Andrey Andreev, um pesquisador pa³s-doutorado associado no laboratório do professor de biologia da Caltech David Prober, constra³i microsca³pios que lana§am raios laser nos cérebros do peixe-zebra. Andreev e seus colegas observam asmudanças neurais envolvendo o ca¡lcio, que são um sinal revelador da atividade neural em partes especa­ficas do cérebro do peixe. O objetivo: compreender o circuito neural do sono , que énotavelmente semelhante no peixe-zebra e nos humanos.

As técnicas optogenanãticas que ele usa estãona vanguarda da pesquisa em neurociaªncia, e vários membros do corpo docente da Caltech as usam para expandir os limites da pesquisa do cérebro. Mas essas habilidades são difa­ceis para os pesquisadores mais jovens adquirirem, diz Daniel Lee, pesquisador saªnior do laboratório Prober e pesquisador associado. “Nãoexiste 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, pa³s-doutorandos e alunos de pós-graduação na Divisão de Biologia e Engenharia Biola³gica (BBE ) para criar uma aula de três horas de cranãdito do zero e explorar sua abordagem de ensino.

Alice Huang, professora associada saªnior 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 dida¡tico 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 éuma baªnção 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 curra­culo Caltech. Nos últimos anos, houve um curso de observação de pa¡ssaros que se mostrou tão popular que os alunos organizaram sua própria viagem para a Amanãrica 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 sanãrie de injustia§as raciais subjacentes a  vanguarda da mente do paºblico, a estudante Suzy Beeler criou "Na Intersecção da Biologia e da Raa§a" para dar aos alunos um fa³rum 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 ca¢ncer. Eles também responderam a  decisão do Caltechpara remover os nomes dos proponentes da eugenia dos prédios e homenagens do campus. Os alunos conduziram outras discussaµes 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.

“Nãosou 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 estãomotivadas 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 éconduzida por alunos discussaµes, 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 tea³rica para explicar os princa­pios por trás das técnicas de optogenanãtica, 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 érealmente conhecer o seu paºblico e o que eles querem aprender", disse Lee. "A essaªncia do aprendizado Caltech éesse tipo de ambiente de pequeno grupo que nos permite adaptar nosso ensino rapidamente. O Bi 23, especificamente, da¡ a vocêmuita 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 Neurociênciabem-sucedido. Ele e Lee encarregaram seus alunos de projetar seu "experimento dos sonhos" e os conduziram atravanãs do campo minado de obsta¡culos no projeto de experimentos bem-sucedidos. Eles também dedicaram uma ou duas aulas a  tarefa de análise de dados, porque separar os dados aºteis do rua­do 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 a  capacidade de buscar aconselhamento e ajuda do Centro de Ensino, Aprendizagem e Extensão (CTLO) da Caltech . "Ter o grupo CTLO da Caltech dispona­vel para eles acaba de ser fanta¡stico", diz Huang. "A Caltech possui esses recursos nota¡veis ​​para apoiar o ensino e a aprendizagem."

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