Tecnologia Científica

O curso que ensina professores
As técnicas optogenéticas que ele usa estão na vanguarda da pesquisa em neurociência, e vários membros do corpo docente da Caltech as usam para expandir os limites da pesquisa do cérebro.
Por Andrew Moseman - 13/03/2021


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Andrey Andreev, um pesquisador pós-doutorado associado no laboratório do professor de biologia da Caltech David Prober, constrói microscópios que lançam raios laser nos cérebros do peixe-zebra. Andreev e seus colegas observam as mudanças neurais envolvendo o cálcio, que são um sinal revelador da atividade neural em partes específicas do cérebro do peixe. O objetivo: compreender o circuito neural do sono , que é notavelmente semelhante no peixe-zebra e nos humanos.

As técnicas optogenéticas que ele usa estão na vanguarda da pesquisa em neurociência, e vários membros do corpo docente da Caltech as usam para expandir os limites da pesquisa do cérebro. Mas essas habilidades são difíceis para os pesquisadores mais jovens adquirirem, diz Daniel Lee, pesquisador sênior do laboratório Prober e pesquisador associado. “Não existe um manual sobre como fazer isso”, diz ele. Então Lee e Andreev fizeram um. A dupla criou e ministrou um curso de inverno de 2021 chamado "Calcium Imaging and Optogenetic Approaches in Neuroscience" como parte do Bi 23, um curso Caltech de longa data que permite pesquisadores seniores, pós-doutorandos e alunos de pós-graduação na Divisão de Biologia e Engenharia Biológica (BBE ) para criar uma aula de três horas de crédito do zero e explorar sua abordagem de ensino.

Alice Huang, professora associada sênior da BBE, dirigiu Bi 23 por mais de uma década. Ela trabalhou na Harvard Medical School quando a instituição fez a transição de um modelo de ensino didático tradicional para um mais aberto, inclusivo e informal. Quando ela foi convidada para liderar o Bi 23, Huang trouxe essa experiência para a tarefa de encorajar os pesquisadores e professores em formação do Caltech a explorar novas ideias.

“No passado, as universidades apenas presumiam que as pessoas viriam e, se elas conhecessem bem um assunto, o ensinariam”, diz Huang. "Mas os jovens cientistas precisam saber que existem diferentes estilos de ensino e diferentes abordagens." Bi 23 também oferece uma oportunidade para jovens pesquisadores ganharem experiência de ensino antes de entrarem no mercado de trabalho, o que Huang diz ser uma grande motivação para muitos de seus professores voluntários.

O curso é uma bênção não apenas para os professores, mas também para seus alunos, uma vez que as classes criadas como parte do Bi 23 cobrem tópicos de todo o espectro da biologia, incluindo alguns que podem não ser abordados em outro lugar no currículo Caltech. Nos últimos anos, houve um curso de observação de pássaros que se mostrou tão popular que os alunos organizaram sua própria viagem para a América do Sul depois. Essa atividade em pessoa não seria possível durante a pandemia COVID-19, entretanto, os instrutores Bi 23 de 2021 se voltaram para tópicos importantes que poderiam ser cobertos remotamente.

Inspirada pela forma como movimentos como Black Lives Matter forçaram uma série de injustiças raciais subjacentes à vanguarda da mente do público, a estudante Suzy Beeler criou "Na Intersecção da Biologia e da Raça" para dar aos alunos um fórum para lidar com a forma como a biologia usado para promover ou justificar a desigualdade. Seus alunos discutiram a história de Henrietta Lacks , a mulher negra que morreu de câncer na década de 1950 e cuja linha de células HeLa preservada continua em uso na pesquisa do câncer. Eles também responderam à decisão do Caltechpara remover os nomes dos proponentes da eugenia dos prédios e homenagens do campus. Os alunos conduziram outras discussões em classe sobre tópicos nos quais estavam interessados, como a decisão das Olimpíadas de colocar limites de testosterona em atletas do sexo feminino, o que parece afetar desproporcionalmente as mulheres negras, diz Beeler.

“Não sou uma especialista nisso; passo a maior parte do meu dia mexendo no laboratório”, diz ela. "Mas finalmente decidi fazer este curso porque acho que muitas pessoas estão motivadas agora a fazer algo construtivo. Trata-se de criar um espaço para apenas tornar as pessoas cientes desses tópicos. Portanto, uma grande parte do curso é conduzida por alunos discussões, o que foi feito de forma muito intencional. "

Como Beeler, Andreev e Lee adaptaram seu curso com base em onde seus alunos queriam ir. Lee diz que primeiro abordou a classe a partir de uma estrutura teórica para explicar os princípios por trás das técnicas de optogenética, mas seus alunos pediram um treinamento prático mais prático, o que levou a uma grande mudança no foco da classe. "O que torna uma aula envolvente é realmente conhecer o seu público e o que eles querem aprender", disse Lee. "A essência do aprendizado Caltech é esse tipo de ambiente de pequeno grupo que nos permite adaptar nosso ensino rapidamente. O Bi 23, especificamente, dá a você muita liberdade para ensinar dessa forma."

Como o aprendizado remoto impedia que os alunos obtivessem treinamento prático para fazer medições, afirma Andreev, os instrutores os apresentaram a outras partes cruciais de um estudo de neurociência bem-sucedido. Ele e Lee encarregaram seus alunos de projetar seu "experimento dos sonhos" e os conduziram através do campo minado de obstáculos no projeto de experimentos bem-sucedidos. Eles também dedicaram uma ou duas aulas à tarefa de análise de dados, porque separar os dados úteis do ruído nas medições da atividade cerebral requer muito mais tempo do que fazer as próprias medições.

Huang diz que seus professores Bi 23 fazem um excelente trabalho não apenas na preparação de um curso, mas também na preparação para se adaptar aos alunos, graças em parte à capacidade de buscar aconselhamento e ajuda do Centro de Ensino, Aprendizagem e Extensão (CTLO) da Caltech . "Ter o grupo CTLO da Caltech disponível para eles acaba de ser fantástico", diz Huang. "A Caltech possui esses recursos notáveis ​​para apoiar o ensino e a aprendizagem."

Outro impulso para os professores Bi 23? Um grupo de alunos famintos por conhecimento. Como diz Huang: "Há algo muito especial em ensinar as pessoas que querem aprender sobre o que você está falando."

 

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