Alla inlägg av Spektraklet

2014, Blogg

Helt skit artikel, del 2: Serotonin – En historia om diarré, LSD och antidepressanter

20 juli, 2014 Spektraklet Lämna en kommentar

I förra delen i skitserien behandlades det eventuella sambandet mellan nationella mängden intagen koffein och förbruket av toalettpapper. Även denna artikel tangerar ämnet, men ur neurokemisk synvinkel. Människan är ett komplext neurobiologiskt system som regleras med flera olika signalämnen, såsom serotonin, dopamin och acetylkolin. De reglerar humör, aptit, sömn, inlärning och minne, samt flera fysiologiska funktioner. Ja, men VARFÖR bry sig? I moderna tider utsätts vi för en ökande mängd olika preparat, som med eller utan avsikt påverkar våra handlingar i vardagliga situationer. Därmed är det viktigt att veta HUR de påverkar oss. Denna artikel har serotonin i focus.

Historien börjar inte direkt med skit, utan med själva tarmen. Ca år 1950 upptäckte italienska forskande att tarmcellerna innehöll ett nytt okänt ämne, serotonin. Ungefär samtidigt hittade två andra forskargrupper, oberoende av varandra, serotonin i trombocyter, dvs blodplättar, och i hjärnan. Det var uppenbart att serotonin hade en viktig biologisk roll.¹

Några år tidigare, 1943, hade schweizaren Albert Hofmann upptäckt de psykedeliska effekterna av LSD.² Många forskade gjorde iakttagelsen att LSD och serotonin hade en mycket liknande struktur, bild 2. Om LSD hade en mycket stark effekt på sinnet redan med små doser, så kanske även serotonin hade en neurologisk funktion? Hypotesen var alltså att patienter med tarmsjukdomar skulle ha höjda eller sänkta serotoninhalter, och därmed mentala problem. Mycket riktigt bevisade man 1954 att patenter med diarré pga en viss typ av tarmcancer hade höjda halter av serotonin, men ingen koppling till mentala sjukdomar kunde finnas. På 1950- och 1960-talet behandlades dessa cancerpatenter med fenklonin, ett ämne som inhiberar biosyntesen av serotonin. Behandlingen lättade på diarrésymptomen men patienterna fick symptom som liknade depression. Detta var början för hypotesen att depression orsakas av serotoninbrist i hjärnan. Med andra ord var tanken att depression kunde botas genom att höja halten av serotonin i hjärnan.

Bild 1: Albert Hofmann med en kemisk modell av LSD. Han dog år 2008 vid en mogen ålder av 102 år.

Bild 2: Jämförelse av serotonin, till vänster, och LSD, till höger. Gemensamma strukturen är märkt med rött.

Men hur borde man gå till väga för att öka halten serotonin? Lösningen till dilemmat kräver kunskap om serotoninets roll i centrala nervsystemet, bild 3. Nervceller är inte direkt kopplade till varandra, utan i stället förmedlar de signaler till varandra över små klyftor, s.k. synapser. Olika signaler förmedlas i synapserna med flera olika signalmolekyler, till vilka även serotonin hör. Nervcellerna lagrar serotonin i s.k. vesiklar, som är speciella membraner (”bubblor”). Vesiklarna transporteras till ytan när en nervcell skall förmedla en signal, vilket resulterar i en utlösning av serotonin. Serotonin binder sig till receptorer i mottagande cellen. Det finns sju kända receptortyper för serotonin, och dessa kan ha flera underklasser. Ju mer serotonin som binder sig till receptorerna, desto starkare är signalen som mottagande cellen förmedlar. Till slut lossnar serotonin från receptorerna och upptas tillbaka till ursprungliga nervcellen med ett transportprotein, som fungerar som en pump. Upptaget serotonin bryts ner i nervcellen. Upptagningsmekanismen ser till att signalen inte förmedlas en längre tid än vad är nödvändigt.

Bild 3: Schematisk representation av en synaps.

