Об открытии, которое поможет в лечении болезни Альцгеймера, черепице, очищающей воздух, терапии будущего и разнообразии форм постижения науки в цифровую эпоху в нашем обзоре.
Прорыв в медицине
Исследователям-медикам из калифорнийского университета Сан-Диего удалось стереть память у крыс, а затем восстановить ее, значительно изменив реакцию испытуемых животных на события прошлого. По словам руководителя исследования, профессора неврологии Роберто Малиноу, память можно формировать, стирая ее и намеренно восстанавливая. С этой целью применяются стимулы, избирательно усиливающие или ослабляющие синаптические связи.
Журнал Nature опубликовал результаты проведенного Малиноу и его коллегами исследования. Ученые впервые сумели выборочно удалить память и целенаправленно реактивировать ее. Для этого они применили стимуляцию нервных окончаний головного мозга на частотах, дающих возможность как ослаблять, так и усиливать соединения между нервными клетками мозга (синапсами).
Достигнутые результаты должны помочь в лечении людей, страдающих болезнью Альцгеймера, ведь бета-амилоидный пептид, накапливающийся в мозге больных, в целом ослабляет синаптические связи по тому же принципу, по которому стимуляция нервных окончаний уничтожает память у крыс. Малиноу надеется, что теперь этот процесс можно будет остановить.
Источник: www.ucsd.edu
Создана черепица, очищающая городской воздух
Команда исследователей из Инженерного колледжа Риверсайд Бернс (Калифорнийский университет) создала уникальную черепицу, содержащую диоксид титана. Черепица способна расщеплять окислы азота, загрязняющие городской воздух.
Если покрыть такой черепицей крышу жилого дома средних размеров, то за год будет расщепляться количество окислов азота, равное содержимому выхлопов автомобиля, проехавшего около 18 тысяч км.
Ученые подсчитали, что при размещении черепицы на миллионе крыш будет расщепляться более 21 тонны окислов азота в день.
Источник: www.sciencenewsline.com
Нобелевский лауреат Синья Яманака в России
По приглашению Сколковского института науки и технологий Россию посетил Синья Яманака, один из самых известных в мире ученых в области стволовых клеток. В Москве на конференции «Терапия будущего» и Санкт-Петербурге (в питерском Политехе) он рассказал, как с помощью стволовых клеток в будущем планируется лечить тяжелые заболевания, в частности такие, как болезнь Альцгеймера.
В 2006 году ученый путем генетических манипуляций сумел получить стволовые клетки из обычной клетки кожи. Эти клетки получили название индуцированных плюрипотентных (многофункциональных) стволовых клеток (induced pluripotent stem cells – iPS). Они способны формировать здоровые клетки различных органов. Открытие дало перспективы создания тканей и органов взамен поврежденных или утерянных вследствие болезни или травмы. «Строительным» материалом для этих органов и тканей станут клетки самого человека. За восемь лет с момента открытия iPS-клеток, ученые, подвергая их различным воздействиям, научились выращивать клетки сердечной мышцы, сетчатки глаза, крови, кожи, нервные клетки и др.
«Использование стволовых клеток вскоре позволит пациентам выращивать новые органы, вместо трансплантации», – считает Яманака. Этим дело не ограничивается. Ученые надеются использовать стволовые клетки для расширения возможностей фармакологии. «Генерируя стволовые клетки пациентов и выращивая из них ткани, мы можем предсказать реакцию на лекарство», прокомментировал Яманака весьма заманчивую возможность тестирования препаратов на клетках, а не живых организмах. «Такой подход обеспечивает эффективность терапии таких сложных заболеваний как болезнь Альцгеймера», – говорит он.
Лечение других сложных заболеваний также, по мнению ученого, возможно с участием стволовых клеток. В качестве подтверждения своего оптимизма Яманака продемонстрировал фото мыши с травмой позвоночника, которой трансплантировали нервные клетки, выращенные из стволовых. Это сильно увеличило подвижность животного, которая до того была крайне ограниченной. А вживление пациентам нейронов, созданных из стволовых клеток, поможет победить болезнь Паркинсона, уверен Нобелевский лауреат.
Мышь до трансплантации нервных клеток…
… и после нее. Tsuji et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010. Фото из презентации С. Яманаки
Методы большой науки — в детских руках
В рамках фестиваля Eureka! Fest в Новосибирске прошла тренинг-конференция для школьных учителей «За пределами класса», где обсуждалось разнообразие форм постижения науки в цифровую эпоху. О новых возможностях, которые предоставляет интернет, смешанном обучении и других актуальных тенденциях в современном образовании интервью с одним из участников конференции — ведущим координатором сообщества «ГлобалЛаб» Ириной Олеговной Молодцовой.
