Meta PHoDcast zapisi 04: Ana Hočevar, fizičarka

ANA HOČEVAR je doktorirala na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, sedaj pa v okviru podoktorskega študija na Univerzi Rockefeller ukvarja z nevroznanostjo....

ANA HOČEVAR je doktorirala na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, sedaj pa v okviru podoktorskega študija na Univerzi Rockefeller ukvarja z nevroznanostjo.

Dr. Ana Hočevar (foto: osebni arhiv)

Kakšne okoliščine so vas privedle na trenutno raziskovalno ustanovo?

Leta 2012 sem v času doktorskega studija v okviru Ad Futura štipendije za raziskovalno sodelovanje slovenskih doktorskih študentov v tujini preživela semester na University of Pennsylvania v Filadelfiji, ZDA. V tistem času sem se udeležila enodnevnega simpozija z naslovom “Towards Quantitative Biology” na Rockefeller University. Takrat sem se seznanila s to univerzo in enim od tamkajšnjih oddelkov – “Center for Studies in Physics and Biology”. Navdušilo me je njihovo interdisciplinarno okolje in njihov podoktorski raziskovalni program, v okviru katerega vsako leto podelijo štipendijo, ki prejemniku omogoči za tri leta povsem neodvisno raziskovanje na kateremkoli področju, ki tako ali drugače povezuje fiziko in biologijo. Ko sem zaključevala doktorat in načrtovala naslednji korak, sem se prijavila na ta program in tako sem prišla na Rockefeller University.

Zakaj je vaše raziskovalno področje zanimivo za nas?

Predmet raziskovanja nevroznanosti so možgani oziroma širše rečeno živčni sistemi. V konkretnem primeru človeskih možganov je to slab kilogram in pol težak skupek celic, ki človeku omogoča, da sliši, vidi, zaznava, razmišlja, se premika, se uči, pomni, se zaveda. Polega tega naši mozgani uravnavajo naš imunski sistem, srčni utrip, apetit, itd. – pravzaprav v celoti niti še ne vemo, kaj vse za nas počnejo. Proučevanje delovanja možganov je tako izjemnega pomena.

Enako pomembno je razumevanje in zavedanje, da nismo edina vrsta na Zemlji, ki ima visoko razvite možgane. Z nekaterimi živalmi (na primer s človeku podobnimi opicami) si delimo mnogo podobnosti, z drugimi ne (na primer z delfini). Proučevanje obojih pa omogoča vpogled v delovanje raznolikih možganov, neverjetnega produkta milijonov let evolucije. Bližje spoznavanje kognitivnih procesov nas in drugih živali pa tudi ozavešča in spodbuja k zasčiti živali in njihovega okolja.

Moje področje – “computational neuroscience” – je interdisciplinarno področje, ki podaja teoretične koncepte in računska orodja za proučevanje delovanja živčnih sistemov. S pomočjo modeliranja podaja boljše razumevanje tega, kaj dotični živčni sistem počne, kakšne operacije opravlja in kako to počne.

Kaj vaše raziskovalno delo prispeva v skupno zakladnico znanja? 

V svojem podoktorskem delu se ukvarjam z dvema projektoma. V prvem raziskujemo, kako primati s pomočjo vida zaznavajo in procesirajo obraze. Vid nam je nekaj tako vsakdanjega, da se niti ne zavedamo, kako zahtevne operacije opravljajo možgani, da iz svetlobe, ki pade na mrežnico, sestavijo predstavo o okolici, prepoznajo ločene objekte, določijo razdaljo do njih in med njimi itd. Za primate so obrazi objekti izjemnega pomena in del možganov v temporalnem režnju je namenjen njihovemu zaznavanju. Tam se nahajajo skupki nevronov, ki so aktivni, ko zagledamo obraz, in niso aktivni, ko v vidnem polju ni obrazov.

