möjlighet att lära sig. Genom att använda principer från variationsteorin (Marton, 2015) som säger att urskilja skillnader är avgörande för att lära sig något specifikt, indikerar resultatet att variation som erbjuds i undervisningen möjliggör olika slags lärande hos barnen och eleverna.
Relationer, matematiska idéer och principer
– Framförallt visar resultaten hur viktigt det är med connections, det vill säga hur läraren med sina pedagogiska handlingar (muntligt och med gester) pekar ut relationer och samband mellan tal och representationer. Om och hur läraren uppmärksammar relationer, matematiska idéer och principer, förefaller vara väsentligt för vad barnen/eleverna erbjuds att lära, säger Anna-Lena Ekdahl.
Genom att analysera undervisning på lågstadiet och i förskolan har det varit möjligt att identifiera skillnader i hur ett begränsat antal aktiviteter om tal hanteras i undervisningen av lärare. Dessa ibland subtila skillnader som identifierats erbjuder olika lärandemöjligheter.
– Analyser av lärares olika sätt att undervisa om samma sak och skillnader däremellan kan användas för vidare diskussion om hur matematiska idéer och principer kan synliggöras för barn och elever i denna åldersgrupp. Vidare kan de goda undervisningsexemplen, där lärarens pedagogiska handlingar pekar ut relationer och samband användas som underlag för reflektioner kring vilka frågor läraren ställer till barnen/eleverna, vad deras uppmärksamhet riktas mot med hjälp av lärares verbala och icke-verbala handlingar, vad som kopplas ihop med vad i undervisning, säger Anna-Lena Ekdahl.
Den nya behandlingen bygger på att stimulera ett receptorprotein i nervsystemet som heter CNR2. Att just detta protein skulle kunna användas för behandling gjordes med en mycket ovanlig metod. Istället för att använda traditionella metoder för läkemedelsutveckling har forskargruppen utvecklat en ny datoralgoritm som kan väga samman stora mängder genetisk och farmakologisk information från europeiska och amerikanska sjukhus och universitet. Algoritmen föreslog sedan nya behandlingar som skulle kunna påverka sjukdomens grundmekanismer.
Föreslog helt ny behandling – som funkade
– Vi blev väldigt förvånade då algoritmen föreslog helt nya behandlingsidéer som ingen har diskuterat i detta sammanhang, som CNR2. Därför bestämde vi oss för att undersöka detta vidare på labbet, säger Sven Nelander, universitetslektor vid institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet och ansvarig för studien.
De nya behandlingarna undersöktes med hjälp av cellprover från patienter och i djurmodeller där de visade sig effektiva. Till exempel försämrades cancercellernas överlevnad och tumörtillväxten i zebrafiskar minskade när de behandlades med en substans som stimulerar CNR2.
Smarta algoritmer hittar oväntade vinklar
Forskarna har också utvecklat datoralgoritmen så att den kan användas för andra cancerformer.
– Smarta algoritmer kommer att bli allt viktigare inom cancerforskningen de kommande åren eftersom de kan hjälpa oss forskare hitta oväntade vinklar. Vi har redan startat ett större projekt här i Uppsala där flera typer av cancer i barn och vuxna ska undersökas på detta sätt. Vi hoppas att det kan leda till fler oväntade behandlingsmöjligheter, säger Sven Nelander.
Studien har gjorts i samarbete med forskare vid Karolinska Institutet, Lunds universitet och Chalmers tekniska högskola
Sven Nelander, universitetslektor vid institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet, sven.nelander@igp.uu.se
Studien, som publiceras i PLOS Biology, ger nya insikter om spermiernas funktion och skulle på sikt kunna bidra till ny diagnostik för att mäta spermiekvalitet.
– Vi ser att kosten påverkar hur rörliga spermierna är och att den också är kopplad till förändringar i specifika molekyler i spermierna. I vår studie rör det sig om snabba effekter som märks efter en till två veckor, säger Anita Öst, universitetslektor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin vid Linköpings universitet.
Sockerslukande bananflugor fick feta barn
Spermiekvaliteten kan försämras av flera miljö- och livsstilsfaktorer, där fetma och relaterade sjukdomar, som typ-2 diabetes, är en riskfaktor för låg spermiekvalitet. Forskargruppen bakom den nya studien är intresserad av epigenetiska fenomen, som innebär att egenskaper eller genuttryck förändras även om arvsmassan, DNA-sekvensen, är oförändrad. I vissa fall kan sådana epigenetiska förändringar innebära att egenskaper överförs från förälder till avkomman via spermierna eller ägget.
I en tidigare studie har forskargruppen sett att bananflugehannar som överkonsumerat socker en kort tid före parning oftare fick ungar som blev tjocka. Liknande studier på möss tyder på att små RNA-fragment, så kallat tsRNA, spelar en roll i sådana epigenetiska fenomen i nästa generation. Dessa RNA-fragment förekommer i ovanligt stor mängd i just spermierna hos många arter, både människa, bananfluga och mus. Deras funktion är än så länge relativt outforskade.
Godis och läsk påverkade RNA-fragment
Forskare har teorier om att RNA-fragmenten i spermierna kan vara inblandade i epigenetiska fenomen, men det är för tidigt att säga om det fungerar så i människa. I den nya studien ville forskarna undersöka om högt intag av socker påverkar sådana RNA-fragment i spermier hos människa.
I studien fick 15 yngre, normalviktiga, icke-rökare följa en diet, där de försågs med allt som de skulle äta under två veckor. Dieten baserades på en hälsosam kost som följde de Nordiska näringsrekommendationerna förutom att den andra veckan la forskarna till socker, motsvarande runt 3,5 liter läsk, eller 450 gram godis, om dagen. Männens spermier och andra värden undersöktes vid studiens början, efter den första veckan med hälsosam kost och efter andra veckan när deltagarna dessutom konsumerade mycket socker.
När den aktuella studien började hade en tredjedel av deltagarna låg spermierörlighet. Rörligheten är en av flera faktorer som påverkar spermiekvaliteten, och andelen personer med låg spermierörligheten i studien motsvarar hur det brukar se ut i en befolkning. Till forskarnas förvåning visade det sig att under studiens gång fick alla männen normalhög spermierörlighet.
Spermierörligheten förändras på kort tid
– Studien visar att spermierörligheten kan förändras på kort tid och verkar vara nära kopplad till vad man äter. Det är ett viktigt kliniskt fynd. Men vi kan inte avgöra att det var just sockret som låg bakom effekten, eftersom det kan vara någon komponent i den hälsosamma grunddieten som påverkade spermierna positivt, säger Anita Öst.
Forskarna hittade också förändringar i de små RNA-fragmenten, som var kopplade till spermiernas rörlighet. LiU-forskarna vill nu gå vidare med att undersöka om det finns ett samband mellan mannens fertilitet och RNA-fragmenten i spermier, och om RNA-koden skulle kunna användas för ny diagnostik för att mäta spermiekvalitet i samband med in vitro-fertilisering.
Vetenskaplig artikeln:
Human Sperm Displays Rapid Responses to Diet, Daniel Nätt, Unn Kugelberg, Eduard Casas, Elizabeth Nedstrand, Stefan Zalavary, Pontus Henriksson, Carola Nijm, Julia Jäderquist, Johanna Sandborg, Eva Flinke, Rashmi Ramesh, Lovisa Örkenby, Filip Appelkvist, Thomas Lingg, Nicola Guzzi, Cristian Bellodi, Marie Löf, Tanya Vavouri, Anita Öst, PLOS Biology