— Ирина, расскажите про ваш проект. Насколько мне известно, это как раз одна из нестандартных форм обучения через интернет?
— ГлобалЛаб представляет собой электронную платформу для исследователей всех возрастов (преимущественно — для школьников), где каждый может создать и реализовать собственный учебный или научный проект, привлекать единомышленников к сбору данных по всему миру. ГлобалЛаб объединяет в себе функции образовательного ресурса, на котором опытный куратор помогает школьнику справиться с теми задачами, который тот перед собой поставил, и социальной сети, где дети могут общаться друг с другом по интересующим их темам. Мне самой в детстве не хватало таких проектов. Я занималась научными работами в Клубе юных биологов Московского зоопарка, и у меня не было возможности обсуждать свои интересы с ребятами из других городов. Это ощущение, что мы маленькая группка ботаников и мы одиноки, было невыносимо. А сейчас у детей есть новые пути, которые предоставляет интернет. ГлобалЛаб как идея возник в 90-х годах, но тогда для его реализации не хватало информационно-технических возможностей. В 2008 году был разработан сайт, где поначалу общались, в основном, представители естественных наук — учителя биологии, экологии, окружающего мира. Ресурс представлял собой некий сборник проектов и методик, и отчасти — блог. Со временем стало понятно, что проектной деятельностью в сети готовы заниматься не только любители естественных наук, и в сентябре 2013 года мы запустили сайт globallab.org, где возможно проведение исследований по различным предметным областям.
— Что принципиально нового, по сравнению с обычным образованием, даёт ребёнку ГлобалЛаб? Какие цели он преследует?
— У нас есть сразу несколько миссий. Для начала — научить ребенка формулировать задачи, структурировать свои мысли и излагать их в понятной для широкой аудитории форме: выделить цель, вывести гипотезу, решить, понадобится ли специальное оборудование, расписать протокол проведения исследования. Очень важно обозначить, зачем нужны материалы других участников, ведь ГлобалЛаб работает по принципу краудсорсинга: большое количество географически разрозненных людей с помощью этого ресурса обмениваются информацией по одному и тому же вопросу, и каждый должен понимать, почему его вклад важен автору. Детям не нужно разрабатывать вариант представления своего труда самостоятельно. Для этого у нас разработан специальный раздел — «Конструктор проектов», где подробно расписаны все шаги. Мы рассчитываем, что такая деятельность поможет школьнику в работе и в учебе, и даже если он не будет заниматься наукой, когда попадёт во взрослую жизнь, всё равно сможет применить полученные навыки. Еще одна важная задача — это научить ребенка работать в команде, понимать, кто у него за что отвечает, зачем нужны сотрудники (другие участники ГлобалЛаб), что они будут делать. Также наша цель — создание безопасной и интересной среды для совместной деятельности ребенка и учителя. У нас есть группа модераторов, круглосуточно отслеживающая качество контента, поступающего на сайт. Мы делаем все возможное, чтобы на ресурсе не было запрещенной, аморальной или рекламной информации, оскорбления участников. И еще одна наша очень значимая задача, над которой мы только начали работать — это открытие «окошка в мир» для детей с ограниченными возможностями. Мы планируем сделать ГлобалЛаб удобной и комфортной платформой для их обучения и общения. Резюмируя, можно сказать, что наша глобальная миссия — учить детей думать. Если обычная лабораторная работа предлагает ребёнку стандартную задачу с заранее известным ответом, то ГлобалЛаб позволяет ему самому ставить перед собой вопросы и искать ответы на них.
— То есть, можно говорить о том, что на ГлобалЛаб ребята могут делать практически настоящие научные открытия?
