Hjärnfysikbloggen – Rödbetsjuice och nya offer

I början av året publicerades en studie som visade att benen känner av hur mycket du väger när du står upp. Forskarnas hypotes är att denna ”benvåg” – tillsammans med hormoner som leptin och ghrelin – bidrar till att hålla kroppens vikt i balans. Hos de flesta fungerar denna mekanism extremt bra. En genomsnittlig svensk äter nästan ett ton mat per år, men vikten pendlar bara några promille av denna massa.

Om du sitter ner fungerar inte benvågen som den ska, eftersom du måste stå på benen för att den ska mäta vikten. En intressant hypotes att undersöka vidare är om detta ligger bakom sittsjukan, dvs. att de som sitter mycket har sämre hälsa än de som sitter lite oavsett aktivitetsnivå. En annan hypotes är att ytterliga vikt borde ”lura” benvågen att jämvikten rubbats och att den då informerar hjärnan om att ändra på beteenden så att kroppsvikten sänks.

För två veckor tog Johnny Björkman och hans kollega Sven på sig vars sin 10 kilos viktväst. Syftet var att testa om en viktväst sänkte kroppsvikten som forskarna tidigare bara testat på möss. Johnny och Sven bar västarna 6-7 timmar per dag och hade dem på när de gjorde raska promenader. Nu har de mailat mig resultatet.

Fredag 9 feb (före)
Vikt: 81,45 kg (75,4 och 87,5). Midjemått: 96,5 cm (92 och 101).

Fredag 23 feb (efter)
Vikt: 80,15 kg (73,8 och 86,5). Midjemått: 93,5 cm (89 och 98).

Förutom viktnedgången märkte Sven att han blivit starkare i ryggen.

Bild: Johnny och Sven efter. Jämför med bild före här.

Det är svårt att dra slutsatser på två personer under två veckor, men faktum är att de gick ner i vikt och att midjorna drogs ihop med en dryg tum. Frågan är vad som händer efter två månader och om man bär viktvästarna en större del av dagen? Det ska bli spännande att följa benvågsforskningens utveckling.

Höga Kusten Winter Trail 2018
I går sprang jag Sveriges mäktigaste upplevelselopp Höga Kusten Winter Trail. I år var det dessutom kryddat med 180 cm snö och 15 minusgrader. Skuleskogen lyste med en ljusare nyans av vitt.

Foto: Jonas Henning. Jag och Jonas. Fingrarna tillhör två okända damer som satt bakom oss 🙂

2017 var det isigt och halt och jag halkade i mål efter 52 km och nio timmar. I år nöjde jag mig med 25 km och det tog 3:32, vilket räckte till en 13:e plats. Vann 25 km gjorde min löparkompis Jonas Henning på några sura sekunder över 3 timmar. Han var liksom jag laddad med rödbetsjuice, men jag tror hans maskin är i lite bättre form just nu.

Foto: Marcus Adolfsson.

Jag var tvungen att stanna ibland och njuta. Fast jag är uppvuxen på ett berg i närheten kan jag aldrig se mig mätt på utsikterna. Jag rekommenderar verkligen detta lopp för de som vill uppleva ett annorlunda sätt att ta sig fram på snö. Att springa 52 km på snö i den här terrängen är det mest utmanande du kan göra. Det kräver att du är fysiskt och mentalt stark. När du bara har fem km kvar så reser sig Skuleberget som en vägg framför dig. Du vet att du måste ta dig över det. En löpare sa att han blev ”grädd” när han såg Skuleberget (glad och rädd). Det ordet borde in i svenskan.

Foto: Marcus Adolfsson (fick låna bilder av Marcus som också sprang. Tack för det:) ). 

Foto: Marcus Adolfsson

Foto: Marcus Adolfsson

Foto: Marcus Adolfsson

Årets vinnare Sebastian Pokorny på 52 km (banan kallas insane) sprang på 6:08, men alla som går i mål på insane är vinnare. Ja, de gäller förstås alla sträckor. Alla tar och får med sig någonting från den här typen av lopp. Man blir bättre, man utvecklas. Nästa år springer jag igen. Kanske 52, kanske 35.

En trist effekt av stress är att minnet och förmågan att lära sig försämras. Stress handlar om överlevnad, om att reagera på hotfulla lejon här och nu. När ett lejon vrålar en meter från dig är du inte särskilt fokuserad på att lära dig mer om lejon på lång sikt.

