Celebrar Mulheres e Raparigas na Ciência: uma seleção de abordagens criativas que levaram a avanços na Fundação Champalimaud

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Para celebrar o Dia Internacional das Mulheres e Raparigas na Ciência (11 de fevereiro), partilhamos uma seleção* de abordagens científicas criativas, desenvolvidas por mulheres cientistas e colegas da Fundação Champalimaud, que levaram a avanços nos campos da neurociência, cancro e fisiologia.

Aqui destacamos as observações, as questões e as abordagens e estratégias que revelam a criatividade e o pensamento crítico inerentes à investigação científica.

Na ciência, a criatividade é uma característica crucial, embora nem sempre reconhecida. A criatividade assume diferentes formas e muitas vezes emerge de processos colaborativos entre diferentes mentes, enfatizando a importância da inclusão e da diversidade de perspectivas para impulsionar uma investigação verdadeiramente inovadora.

*Esta seleção é inspirada e adaptada de entrevistas gravadas para a série Science Snapshots, uma coleção de curtos vídeos sobre grandes descobertas da Fundação Champalimaud.

Catarina Albergaria & Colegas – Laboratório Circuitos Neurais & Comportamento | Megan Carey

Ponto de partida: Como a experiência altera as conexões entre os neurónios e origina aprendizagem.

Abordagem criativa: Imagine ensinar um ratinho a piscar os olhos sempre que vê uma luz, por saber que de seguida irá sentir uma suave lufada de ar. Esta é a nossa maneira de estudar uma capacidade notável do cérebro: aprender através da experiência. Ao estudar estes pequenos mas astutos animais, estamos a descobrir os segredos de como as experiências reconfiguram as ligações entre os neurónios no cérebro, transformando reações simples em comportamentos aprendidos.

Science Snapshot: Run Faster, Learn Better, 2018

Tomás Cruz & Colegas – Laboratório Integração Sensório-Motora | Eugenia Chiappe

Ponto de partida: Quando nos viramos para a esquerda ou para a direita, instintivamente percebemos que não é o mundo ao nosso redor que se está a mover mas sim que somos nós que nos estamos a mover. No entanto, a parte fascinante que ainda estamos a tentar perceber é de que forma o nosso cérebro descobre e representa de forma inteligente esta dança interna entre movimento e quietude.

Abordagem criativa: Combinamos diferentes ferramentas, tirando partido do modelo com que trabalhamos – a mosca da fruta. Um deles é a realidade virtual. Colocamos a mosca num contexto virtual, da mesma forma que acontece connosco quando jogamos um vídeo jogo e ficamos imersos num ‘mundo’. Criamos diferentes ‘mundos’ para responder a diferentes perguntas. A vantagem de colocar a mosca nestes ‘mundos’ de realidade virtual é que podemos controlar muito bem o contexto e  saber exatamente que tipo de informação sensorial ou condições do meio que as rodeia é que a mosca está a receber.

Science Snapshot: Navigating virtual worlds, 2019

Christa Rhiner & Colegas – LABORATÓRIO CÉLULAS ESTAMINAIS & REGENERAÇÃO | CHRISTA RHINER

Ponto de partida: Um dos aspetos mais devastadores num acidente vascular cerebral e num traumatismo cranioencefálico grave é que os neurónios perdidos não são substituídos. Dependendo do local da lesão, os doentes podem sofrer perda permanente de funções motoras ou cognitivas cruciais, como a memória e a linguagem. Mas o cérebro tem a capacidade de produzir novos neurónios após uma lesão. Como podemos então promover a sua regeneração?

Abordagem criativa: O primeiro passo é perceber como uma lesão ativa as células estaminais, capazes de dar origem a diferentes tipos de células, incluindo neurónios. Para isto, recorremos aos modelos animais da mosca da fruta e do ratinho, uma vez que os seus cérebros, tal como o nosso, possuem células estaminais capazes de produzir neurónios após lesões”.

Para estudar alterações moleculares e celulares no tecido cerebral lesionado, usamos um modelo de lesão cerebral na mosca da fruta que nos ajuda a investigar fatores envolvidos na plasticidade cerebral induzida por lesão. Este modelo permite-nos estudar a base genética de importantes processos de reparação do sistema, como é o caso do suporte assegurado pelas células gliais ou o recrutamento de células estaminais quiescentes (adormecidas) para regeneração tecidular.

Science Snapshot: (Re) Generating Neurons, 2022

Natalia Barrios & Colegas – Laboratório Neurociência Comportamental | Marta Moita

Ponto de partida: Sabemos que face a uma ameaça, o nosso corpo muda numa fração de segundo. Acontecem mudanças no nosso estado cerebral/mental. Ficamos super alerta. São libertadas hormonas. Ficamos tensos. Se face a uma ameaça tentamos escapar, o nosso batimento cardíaco acelera.

Se, em vez disso, ficarmos imóveis para não sermos detetados, por não haver por onde escapar, o nosso coração tende a desacelerar. Mas porque é que o coração bate mais devagar quando ficamos imóveis? O nosso grupo está a tentar perceber o que acontece quando um animal se depara com um evento que ameaça a sua vida. Estamos interessados ​​na organização de respostas defensivas em animais.

Abordagem criativa: Estudamos este problema em moscas da fruta. O que fizemos foi colocar uma proteína fluorescente nas células do coração das moscas para assim podermos visualizá-lo, através da cutícula, que é o esqueleto da mosca. Desta forma, e com recurso à microscopia, podemos obter imagens do coração quando uma mosca está na presença de uma ameaça.