— Что сразу представляется при словах «научное открытие» взрослому человеку? Навскидку, наверное — достижения уровня изобретения лекарства от рака, нечто совершенно новое и прорывное во всех смыслах. Разумеется, дети, как правило, творят науку не таких масштабов. Но для них их небольшие открытия очень значимы и зачастую помогают изменить взгляд на жизнь. Например, у нас есть история, когда ребята с помощью специально созданного нами мобильного приложения измерили уровень шума по школе — в классах, коридорах, столовой — и проверили, соответствуют ли он санитарным нормам. Оказалось, в раздевалке он зашкаливает, и это плохо влияет на самочувствие учеников, а следовательно — и на их успехи в учёбе. Тогда дети повесили на стенах объявление с результатами исследования и призывами вести себя потише. Через две-три недели они снова провели измерения и обнаружили, что уровень шума снизился. Таких примеров немало. Иногда исследования инициируют взрослые ученые или фирмы, род деятельности которых связан с детьми. Конечно, задачи, которые создают сами ребята, не всегда на научные темы. Мы не против, если они делают проект «кто любит котят?», главное, чтобы у них была выделена четкая цель («Узнать, все ли любят котят?»), гипотеза («Я считаю, что котят любят все»), соблюдалась структура. В работе на ГлобалЛаб дети часто сталкиваются с задачами, для решения которых нужно использовать те или иные датчики. Некоторые из них ГлобалЛаб предлагает бесплатно установить на свой мобильный гаджет в виде приложения — например, датчик измерения уровня шума GlSound. А иногда участники используют специально созданные для этого устройства, в большинстве которых есть (или появится в скором времени) кнопка «отправить данные напрямую в ГлобалЛаб» — например ЛабДиски и датчики Einstein (Эти приборы представляют собой карманные «мини-лаборатории», которые способны выполнять сразу несколько функций. Например, нажав одну кнопочку, можно померить децибелы звука, другую — узнать частоту пульса, с помощью третьей — определить температуру окружающей среды. У каждого прибора — свой набор действий, в зависимости от целей, для которых он предназначается).
— Чего, на ваш взгляд, недостаёт современному школьному образованию?
— Перед нашими учителями стоят очень большие и значимые задачи, по которым им приходится бесконечно отчитываться. И случается парадокс: из-за этого непосредственно на дополнительные занятия с ребенком и внедрение новых методик времени зачастую не остается. Но меня радует, что есть учителя, которые приходят на ГлобалЛаб, и их много. Вопреки почти круглосуточной занятости они все равно болеют и горят за своих детей. И я надеюсь, что мы поможем им в этом нелегком труде, ведь согласно действующему Федеральному государственному образовательному стандарту организация проектной деятельности в школе стала обязанностью учителя.
— А как вы относитесь к ЕГЭ?
— ЕГЭ хорош тем, что увеличивает шансы выпускников поступить в выбранное ими высшее учебное заведение, вне зависимости от их места проживания, однако вузы уже сталкиваются с тем, что важно оценивать талант человека, его умение мыслить нестандартно, готовность искать новые пути решения. Иногда может быть сделана только одна задача из трех, но настолько творчески и блестяще, что на абитуриента стоит обратить внимание. Сегодня существует международная программа PISA, которая оценивает метакогнитивный опыт. То есть мировая тенденция заключается в том, чтобы брать во внимание не только знания, но и навыки ученика.
— Интернет-образование интегрируется в систему традиционного или пока ему противопоставляется? Придем ли мы когда-нибудь к смешанному обучению (обычное+ с помощью электронных девайсов)?
— Я хотела бы отметить появление большого количества образовательных платформ — программы иностранных языков, развивающие игры. Благодаря учителям, открытым новым технологиям и возможностям, смешанное обучение уже существует, нельзя говорить о нем будущем времени. На уроках используется и ГлобалЛаб, активную работу с педагогами ведет Intel, сами учителя обмениваются в сети различными методиками. Конечно, это распространено не везде, есть и консерваторы. Однако, в целом, в школах понимают необходимость погружать детей в интернет-среду. Скорость печати сейчас не менее важна, чем чистописание.
— Возможно ли такое, что интернет в будущем заменит учителя?
— На мой взгляд, это некорректный вопрос. Обучение должен кто-то направлять, потому что если интернет заменит педагога, дети не смогут отделить зерна от плевел. Одна из функций ГлобалЛаб —научить ребёнка пользоваться интернетом. Если просто забить в поисковик вопрос, то получишь условно 10 сайтов, где написана полная чушь, 5 — где она к тому же ещё и рекламная, и только 1 с действительно серьёзной и полезной информацией. Хорошо, если ребёнок может искать сведенья по интересующим его вопросам, но желательно научить его фильтровать прочитанное, пользоваться другими источниками, не бояться задавать вопросы родителям и педагогам.
— Какие основные тенденции в сегодняшнем образовании вы могли бы выделить?
— Оно становится более индивидуальным. У людей есть возможность выбора. Например, некоторые предпочитают ближайшую школу, другие ищут лучшую по всему городу, третьи переходят на домашнее обучение. Помогает им в этом интернет. Второе, что хотелось бы выделить — это интерактивность. Появилась масса инструментов для того, чтобы человек мог включаться в процесс. У людей есть возможность выбора, как учиться, и возможность заниматься этим по-разному. Ведь все эти пути ведут, в сущности, к одному и тому же ручью — развитой личности, воспитать которую мы стремимся в ребёнке.
Диана Хомякова
www.copah.info
