Vanha kansa sanoi, että nukkuminen on kuin laittaisi rahaa pankkiin. Ja tapansa mukaan vanha kansa oli aika lailla oikeassa. Univaje on nimittäin myrkkyä aivoille.

Pennsylvanian yliopistossa tutkittiin apulaisprofessori Sigrid Veaseyn johdolla hiirien aivoissa tapahtuvia muutoksia, kun niitä pidettiin hereillä. Tuloksena oli, että pitkään jatkuessaan liian lyhyet unijaksot aiheuttivat aivosolujen tuhoutumista.

Hiirien keinotekoisella unirytmillä jäljiteltiin yövuorossa työskentelevien ihmisten tilannetta: kolme päivää kestävän ”yötyöjakson” aikana hiiret saivat nukkua ainoastaan 4–5 tuntia vuorokaudessa. Se riitti aiheuttamaan aivoissa pysyviä vaurioita.

Vahinkoa syntyi erityisesti aivojen valppautta ylläpitävissä sekä kognitiivisiin kykyihin liittyvissä soluissa, joita on aivorungon ”sinertävässä aivotäplässä” (Locus caeruleus). Sen tuottama noradrenaliini vaikuttaa aivokuoren reaktiokykyyn.

Alkuun hiirien univajeesta oli seurauksena, että niiden aivojen hermosolut alkoivat tuottaa enemmän SirT3-proteiinia, joka antaa soluille energiaa ja suojaa niiden aineenvaihduntaa vaurioilta. Kun univajetta kertyi enemmän ja pätkittäinen nukkuminen jatkui, proteiinin tuotanto lakkasi. Muutaman päivän kuluessa hermosoluja alkoi kuolla kiihtyvällä tahdilla. Jopa 25 prosenttia Locus caeruleuksen soluista tuhoutui.

Hiirillä ja ihmisillä on toki eroja, mutta jos nyt tehty tutkimus antaa osviittaa myös ihmisaivojen reagoinnista univajeeseen, univelkaa on turha yrittää kuitata nukkumalla esimerkiksi viikonloppuisin pidempään: vahinko on ehtinyt jo tapahtua.

"Aikaisemmin on yleisesti oletettu, että kognitiiviset kyvyt palautuvat sekä lyhyt- että pitkäaikaisen univajeen jäljiltä", Veasey toteaa. "Joissakin tutkimuksissa on kuitenkin todettu, että esimerkiksi keskittymiskyky ei kuitenkaan palaa ennalleen, vaikka nukkuisi kolmen vuorokauden ajan kunnon yöunet. Halusimme selvittää, aiheuttaako krooninen univaje vaurioita hermosoluissa ja millaisia vauriot ovat. Kukaan ei ollut kuvitellut, että univaje voi vahingoittaa aivoja pysyvästi."

Tutkijat arvelevat, että tulevaisuudessa saattaa olla mahdollista kehittää SirT3-proteiiniin perustuva lääkeaine, jolla univajeesta aiheutuvat vauriot voidaan estää. Samalla pystytään kenties vaikuttamaan myöhemmällä iällä esiintyviin sairauksiin, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tauteihin, jotka liittyvät aivojen rappeutumiseen. Aivorungon hermosolujen tuhoutuminen ei varsinaisesti aiheuta näitä tauteja, mutta se saattaa nopeuttaa niiden etenemistä.

Keskushermoston vaurioituminen joko onnettomuudessa tai sairauden seurauksena voi johtaa pysyvään halvaantumiseen. Tutkijat ovat nyt kehittäneet menetelmän, joka – ainakin hiirellä – palauttaa lihaksen toimintakyvyn. Oleellisena elementtinä on valo.

Jo Luigi Galvanin 1700-luvulla tekemistä uraauurtavista kokeista lähtien on tiedetty, että sähköllä voidaan vaikuttaa lihasten toimintaan. Se on luonnollista, sillä hermoimpulssit ovat sähköisiä. Keinotekoisten impulssien synnyttäminen sähkön avulla ei kuitenkaan ole kovin toimiva keino lihasten toimintakyvyn palauttamisessa, sillä ne saavat lihakset supistumaan liian voimakkaasti ja saattavat aiheuttaa kipua, jos tuntohermot ovat vielä toiminnassa.