Men det finns olika typer av stress. De senaste veckorna har jag kanske varit lite mer stressad än vanligt. Jag har sagt upp mig från mitt jobb och jag börjar ett nytt, spännande jobb som konsult. Jag har redan ett uppdrag på gång. Det är en utmaning. Mina binjurar utsöndrar dehydroepiandrosteron (DHEA). Det är ett hormon som hjälper hjärnan att växa vid stress. Det andra stresshormonet, kortisol, är kanske mer känt. Det utsöndras när du behöver snabb tillgång till energi. Kortisol är ett katabolt hormon som bryter ner kroppen och gör kroppen redo för kamp med lejon. Om du tror att du har otillräckliga kunskaper för att klara de utmaningar som du ställs inför, producerar binjurarna mycket kortisol. Om du däremot tror att du klarar av utmaningarna producerar binjurarna DHEA.

Bild Pixabay, CC0 Creative commons.

Både DHEA och kortisol kallas för stresshormoner, men de har helt olika effekter på din kropp. Du bör inte stå redo i standby-läge och producera kortisol allt för länge. Det kan leda till kronisk stress. Utmaningar som ökar mängden DHEA mår du däremot bara bra av. DHEA är ett anabolt hormon, d.v.s. ett hormon med uppbyggande och läkande effekter i kroppen.

Löpning och minnen
Det är alltså kronisk stress som förstör minnen och förmågan att lära sig. Men enligt en ny studie, som publicerats i tidningen Neurobiology of Learning and Memory, från Brigham Young University, hjälper löpning människor att minnas och att lära sig nya färdigheter även under perioder av kronisk stress.

”Exercise is a simple and cost-effective way to eliminate the negative impacts on memory of chronic stress”, säger studiens huvudförfattare Jeff Edwards, docent i fysiologi och utvecklingsbiologi hos BYU i ett pressmeddelande.

Kronisk stress har negativa effekter på hippocampus, en del av hjärnan som är viktig för lärande och minne. Enligt forskarna mildrar löpning dessa effekter. Minnen i hippocampus består av kopplingar (synapser) mellan nervceller som stärks över tiden. När dessa kopplingar blir starkare kallas det för långsiktig potentiering (LTP). Kronisk eller långvarig stress försvagar dessa kopplingar.

Forskarna lät en grupp möss springa på löphjul i sina burar under fyra veckor, medan en annan grupp möss satt stilla under samma tid. Hälften av alla möss i respektive grupp utsattes sedan för olika former av stress. Därefter mättes deras LTP.

Det visade sig att stressade möss som sprungit hade mer LTP än stressade möss som inte sprungit. Stressade möss som sprungit var dessutom lika bra på att hitta i en labyrint som icke-stressade möss, vilket tyder på att löpningen skyddade deras minnen. De springande mössen gjorde också färre fel än mössen som satt stilla i sina burar.

Den nya studien visar att löpning är en bra metod för att skydda lärande och minne från de negativa kognitiva effekterna av kronisk stress i hjärnan, men det bästa vore förstås ett liv som både bestod av löpning och var fritt från kronisk stress.

“The ideal situation for improving learning and memory would be to experience no stress and to exercise,” säger Edwards. “Of course, we can’t always control stress in our lives, but we can control how much we exercise. It’s empowering to know that we can combat the negative impacts of stress on our brains just by getting out and running.”

För att känna att kroppen lever, måste du använda din kropp – arbeta och svettas. Det är din natur. Du kanske tror att du inte har någon natur i dig, men tänk exemplevis på stressreflexen. När du blir skrämd, böjer du på knäna för att göra dig redo att springa. Du lyfter upp händerna framför ansiktet för att försvara dig. Hjärtat pumpar blod till musklerna och pupillerna utvidgas. Det sker på ett ögonblick. Det är en ren reflex, som visar att du bär på en evolutionär historia av kamp och överlevnad. Genom att springa, bränner du av denna stress på ett naturligt sätt.

Stress är inte något som finns därute som drabbar dig, utan en känsla som din hjärna konstruerar av information från inner- och yttervärlden. En del stress känns kanske som fjärilar i magen, men försök då att få fjärilarna att flyga i formation. Ta tillbaka kontrollen. Se uppgiften du har framför dig som en utmaning. Byt kortisol mot DHEA.

Om det inte hjälper är att ta en löprunda förmodligen det bästa du kan göra just nu. Du kanske skapar nya minnen som gör gamla tankar mindre jobbiga. Dina tankar kanske hittar nya vägar genom hjärnvägarnas labyrinter.

