Tällaisella tyhjiökammiolla selviää elektronin muoto. Kuva: B. R. O'Leary / ACME Collaboration
Tällaisella tyhjiökammiolla selviää elektronin muoto. Kuva: B. R. O'Leary / ACME Collaboration

Tutkijat etsivät kananmunamaista hiukkasta.

Viime vuonna Higgsin hiukkasen löytyminen toi näyttöä aineen perusrakennetta selittävän hiukkasfysiikan standardimallin puolesta. Teoria ei kuitenkaan pysty selittämään muun muassa pimeän aineen olemassaoloa, ja rakennelmaa on sen vuoksi pyritty laajentamaan.

Täydentävät teoriat, kuten supersymmetria, olettavat lisää alkeishiukkasia nykyisin tunnettujen lisäksi.  Uusia hiukkasia voidaan etsiä tutkimalla atomin ytimiä ympäröivien elektronien muotoa, jossa tulisi näkyä hiukkasten vaikutus.

Standardimallin mukaan elektronien pitäisi olla lähes täydellisen pallon muotoisia. Sitä vastoin monet täydentävät teoriat ennustavat, että elektronit poikkeavat jonkin verran pallomuodosta.

Nyt Harvardin ja Yalen yliopiston yhteisen Acme-hankkeen tutkijat työtovereineen ovat mitanneet elektronin muodon tarkemmin kuin koskaan. He etsivät sähköiseksi dipolimomentiksi kutsuttua vääristymää.

Vääristymästä saa käsityksen, jos kuvittelee pallon, jonka toiselta navalta vuolee pois ohuen kerroksen ja liittää sen vastakkaiselle navalle. Mitä suurempi kerros on, sitä suurempi on dipolimomentti. Acmen mittausten tarkkuudesta kertoo se, että jos pallo olisi maapallon kokoinen, laite havaitsisi hiuksen kymmenestuhannesosan vahvuisen kerroksen, joka olisi siirretty navalta toiselle.

Tutkijat eivät saaneet näkyviin pallomuodon vääristymää. Havainto sulkee pois joitakin standardimallia täydentäviä supersymmetrian muunnelmia. Tutkijoiden vakaa aikomus on kuitenkin päästä vielä tarkempiin mittauksiin ennustettujen hiukkasten löytämiseksi.

Tutkimuksen julkaisi Science.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28663
Liittynyt16.3.2005

Ennätystarkka mittaus elektronin muodosta karsii fysiikan teorioita

Luotio kirjoitti: Mitä esimerkiksi tarkoittaa elektronin pyöreys jos elektroni ei oikeasti ole pieni pallo vaan pieni vääristymä kvanttikentässä? Se tarkoitta sen häiriön muotoa. Häiriötä voidaan kuvata ajasta ja paikasta riippuvalla funktiolla, jonka paikkariippuvuus voi olla enemmän tai vähemmän pallosymmetrinen. Tässä tapauksessa mitattu funktio oli elektronin sähkävaraus. Mielivaltainen sähkövarausjakauma voidaan muuttaa esimerkiksi palloharmonisten funktioden sarjaksi. Yksi niistä on...
Lue kommentti
Neutroni
Seuraa 
Viestejä28663
Liittynyt16.3.2005

Ennätystarkka mittaus elektronin muodosta karsii fysiikan teorioita

Tuo koe on tehty juurikin siksi, että löydettäisiin virheitä teorioista ja samalla vihje siitä millainen teoria on astetta oikeampi ja kuvaa uuden ilmiön. Totuus on varmasti käsittämättömän paljon monimutkaisempi kuin vähäpätöinen maailmankaikekuden osarakenne, ihmisen aivot, voivat koskaan tajuta. Lakkaa hyvä mies kuvittelemasta itseäsi maailman navaksi, jota jopa luonnonlait nöyristelevät.
Lue kommentti

Moni asiantuntija pitää luokitusta taudiksi ennenaikaisena.

Maailman terveysjärjestö WHO on lisännyt peliriippuvuuden kansainväliseen ICD-11-tautiluokitukseen. Video- tai digipelien ongelmapelaaminen on nyt siis virallisesti määritelty mielenterveyden häiriöksi. Tautiluokituksessa se rinnastuu esimerkiksi päihde- ja rahapeliriippuvuuteen. WHO toisin sanoen katsoo, että digipelaaminen voi olla yhtä koukuttavaa kuin huumeet.

”Konsultoituamme asiantuntijoita ympäri maailmaa ja tarkasteltuamme todistusaineistoa perusteellisesti päätimme, että tämä häiriö tulisi lisätä luokitukseen”, kertoo WHO:n mielenterveys- ja päihdejaoston johtaja, tohtori Shekhar Saxena uutistoimisto AFP:lle.

Miljardit ihmiset pelaavat erilaisia pelejä kännyköillä, konsoleilla, tietokoneilla ja muilla laitteilla. Länsi-Euroopassa on arvioitu, että lapsista ja nuorista kaksi kolmasosaa harrastaa pelaamista. Joissain maissa suurin osa aikuisistakin pelaa.