Med kännedom av synapsernas funktion blev ledande tanken bland forskare att låga serotoninhalter kunde kompenseras med att hålla serotonin längre mellan nervcellerna. Forskningens focus blev därmed att störa serotoninpumpens funktion med något lämpligt ämne. Det var önskvärt att utveckla läkemedel som inte påverkade andra signalämnespumpar, utan endast serotoninpumpen, s.k. selektiva serotoninåterupptagshämmare (selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI). En svensk forskargrupp var år 1969 de första att utveckla en SSRI och bevisade dess effekt i behandling av depression.¹ Några år senare utvecklades fluoxetin, bättre känd under varunamnet Prozac, en liknande SSRI som godkändes för bruk år 1987 av FDA. Bruket av antidepressanter, till vilka SSRI hör, har ständigt ökat i hela världen. År 2000 var konsumtionen i Finland 36 dagliga doser per 1000 invånare (DDD), medan år 2011 hade siffran fördubblats till 70 DDD. Medeltalet för de undersökta länderna var 31 DDD år 2000 och 56 DDD år 2011.³

På senare år har det blivit uppenbart att depression inte orsakas av serotoninbrist. Om antidepressanter fungerar, så är det inte för att de ökar serotoninhalten. Detta har lett till att bruket av antidepressanter har ifrågasatts.⁴ Situationen kan liknas med att Burana botar huvudvärk, men inte på grund av att kroppen har brist på Burana. Är det etiskt rätt att behandla patienter med läkemedel vars verkningsmekanism är okänd?

Situationen blev avsevärt mer komplex år 2006 då det upptäcktes att det finns två olika pumpar, serotonintransportprotein (SERT) och cellmembranmonoamintransportprotein (PMAT). SERT har länge varit känd och SSRI utvecklades för att störa denna, medan PMAT var en ny upptäckt. Serotonin binder sig ungefär 100 gånger bättre till SERT än till PMAT. Detta kan ge illusionen om att SERT ansvarar för största delen av upptagningen av serotonin. Faktum är att PMAT bidrar till upptaget med en avsevärd del, då den transporterar mycket fortare än SERT. Många SSRI blockerar även PMAT, men detta kräver mycket högre doser än vad som normalt används för depressionsbehandling.⁵

Vad lär vi oss om detta? Hjärnan är ett mycket komplext organ, som vi än idag inte fullt förstår. Upptäckten av PMAT-pumpen är ett bra exempel hur vår förståelse om en viss funktion, i detta fall upptagningen av serotonin, kan totalt förändras. En upptäckt kan ifrågasätta årtionden av medicinsk praktik, samt ställa läkemedelsindustrin i ett tvetydigt ljus. Kan man marknadsföra en produkt om den ”fungerar” men man vet inte hur?

[1] Sjoerdsma, A., Palfreyman M.G. Annals of the New York Academy of Sciences, 600 (1990) 1

[2] Bad trip, but thousands followed, The Saturday Morning Herald, 2.5.2008, <http://www.smh.com.au/news/obituaries/bad-trip-but-thousands-followed/2008/05/01/1209235053330.html>, hämtad 20.7.2014

[3] HEALTH AT A GLANCE 2013: OECD INDICATORS, 21.11.2013, s. 102-103, <http://www.oecd.org/els/health-systems/Health-at-a-Glance-2013.pdf>, hämtad 20.7.2014

[4] Lacasse, J.R., Leo J. PLoS Med, 2 (2005) 392

[5] McDuffie, J.E., Motley, E.D., Limbird, L.E., Maleque, M.A. J. Cardiovasc. Pharmacol. 35 (2000) 398–402

2014, Blogg

Regnbågen av kön

16 april, 2014 Spektraklet Lämna en kommentar

Det har varit intressant att följa hur de homosexuellas rättigheter har utvecklats i västvärlden under de senaste åren. Det finns ännu mycket kvar att utveckla; men i stort sett har det blivit lika självförstörande att identifiera sig som homofob som det var att identifiera sig som homosexuell för inte så länge sedan, ett klart tecken på att majoriteten har accepterat homosexuella människor. Det är mycket överväldigande att vittna om hur en förtryckt minoritet har ryckt framåt och blivit en godkänd del av samhället. Det är inte utan orsak som kampen för de homosexuellas rätter kallas vår tids medborgarrättsrörelse.