Det finns flera anledningar att springa. Man kan springa för att bli smartare, friskare eller yngre. Men man kan också springa för att föryngra benmärgen och fräscha upp skelettet. I en ny studie, som publicerats i Journal of Bone and Mineral Research, från Deakin University i Australien, kunde forskare visa att personer som springer regelbundet har yngre benmärg än de som inte springer.

Benmärgen är den vävnad som finns inuti skelettets stora rörben. Ung benmärg är röd och producerar blodceller, men med stigande ålder gulnar benmärgen. Den gula benmärgen består mest av fettvävnad. Ju mer fettvävnad, desto mindre utrymme för den röda, produktiva benmärgen. Med åren kan det påverka blod- och benomsättning negativt i områden som bäcken, ryggrad, lår och höfter och bidra till diabetes och osteoporos.

”Humans are born with predominately red blood cell producing bone marrow, however with age, this converts into a yellow fatty marrow”, säger huvudförfattaren till studien, Daniel Belavy, i ett pressmeddelande.

Studien omfattade 101 män och kvinnor i åldrarna 25 till 35 år. De var indelande i fyra grupper: långdistanslöpare (67 km/vecka, n = 25), joggare (28 km/vecka, n = 30), cyklister (275 km/vecka, n = 22) och en stillasittande grupp (n=24).

Det visade sig att benmärgen var ett år yngre för varje 9 km som en person sprang per vecka. Löparna hade också yngre benmärg än cyklister som inte belastar benen på samma sätt. Hos cyklister såg man ingen skillnad i benmärgen jämfört med stillasittande personer. Denna studie är den första som visar vilken typ av träning och vilken mängd som kan påverka förändringen av benmärg.

Löpning håller dig ung på insidan kan man säga. Löpningen tränger in i skelettet. Gruppen som sprang längst hade i snitt åtta år yngre benmärg än de som inte sprang. Det behövs inte mycket löpning för att göra en skillnad, så spring åtminstone 9 km i veckan för benmärgens skull om du kan.

Snölöpning

Jag springer mycket i mjuk snö som viker undan just nu, så min benmärg får inte lika mycket stimulans som den är van vid. Det är inte långt till Höga Kusten Winter Trail och jag tar varje chans att springa i skogen. Oftast springer jag på bandvagnsspår som går kors och tvärs genom skogarna. Bandvagnarna packar ihop snön ganska bra.

För någon vecka sedan uppmättes snödjup på 183 cm i snitt längs höga kusten-banan. För ett år sedan var det bara is i skogen till någon dag före loppet. Sedan vräkte det ner 30 cm nysnö. Det gick inte att springa och dubbarna fick inget grepp p.g.a. all nysnö. Jag halkade runt i 50 km. Det är det som är tjusningen med detta lopp. Man vet inte hur det kommer att bli förrän det är. Det kan vara 20 minusgrader, det kan vara 10 plusgrader, det kan vara snöstorm, regn, drivis, åska. Snölöpning kan vara plågsam, dötrist eller alldeles … alldeles underbar.

I början på året skrev jag om en ny spännande upptäckt om hur kroppen reglerar sin vikt. Svenska forskare från Sahlgrenska hade upptäckt ett ny mekanism som reglerar mängden fettmassa i form av en inneboende, kroppsegen badrumsvåg i benen. Denna våg fungerar så att kroppens vikt registreras i benen, vilket genererar en signal som går till hjärnan som sedan reglerar ditt beteende för att hålla din vikt i jämvikt. Forskarna testade denna mekanism på möss som bar på vikter och de gick ner i vikt motsvarande den vikt de släpade runt på.

Den första viktväststudien på människor
Förra veckan skrev en läsare som heter Johnny Björkman ett mail till mig. Han föreslog att han och en kollega till honom skulle testa en 10 kilos viktväst från Hefitness under två veckor. Det lät som en rolig idé och jag gillar roliga idéer. I fredags den 9 februari vägde de in sig på 75,4 resp. 87,5 kg (medelvärde=81,45kg). Midjemåtten var 92 och 101 cm (medelvärde 96,5 cm). I bloggar brukar tester ofta baseras på bloggaren själv – d.v.s. n=1 – men nu blir det i alla fall n=2 och jag ingår inte (jag skulle kunna vara en kontrollgrupp, haha). Om två veckor, fredagen den 23 februari väger de sig igen. Då återkommer jag med ett inlägg om vad västarna gjort med deras midjemått och vikt och hur de upplevde de två veckorna.

Johnny B och kollegan Sven.

Johnny och Sven med väst.