”Emme väitä, että kaikki pelaaminen on patologista”, Saxena korostaa. Hänen mukaansa ongelmapelaaminen koskettaa hyvin pientä osaa pelaajista. Yhden arvion mukaan pelaaminen voi muodostua ongelmaksi noin 8–12 prosentille ihmisistä.

Ongelmapelaamisesta on tautiluokituksen mukaan kyse silloin, kun elämänhallinta alkaa rakoilla. Ihminen voi käyttää suuren osan valveillaoloajastaan pelaamiseen ja laiminlyödä muita asioita.

Digipeliriippuvuuden diagnosointiin on määritelty kolme tärkeää kriteeriä.

”Ensimmäinen on, että pelaaminen menee kaiken muun tekemisen yli ja muu elämän sisältö jää reuna-alueelle”, kertoo luokituksen laatimiseen osallistunut tohtori Vladimir Pozniak CNN-uutiskanavalle.

Toinen on se, että ihminen ei kykene hallitsemaan käytöstään, vaikka siitä alkaa aiheutua ongelmia elämään. Pelaaminen jatkuu ja saattaa vain lisääntyä. Diagnoosi vaatii, että käytös on ”jatkuvaa ja toistuvaa” sekä ”riittävän vakavaa”.

Kolmanneksi pelaamisesta tulee koitua potilaalle ahdistusta ja ongelmia henkilökohtaisissa suhteissa tai työelämässä. Yöunet saattavat jäädä vähäisiksi, ruokavalio huonontua ja liikunta jäädä taka-alalle. Kriteerit ovat siis hyvin pitkälti samat kuin päihde- ja uhkapeliriippuvuudessa.
WHO katsoo diagnoosin edellyttävän, että ongelmakäytös on jatkunut vähintään vuoden. Pozniakin mukaan hoito nojaisi kognitiiviseen käyttäytymisterapiaan.

Näyttö vielä heikkoa

Erilaisia pelejä on valtavasti, ja niiden käyttötarkoitukset voivat olla ihmisillä hyvin erilaisia. Muun muassa tästä syystä moni tutkija pitää ongelmallisena digipeliriippuvuuden niputtamista yhdeksi sairaudeksi.

26 psykologia ja pelitutkijaa kritisoi viime vuonna Journal of Behavioural Addictions -lehdessä WHO:n aietta lisätä ongelmapelaaminen tautiluokitukseen.

”Taustalla oleva tieteellinen pohja on heikkoa. Tutkimusalalla esiintyy useita ristiriitoja ja epäselvyyksiä eikä asiasta vallitse konsensusta”, he muun muassa kirjoittavat.

Tutkijat kritisoivat myös sitä, että diagnoosipohja nojaa liian vahvasti päihde- ja uhkapeliriippuvuuteen eikä ota huomioon digipelaamisen kontekstia ja kulttuuria. Pelaaminen on niin yleinen ja monihaarainen harrastus, että sitä on vaikea niputtaa yhdeksi, monoliittiseksi kokonaisuudeksi.

Video- ja digipelaamisen toisinaan nostattamat moraalipaniikit saattavat näiden tutkijoiden mukaan myös johtaa häiriön ylidiagnosointiin lapsilla ja nuorilla. Ylipäänsä digipelaamishäiriön määritteleminen taudiksi patologisoi ilmiötä, joka on lopulta yksi ajanvietemuoto ”siinä missä tanssiminen, urheilu, seksi tai puutarhanhoito”, tutkijat kirjoittavat.

Psykologian professori Chris Ferguson vaati viime vuonna Pnas-tiedelehdessä  julkaistussa peliriippuvuutta käsittelevässä artikkelissa vahvempaa tutkimusnäyttöä siitä, että digipeliriippuvuus todella on oma sairautensa eikä aiheudu muista ongelmista ja mielenterveyshäiriöistä henkilön elämässä.

”Masentuneet ihmiset voivat maata sängyssä koko päivän, mutta emme silti sano, että he ovat sänkyriippuvaisia”, Ferguson vertaa.

On kiistatonta, että joillekin pelaamisesta tulee todellinen ongelma, joka vaatii apua. Tutkijoiden kritiikki kohdistuu vain siihen, onko digipeliriippuvuutta järkevää määritellä omaksi mielenterveyden häiriökseen, kuten WHO nyt on tehnyt.

Suomessa Sosiaalipedagogiikan säätiö Sosped on tuottanut hiljattain tutkimuskatsauksen  viihteellisestä ja ongelmallisesta digipelaamisesta.
Helsingin yliopiston tutkijat Soile Kuuluvainen ja Terhi Mustonen ovat katsauksessa koonneet yhteen tutkimustietoa digipelaamisesta ja ongelmapelaamisesta.

He kirjoittavat yhteenvedossa, että ongelmalliseen digipelaamiseen liittyy kiinteästi runsas pelaamiseen käytetty aika. Tiettyä tuntimäärää, jossa pelaaminen muuttuisi ongelmalliseksi, ei kuitenkaan ole mahdollista asettaa yksilöiden erilaisten elämäntilanteiden vuoksi.