Däremot finns det en del av HBT-samhället (homosexuella, bisexuella och transpersoner) som först nu har börjat erkännas och synas, nämligen transpersoner. Deras erkännande är ett brådskande ärende, att vara osynlig har nämligen ett högt pris. I USA är det 41% sannolikare att en transperson försöker begå självmord jämfört med någon från den allmänna befolkningen. Detta trots att USA är i främsta stridslinjen då det gäller rättigheter för och erkännande av HBT-minoriteter. I andra länder är situationen troligtvis även värre.

I februari gav Facebook ett viktigt bidrag till kampen för de transpersonernas rättigheter genom att börja erbjuda 58 olika könsval och tre pronomensval (”her”, ”his”, ”their”) till sina engelskspråkiga användare i USA. Könsvalen utarbetades i samarbete med GLAAD; en icke-statlig organisation som stödjar HBT-människornas omsorgsfulla och rättvisa presentering i olika medier. Man kan dra nytta av dessa könsval även i Finland om man väljer English (US) som språk på Facebook.

Facebooks åtgärd är särskilt avsevärd med tanke på att så sent som år 2012 klassades ”könsidentitetsstörningar” som psykiska störningar enligt den amerikanska psykiatrins handbok. Som jämförelse så fanns homosexualitet med i samma bok senast år 1974. Å ena sidan visar detta hur pass stämplade transpersoner har varit ända fram till den sista tiden. Å andra sidan väcker en snabb förbättring i transpersonernas ställning hopp om att resten av deras kamp för jämlikhet inte kommer att bli lika krånglig och långsam som den var för den homosexuella minoriteten.

Förutom i den sociala median framskrider transpersoners rättigheter även på andra fronter. I november ifjol blev Tyskland den första europeiska staten som började tillåta föräldrar av barn med både hanliga och honliga könskaraktärer att beteckna X på deras födelseattester. Likaså erkänner Australien och Nepal transpersoner. Fast juridiskt igenkännande är mycket positivt kan man ändå påstå att Facebook genom sin åtgärd lyckades föra fram minoritetens ärenden till det allmänna medvetandet mycket plötsligare och effektivare än någon enstaka stat eller icke-statlig organisation har möjlighet till.

En av de möjliga orsakerna till svårigheterna som olika minoriteter ibland råkar ut för i samhället är en uppfattning om att minoriteternas rättigheter inte angår majoriteten – förutom då det gäller att få begagna sig av minoriteterna. Ändå kan man argumentera att alla tillvinner sig mer frihet då någon minoritet frigörs. Förtryckta minoriteter utpekas med nedsättande anmärkningar och falska skadliga uppfattningar. Dock är majoriteten själv också mycket heterogen och omfattar individer vilkas utseende och uppförande kan likna någon minoritet fast individen inte har någonting med den minoriteten att göra, dvs. genom att påminna om en stämplad minoritet kan man själv bli stämplad. Detta i sin tur pressar individen i fråga att ändra sig – åtminstone ytligt sett – för att passa in i den godtyckligt definierade normen vilket ofta sker på bekostnad ens egna välbefinnande. Ett annat exempel på folk utöver den egentliga minoritetsgruppen som lider av förtryck mot någon minoritet är deras anhöriga. Som ett exempel av detta så är det troligtvis avsevärt mer utmanande att sörja för ett transbarn än ett cis-barn, främst därför att man är tvungen att kämpa mot okunnighet och fördomar i varje skede av barnets liv för att tillförsäkra dess bemötande med värdighet.

Medborgarrättsförbättringar för förtryckta minoriteter medför alltså positiva följder till ett mångfaldigt större antal människor än de som direkt påverkas av dem. Som exempel kan nämnas att gayrättsrörelsens framgång har vidgat även heterosexuella människornas möjligheter att vara sig själva – att klä sig hur man vill och att vara tillgiven med kompisar av samma könet. Det värsta som kan hända om man gör så är att man betraktas som homosexuell vilket nuförtiden är likgiltigt med att vara betraktad som heterosexuell. Detta hände inte självmant utan är en påtaglig fördel av förbättringen av de homosexuellas rättigheter.

