Hjärnfysikbloggen - Bloggare på Runner's World | Runner's World
rw.se_sitelogo_new_black

Johan Renström


Erfaren hjärnägare, trail- och ultralöpare som bloggar om det mesta men mest om löpning och om hjärnan, om naturvetenskap och om hälsa. Min gamla blogg Hjärnfysik finns på: http://hjarnfysik.blogspot.se/
Populära blogginlägg:
Om rödbetsjuice och uthållighet
Allt om fettförbränning
Sanningen om biggest loser
Om överträning
Om morgonlöpning
Löpning är inte farligt
Om sittsjukan
Om pulsträning och hjärtslag
Polariserad träning ger resultat
Vad är fascia?

------------Instagram @jhnrnstrm-----------------

Akut träning ger direkt hjärneffekt

17 jun 2017

I en genomgång av effekterna av akut träning (ett enda träningstillfälle), publicerad i tidskriften Brain Plasticity, visar forskare från USA på en rad positiva effekter. Forskarna går in på beteendemässiga och kognitiva effekter och tar upp flera neurofysiologiska och neurokemiska studier. Syftet med deras metaanalys är att förstå de omedelbara effekterna av ett träningstillfälle för att därigenom få en bra förståelse över vilka effekter träning har på hjärnan över längre tid.

Bloggen om hjärnan och löpning fyller sju år
Just nu finns det minst sagt ett stort intresse för sambandet mellan hjärna och löpning. Det gillar jag som skrivit 850 inlägg om (oftast) hjärnan och löpning i precis sju år (oj!). Eftersom jag följt utvecklingen inom hjärn- och idrottsforskning så länge är artikeln i Brain Plasticity nästan som en abstract av bloggen. Om det finns någon läsare som följt Hjärnfysik sedan början känner han eller hon förmodligen igen några av studierna som analyseras.

Hela hjärnan påverkas
De positiva effekterna som forskarna för fram gäller en rad olika hjärnfunktioner. Studier visar på positiv påverkan på humör, minne, uppmärksamhet, motorik, reaktionstider och kreativitet. Fysisk träning används idag för att hjälpa till att hantera allt från kognitiva funktionsnedsättningar och Alzheimers sjukdom till Parkinsons sjukdom och depression. ”Our review highlights the neural mechanisms and pathways by which exercise might produce these clinically relevant effects.”, säger artikelns huvudförfattare Wendy A. Suzuki, professor i Neural Science and Psychology vid New York University, i ett pressmeddelande från IOS Press.


Wendy Suzuki. Foto: flickr. CC by 2.0.

Tillsammans med sin medarbetare Julia C. Basso granskade Suzuki hjärnbildnings- och elektrofysiologiska studier, inklusive elektroencefalografi (EEG), funktionell magnetisk resonansbildning (fMRI), funktionell närainfrarödspektroskopi (fNIRS) och transcranial magnetisk stimulering (TMS). De gick igenom studier på laktat-, glutamat- och glutaminmetabolism, effekter på stressaxeln (hypotalamus-hypofys-binjurebarken) och tillväxtfaktorer som BDNF, IGF-1 och VEGF, samt studier av monoaminer (dopamin, serotonin, adrenalin och noradrenalin), acetylkolin, glutamat och GABA, liksom opioider och endokannabinoider.

Deras genomgång av denna hjärnsoppa kan kokas ner till tre huvudsakliga observationer som följer av akut träning:

1. Träning ger förbättrad verkställande funktion, bättre humör och minskad stressnivå.

2. Neurofysiologiska och neurokemiska förändringar visar att stora delar av hjärnan aktiveras.

3. Den spännande frågan om alla de positiva förändringarna i hjärnan som observerats i möss efter akut träning gäller också människan. Det är ett viktigt forskningsfält. Därför bör man upprepa studier och experiment på möss även på människor och se om slutsatserna håller.

Börja träna och prata med dig själv nu
En fjärde observation borde vara att vinsterna av ett enda träningstillfälle är för stora för att du ska kunna avstå från dem. Det är aldrig försent att göra dessa vinster. De ligger bara en knapp timme bort. Det svåra är att starta nu och inte planera att börja sen.

Suzuki och Bassos metaanalys sammanfaller med en studie som jag skrev om på Hjärnfysik för några dagar sedan och som visar att ett enda träningstillfälle ändrar på kvinnors självbild och upplevelse av sig själva. Det är en bra start för förändring. En ny självbild ger dig en bättre relation med dig själv. En ny relation kan i sin tur skapa ett bättre samtalsklimat inom dig. När du pratar bättre med dig själv är chansen större att du förändrar ditt beteende. Den förändringen är inte långt borta. Det gäller bara att ta steget och bestämma sig för att träna nu och inte imorgon eller nästa helg.

