La investigación de verano ofrece un trampolín hacia estudios avanzados

Imagen anterior Imagen siguiente

Los estudios de doctorado en el MIT no son un llamado para todos, pero pueden serlo para cualquiera que haya tenido la oportunidad de descubrir que la investigación científica y tecnológica es su pasión y de desarrollar la experiencia y las habilidades para tener éxito. Para Taylor Baum, Josefina Correa Menéndez y Karla Alejandra Montejo, tres estudiantes de posgrado en un solo laboratorio del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, llegó una oportunidad fundamental a través del Programa de Investigación de Verano en Biología y Neurociencia del MIT (MSRP-Bio). Cuando un estudiante encuentra MSRP-Bio, le ayuda a encontrar su futuro en la investigación.

En el programa, los estudiantes universitarios de STEM de fuera del MIT pasan el verano realizando investigaciones a tiempo completo en los departamentos de Biología, Cerebro y Ciencias Cognitivas (BCS) o el Centro de Cerebros, Mentes y Máquinas (CBMM). Obtienen habilidades de laboratorio, tutoría, preparación para la escuela de posgrado y conexiones que podrían durar toda la vida. Durante las últimas dos décadas, un total de 215 estudiantes de grupos minoritarios subrepresentados, de entornos económicamente desfavorecidos, estudiantes universitarios no tradicionales o de primera generación, o estudiantes con discapacidades, han participado en investigaciones en los laboratorios BCS o CBMM.

Al igual que Baum, Correa Menéndez y Montejo, la gran mayoría continúa con estudios de posgrado, dice la Coordinadora de Diversidad y Extensión, Mandana Sassanfar, quien dirige el programa. Por ejemplo, entre 91 estudiantes que trabajaron en los laboratorios del Instituto Picower, 81 completaron sus estudios universitarios. De ellos, 46 se matricularon en programas de doctorado en el MIT u otras escuelas como las universidades de Cornell, Yale, Stanford y Princeton, y el Sistema de la Universidad de California. Otros 12 han asistido a la facultad de medicina, otros siete están en programas de doctorado y tres han obtenido títulos de maestría. El resto está estudiando posgrado o se incorporó directamente al mundo laboral después de obtener su título de licenciatura.

Después de participar en el programa, Baum, Correa Menéndez y Montejo se convirtieron en estudiantes de posgrado en el grupo de investigación de Emery N. Brown, profesor Edward Hood Taplin de Neurociencia Computacional e Ingeniería Médica en el Instituto Picower y el Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas. . El laboratorio combina métodos de neurociencia estadísticos, computacionales y experimentales para estudiar cómo la anestesia general afecta el sistema nervioso central para, en última instancia, mejorar la atención al paciente y avanzar en la comprensión del cerebro. Brown dice que cada uno de los estudiantes ha estado haciendo un trabajo "fuera de escala", de acuerdo con la excelencia que ha visto en los estudiantes de MSRP BIO a lo largo de los años. Por ejemplo, el 10 de agosto Baum y Correa Menéndez fueron honrados con las becas MathWorks.

“Creo que el MSRP es fantástico. Mandana hace este increíble trabajo al lograr que los estudiantes que tienen mucho talento vengan al MIT y se den cuenta de que pueden llevar su juego al siguiente nivel. Tienen la capacidad para hacerlo. Sólo necesitan oportunidades”, dice Brown. “Estos estudiantes están a la altura de las expectativas que tienes de ellos. Y ahora, como estudiantes de posgrado, se enfrentan a problemas difíciles y los resuelven”.

Caminos hacia los estudios de doctorado

Obtener un doctorado no es algo que se pueda dar por sentado. Muchos estudiantes jóvenes nunca han considerado la posibilidad de realizar un posgrado ni de campos de estudio específicos como la neurociencia o la ingeniería eléctrica. Pero Sassanfar involucra a estudiantes de todo el país para presentarles la oportunidad que brinda MSRP-Bio para obtener exposición, experiencia y tutoría en campos avanzados. Cada otoño, después de que los estudiantes del programa regresan a sus instituciones de pregrado, visita escuelas en lugares tan remotos como Florida, Maryland, Puerto Rico y Texas y asiste a conferencias para diversas comunidades científicas como ABRCMS y SACNAS para correr la voz.

Artículo anterior Artículo siguiente

Cuando Baum se conectó por primera vez con el programa en 2017, estaba encontrando su camino en la Universidad Penn State. Se había especializado en biología y composición musical, pero acababa de cambiar esta última a ingeniería después de una conversación mientras tomaban un café que la expuso a una tecnología de interfaz cerebro-computadora, en la que la detección de señales cerebrales de personas con parálisis de todo el cuerpo podría mejorar su calidad de vida al permitiendo el control de ordenadores o sillas de ruedas. Baum se entusiasmó con el potencial de construir sistemas similares, pero como nueva estudiante de ingeniería, le costó encontrar pasantías de verano y oportunidades de investigación.