Sähköä "lempeämpi" impulssien aiheuttaja on valo. Science-tiedelehdessä 4. huhtikuuta julkaistussa brittitutkimuksessa kantasoluihin siirrettiin levästä geenejä, jotka saivat solut tuottamaan valoherkkää proteiinia ChR2 (channelrhodopsin-2). Sen jälkeen soluihin lisättiin viestimolekyylejä, jotka saivat ne kehittymään hermosoluiksi. Tuloksena oli valoherkkiä hermosoluja.

Solut siirrettiin hiiren lonkkahermoon, joka kuljettaa hermosignaaleja selkäytimestä takajalkojen lihaksiin. Kun siirre muutaman viikon kuluttua oli kytkeytynyt hermoon, siihen johdettiin valokuidulla sinistä, aallonpituudeltaan 470 nanometrin valoa. Lyhyillä valopulsseilla halvaantunut lihas saatiin aktivoitumaan ja jalka liikkumaan.

Tehdyistä kokeista on pitkä matka halvaantuneiden potilaiden toimintakyvyn palauttamiseen, mutta tulokset ovat merkittävä askel optogenetiikan alalla. Siitä toivotaan parannuskeinoa moniin keskushermoston vaurioihin ja sairauksiin. Tutkijaryhmän seuraavana tavoitteena on kehittää menetelmää siten, että sen avulla saadaan palautettua hengityksessä tarvittava lihastoiminta. Koe-eläiminä hiiristä siirrytään sikoihin.

Englanninkielinen video menetelmän toimintaperiaatteesta löytyy täältä.

Tuorein Pelaajabarometri on ilmestynyt! Tampereen, Turun ja Jyväskylän yliopistojen pelitutkijoiden yhteistyönä tehty suomalaisten pelaamista kartoittanut tutkimus kertoo – vähemmän yllättäen –  kännykkäpelien suosion lisääntyneen vuonna 2013. Kaikkein suosituin peli on edelleen pasianssi, jota pelataan niin korteilla, tietokoneella kuin älypuhelimilla ja tableteillakin.

Kokonaisuudessaan pelaamisen suosio on pysynyt ennallaan. Jos huomioidaan kaikki erilaiset pelimuodot ja satunnainenkin pelaaminen, lähes jokainen suomalainen pelaa ainakin jotakin. Aktiivisia, vähintään kerran kuukaudessa jotain peliä pelaavia suomalaisia on noin 88 prosenttia.

Digitaalisten pelien päätyypeistä älypuhelimilla ja tableteilla pelattavat mobiilipelit ovat kasvattaneet suosiotaan Suomessa. Vuonna 2009 ensimmäisessä Pelaajabarometrissa vähintään kerran kuussa mobiilipelejä pelaavia vastaajia oli noin 13 %, mutta nyt osuus on jo lähes 29 %. Käytännössä siis jo lähes joka kolmas suomalainen pelaa vähintään kerran kuussa jotain mobiilipeliä.

Sen sijaan niin tietokonepelit, selaimessa pelattavat pelit (Facebook-pelejä lukuun ottamatta) sekä konsolivideopelit ovat selkeästi menettäneet aktiivisia pelaajia. Esimerkiksi kun yksin pelattavien tietokonepelien aktiivisten pelaajien osuus suomalaisista vuonna 2011 oli yli 40 prosenttia, on se nyt 2013 barometriaineistossa alle 28 prosenttia. Vastaavasti aktiivisten konsolipelaajien osuus on pudonnut kahdessa vuodessa vajaasta 30 prosentista alle 19 prosentin osuuteen tutkittavasta väestöstä. Digitaalisessa pelaamisessa on tapahtumassa selvää painopisteen siirtymää konsolivideopeleistä ja tietokonepeleistä tablet-laitteilla ja älypuhelimella pelattavien pelien pariin – ja tämä on maailmanlaajuinen trendi, minkä huomaa konsolipelien valmistajien ahdingosta ja älypuhelinpelien tekijöiden paisumisesta.

Perinteisten pelimuotojen suosiossa ei sen sijaan ole tapahtunut merkittäviä muutoksia, lukuun ottamatta paperilla pelattavia pulmapelejä, jotka ovat menettäneet suosiotaan vuonna 2011 havaitusta vajaasta 48 prosentista vuoden 2013 aineiston vajaaseen 42 prosenttiin aktiivisia pelaajia.