Hjärnan saboterar din diet

30 maj 2017

Inför längre lopp som t ex Sundsvall Trail som går nu på söndag, brukar jag anstränga mig lite extra för att bli av med några kilon. Varje kilo som jag andas ut, gör det lättare att springa uppför backarna. Men det är inte lätt. Fettet är ett organ. Det vill inte släppa taget om mig. Eftersom jag är motiverad, har ett rimligt mål på 3-4 kilos viktminskning på 5-6 veckor och vet att ansträngningen har ett slut, brukar jag lyckas. Jag följer ingen diet, förutom att jag avstår från en del godsaker och fastar minst 12 timmar varje dygn. Jag återkopplar till mig själv genom att väga mig på kvällen och jag har koll på den inbyggda stegräknaren i mobilen. Eftersom jag har ett kaloriunderskott känner jag hunger en större del av dagen än vanligt. Sedan går vikten upp igen av sig själv under återhämtningen. Det tror jag är bra. Jag tror inte jag skulle må bra med magrutor året om. Fett fyller en viktig funktion för hälsan. Hälsoidealen är lite knepiga just nu.

Hjärnan styr
En studie på möss kan hjälpa till att förklara varför dieter är så ineffektiva på lång sikt. Studien visar nämligen att det finns nervceller i hjärnan som håller fast vid kalorierna när det råder brist på föda. Först rasar kilona, sedan ställer kroppen in sig på sparläge och gör allt för att återställa vikten.

"Weight loss strategies are often inefficient because the body works like a thermostat and couples the amount of calories we burn to the amount of calories we eat”, säger studiens huvudförfattare Dr Clémence Blouet vid University of Cambridge i ett pressmeddelande. När vi äter mindre kompenserar hjärnan för detta och kroppen bränner färre kalorier, vilket gör det svårt att gå ner i vikt. Hjärnan reglerar denna termostat, men hur anpassar hjärnan kaloriförbränningen till mängden mat?


I den nya studien redogör forskarna för en sådan mekanism hos möss. Forskarna testade funktionen hos en grupp nervceller i hypotalamus. Dessa agoutirelaterade peptid (AGRP)- nervceller är kända för att reglera aptiten. När de aktiveras får de oss att äta, men när de är helt inaktiverade kan de leda till anorexi.

Forskarteamet använde ett genetiskt trick för att koppla av och på AGRP-nervcellerna i möss så att de enkelt kunde styra nervcellernas aktivitet i mushjärnorna. De studerade mössen i speciella rum, där energiförbrukning, kroppstemperatur och tillgång på mat kunde mätas exakt.

Forskarna visade att AGRP-nervceller bidrar till att reglera kalori-termostaten. Resultaten tyder på att när dessa nervceller är aktiverade driver de däggdjur som möss och människor att äta. Men när det inte finns någon mat att äta, agerar de istället för att spara energi, vilket begränsar antalet kalorier som förbränns och hejdar viktminskning.

När det plötsligt finns mat igen, stängs sparläget av och vi börjar äta igen och det dröjer inte länge förrän vi väger lika mycket som innan dieten påbörjades. De genetiska algoritmerna kanske t o m lägger på lite extra för säkerhets skull inför nästa svältperiod.

"This study could help in the design of new or improved therapies in future to help reduce overeating and obesity”, säger Dr Blouet. ”Until then, best solution for people to lose weight - at least for those who are only moderately overweight - is a combination of exercise and a moderate reduction in caloric intake."

Lagom är alltså bäst för de som är lagom överviktiga. Ta ett steg i taget så att du vet att du klarar det. Det ger dig självförtroende att fortsätta på rätt väg. Inför sommaren är tidningarna fyllda av mirakel och dieter. Med tanke på hur vår hjärna fungerar och på fysikens gränser
, bör du läsa dessa artiklar med en nypa skepticism.

Löpning i värme och i skog

3 apr 2017

Jaha, så är man tillbaka till den gråa vardagen. Förra veckan var jag i Portugal tillsammans med Springtime och Runners World. Det är årets höjdpunkt. Jag höll en föreläsning om hjärnan och prestation, jobbade som löpledare och ansvarade för ett trailpass. LG var som en igel efter mig och ville göra allt som jag gjorde, men han prioriterade alltid solstolen. De flesta i springtime-teamet träffade jag redan förra året, men några var nya som t ex finska bloggkollegan Sandra (som gjorde en sanslöst rolig film på instagram från hotellet).