V naši raziskavi smo proučevali, kako se sposobnost zaznavanja obrazov spremeni/poslabša, ko v prizoru ni zgolj tisto, na kar so ti nevroni uglašeni (obraz), ampak so v vidnem polju prisotni tudi moteči elementi (drugi objekti). Prizor je tako podoben prizoru iz naravnega okolja, kjer se objekti v vidnem polju med seboj dotikajo ali celo prekrivajo. Pokazali smo, da je sistem zaznavanja obrazov precej robusten, v odzivu tega skupka nevronov se ohrani informacija o prisotnosti obraza, tudi, ko je ta obdan z motečimi elementi. Zaznavanje posameznega obraza se poslabša le, če je motečih elementov mnogo – najbolj moteči so dodatni obrazi, manj moteči pa so dodatni objekti.

Dve strani laboratorija. (Foto: osebni arhiv AH.)

Drugi projekt, na katerem sem začela sodelovati pred tremi meseci, pa zadeva delfine. Raznovrstne raziskave kažejo, da so delfini izjemno inteligentna bitja, ki kažejo visoko razvite kognitivne sposobnosti, živijo v strukturiranih socialnih skupinah in komunicirajo preko kompleksnih vokalizacij. V okviru naše raziskave sodelujemo z Oceanografsko postajo na Biminiju, od koder lahko dobimo bogate podatke o delfinih v divjini. Poleg tega sodelujemo tudi z National Aquarium v Baltimorju, kjer razvijamo napravo v stilu velikega podvodnega interaktivnega zaslona, s pomočjo katerega bomo proučevali, kako se delfini učijo, kakšno je njihovo obašanje, kakšne so njihove slušne sposobnosti itd.

Kateri del službe je najbolj in kateri najmanj prijeten?

Mene najbolj veseli začeti nov projekt, to je vedno fino. Pa rada pišem kodo, programiram, to me tudi vedno veseli. Pri trenutnem projektu me veseli tudi samo sestavljanje naprave, ki jo pripravljamo, torej privijanje vijakov, izbira prave opreme, reševanje tehničnih težav, predvsem pa seveda delo z delfini, ki me doleti vsake toliko. Najmanj prijeten pa mi je proces pisanja znanstvenih člankov. Za moj okus se preveč vleče in vse skupaj je pogosto frustrirajoče.

Kako lahko primerjate razmere za raziskovanje v Sloveniji in na instituciji, kjer trenutno gostujete?

Trenutno delam precej drugačne reči, kot sem jih počela v Sloveniji, tako da težko primerjam. Vseeno pa lahko rečem, da je na Rockefeller University recimo finančna situacija neprimerno boljša, projekt, na katerem sodelujem trenutno, je zelo drag, kar pa ne predstavlja nikakršne ovire, vse poteka zelo hitro in fleksibilno, karkoli potrebujemo, zagotovijo brez težav. Po drugi strani sem v Sloveniji delala na projektih, ki so bili zgolj teoretični in pri tistem delu takih potreb niti ni bilo. Za tovrstno delo so po mojih izkušnjah razmere v Sloveniji dobre. Je pa glavna razlika, ki jo lahko izpostavim, da čutim na Rockefeller University mnogo večjo prevetrenost, več idej, ki so drugačne od ustaljenih, in manj vkalupljenosti. Zase lahko rečem, da v Sloveniji na področje, na katerem delam zdaj, najbrž ne bi niti naletela.

 

Celoten Meta PHoDcast zapis je dostopen na TEJ povezavi.

 

Ana Slavec (foto: osebni arhiv)
Dr. Luka Ausec (foto: osebni arhiv LA)

Avtorja rubrike sta LUKA AUSEC in ANA SLAVEC. Vsak četrtek.

Luka je doktor bioloških znanosti, ki tekoče bere DNK, deloma pa tudi literaturo. Navdušuje ga pregibanje telesa in možgana v vse smeri, deloma tudi navznoter. Uživa v širjenju navdihujočih idej, deloma tudi v obliki čivkov.

Ana je sociologinja in doktorska študentka statistike. Rada postavlja vprašanja, tako v anketah kot tudi sogovornikom v intervjujih. Piše za blog Udomačena statistika, na Twitterju pa jo najdete kot @aslavec.

 

Preberite o ideji in začetnih ter vmesnih vtisih in si privoščite tudi ostale epizode.