Perinteisten rahapelien kohdalla on myös havaittavissa vähenevää suosiota: niin Veikkauksen, RAY:n kuin Fintotonkin järjestämät rahapelit ovat kaikki menettäneet muutaman prosenttiyksikön pelaajasuosiotaan vuoteen 2011 verrattuna. RAY:n perinteisten kolikkoautomaattipelien kohdalla suosion lasku on ollut suurinta. Verkkorahapelit eivät ole vastaavalla tavalla kasvattaneet pelaajamääriään.

Kun kaikkien suomalaisten pelaajien keski-ikä on yli 42 vuotta, on keskimääräinen digitaalisten pelien pelaaja yli 37-vuotias. Miesten ja naisten välisessä pelaamisessa ei kaikki pelaamisen tyypit huomioiden ole merkittävää eroa. Digitaalisen pelaamisen aktiivisuus on kuitenkin miesten ja poikien keskuudessa hieman tyttöjä ja naisia suurempaa.

Kun tarkastellaan yksittäisiä pelejä ja pelisarjoja, nousevat pasianssipelit jälleen ylivoimaisesti suosituimmiksi digitaalisiksi peleiksi. Suomalaisen Rovion Angry Birds -sarjan pelit ovat pelisuosiossa toisella sijalla ja veikkauspelit kolmantena. Suosituimpia pelejä pelataan niin mobiililaitteilla kuin tietokoneillakin.

Nyt neljättä kertaa toteutettu Pelaajabarometri on kyselytutkimus pelaamisen eri muotojen yleisyydestä Suomessa. Tampereen, Turun ja Jyväskylän yliopistojen pelitutkijoiden yhteistyönä syntynyt tutkimus tarjoaa kattavaa ja ajankohtaista tietoa pelaamisen eri muodoista ja pelaamisen suosioon liittyvistä muutostrendeistä. Vuonna 2013 tutkimukseen kerätty 972 vastaajan aineisto pohjautuu satunnaisotantaan 10-75-vuotiaista Manner-Suomen asukkaista.

Juttu perustuu Tampereen yliopiston tiedotteeseen.

Sinivalaan tapa ruokailla siivilöimällä hetuloilla planktonia ei ole ihan uusi keksintö. 520 miljoonaa vuotta sitten eli kambrikauden alkupuolella merissä uiskenteli Tamisiocaris borealis, jonka ateriointi tapahtui samalla tavalla. Ainakin melkein.

Tamisiocaris kuului niveljalkaisten anomalocaridien ryhmään, jonka edustajat ilmestyivät maapallolle "kambrikauden räjähdyksessä". Silloin eliölajien määrä ja kirjo kasvoi ajanjakson nimityksen mukaisesti räjähdysmäisesti.

Anomalocarideilla oli pitkänomaisen kehon molemmilla sivuilla ulokkeet, joiden avulla ne pystyivät uimaan. Suun etupuolella niillä oli pitkät ulokkeet, joita eläinten on aiemmin arveltu käyttäneen pelkästään saalistukseen. Niiden ravintona olivat esimerkiksi trilobiitit.  

Keinotekoinen elämä ei ole enää kaukana!

Tusina opiskelijaa onnistui ensimmäistä kertaa liittämään toisiinsa hiivan DNA:n palasia toimivaksi kromosomiksi. Kyseessä on suuri askel eteenpäin yrityksissä luoda elämää puhtaalta pöydältä laboratorio-olosuhteissa.

Opiskelijoiden kohteena oli tavallinen leipurihiiva Saccharomyces cerevisiae, mistä otettiin solujen perintötekijöitä ja niiden avulla suunniteltiin ja rakennettiin kokonaan uusi kromosomi.

Tätä aikaisemmin huimin temppu keinotekoisen elämän alalla oli ollut bakteerin genomin syntetisointi, eli keinotekoinen koostaminen. Jo klassikoksi muodostuneessa tutkimuksessa Craig Venter käytti sen tekemiseen 15 vuotta ja 40 miljoonaa dollaria.

Nyt opiskelijat onnistuivat monimutkaisemman hiivan syntetisoinnissa kahdessa vuodessa ja minimaalisella budejtilla – olihan suuri osa opiskelijatyötä.

Hiiva on bakteeria mutkikkaampi tapaus, koska se kuuluu eläinkunnassa aitotumaisten, eli eukaryootien joukkoon. Ne solusta tai soluista, joissa on tuma ja monenlaisia erikoistuneita soluelimiä. Siten ne ovat rakenteeltaan huomattavasti mutkikkaampia ja suurempia kuin esitumalliset bakteerit ja arkit.