Morgonlöpning varje dag kl 7:30 i Monte Gordo. En bra start på dagen.

Jag kände mig pigg och stark på alla pass utom det första distanspasset. Det var varmt. De sista 3-4 km var riktigt ansträngande. Jag sprang lugnt men var ändå genomblöt av svett. Resten av veckan kändes det bättre, trots att jag sprang både längre och snabbare.


På min föreläsning tog jag upp en del av de evolutionära anpassningar som visar att människan sannolikt utvecklats för att springa mitt på dagen i stekande värme. Inget annat däggdjur är lika bra på det som människan. Människan kan svettas. Därmed kan vi göra oss av med överskottsvärme. Jag sprang förbi hundar som flämtade och hängde ut tungan för att kyla ner sig, medan hela min kropp förvandlades till en stor tunga som ångade av svett.

Det finns människor i Sahara och på Grönland, i Amazonas och Himalaya. Människan är bra på att anpassa sig till nya miljöer och att acklimatisera sig. Genetisk anpassning tar tusentals år (det är därför tibitaner och masajer ser olika ut), men det finns också fysiologiska anpassningar som börjar direkt då du kommer till en ny miljö.


Jag avslutade min föreläsning med att dra fram en studie som visade att LGs påstående om att löpare skall ha vita strumpor inte stämmer;)

Hur lång tid tar det då att anpassa sig till värme? Tar det verkligen bara en dag att acklimatisera sig? Är värme bra? En av hjärnans viktigaste funktioner är att bevaka kroppen. Temperaturen hålls t ex inom ett begränsat intervall runt 37 grader. När du springer stiger din kroppstemperatur och du kan då göra dig av med värmen främst genom avdunstning (svettning) och konvektion (blod skickas från det inre av kroppen till huden). Dessa mekanismer leder till nedkylning och blir bättre ju mer du tränar i värme. Dels börjar du svettas tidigare och bättre, eftersom hjärnan förutser att temperaturen kommer att stiga, dels ökar blodvolymen. Dessa anpassningar går inte på en dag. Jag upplevde att det kändes bättre redan dag två, men det betyder inte att jag anpassat mig.


Homo Erectus utvecklade svettkörtlar och sprang i värme.

Eftersom värmen leder till att en större del av blodet rinner utefter kroppen, minskar musklernas tillgång på blod. Det fysiologiska svaret på värme är därför att öka mängden blodplasma, vilket ökar hjärtats slagvolym och ger en högre VO2Max vid en given ansträngning. Man har sett att plasma kan öka med så mycket som två liter. Det betyder sannolikt att träning i värme ökar prestandan även när det inte är varmt. Andra fördelar är förbättrat blodflöde och sänkning av hjärtfrekvens.

Värme triggar också ett svar från kroppen i form av höjda nivåer av värmechockproteinet HSP (Heat Shock Proteins) som skyddar celler från stress. Genom att utlösa värmechocksvaret gång på gång, ser kroppen så småningom till att öka mängden HSP-proteiner.

Lagom med stress är bra
Studier visar att efter tio dagar har kroppens celler anpassat sig till värmen. Vi behöver stress och variation för att utvecklas. Värme är en form av stress som vi gradvis anpassar oss till. Nya miljöer är en annan sorts stress och variation. I Portugal sprang vi trail mellan träd och kaktus. Det tvingar hjärnan att uppdatera de modeller den använder sig av för att förutsäga framtiden. Du kanske bara springer på vägar. Det är en enkel modell där nästa steg är snarlikt det föregående steget. Men den modellen fungerar inte i skogen. Första gången du springer i skogen aktiverar du den främre delen av hjärnan och håller tungan rätt i munnen. Efter några miljoner löpsteg i skogen har du till slut utvecklat en trail-modul som laddas automatiskt när du viker av från vägen. Det är en flexibel modell som kräver att du ser lite längre fram och undviker hinder. Människan är född att springa så och snart är det dags att springa trail i Sverige också. Tjoho:)

Det bästa nyårslöftet

18 dec 2016

Det är snart jul och efter jul så kommer nyår och några avger det årliga nyårslöftet. Jag brukar inte avge några särskilda löften på nyår, men jag brukar bestämma mig för ett och annat lite då och då. Det är mer av ett åtagande än ett löfte. Jag tar ett steg i taget för det är riktningen och inte målet som är viktigast för mig.