Science Snapshot: Danger in a Heartbeat, 2022

Inês Santiago & Colegas – LABORATÓRIO RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PRÉ-CLÍNICA | Noam Shemesh

Ponto de partida: Tendo em consideração o papel essencial de uma classificação precisa dos gânglios linfáticos na orientação das decisões clínicas para doentes com cancro colorretal, este grupo decidiu desenvolver um método para melhorar esta classificação. Optei por estudar os gânglios linfáticos (que são pequenas estruturas para onde o tumor se pode espalhar), extraídos de doentes com cancro colorretal, porque são muito difíceis de classificar na prática clínica.

Abordagem criativa: Durante o meu doutoramento, adquiri imagens de gânglios linfáticos através de ressonância magnética. Durante este processo, descobrimos que uma técnica de ressonância magnética permitia distinguir gânglios linfáticos contendo células tumorais daqueles livres de tumor. Para percebermos o que estava a causar alterações nos padrões das imagens desses gânglios linfáticos, e permitir-nos fazer a tal distinção, analisamos imagens histopatológicas (microscopia) e descobrimos que esses padrões eram causados ​​por mudanças significativas na distribuição do tamanho das células, devido à infiltração de grandes células cancerígenas.

Esta observação levou-nos até à hipótese de que a aquisição de imagens destes gânglios linfáticos com ressonância magnética nos permitiria distingui-los e classificá-los. Como as experiências iniciais foram realizadas em equipamento pré-clínico de ressonância magnética de baixo e alto campo, o passo seguinte foi testar este método em equipamento clínico para que pudesse ser aplicado em doentes.

Science Snapshot: Deciphering the Magnetic Signature of Cancer, 2019

Claudia Feierstein & Colegas – LABORATÓRIOS VISÃO AÇÃO | MICHAEL ORGER & NEUROCIÊNCIA TEÓRICA | CHRISTIAN MACHENS

Ponto de partida: “A função principal do cérebro é o movimento. Estamos constantemente em movimento – para obter comida, escapar do perigo, encontrar um companheiro. Essencialmente, cada ação que realizamos é um movimento coordenado. Compreender como o nosso cérebro orquestra cada passo e cada volta que damos não é apenas fascinante, é fundamental para nos compreendermos”.

Abordagem criativa: Estudamos como os pequenos peixes-zebra se movem e temos descoberto muitas coisas pois, acredite-se ou não, o seu cérebro funciona um pouco como o nosso. Estes pequenos peixes podem ajudar-nos a resolver grandes mistérios sobre o funcionamento do cérebro já que este, apesar de mais simples, é muito semelhante ao dos humanos. O nosso grupo criou uma nova forma de observar a atividade cerebral de milhares de neurónios em simultâneo, em vez de apenas um de cada vez. Isto dá-nos uma imagem completa do que está a acontecer ao nível do cérebro, facilitando a sua compreensão.

Science Snapshot: How the Brain Orchestrates Movement, 2023

Dana Darmohray & Colegas – Laboratório Circuitos Neurais & Comportamento | Megan Carey

Ponto de partida: Caminhar é um movimento muito complexo que exige a coordenação entre diferentes partes do nosso corpo para que os nossos pés pousem exatamente no lugar e na hora certa. Sabemos que o cerebelo é importante para aprender a corrigir assimetrias de marcha, um desafio comum aos doentes com AVC durante a terapia de reabilitação nas passadeiras divididas. Mas como aprendemos a ajustar rapidamente os nossos movimentos para conseguir gerar diferentes comandos motores?

Abordagem criativa: Imagine-se no ginásio a caminhar ou a correr numa passadeira especial onde, em vez de mover-se sempre na mesma velocidade, essa passadeira pode controlar a velocidade de cada lado do corpo de forma independente. Construímos uma passadeira dividida para ratinhos para podermos estudar os circuitos neurais responsáveis pelo ajuste dos nossos movimentos.

Science Snapshot: Untangling Space & Time in the Brain, 2019

Cindy Poo & Colegas – LABORATÓRIO NEUROCIÊNCIA DE SISTEMAS | Zach Mainen

Ponto de partida: Não costumamos considerar os humanos seres particularmente olfativos, mas pensem bem: quantas vezes um cheiro específico nos levou até uma memória distante? A cozinha da nossa infância ou a nossa padaria preferida. Esses aromas não evocam apenas memórias; eles transportam-nos através do tempo e do espaço. Esta ligação entre olfato e memória mostra como o olfato influencia não apenas o nosso comportamento, mas também molda as nossas experiências de vida. Ao explorar como o nosso cérebro processa odores, abrimos uma janela para a compreensão de nós mesmos.”

“Não sabemos o que acontece exatamente quando um sinal surge no nariz e depois vai para o bulbo olfativo no cérebro. O processo começa aqui e depois segue por vários caminhos diferentes. Um dos principais destinos é o hipocampo, que sabemos estar envolvido na informação espacial. A nossa ideia original era olhar para o sistema olfativo e ver se conseguíamos encontrar informação a voltar do hipocampo, pois isso poderia explicar a relação entre um cheiro e uma memória distante.

Abordagem criativa: Criamos uma experiência elegante onde ratos têm que usar pistas de cheiro e de localização para encontrarem água num labirinto que construímos especialmente para este estudo. Cada uma das quatro extremidades do labirinto oferece aromas diferentes ou uma recompensa de água. Para chegar a essa recompensa, os ratinhos aprendem a identificar corretamente esses aromas, revelando como integram o cheiro e o conhecimento espacial nos seus cérebros.

Science Snapshot: A Scent of Space, 2021

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