Emme ole koskaan aikaisemmin nähneet näin yksityiskohtaisesti tapaa, millä kärpänen käyttää lihaksiaan siipiensä liikuttamiseen lennon aikana. Oxfordin yliopiston eläimien lentoon erikoistunut tutkimusryhmä onnistui paitsi saamaan suurnopeusvideolle lentävän kärpäsen, niin myös tekemään videon siitä kolmiulotteisella röntgentomografialla. Huimaa!

Tarkalleen ottaen tutkimusryhmään kuuluu jäseniä Oxfordin yliopiston lisäksi Imperial Collegesta ja sveitsiläisestä Paul Scherrer -instituutista, ja työhän käytettiin jälkimmäisessä olevaa tehokasta synkrotronia, joka tuotti tarpeeksi voimakasta röntgensäteilyä kuvaamiseen.

Ryhmän kärpäsen lentoa kuvaava artikkeli ilmestyi eilen PLOS Biology -julkaisussa.

Myös alla oleva video (New Scientist -lehden YouTubeen laittamana) näyttää erinomaisesti miten luonnon eräs monimutkaisimmista hermoista ja lihaksista koostuva järjestelmä toimii: miten pienikokoinen hyönteinen liikuttaa siipiään ja hallitsee lentoaan.

Kärpänen tekee siivillään noin 150 kertaa sekunnissa, ja jokaisen lyönnin aikana se käyttää paitsi suurimpia lihaksiaan, niin myös  useita pieniä ohjauslihaksia. Kärpäsen lähes koko keskiruumiin kokoiset isot lihakset siis tuottavat lentämiseen vaadittavan voiman, mutta ihmisen hiustakin ohuemmat pikkulihakset toimivat ohjaimina. Siivissä ei ole lihaksia, vaan kärpänen hallitsee lentoaan näillä pienillä lihaksilla, jotka kääntävät siipiä juuri oikealla tavalla.

"Näitä ohjauslihaksia ei näy plain silmin, mutta ne tulevat hyvin esiin röntgensäteilyllä", sanoo tutkija Rajmund Mokso PSI:stä.

"Saimme ne näkyviin koejärjestelyssämme, missä lentävää kärpästä voitiin pyörittää ympäri ja kuvata eri kuvakulmista suurnopeusradiografeilla. Kun koostimme saadut kuvat yhteen, saimme tulokseksi 3D-visualisoinnin siitä miten kärpänen käyttää lihaksiaan lentäessään."

Ohuen varren päähän kiinnitetty kärpänen reagoi pyörittämiseen ja koitti korjata lentosuuntaansa, jolloin erityisesti ohjauslihasten toiminta saatiin näkyviin. Tätä ei ennen ole onnistuttu näkemään.

"Ohjauslihasten massa on vain noin 3 % kaikista lentämiseen vaadittavista lihaksista", kertoo tutkimusta johtanut Graham Taylor, Oxfordin yliopiston professori. "Ihmettelimme sitä miten pikkulihakset pystyvät hallitsemaan niin hyvin suurten lentämiseen vaadittavien voimalihasten toimintaa. Voimalihakset toimivat symmetrisesti, mutta ne liikuttavat jokaista siipeä eri tahdissa, jolloin ohjauslihakset pystyvät saamaan käyttöönsä osan lentolihasten voimasta käyttöönsä siipien räpytysten välissä."

Tutkimus paitsi auttaa ymmärtämään paremmin hyönteisten lentoa, niin myös tekee mahdolliseksi mikromekaanisten laitteiden paremman suunnittelun.

"Kärpäsen siiven kiinnityskohta sen kehoon on ken ties eräs monimutkaisimmista ja kestävimmistä liikkuvista liitoksista luonnossa", väittää artikkelin ensimmäinen kirjoittaja Daniel Schwyn. "Luonnolta on kestänyt 300 miljoonaa vuotta sen kehittämiseen ja se poikkeaa dramaattisesti vastaavista laitteista, joita ihminen on tehnyt."

Olennaisinta mikromekaniikan kannalta löydössä on se, jokainen lihas supistuu ja venyy vain yhteen suuntaan, mutta niiden yhteisvaikutus synnyttää monimutkaisen siipien liikeoskillaation, joka on kolmiulotteinen ja muuttuu jatkuvasti lentotilanteen muuttuessa. Insinöörit haluaisivat myös käyttää pieniä moottoreita, jotka synnyttävät vain edestakaista liikettä, monimutkaisten liikesarjojen tekemiseen.