För omkring åtta år sedan bestämde jag mig för att bli en löpare. Det är bra för kroppen och för hjärnan. Det var i den riktningen jag ville röra mig. Det var ingen tvekan om det. Sedan dess har det kommit många studier som bekräftat mitt val av inriktning. Jag minns nästan inte längre hur det var att inte vara en löpare.

Jag tror inte på löften, men om du nu tror - och att tro är viktigt - så är ett bra nyårslöfte att lova sig själv att bli en löpare. Det tar tid att bli löpare, men du får tillbaka all tid om du håller löftet oavsett hur gammal du är när du börjar. Du kan vänta till nyår och kanske samordna löftet med andra, men det bästa är förstås att börja nu. Sen kan du förnya löftet till nyår.

För hjärnans skull
Fram till nyår kan du fundera över en ny studie som publicerades i veckan. Forskare från USA visade att löpning förändrar hjärnan. Sedan 15 år tillbaka vet man att äldre hjärnor förändras, men i den här studien visade man att hjärnan även förändras hos yngre löpare. Det var särskilt områden som ansvarade för komplexa kognitiva förmågor som aktiverades av löpning. Forskarna såg att områden som indikerar brist på fokus var mindre aktiva hos löpare. Löpning tycks alltså fungera både som meditation och hjärngympa. Löpning stärker hjärnan och ökar förmågan att fokusera på en uppgift. Forskarnas slutsats var att löpning är en förebyggande åtgärd mot kognitiv nedgång senare i livet.

Med tanke på att hjärna och löpning utvecklades tillsammans på savannen under miljontals år är det inte så konstigt. Jakt på föda kräver fokus och avancerade kognitiva beräkningar. Genom att bli en löpare nästa år, ökar chansen att du får fler år och mer förståndiga år. Ta chansen nu, men tala om det på nyår.

Ljudet är snabbare än ljuset

6 dec 2016

Är ljuset eller ljudet snabbast? Åskan eller blixten? Ljuset är sannolikt det snabbaste som finns, men din upplevelse av ljud är faktiskt snabbare. Tänk på vad som händer i en start på ett 100-meterslopp

1. Startpistolen avfyras.
2. Ljudet från pistolen fångas upp av örat.
3. Celler i örat registrerar vågrörelsen och gör dem till elektriska signaler som skickas till hjärnan.
4. Hjärnan jämför ljudet med minnen och tolkar ljudet som en startsignal och skickar en signal till motoriska barken att börja springa.
5. Signalen från motoriska barken når musklerna och sprintern skjuter iväg ur startblocket. 


Foto: Nick Webb London, United Kingdom. CC BY 2.0

Punkt 2 till 5 brukar kallas reaktionstiden och om sprintern rusar iväg innan 0,10 s efter startskottet då anses det vara en tjuvstart. En genomgång av alla starter visar att reaktionstiden, d v s tiden mellan punkt 2 och 5, i snitt ligger på 0,15 s. Det verkar inte heller som om reaktionstiden kan tränas upp. 

Eftersom ljudet färdas med ca 340 m/s tar det 0,303 sekunder för ljudet att förflytta sig till målet 100 meter bort. Om någon tar tiden vid målet måste han alltså reagera på rökpuffen ur pistolen och inte ljudet som kommer långt senare. Det är alltså bra att befinna sig nära startpistolen som sprinter. Det ändrades först 1995 då startskottet ersattes av ett ljud i startblocken för att ge alla sprinters samma chans. Före 1995 hade alltså sprinters med innerspår en markant fördel i starten.


Källa Nasa

Sett från läktaren verkar det som sprinters tjuvstartar. Om du sitter 60 meter från starten tar det 0,0000002 s för ljuset att nå näthinnan. Ljudet är dock en miljon gånger långsammare och når örat först efter 0,18 s och då har de flesta löparna redan börjat springa. Från åskådarplats ser det därför ut som en tjuvstart, som om löparna springer iväg innan startskottet. För en snål åskådare som sitter i ett högt träd tre kilometer bort och ser loppet genom kikare går löparna i mål före startskottet. 

Pistolen skapar dock inget ljud, utan en tryckförändringen i luften. Det är först när dessa vågrörelser når örat som tryckförändringen börjar en resa genom hjärnan som leder till det vi upplever som ljud. Från innerörat till hjärnstammen tar det ungefär 0,01 s. Därefter skickas signalen vidare via thalamus till tinningloben och sedan till den motoriska barken där rörelsen planeras. Därefter skickas kommandon ut till musklerna. För en löpare som är 180 cm tar det sista steget 0,026 s. Man har räknat ut att den sammanlagda tiden för alla dessa skeenden inte kan understiga 0,10 s. Startar man snabbare än så rör det sig om en tjuvstart.

