Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Vad kan vi lära oss av kaos och rabies?

2017-02-08

Torsdagen den 9 februari är det åter dags för Celsius-Linnéföreläsningarna. Då kommer två av världens främsta forskare till BMC vid Uppsala universitet för att berätta om kopplingen mellan deras forskning och aktuella frågor om våra liv och vår samtid.

Vi har intervjuat värdarna för årets föreläsare som här berättar vad vi kan förvänta oss att få lära oss.
 

RÄKNA MED KAOS
 

Årets Celsiusföreläsare är professor emeritus i matematik John Guckenheimer vid Cornell University, USA. Hans värd är Warwick Tucker, professor i matematik och prefekt vid matematiska institutionen vid Uppsala universitet.

John Guckenheimer


John Guckenheimers föredrag har titeln The Remarkable Universality of Nonlinear Dynamics – vad handlar det om?

Warwick Tucker: – Hans föredrag ska handla om ämnet dynamiska system som ibland även kallas för kaosteori. Det är ett stort forskningsområde som har nära hundra år på nacken och beskriver hur allt från mikrobiologiska till galaktiska system utvecklas över tid. Inom ämnet dynamiska system försöker man helt enkelt ta reda på vad som händer i det långa loppet. John Guckenheimer är världsledande inom dynamiska system och har starkt bidragit till utveckningen hos stora delar av detta forskningområde. Så det här är ett ypperligt tillfälle att lära sig mer från en världsauktoritet.
 

Varför är det viktigt att känna till dynamiska system?

Warwick Tucker,
professor vid
matematiska
institutionen
och värd för året
Celsiusföreläsare
John Guckenheimer.

– Därför att hela vår tillvaro bygger på alltmer komplicerade system och modeller. Ska man förstå systemmodeller som till exempel klimatmodeller eller finansiella system måste man veta något om teorin för dynamiska system. För hundra år sen studerade man astronomiska fenomen och frågade sig om solsystemet var stabilt. Idag undersöker vi tillvaron på alla skalor; allt från riktigt finkorniga nivåer, som intracellulära reaktioner, till grovkorniga system som modellerar globala folkvandringar.

– Meteorologi är ett klassiskt exempel på ett dynamiskt system där man kan bevisa att även enkla modeller uppvisar kaos. Det innebär att man inte kan göra prognoser hur långt fram i tiden som helst. Det ger också annan viktig information: när ska vi ge upp? När är det inte värt att ödsla mer tid och pengar på att försöka ta fram långtidsprognoser?

– Dynamiska system går att förklara utifrån många vardagliga exempel och kan kopplas till en rad skilda områden som biologi, fysik, sociologi, ekonomi och medicin. Allt beror på vad det är man vill tillämpa det på, och vilken expertkunskap man behöver. Men de matematiska metoderna är desamma och det är det som gör dynamiska system så intressant tycker jag.


Har du själv någon fråga du är nyfiken på och skulle vilja ställa till John Guckenheimer?

– Eftersom dynamiska system också är mitt forskningsområde så skulle jag kunna ställa en hel del frågor om det. Men jag är mer intresserad av hans tankar kring hur matematiken har förändrats och kommer att fortsätta förändras med intåget av de extremt kraftiga datorerna vi har tillgång till nu. Matematik har existerat i tusentals år men det är bara de senaste 50 åren vi har haft tillgång till den enorma ökningen i  beräkningskraft. Hur kommer matematiken att omformas med hjälp av våra möjligheter att göra sådana här beräkningar och simuleringar?


CELSIUS-LINNÉFÖRELÄSNINGAR 9 FEBRUARI, 2017

Tid: kl.14.00 – ca 17.00

Plats:  The Svedbergsalen (B8), BMC (Biomedicinskt centrum)

Fri entré. Ingen registrering behövs.

 

CELSIUS-LINNÉSYMPOSIUM 10 FEBRUARI, 2017

Tid: kl.09.30 – 15.00

Plats:  The Svedbergsalen (B8), BMC (Biomedicinskt centrum)

Fri entré. Ingen registrering behövs.