Videolla lentolihakset on merkitty punaisella, oranssilla ja keltaisella, ja pienemmät ohjauslihakset vihreällä, sinisellä ja violetilla. Kuvissa näkyy vain kärpäsen keskiruumis.

Viite: PLoS Biology, DOI: 10.1371/journal.pbio.1001823

Koiran hajuaisti on tunnetusti paljon tarkempi kuin ihmisen: arviot paremmuudesta vaihtelevat monikymmenkertaisesta jopa miljoonakertaiseen. Ihmiselläkään ei silti ole niin kehno nenä kuin yleisesti ja hyvin pitkään on luultu.

1920-luvulla esitettiin arvio, että ihminen pystyy erottamaan 10 000 eri tuoksua. Vaikka lukuun on vuosikymmenten kuluessa viitattu lukemattomissa tieteellisissäkin artikkeleissa, se ei perustunut mihinkään tutkimukseen: sitä vain on pidetty oikeana. Nyt lääketieteen Howard Hughes -instituutissa Yhdysvalloissa asia on selvitetty.

Tutkimusta johtaneen Leslie Vosshallin mielestä on omituista, että aiempaa arviota on voitu pitää edes suuntaa-antavana. Ihmisen näköaisti perustuu kolmea eri väriä aistiviin reseptoreihin ja niiden avulla on mahdollista erottaa jopa 10 miljoonaa värisävyä. Ihmisen nenässä on erilaisia hajureseptoreita keskimäärin 400, mutta ne olisivat riittäneet ainoastaan 10 000 tuoksun erottamiseen toisistaan.

Hajuaistia ei kuitenkaan ole varsinaisesti testattu. “Me tiedämme täsmälleen, mitä taajuuksia ihminen pystyy kuulemaan, koska se on mitattu. Emme myöskään ole keksineet, että ihminen ei pysty näkemään infrapuna- tai ultraviolettisäteilyä, vaan se on testattu. Hajuaistia sen sijaan ei kukaan ole vaivautunut tutkimaan tarkasti”, Vosshall hämmästelee.

Lukemattomien tuoksujen testaaminen olisi ollut käytännössä mahdotonta tai ainakin hyvin hankalaa. Niinpä Vosshall ja hänen kollegansa sekoittivat 128 eri molekyylistä erilaisia tuoksuja. Monet molekyylit saivat yksinään aikaan tutun tuoksun, kuten vastaleikatun ruohon tai sitrushedelmän, mutta kun niistä tehtiin sattumanvaraisesti 10–30 molekyylin yhdistelmiä, suurin osa syntyneistä tuoksuista oli tyystin outoja.

Kokeeseen osallistuneille 26 vapaaehtoiselle annettiin nuuhkittavaksi kerralla kolme tuoksua: kaksi niistä oli samoja, kolmas erilainen. Tehtävänä oli yrittää tunnistaa kahdesta muusta poikkeava tuoksu. Jokainen testihenkilö teki kaikkiaan 264 kolmen tuoksun vertailua.

Tutkimuksessa ei siis tarkasteltu tuhansia erilaisia tuoksuja, vaan tulos ja uusi, faktoihin perustuva arvio ihmisen hajuaistista saatiin ekstrapoloimalla. Tutkijat pitivät kirjaa, kuinka usein testihenkilöt tunnistivat erilaisen tuoksun. Sitten he laskivat, kuinka monta tuoksua ihminen keskimäärin pystyisi tunnistamaan, jos testattavana olisivat olleet kaikki mahdolliset yhdistelmät, jotka 128 tuoksusta saa aikaan.

Tulos oli yllätys: keskivertonuuhkija pystyy erottamaan vähintään biljoona tuoksua toisistaan. Vosshallin mukaan kyse on kuitenkin varovaisesti arvioidusta alarajasta: ”Tuoksujahan on olemassa paljon enemmän kuin 128, joten todellinen lukema on paljon, paljon suurempi.”

Tuoksututkimuksen tulokset julkaistiin 21. maaliskuuta Science-tiedelehdessä.

Hajuaistista ja erityisesti sen kytkennästä makuaistiin on kerrottu Tiedetuubissa elokuussa 2013.

Nykyisin käytössä oleva sopimusjärjestelmä perustuu pitkälti 1800-luvulla luotuun lakiin, ja se kaipaisi nykyaikaistamista.