Eftersom ljuset är nästan en miljon gånger snabbare än ljudet borde kanske ljussignalar ge snabbare starter? Men så fungerar det inte. Ljus tar nämligen längre tid att bearbeta. I snitt tar en start med ljus 0,19 s. Bilder är mer komplexa upplevelser än ljud. Men hur kommer det sig att din upplevelse av ljud och bild hänger ihop när de tar olika tid för hjärnan? Jo, en av hjärnans uppgifter är att skapa en värld som hänger samman. I själva verket släpar du efter verkligheten, men du märker det inte. Inte minst för att det går tio gånger så många feedback-signaler från hjärnan som från ögonen till synbarken. Du ser alltså oftast det som redan finns i huvudet. Du ser det du förväntar dig att se.

Trick som förlänger tiden
Att fånga dagen är ett slitet uttryck och dagen går inte heller att fånga, men du kan fånga en sekund en kort stund. Om du har en klocka med sekundvisare som hoppar en sekund i taget, håll huvudet stilla och titta först på sekundvisaren. Titta sedan hastigt bort så långt du kan i synfältet utan att röra huvudet. Kasta sedan en blick, utan att röra huvudet, tillbaka på klockan. Du kommer att uppleva att sekundvisaren står stilla i över en sekund. Upprepa försöket några gånger tills du ser att sekundvisaren dröjer kvar ovanligt länge. Ju längre bort du tittar från klockan, desto längre tycks också sekundvisaren stå stilla. Men kom i håg att hålla huvudet stilla och bara flytta blicken.


Fladdermöss bygger upp sina inre modeller av yttervärlden med ljud som studsar. Människor använder ljus från solens inre som studsar runt och fångas av olika pigment. I hjärnan finns varken ljud eller bilder utan elektrokemiska signaler som bygger upp modeller av yttervärldens som ökar chansen att överleva. Utan hjärnor skulle det alltså inte finnas vare sig bilder eller ljud.

Våra hjärnor använder ljus som en fladdermus använder ljud. Fladdermöss skickar korta, snabba ljudstötar i olika riktningar för att bygga upp en bild i hjärnan. För att bygga upp en bild, måste våra ögon på samma sätt fånga upp ljus som studsar runt i räta vinklar från yttervärlden. Det sker genom att blicken ständigt förflyttar sig genom att för en bråkdel av en sekund fixera vid något och sedan gå vidare. Dessa ryckiga rörelser mellan fixering kallas sackader. Ögonen flyttar sig tre gånger per sekund och hjärnan bygger i efterhand upp en begriplig bild av yttervärlden. Under själva förflyttningen är vi blinda. Vi är alltså blinda större delen av tiden då vi tittar. Om du inte tror mig, ställ dig då framför en spegel och titta på den ena pupillen och sen den andra, flacka med blicken fram och tillbaka. Du ser inte att pupillerna rör sig för just då är du blind. En kompis som tittar på dina ögon ser rörelserna hur tydligt som helst. Men du ser ingenting. Vi märker inte av denna blindhet, lika lite som vi märker av att vi har två stora hål i vårt synfält - den så kallade blinda fläcken - en bit ute till höger och vänster.


Linjerna visar hur blicken läser av ett aniskte. Det är ganska mycket som vi inte ser. Bild: Simon Viktória, CC BY-SA 2.0

För att kompensera för denna tillfälliga blindhet gissar hjärnan vad du borde ha sett medan du var blind. När blicken flyttar sig från ena hörnet av synfältet till klockan, då skapar hjärnan en förväntad bild av klockan med sekundvisare. Om det tar, säg 300 millisekunder, för ögat att flytta sig till sekundvisaren kommer din hjärna att anta att sekundvisaren varit där i 300 millisekunder redan. Därmed kommer sekunden att kännas längre. Det är därför som sekundvisaren tycks dröja sig kvar ibland och nästan kännas som två sekunder.

Höga Kusten Winter Trail
Snart är det jul igen och efter julen så kommer påsken, men det är inte riktigt sant för dessförinnan springer jag Höga Kusten Winter Trail. Det blir en rejäl utmaning. 50 kilometer löpning i kuperad terräng och massor av snö. Det blir något helt nytt. Den 25 februari smäller det.

Ladda fler


Följ oss

Loppkalendern

22 jul
Öland
26 jul
Öland
29 jul
Falkenberg
29 jul
Åre
29 jul
Åre
Se alla våra rekommenderade lopp

@runnersworldswe

Följ oss på Instagram!

Få vårt nyhetsbrev!