 

Läs mer om Celsius-Linnéföreläsningar och symposium vid Uppsala universitet

Mer om John Guckenheimers forskning

 

Anneli Björkman

 

RABIES - EN NYCKEL TILL KUNSKAP OM OSS SJÄLVA

 

2017 års Linnéföreläsare är professor Peter L. Strick, forskare i neurobiologi vid University of Pittsburgh, USA. Hans värd är Per Ahlberg, professor i evolutionär organismbiologi vid Uppsala universitet.
 

Peter L. Stricks föredrag har titeln Using Rabies Virus to Investigate the Mind-Body Problem – vad handlar det om?

Peter L. Strick

Per Ahlberg: – Han ska prata om hur man kan studera kopplingarna mellan vår upplevda verklighet i hjärnan och våra kroppsliga reaktioner. Det är välkänt att kroppen svarar väldigt tydligt på sinnesstämningar, att man faktiskt kan bli fysiskt sjuk av att må psykiskt dåligt, så kallade psykosomatiska fenomen. Ett exempel på det är barnet som får ont i magen för att det inte vill gå till skolan. Vad som gör Peter Stricks forskning så intressant är att han arbetar på den fysiska basen för den sortens upplevelser. Han spårar nervbanor som sammanbinder hjärnbarken, den delen av hjärnan där många av våra avancerade mentala funktioner äger rum, med bland annat binjurarna som producerar exempelvis adrenalin. På så sätt kan vi se ett direkt kopplingsschema mellan hjärna och kropp.

– Problemet är ju att nervsystemet är otroligt komplicerat med miljarder nervceller som är ihopkopplade på alla möjliga sätt. För att förstå det schemat behöver man kunna spåra kopplingskedjor inom nervsystemet med någon märkningssubstans. Och den Strick använder är genmodifierat rabiesvirus. Rabies är ju en av de allra mest fruktansvärda sjukdomar vi känner till: en virussjukdom man får genom djurbett och som på mycket kort tid förstör hjärnan och leder till vansinne och död. Men det sprider sig längs just nervbanorna och går därför att använda för att studera kopplingsschemat.

– Vad som är ovanligt med Peter Strick är att här har vi en forskare som arbetar på någonting med väldigt direkta kopplingar till vår självupplevda verklighet. Alltså inte bara hur världen där ute ser ut, utan hur vi upplever oss själva. Han kommer att prata om de saker som har anknytning till sinnesstämningar och fysiska upplevelser som vi  alla själva har haft, och som att trots att de är en väldigt central del av vår fysiska livsupplevelse egentligen hittills inte har varit förstådda alls på ett mekanistiskt plan. Så det ska bli väldigt intressant att lyssna till.


Dagen efter föreläsningen deltar Celsius-Linnéföreläsarna i ett seminarium på BMC på temat Behavior and pattern - complexity made simple, vilket också är öppet för allmänheten – vad kommer Peter Strick att tala om då?

Per Ahlberg,
professor vid
institutionen för
organismbiologi
och värd för årets
Linnéföreläsare
Peter L. Strick.


– Han kommer att köra vidare på temat för föreläsningen och tala om varför möss inte kan spela fiol. Det kommer helt enkelt att handla om hjärna-kroppkopplingar: hur vi och möss hanterar olika sorts information och vad vi är kapabla att göra med de förmågorna.

 

CELSIUS-LINNÉFÖRELÄSNINGAR 9 FEBRUARI, 2017

Tid: kl.14.00 – ca 17.00

Plats:  The Svedbergsalen (B8), BMC (Biomedicinskt centrum)

Fri entré. Ingen registrering behövs.

 

CELSIUS-LINNÉSYMPOSIUM 10 FEBRUARI, 2017

Tid: kl.09.30 – 15.00

Plats:  The Svedbergsalen (B8), BMC (Biomedicinskt centrum)

Fri entré. Ingen registrering behövs.

 

Läs mer om Celsius-Linnéföreläsningar och symposium vid Uppsala universitet

Mer om Peter Stricks forskning