Tähän päätyivät tutkijat Turun yliopiston oikeustieteellinen tiedekunnassa. Sen sijaan että he olisivat ottaneet käteensä lakikirjat ja ryhtyneet muovaamaan lakeja uusiksi, he saivat aivan omituisen ajatuksen: entäpä jos uudistamisessa voisi käyttää hyväksi parvitutkimusta? Niinpä nämä muun muassa Olkiluoto 3:n rakennustyömaan sopimusprosesseihin perehtyneet tutkijat ottivat yhteyttä oman yliopiston biologeihin. He puolestaan toivat esiin muurahaiset, joiden toiminta soljuu eteenpäin harmonisesti ilman sopimuksia. Yksi joukko hoitaa munia, toinen hakee ruokaa, kolmas rakennustarvikkeita, neljäs suojelee yhdyskuntaa.

Ja niin juristit alkoivat muurahaisten oppilaiksi.

"Moni ajattelee, että itsekkyys on sopimisen keskeinen inhimillinen piirre", kertoo oikeustieteellisen tohtorikoulutettava Jaakko Salminen. "Näin tulee jatkossakin olemaan, mutta entä jos löytäisimme luonnosta tavan, jossa parviälyä hyödyntäen voitaisiin tasoittaa pahimpia itsekkyyshuippuja. Sopimisen tavan, jossa ymmärretään, että oman edun kannalta välillä parasta on joustaa".

Juristien lisäksi biologit innostuivat poikkitieteellisestä tutkimuksesta. Nyt takana on kaksi vuotta yhteistyötä, jossa ovat mukana myös Vaasan yliopiston johtamisen laitoksen sekä teknologian tutkimuskeskus VTT:n tutkijoita. Seminaareissa on ruodittu toimintamalleja, keinoja oppia ja toimia. Uudenlaisen sopimisen mallin siemeniä on jo kylvetty.

Pois yhden johtajan mallista

Mitä siis voisi pieni muurahainen opettaa ihmiselle? Eläinmuseon hoitaja Ilari E. Sääksjärvi kertoo esimerkkinä lehdenleikkaajamuurahaisista. Ne nousevat maan pinnalle, leikkaavat tietyn puun lehdestä palasen, jauhavat sen massaksi ja kuljettavat maan alle kammioihin. Siellä elävä sienirihmasto saa ravintonsa lehtimassasta ja näin muurahaisilla on loppumattomat ruokavarat. Siitä riittää ravintoa niin parven toukkia ja sienirihmastoa hoitaville kuin sotilaillekin.
 
Lehdenleikkaajamuurahaisen pahimpia vihollisia ovat ryhäkärpäset. Kun muurahaisen leuat on varattu lehdenkantoon, ryhäkärpänen yrittää munia näihin. Jos se onnistuu, toukat syövät muurahaisen pään sisältäpäin ja isäntä kuolee. Omin voimin ei saalistaan kantavalla lehdenleikkaajamuurahaisella ole mahdollisuutta puolustautua, joten sen vierellä kulkeekin aina pieni sotilasmuurahainen.

"Muurahaisyhteisössä otetaan huomioon myös eri yksilöiden elämäntilanne. Kun lehdenleikkaajan leuat tylsyvät, se siirtyy toisiin tehtäviin, esimerkiksi hoitamaan toukkia, eläkeläiseksi", Sääksjärvi sanoo.
 
Kun projektitutkija Kari Kaunisto lisää, että tämä kaikki toimii ilman, että yhteisössä on ulkoista johtoa tai sisäistä valvontaa, ovat oikeustieteilijätkin kiinnostuneita. Jaakko Salmisen mukaan yrityselämän yksi keskeisistä ongelmista on ratkaista, kuka hommaa johtaa. Tyypillisesti kaikki toiminnot kerätään yhden johdon alle, muurahaisilla riittää ryhmän toimintamalli.
 
"Voisimmeko löytää orgaanisemman mallin, jossa toimittaisiin parven pelisäännöin ilman selkeää johtajaa", kysyy Salminen.

Kyse ei ole vain siitä, että koululaiset kopioivat kotitöihinsä materiaalia suoraan internetistä, vaan nyt myös tutkijat leikkaavat ja liimaavat materiaalia muista tutkimuksista ja esittävät tuloksia omina, ainutlaatuisina tutkimuksinaan. Kuuluisuuden kutsu saa myös yhä useamman tutkijan suoranaisesti väärentämään tuloksiaan, jotta tulokset olisivat upeampia.