Kön är inte någon binär egenskap, men en kontinuerlig skala. Transpersonernas samhälleliga framgång kommer att fortsätta befrielsen av alla människors könsuttryck – för att inte tala om att den sannolikt kommer att förminska antalet självmordsförsök som begås transpersoner. Således finns det fortfarande mycket kvar att uppnå och sträva efter.

Kiilas

Facebooks 58 könsval syns här:

http://abcnews.go.com/blogs/headlines/2014/02/heres-a-list-of-58-gender-options-for-facebook-users/

Källor:

http://time.com/8856/facebooks-gender-labeling-revolution/

http://www.advocate.com/politics/transgender/2014/02/13/facebook-announces-expanded-gender-options-transgender-and-gender

http://www.huffingtonpost.com/2014/02/01/gabourey-sidibe-tranny_n_4708422.html

http://www.rfsl.se/?p=410

http://en.wikipedia.org/wiki/Diagnostic_and_Statistical_Manual_of_Mental_Disorders

2014, Blogg

Ballmer Peak – Kan XKCD ha rätt?

6 april, 2014 Spektraklet 2 kommentarer

Ballmer Peak är ett relativt känt begrepp bland folk som har läst några kurser data, samt vem som helst som känner sådana dataloger som inte förstår att hålla sina skämt till sig själva. Ursprunget till begreppet kan ni hitta i er sångbok på sidan 60, på samma sida som det i min sångbok finns en god jul hälsning samt ordet ”dubbelsup”.

Det handlar alltså om påståendet att det skulle finnas någon koncentration av alkohol i blodomloppet som betydligt skulle öka programeringsförmågan. XKCD påstår att koncentrationen skulle ligga någonstans mellan 1.29 och 1.38 promille, vilket motsvarar ca 7 portioner på 2 timmar för någon som väger 70 kg. Kan det alltså vara möjligt att det lönar sig dricka 7 öl innan man börjar med sina data räkneövningar? Detta låter ju som något värt att undersökas.

Då man designar ett experiment för att testa något sånt här möter man genast på en massa svårigheter. Begreppet ”programming ability” som finns på y-axeln i serien är inte speciellt formellt. Det är inte heller enkelt att få tag på bra samt billiga mätare för att mäta alkoholhalt i blodet. Vidare existerar det ett antal andra variabler som är svåra att kontrollera. Om man ger sju öl åt någon som just och just kan ”Hello World” i java så är det inte hemskt överraskande att den inte får något mer än Hello World gjort efter att ha druckit dem heller. Man kan alltså förvänta sig att resultaten varierar mycket från person till person beroende på dens tidigare programmeringsförmåga. Vi skulle alltså behöva en stor mängd människor att testa med.

Då man översätter stor mängd till Spektrum språk får man 5. En onsdagskväll for vi alltså mot Klubben med 5 ivriga kodare för att se ifall det ligger något bakom det hela. Som uppgifter hade jag valt räkneövningar från årets Tietorakenteet ja Algoritmit kurs (TiRA). TiRA brukar man gå under sin första vårtermin som datalog, dvs. efter ett halvt år av studier. En stor del av deltagarna på kursen tycker om TiRA så mycket att de går den flera år i rad.

En viktig detalj om TiRA uppgifter är att det ofta krävs lite mer än ren programmeringsförmåga för att lösa dem. Man måste tänka på detaljer som hur effektiv koden är. Ett exempel på en lite lättare uppgift som var med i vårt test var att koda en metod som kollar ifall två givna ord är anagram av varandra. För den intresserade läsaren finns det i källorna en artikel som behandlar exempel på kod effektivitet via fibonacci talens uträckning (som också var en av uppgifterna). Jag vill tacka TiRA handledarna och föreläsaren för uppgifterna och testen till uppgifterna.

Efter att alla blåst nollor satt vi igång. Jag hade förberett 6 ronder med 4 uppgifter per rond. Efter första ronden blev det klart att detta var allt för mycket. Det var nämligen endast en av testpersonerna som fick två uppgifter gjorda på tiden 20.14. För resten av ronderna mätte vi därför tid taget per uppgift med en timeout på 20 minuter per rond. Mellan varje rond dracks det uppfriskningar och hölls en paus på 15 minuter.