Det är svårt att göra studier på människor eftersom man inte kan sätta på sig en placeboväst som inte vägar någonting, men man skulle kunna använda olika vikter i västarna. Det kommer säkert en sådan studie om något år, men nu var vi först med ett testskott från höften:)

Ny studie om sittsjukan
Det intressanta med upptäckten från Sahlgrenska är att det ger en ny förklaring till hur vikten regleras som inte handlar om hormoner med sagolika namn som leptin och ghrelin. Det är en mekanisk mekanism som skulle kunna förklara fenomenet sittsjukan som jag och många andra skrivit mycket om de senaste åtta åren. Om man sitter ner aktiveras inte den där badrumsvågen i benen. Hjärnan tappar kollen på vikten.

Det fortsätter komma nya studier om sittsjukan. Förra veckan publicerades en studie i European Journal of Preventive Cardiology som undersökte om sittsjukan kunde kopplas till det faktum att stående bränner mer kalorier än sittande.

Forskarna analyserade resultat från totalt 46 studier med sammanlagt 1184 deltagare. Man fann att de som stod upp brände 0,15 kcal per minut mer än de som satt ner. Genom att ersätta sex timmar sittande med stående, skulle en 65 kg person förbruka 54 kcal extra per dag. Det motsvarar 2,5 kg på ett år och 10 kg på fyra år.

”Att stå bränner inte bara mer kalorier, den extra muskelaktiviteten är kopplad till lägre risk för hjärtinfarkt, stroke och diabetes, så fördelarna med att stå är mer än bara viktnedgång”, säger huvudförfattaren professor Francisco Lopez-Jimenez i ett pressmeddelande från Mayo clinic.

Klyftan i energiförbrukningen mellan stående och sittande är förmodligen ännu större än som framkom i studien. Deltagarna stod stilla, men i verkligheten gör människor små rörelser medan de står. Dessutom är det lättare att starta en rörelse om kroppen står upp och inte befinner sig i viloläge. ”Våra resultat kan vara en underskattning, för människor tenderar att göra spontana rörelser som att flytta sig eller byta fot och ta små steg fram och tillbaka. Människor kan dessutom vara mer benägna att gå till arkivskåp eller papperskorgen” , säger professor Lopez-Jimenez.

Det är viktigt att du undviker att sitta i flera timmar i sträck. Om du inte orkar stå en hel dag – och det är inte bra att stå upp helt stilla en hel dag – se till att stå en kvart lite då och då och gör gärna små rörelser. Det gäller både hemma och på jobbet. Om du strecktittar på en serie på Netflix (vilket Netflix lärt oss att göra), se till att ta två korta pauser varje timme.

Jag ska bara
Själv reglerar jag vikten med träning, 12-18 timmars periodisk fasta per dag och jag står alltid på jobbet. När jag jobbar hemma ligger jag dock ofta ner, vilket inte är särskilt bra. För några veckor sedan fick jag ganska ont i nacken p.g.a. mitt liggande. Nu har jag varit på massage och nacken känns bra igen, men jag måste skapa en rutin kring hur jag jobbar med datorn hemma. Just nu ligger jag i sängen och skriver det här inlägget och snart ska Kalla åka skidor. Det ska jag också snart göra, jag ska bara …

I mitten av 1980-talet studerade Louis Liebenberg från Sydafrika matematik. Det gick trögt. Han var nämligen mer intresserad av djupa frågor om livets mening. Han frågade sig varför människan utvecklat egenskaper som förmåga att resonera och fantisera. Liebenbergs hypotes var att människans kreativa hjärna hade utvecklats genom löpning. Det var 20 år innan Dan Lieberman och Dennis Bramble publicerade sin hypotes i nature om att människan var Born to Run.

Efter några år hoppade Liebenberg av matematikstudierna. Han gav sig ut i öknen för att söka efter svar på sina funderingar. Efter mycket sökande och många motgångar fann han till slut en grupp jägare i Botswana som välkomnade honom. Han levde med dem i fyra år. Han lärde sig allt från hur man håller en eld vid liv till hur man spårar ett byte. Han lärde sig hur man återskapar djurets beteende genom att läsa spåren de lämnat efter sig. När man lär sig spåra får naturen en extra dimension i rumtiden. Du ”ser” djur som rör sig genom rummet men vid en annan tidpunkt. Deras mentala modeller såg inte ut som de Liebenberg vuxit upp med. Liebenberg berättar om några naturintresserade turister som klampade rakt över ett leopardspår. De var inte medvetna – inte ”spoor conscious” – om denna dimension. Han tyckte de missade så mycket. För jägarna var spåren lika verkliga som djuren. Spåren berättade om djuren, om var de fanns och vad de gjort. För jägarna var naturen en bok, en berättelse och en kunskapskälla och livsnödvändig.

