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Folgendes passiert, wenn sich Neurowissenschaftler und Designer zusammenschließen, um wissenschaftliche Forschung zu erklären

Die Nachmittagssonne wärmt auf Ihren Schultern, als Sie auf den Tribünen eines Baseballspiels der High School saßen. Eine beängstigende Szene in einem Film, den Sie gesehen haben, als Sie ein bisschen zu jung waren. Das erste Mal, dass du einen Schatz geküsst hast. Einige wichtige, andere weltliche Erinnerungen bleiben im Kopf und können Jahre später auftreten. Ein Großteil dieses Prozesses ist immer noch rätselhaft, obwohl Forscher viele Jahrzehnte damit verbracht haben, die chemischen Hinweise zu untersuchen, Gehirnzellen zu verändern und elektrische Muster zu flackern, die Erinnerungen im Gehirn codieren.

Der Postdoktorand Sam McKenzie untersucht die Entstehung von Erinnerungen im Labor des Neurowissenschaftlers György Buzsáki an der New York University. Doch so faszinierend McKenzie die Gehirnschwingungen, Gene und Moleküle findet, die am Gedächtnis beteiligt sind, gibt er zu, dass das Thema komplex ist.

Aus diesem Grund hat er in Zusammenarbeit mit dem Programmierer und Künstler Brian Foo einen Song geschrieben, der erklärt, wie das Gedächtnis funktioniert. Dies ist keine gereimte Erklärung für „Schoolhouse Rock“! Stattdessen erklärt die Art und Weise, wie der Song selbst aufgebaut ist, wie Erinnerungen entstehen. Sie haben ein interaktives Programm erstellt, in dem visuelle Muster in musikalische Motive übersetzt werden. Wenn Sie ein Muster wiederholen, werden einige Motive mit der Zeit stärker. Das Endergebnis ist ein sich entwickelndes, interaktives Lied, das als Metapher für die Gedächtnisbildung dient.

Foo und McKenzie sind nur ein Paar von mehreren in einer Gruppe von Wissenschaftlern und Designern, die zusammenarbeiten, um wissenschaftliche Forschung zu erklären. Sie sind Teil von „The Leading Strand“, einem Projekt, das nach einem Konzept benannt wurde, das in den Prozess der DNA-Replikation involviert ist. Wenn genetisches Material in einer Zelle dupliziert wird, wird der neue, wachsende DNA-Strang als Leitstrang bezeichnet. Das Konzept, erklärt die Gründerin des Projekts, die wissenschaftlich ausgebildete Designerin Amanda Phingbodhipakkiya, ist „eine kontinuierliche Neugestaltung von zwei Teilen, die zusammenkommen, um neue Dinge zu erschaffen.“

In der ersten Phase des Projekts arbeiteten die Teams zweieinhalb Monate zusammen, um ansprechende, innovative visuelle Wege zur Kommunikation der neurowissenschaftlichen Forschung zu entwickeln.

Am 13. Juli wird in der Pratt Design Gallery in New York eine Ausstellung gezeigt, die die Früchte dieser Partnerschaften zeigt. "Neurotransmission" zeigt McKenzies und Foos sich entwickelndes Lied; eine kurze Dokumentation über die genetischen, neuronalen und biochemischen Faktoren, die dem Geschlecht und der Sexualität zugrunde liegen; und eine kinetische Skulptur, die unter anderem verschiedene Modelle zeigt, wie Neuronen feuern oder Signale senden.

In Zukunft möchte Phingbodhipakkiya neue Kohorten von Designern mit Wissenschaftlern aus anderen Disziplinen wie dem Klimawandel und der Genetik zusammenbringen. Das ultimative Ziel, sagt Phingbodhipakkiya, ist "unser Verständnis von dem zu erweitern, was möglich ist."

Amanda-Phingbodhipakkiya.jpg Amanda Phingbodhipakkiya, Gründerin von The Leading Strand (Amanda Phingbodhipakkiya)

Phingbodhipakkiyas Weg, Design und wissenschaftliche Entdeckung zu verbinden, verlief ganz natürlich. Während sie sich seit April auf das Projekt „The Leading Strand“ konzentriert, ist sie auch Art Director bei Primacy, einer Designagentur.