Sitä mukaa kun tutkimuksen määrä on lisääntynyt ja huijaaminen on tullut helpommaksi, ovat jopa aiemmin laadukkaana tunnetut julkaisut päästäneet vahingossa läpi täyttä kukkua. Esimerkiksi Nature hylkäsi yksistään viime kuussa 120 tietokoneella automaattisesti tehtyä julkaistavaksi tarjottua artikkelia.

Yksi olennainen syy huijaukseen on luonnollisesti rahoituksen saaminen omalle tutkimukselle. Lääketieteeseen keskittyneen Lancet -julkaisun tekemän kartoituksen mukaan huimat 85% maailman lääketieteelliselle tutkimukselle annetusta rahoituksesta oli myönnetty hankkeille, jotka olivat kyseenalaisia.

Tutkimusta tutkimuksesta

Onneksi kuitenkin sama tekniikka, joka mahdollistaa helpon tutkimuskopioinnin, tekee mahdolliseksi myös niiden paljastamisen. Itse asiassa huiputtajien löytämisestä on itsesään kehittymässä vähitellen oma tieteenalansa.

Stanfordin yliopisto on käynnistämässä erityistä tutkimuslaitosta huonojen tai valheellisten tutkimusten jäljittämistä varten. The Economist -lehden mukaan uuden METRIC -keskuksen (Meta-Research Innovation Center) ideoija on yliopiston epidemiologian professori John Ioannidis, joka on tähän mennessä taistellut löysää tai jopa tietoisesti tehtyä valheellista tutkimusta vastaan vuodesta 2005 alkaen.

Hän julkaisi itse silloin artikkelin "Why most published research findings are false", eli "Miksi suurin osa julkaistuista tutkimustuloksista on virheellisiä". Taustalla oli havainto siitä, että toiveikkaasti tehty tulosten analysointi, pienet näytemäärät (tai muuten vähäinen havaintomateriaali) ja kehnot ideat tuottavat yleensä kaikkea muuta kuin kelpoa tulosta.

Samaa aihepiiriä on lähestynyt myös huumorijulkaisu "Journal of Irreproducible Results"; tieteellinen sana "irreproducible" tarkoittaa sitä, että tutkimuksen toistaminen ja siten sen todentaminen on hankalaa tai mahdotonta. Tämä onkin poliittisesti korrekti tapa sanoa, että tutkimus on tehty täysin päin mäntyä.

METRIC-laboratorion tehtävänä on yhdistää eri aloilla toimivia tieteen laadusta kiinnostuneita tutkijoita, jotta esimerkiksi tilastotieteilijät voivat käydä läpi lääketieteellisen tutkimuksen matemaattista osaa. Samoin muut eri alojen tuntijat voivat paljastaa heikkouksia tutkimuksissa, joissa käytetään heidän omia tutkimusalojaan ikään kuin työkaluina muunlaisten tulosten saamiseen. Päähuomio on ainakin aluksi lääketieteessä.

Kaikkia maailmassa julkaistua tutkimuksia on mahdotonta käydä läpi, joten METRIC tekee satunnaisotoksia ja ottaa vastaan vinkkejä.

Ioannidis ja keskuksen toinen perustaja Steven Goodman ryhtyvät julkaisemaan julkaisua, missä käydään läpi julkaisuistuja tutkimuksia ja niissä esiintyviä omituisuuksia. Ja lisäksi tulossa on myös tieteellisiä konferensseja asian tiimoilta. Tutkijat siis käyttävät tutkijoiden työtapoja tutkimusten tutkimiseen ja niistä keskustelemiseen.

Tavoitteena ei ole suinkaan vain hämäräperäisten kollegoiden kiusaaminen, vaan toive siitä, että tarkistusten uhka saa tutkijoita toimimaan huolellisemmin. Suurin osa kyseenalaisista tutkimuksista on tehty hyvässä uskossa, ilman aikomusta huijata, mutta kenties kiireessä tai huonosti valmistellen. METRIC aikoo siksi kehittää työkaluja ja menetelmiä, joilla tutkimuksia voi parantaa helposti – tai ainakin tutkimusmetodeihin voi kiinnittää helposti huomiota.

Ainakaan uusi laboratorio ei ole toistaiseksi itse syyllistynyt valheellisen tiedon julkaisuun, sillä heidän oma nettisivunsa näyttää vielä vain Stanfordin yliopiston nettisivupohjaa, mihin uuden METRICin väen pitäisi laittaa tietonsa näkyviin. Toivottavasti pian!