Toisaalta ongelmallisesta digipelaamisesta tehtyä laadullista tutkimusta on hyvin niukasti, etenkin pelaajan itsensä näkökulmasta.

”Tutkimustiedon pohjalta voisi ajatella, että digipelaamisen ongelmallisuutta pohdittaessa on erityisen tärkeää kuunnella digipelaajan omaa kokemusta siitä, miksi hän pelaa ja mitä pelaaminen hänen elämässään merkitsee”, Kuuluvainen ja Mustonen kirjoittavat.

Erityisen tärkeää on tunnistaa ja myöntää pelaamisen taustalla vaikuttavat syyt, jos pelaamisen vähentäminen ei onnistu, vaikka digipelaaja itse niin haluaisi tai se olisi hänen ulkopuolisten velvoitteidensa vuoksi välttämätöntä, tutkijat sanovat. Tällöin tilanteeseen on hyvä hakea apua esimerkiksi terveydenhuollon ammattilaisilta tai muilta saman kokeneilta. 

X- ja Y-kromosomin yhdistelmästä syntyy yleensä poika ja kahdesta X-kromosomista tyttö muttei aina. Kuva: Dept of clinical cytogenetis, Addenbrookes hospital/SPL.

Tutkijat paikansivat perimästä alueen, joka käynnistää miehen kehityksen.

Sukupuolikromosomeistaan riippumatta ihmiset ovat ensi viikot kohdussa samanlaisia. Ulkoisesti pojaksi kasvaminen alkaa, kun Y-kromosomissa aktivoituu niin sanottu sry-geeni. Se käynnistää kivesten muodostumiseen tarvittavat geenit.

Joskus sry ei aktivoidukaan, ja XY-kromosomit saaneesta sikiöstä kehittyykin nainen. Vastaavasti miehellä voi harvinaisissa tapauksissa olla XX-kromosomit, jos sry-geeni siirtyy X-kromosomiin.

Sry-geeni ja sen vaikutus on tunnettu jo pitkään, mutta nyt tutkijat raportoivat Science-lehdessä löytäneensä ihmisen perimästä kytkimen, joka säätää sen tekemisiä.

Vain pieni osa perimästämme on varsinaisia geenejä, jotka koodaavat proteiineja. Valtaosa – yli 90 prosenttia – on niin sanottua ei-koodaavaa dna:ta. Sitä on harhaanjohtavasti kutsuttu roska-dna:ksi, vaikka silläkin on tärkeä rooli eliön toimintojen säätelyssä.

Juuri tästä on kyse uudessa tutkimuksessa. Lontoossa sijaitsevan Francis Crick -instituutin ja kolmen muun yliopiston tutkijat onnistuivat paikantamaan juuri sen pätkän dna:ta, joka saa geenit työskentelemään niin, että XY-kromosominen alkio kehittyy pojaksi kiveksineen päivineen.

Sry-geeni nimittäin käskee sox9-geeniä tuottamaan proteiinia, joka saa miessukuelimet alulle. Sox9-proteiinia tarvitaan juuri tietyllä hetkellä yksilönkehityksessä, ja silloin sen tuotantoa buustaa vahvistaja-alue nimeltään enh13. Se on aivan eri kohdassa perimää kuin itse sox9-geeni, yli puolen miljoonan emäsparin päässä “roska-dna:n” seassa.

Enh-13-vahvistajan löytämistä voi hyvällä syyllä verrata neulan äkkäämiseen heinäsuovasta. Tutkijat osoittivat tämän vahvistaja-dna:n toiminnan poistamalla hiirten perimästä sen alueen, jolla vahvistaja sijaitsee. Sen jälkeen kävi todella niin, että XY-kromosomisista hiiristä kehittyi naaraita, kun oikeat geenit eivät kyenneet muodostamaan niille kiveksiä. Niille kasvoikin munasarjat.

Hiirillä enh-13 sijaitsee perimässä alueella, joka on täysin verrannollinen ihmisen vastaavaan alueeseen. Tiedetäänkin, että myös XY-kromosomilliset ihmiset, joilta puuttuu dna:ta tältä alueelta, kehittyvät vastoin sukupuolikromosomejaan naisiksi.

”Yleensä useat alueet työskentelevät yhdessä vahvistaakseen tiettyjen geenien ilmentymistä niin, ettei mikään yksittäinen vahvistaja vaikuta äärimmäisen paljon. Löysimme tutkimuksessa neljä vahvistajaa, mutta olimme todella yllättyneitä huomatessamme, että yksi ainoa vahvistaja pystyy hallitsemaan niin merkittävää asiaa kuin sukupuolen määräytymistä”, sanoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, tohtori Nitzan Goen tiedotteessa

Nykytiedon valossa ihmisen noin 21 000:a geeniä säätää miljoona tällaista vahvistajaa. Niiden tutkimus voi auttaa ymmärtämään ihmisen perimän monimutkaisia mekanismeja entistä tarkemmin. Nyt tehdystä löydöksestä voi olla apua sukupuolenkehityksen geneettisten häiriöiden määrittämiseen.