Die jetzt 27-jährige war eine Ballerina, als sie jünger war, aber ein Skiunfall brachte sie in eine lange und komplizierte Genesung. Die Schwierigkeiten, die sie hatte, wie vor dem Unfall zu lernen, sich zu bewegen, weckten ihr Interesse herauszufinden, wie Neuronen zu Bewegung führen. Sie entschied sich für einen Bachelor in Neurowissenschaften und Verhalten an der Columbia University und arbeitete als wissenschaftliche Mitarbeiterin in einem Labor am medizinischen Zentrum der Universität unter der Leitung des Neurologen und Professors für Neuropsychologie, Yaakov Stern. Dort lernte sie, wie sich das Erkennen mit zunehmendem Alter verändert. Sie fand aber auch heraus, wie schwierig es sein kann, freiwillige und fähige Mitarbeiter für die Teilnahme an der Forschung zu gewinnen.

"Wir konnten einige Zielgruppen nicht erreichen, nämlich gesunde, aktive und vollzeitbeschäftigte Fachkräfte", sagt sie. In diesen Schwierigkeiten sah Phingbodhipakkiya eine klare Notwendigkeit, der Öffentlichkeit zu helfen, die wissenschaftliche Forschung zu verstehen. Das führte sie zu ihrer nächsten Karriereschicht: "Ich habe mich mit Design befasst, um Wissenschaft zu kommunizieren und den Menschen zu helfen, die Bedeutung der Grundlagenforschung zu verstehen."

Als Master of Fine Arts am Kommunikationsdesign-Programm des Pratt Institute begann Phingbodhipakkiyas Karriere als Designer. Im Frühjahr 2016 startete sie mit Unterstützung einer TED Residency, einer Art Inkubator-Programm für Kreative, das von der gemeinnützigen Konferenzreihe durchgeführt wird, „The Leading Strand“.

Die Residenz gab Phingbodhipakkiya die Freiheit und Zeit, sich ihrem Leidenschaftsprojekt „The Leading Strand“ zu widmen. Aus jeder Zusammenarbeit in der ersten Kohorte ist etwas hervorgegangen, das über die Ausstellung der Pratt Design Gallery hinaus Bestand haben wird. "Unser Ziel ist es, aus jedem Erlebnis ein eigenständiges Stück zu machen, das [ein] Vergnügen beim Betrachten und Erkunden ist und gleichzeitig die Genauigkeit und Nuance der Forschung beibehält", schrieb Phingbodhipakkiya in einem auf Medium veröffentlichten Beitrag.

Für Quartz nennt Anne Quito „The Leading Strand“ einen Matchmaking-Service zwischen Wissenschaftlern und Designern, der wissenschaftliche Durchbrüche erklären soll. Phingbodhipakkiya sagte, dass sie viel Zeit damit verbracht habe, darüber nachzudenken, wie potenzielle Partnerschaften funktionieren könnten. Sie würdigt jedoch mehr die harte Arbeit der Wissenschaftler und Designer selbst. "Wenn [jedes Duo] sich besser kennenlernte, fanden sie den Haken der Forschung und erfuhren, was am interessantesten war", sagt sie.

Phingbodhipakkiya startete "The Leading Strand" mit einem neurowissenschaftlichen Schwerpunkt, weil dort ihre wissenschaftliche Expertise und ihr Netzwerk lagen. Für eine Zusammenarbeit hat ihre ehemalige Mentorin Yaakov Stern mit der Bewegungsdesignerin Alisa Alferova eine Art Animation erstellt, in der untersucht wird, wie das Gedächtnis versagen kann. Sie erforschen den Prozess mit visuellen Metaphern. Zum Beispiel ist das Abrufen eines Fahrrads von dem Ort, an dem es geparkt ist, eine einfache Aufgabe, es sei denn, der Speicherabruf läuft schief. Anstelle der Position des Fahrrads kann das Gehirn eine Flut anderer tangentialer Erinnerungen liefern - vergangene Erfahrungen mit dem fraglichen Fahrrad, Spaziergänge entlang ähnlich aussehender Straßen, Sichtungen anderer Fahrräder -, die den Versuch übertönen, sich an die Position zu erinnern des verlegten Fahrrads.