Otsikkokuvassa on Lego-ukko tutkijana Flickr-kuvapalvelusta.

Kukapa ei olisi kauhistellut karkkia ja kakkua ahmineiden lasten riehumista synttärijuhlissa. Äkillinen verensokerin nousu aiheuttaa ylenpalttista aktiivisuutta ja päätöntä vouhottamista, joka hellittää vasta kun sokerishotin terävin kärki on taittunut.

Tutkimus on kuitenkin osoittanut, että sokerihumala on pelkkä myytti. Mielenkiintoista on se, että tutkimus tehtiin jo 20 vuotta sitten. Se ei kuitenkaan ole estänyt käyttämästä uskomusta tekosyynä jälkikasvun riehumiselle – silloinkin kun käytös ei välttämättä ole ollut mitenkään tavallisuudesta poikkeavaa.

Brittitutkimuksessa oli mukana 25 esikouluikäistä (3–5-v.) ja 23 alakouluikäistä (6–10-v.) lasta, jotka olivat vanhempiensa mukaan “sokeriherkkiä” eli taipuvaisia reagoimaan voimakkaasti saamaansa sokeriin. Lapset ja heidän perheensä noudattivat kolmea eri ruokavaliota peräkkäisten kolmen viikon jaksojen aikana.

Ensimmäisessä jaksossa ruokavalio sisälsi runsaasti sakkaroosia eli tavallista sokeria ja toisessa niukasti sakkaroosia, mutta sen lisänä oli keinotekoista makeutusainetta eli aspartaamia. Kolmannessa jaksossa ruokavaliossa oli edelleen niukasti sakkaroosia, mutta sen ohella se sisälsi sakariinia, joka on myös keinotekoinen makeutusaine. Sen ei kuitenkaan ollut todettu aiheuttavan samanlaista yliaktiivisuutta kuin sakkaroosi ja aspartaami.

Lasten käytöstä arvioitiin ainoastaan viikoittain, joten vanhempien havainnoilla oli tutkimuksessa suuri merkitys. Tarkastelun kohteena oli yli kolmekymmentä käyttäytymiseen ja kognitiivisiin kykyihin liittyvää tekijää. Tulokset olivat yllättäviä. Alakouluikäisillä lapsilla kolmen eri ruokavalion välillä ei näkynyt minkäänlaisia merkittäviä eroja. Esikouluikäisillä oli eroavaisuuksia neljän tekijän kohdalla, mutta niissä ei ollut havaittavissa mitään säännönmukaisuutta. 

Sokerihumala ei iskenytkään

Mielenkiintoisinta ilmiössä on se, että liiallinen sokerin nauttiminen näyttää vaikuttavan enemmän aikuisiin kuin lapsiin, vaikka sokeria söisivät vain lapset. Toisessa tutkimuksessa tarkasteltiin 35 poikaa, jotka heidän äitiensä mukaan olivat herkkiä sokerille. 5–7-vuotiaat pojat jaettiin äiteineen kahteen satunnaisesti valikoituun ryhmään. Toisessa ryhmässä äideille kerrottiin, että heidän lapsilleen on annettu suuri määrä sokeria, toisessa heille annettiin ”lumelääkettä” eli aspartaamia.

Testin jälkeen äideiltä kyseltiin heidän lastensa käyttäytymisestä testin aikana. Sokeria saaneiden ryhmässä poikien käytös oli äitien mukaan muuttunut odotusten mukaisesti vilkkaammaksi. Testin juju oli siinä, että kummassakin ryhmässä lapset olivat saaneet aspartaamia.

Testitilanne tallennettiin videolle, jonka asiantuntijat analysoivat. Lapset näyttivät touhuavan tavalliseen tapaan, mutta ”sokerihumalaisten” äidit seurasivat tarkemmin lastensa tekemisiä ja näkivät mielestään selviä merkkejä yliaktiivisuudesta. Tutkimus ei selvittänyt, miten isät olisivat pärjänneet vastaavassa tilanteessa.

Usko myyttiin on vahva, vaikka mutu-tuntumakin tarjoaa todisteita siitä, että sokerin ahmiminen ei vaikuta käyttäytymiseen, ei ainakaan oletetulla tavalla. Takapenkkiläisille aakkosasemalta ostetut matkanamit hupenevat yleensä liki valon nopeudella, mutta silti niiden vaikutus on pitkällä autoiluetapilla pikemminkin rauhoittava.