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

Liebenberg beskriver hur jägarna samlade in fakta och sedan gissade (formulerade en hypotes) de i vilken riktning bytet tagit vägen. Gissningen var baserad på observationer, diskussioner och erfarenhet. De jägare som formulerade de bästa hypoteserna, lyckades bäst. De kanske inte var starkast eller snabbast, men de hade mest naturkunskap, tänkte bäst och de lyckades hålla tankarna samlade under den långa och uthållighetskrävande jakten. Så hade de gjort i tusentals generationer. Naturen hade sållat bort de dåliga naturvetarna och de som inte orkade springa.

De jägare som Liebenberg levde med var fullblodsproffs. De var de sista levande jägarna i en stafettkedja som sträcker sig miljoner år tillbaka i tiden. Jakten fanns därför kodad i deras DNA. Vi bär samma DNA, men det är ett slumrande DNA. Efter fyra år med jägarna var Liebenbergs DNA uppdaterat. Han återuppstod som en sökande och springande jägare.

Liebenberg var med på flera jakter. De sprang mitt på dagen – precis som Lieberman och Bramble gissade 20 år senare – i stekhet värme när andra pälsklädda jägare låg under träd och flämtade. Ibland tog jakten två timmar, andra gånger fem timmar. De sprang sakta, runt 7-10 km/h. De gick mycket. De sparade på krafterna. De visste inte om de skulle springa en halvmara, ett maraton eller en ultra. Allt hängde på bytet. De var oerhört fokuserade och målinriktade under jakten. En misslyckad jakt betyder inte så mycket, men flera misslyckanden betyder svält och i värsta fall död och ett snöpligt slut för de gener som krånglat sig genom historien och klarat sig ända tills dess.

Liebenberg skrev boken The Art of Tracking: The Origin of Science som kom ut 1990. Den blev ingen större succé eftersom ingen tänkte som Liebenberg förrän 20 år senare. Liebenberg skrev att löpning och jakt är grunden till det vetenskapliga tänkandet och till de vi är. Vi är alla i grunden löpare, precis som gibbonapor i grunden är trädklättrare och flodhästar vattendjur. När du springer, då händer det saker i hjärnan eftersom löpning och hjärna är länkade tillbaka till människans första steg på savannen. 

I en naturdokumentär från 2005 följer ett filmteam från BBC jägarna från Botswana som sprang med Liebenberg. Det är ett klassiskt klipp, berättat av den bästa berättaren David Attenborough (se nedan). De jagar kudu-antiloper. De spårar bytet, spekulerar och springer. Efter en flera timmar lång uthållighetsjakt kollapsar kudun av värmeslag. Jägaren går försiktigt fram mot det utmattade bytet och kastar sitt spjut som genomborrar antilopens hjärta. Jägaren tackar gudarna och tar med sig bytet hem till stammen.

Liebenbergs hypotes är att den vetenskapliga metoden uppstod när jägare och samlare sökte spår på savannen, levde sig in i bytets beteende, drog slutsatser och följde spåren efter något som de inte kunde se. De var medvetna om att spåren kunde leda fel, att de kunde missta sig, och därmed var de ständigt tvungna att revidera sina uppfattningar och formulera nya hypoteser. De visste också att om de gjorde rätt, så skulle de fånga en antilop och ge byn hundratusentals kalorier och energi och kunskap till nya jakter. De visste att sanningen fanns i naturen. De var löpare och de hade naturkunskap.

Snölöpning
Trail betyder spår. Jag kanske gillar Liebenbergs hypotes för att jag älskar att springa längs spår i skogen. Förr åkte jag bara skidor på vintern, men tack vare tävlingar som Höga Kusten Winter Trail springer jag numer mycket i skogen på vintern. Förra veckan sprang jag och en kollega uppför Klissberget och ibland sjönk man en meter genom snön. Det var ett bra pass.

Från Höga Kusten Winter Trail 2017 som blev en hal historia. Ett av Sveriges vackraste lopp.

Jag måste få till ännu ett långpass känner jag, men i morgon ska det komma en halvmeter snö så det blir sannolikt snöskottning före snölöpning. Jag får rikta in mig på att få till ett pass i helgen. Jag behöver ett långpass på 2-3 timmar. Tävlingen går den 24 februari (det finns platser kvar), så jag börjar snart trappa ner en aning.