Yaakov Stern und Alisa Alferova Erinnerungsstück.gif Yaakov Stern und Alisa Alferovas Animation untersuchen, wie das Gedächtnis versagen kann. (Amanda Phingbodhipakkiya / The Leading Strand)

Die kinetische Skulptur verwendet Kugellager, um feuernde Neuronenimpulse darzustellen. Die Kugellager durchlaufen eine Reihe von Rutschen, Hebeln und Riemenscheiben und helfen dem Benutzer, zwei verschiedene Modelle der neuronalen Kommunikation zu vergleichen. Elaine Khuu ist Industriedesignerin. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, dass ihre Partnerschaft mit Andrew Bogaard, Doktorandin im Labor von Eberhard Fetz an der Universität von Washington in Seattle, zu einer Art Flipper-Apparat führte.

Der Film über Geschlecht und Sexualität entstand aus der Zusammenarbeit der Filmemacherin Vicky Du und der Postdoktorandin Dhananjay Bambah-Mukku im Labor von Catherine Dulac an der Harvard University. Der Film ist nicht nur eine unkomplizierte Darstellung von Bambah-Mukkus Werken, sondern untersucht auch die philosophischen Implikationen seiner Forschung sowie das Leben, den Hintergrund und das Verständnis des jungen Wissenschaftlers für die Welt um ihn herum. "Es ist sehr künstlerisch und schön", sagt Phingbodhipakkiya.

Dhananjay-Bambah-Mukku-und-Vicky-Du-Leading-Strand-film.jpg Ausschnitte aus Bambah-Mukkus und Du's gemeinsamem Film über die Genetik und Neurobiologie von Geschlecht und sexueller Identität (Von Dhananjay Bambah-Mukku und Vicky Du, mit freundlicher Genehmigung von Amanda Phingbodhipakkiya / The Leading Strand)

Die abschließende Zusammenarbeit zwischen der Produktdesignerin Kelsey Hunter und der Postdoc-Forscherin Julia Basso, die aus Wendy Suzukis Labor an der New York University stammt, hat einen Chatbot hervorgebracht, der den Benutzern dabei hilft, einen gesunden Lebensstil zu führen. "Die Verwendung vieler Fitness-Tracking-Apps nimmt nach ein paar Wochen ab, wenn die Leute das Interesse verlieren", sagt Phingbodhipakkiya. Der Bot versucht nicht nur, seine Benutzer einzubeziehen, sondern informiert sie auch über die Forschung an Nagetieren in Laboren, die Forschern gezeigt haben, welche Veränderungen das Gehirn durch das Training durchführt.

Vier der fünf „Neurotransmission“ -Projekte sind digital und werden nach dem Ende der Ausstellung am 18. Juli online geschaltet. Phingbodhipakkiya arbeitet daran, dass die fünfte, die kinetische Skulptur, dauerhaft ausgestellt wird. Die Ergebnisse der ungewöhnlichen Zusammenarbeit werden weiterhin die Möglichkeiten aufzeigen, zwei scheinbar unterschiedliche Disziplinen zu vereinen.

"Ich denke, die Menschen denken normalerweise nicht gemeinsam über Neurowissenschaften und Design nach, aber die Neurowissenschaften sind komplex und der Zweck des Designs besteht darin, sehr komplexe Informationen aufzuklären", sagt Phingbodhipakkiya. "Letztendlich denke ich, dass es eine sehr natürliche Partnerschaft ist."

Tickets für "Neurotransmission", die erste Ausstellung für "The Leading Strand", finden Sie auf der Website des Projekts . Die Ausstellung findet vom 13. bis 18. Juli in der Pratt Design Gallery in New York City statt.

Folgendes passiert, wenn sich Neurowissenschaftler und Designer zusammenschließen, um wissenschaftliche Forschung zu erklären