Nimetön Uppgifter

Resultaten hittas i graferna. Stapeldiagrammet till höger visar mängden lösta uppgifter varje runda, andra grafen visar mätta promillehalten innan varje runda. I äkta statistik anda borde jag nu hitta på metriker vilka skulle få resultaten att bli imponerande. Men först vill jag kommentera på en observation jag gjorde under ronderna. Som ni ser så steg promill nivåerna inte hur högt som helst. Dock skulle man på ljudnivån som testgruppen höll inte ha trott att de flesta var i körskick de första tre ronderna. En placebo-effekt kunde alltså definitivt märkas, inte så mycket på själva problemlösningen som allmänna beteendet.

När det kommer till de egentliga resultaten krävs det mycket fantasi för att kunna säga något. Det enda jag kommer på är att under första rundan (efter en enda öl) löste hela gruppen flest uppgifter, vilket med lite handviftande skulle kunna tyda på att en öl lugnade ner testgruppen tillräkligt för att öka totala mängden uppgifter löst. Men som sagt, mycket handviftande krävs för att dra några statistiskt signifikanta slutsatser.

Därför är det säkert bäst att spela beer pong istället.

Det blev alltså inte så mycket bevisat den kvällen. Tur i oturen så har effekten av alkohol på människokroppen och tankeverksamheten undersökts i bredare skala annanstans. De forskningar som jag hittat undersöker oftast kopplingen mellan kreativt tänkande och alkoholkonsumption. Kreativt tänkande är mycket viktigt i problemlösning och kodning, så eventuella resultat borde gå att applicera på Ballmer Peak också.

Alkohol gör en människa full, detta torde de flesta av er veta. Men en liten mängd alkohol kan i vissa fall förbättra prestandan. Ett exempel av detta är sporter som kräver lugnhet och stadig hand, så som skytte. Dock måste det ju påpekas att det finns många orsaker varför det ändå inte skulle vara en bra idé att ha deltagare dricka alkohol innan de far ut till banan och siktar skjutvapnen mot små tavlor.

När det kommer till kopplingen mellan alkohol och kreativitet så finns det en del resultat som tyder på att en promillehalt på 1.2 -1.4 förbättrar vissa aspekter av kreativt tänkande men försämrar andra. Specifikt så lär lite alkohol göra hjärnan bättre på att kombinera information som den har fått för att skapa lösningar; ni vet de där ”ahaa” upplevelserna som kommer då man minst förväntar sig. Däremot gör alkohol hjärnan sämre på att ta in ny information samt verifiera att lösningarna den hittar på är korrekta. Det har även gjorts undersökningar om effekten av alkohol på kreativ produktivitet bland 34 kända författare, kompositörer samt andra artister under 1900-talet. Resultatet var ofullständiga och delvis motsägelsefulla. I 75% av fallen hade alkohol en negativ inverkan på produktiviteten, speciellt en långvarig alkoholanvändning. En direkt positiv inverkan kunde observeras i 9% och en indirekt i 50%. I undersökningen hittades också tecken på att kreativ produktivitet även ökar alkoholintagningen, vilket gör det hela till ett ”hönan och ägget” problem. Dock rapporteras inte mängder alkohol kvantitativt, vilket gör undersökningen svårare att applicera på Ballmer Peak.

En del undersökningar stöder tanken om att alkohol egentligen fungerar som placebo när det kommer till kreativitet och problemlösning. I en undersökning drack olika testgrupper olika starka vodka tonics utan att veta exakt hur starka var och en fick. En positiv effekt av alkohol för problemlösning kunde observeras i alla testgrupper, vilket föreslår att effekten kan bero på att man förväntar sig bli bättre om man dricker lite. Liknande resultat märktes bland våra testpersoner; att man förväntar sig vara onykter bidrar också en hel del till hur onyktert man beter sig.

Avslutningsvis tänkte jag visa er en alternativ tolkning av balmers peaken. XKCD har tydligen endast valt att använda projektionen av den egentliga 3D kurvan till två dimensioner. Nästa gång röstar jag för att vi kör liknande tester i Mallbolage istället med endast ”Hello world” som uppgift. Tack till alla frivilla som hjälpte till med testandet, hoppas ni hade lika roligt som jag.