“Me rechazaron de todos los programas excepto del MSRP del Centro para Cerebros, Mentes y Máquinas del MIT”, recuerda con una sonrisa.

Baum prosperó en MSRP-Bio y trabajó en el laboratorio de Brown durante tres veranos consecutivos. En cada etapa, dijo, adquirió más habilidades de investigación, experiencia e independencia. Cuando se graduó, estaba segura de que quería hacer un posgrado y postuló a cuatro de las escuelas de sus sueños. Aceptó la oferta del MIT para unirse al Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, donde es coasesorada por miembros del cuerpo docente del MIT y por Brown. Ahora está trabajando para desarrollar un sistema basado en la fisiología cardiovascular que pueda mejorar el control de la presión arterial. Una herramienta para anestesiólogos en ejercicio, el sistema automatiza la dosificación de medicamentos para mantener la presión arterial del paciente en niveles seguros en el quirófano o la unidad de cuidados intensivos.

Más que eso, Baum no solo lidera una organización que promueve la educación STEM en Puerto Rico, sino que también ayuda a asesorar a un estudiante actual de MSRP-Bio en el laboratorio de Brown.

"El MSRP definitivamente une a todos los que han participado en él", dice Baum. “Si veo que alguien que conozco participó en el MSRP, podríamos tener una conversación inmediata. Sé que la mayoría de nosotros, si necesitáramos ayuda, nos sentiríamos cómodos pidiéndola a alguien de MSRP. Con esa experiencia compartida, tenemos un sentido de camaradería y comunidad”.

De hecho, hace unos años, cuando una ex estudiante de MSRP-Bio llamada Karla Montejo estaba postulando al MIT, Baum brindó consejos y comentarios esenciales sobre el proceso de solicitud, dice Montejo. Ahora, como estudiante de posgrado, Montejo se ha convertido en mentora del programa por derecho propio, señala Sassanfar. Por ejemplo, Montejo forma parte de los paneles de ex alumnos del programa que asesoran a los nuevos estudiantes de MSRP-Bio.

Artículo anterior Artículo siguiente

La familia de Montejo emigró a Miami desde Cuba cuando ella era una niña. La escuela secundaria Magnet a la que asistió era tan nueva que se animó a los estudiantes a ayudar a establecer los programas de la escuela. Ella abrió un camino hacia la investigación.

"Ni siquiera sabía qué era la investigación", dice. “Quería ser médico y pensé que tal vez eso me ayudaría en mi currículum. Pensé que sería algo así como un seguimiento, pero no, era realmente diferente. Así que la investigación me cautivó mucho cuando estaba en la escuela secundaria”.

A pesar de continuar realizando investigaciones en la Universidad Internacional de Florida, Montejo no ingresó a la escuela de posgrado en su primer intento porque aún no había aprendido cómo enfocar su solicitud. Pero Sassanfar había visitado FIU para reclutar estudiantes y a través de esa relación Montejo ya había asistido al Taller de Métodos Cuantitativos (QMW) relacionado con el MIT. Entonces Montejo se inscribió en MSRP-Bio y trabajó en el laboratorio afiliado a CBMM de Gabriel Kreiman en el Boston Children's Hospital.

"Siento que Mandana realmente me ayudó, me dio un respiro y la experiencia del MSRP prácticamente solidificó que realmente quería venir al MIT", dice Montejo.

En el QMW, Montejo descubrió que realmente le gustaba la neurociencia computacional, y en el laboratorio de Kreiman pudo probar suerte en el modelado computacional de la cognición involucrada en dar sentido perceptivo a escenas complejas. Montejo se dio cuenta de que quería trabajar en problemas de neurociencia con más base biológica. Cuando terminó el verano, debido a que por ahora estaba fuera del ciclo normal de estudios de posgrado, encontró un programa de posgrado de dos años en Mayo Clinic que estudiaba el papel que un tipo de célula cerebral llamada astrocitos podría tener en la estimulación cerebral profunda del tratamiento de la enfermedad de Parkinson.

Cuando llegó el momento de volver a postularse para escuelas de posgrado (con la ayuda de Baum y otros en el Programa de Asistencia para Solicitudes de BCS), Montejo presentó su solicitud para el MIT y entró, uniéndose al laboratorio de Brown. Ahora está trabajando en modelar el papel de los procesos metabólicos en el cambio de los ritmos cerebrales bajo anestesia, aprovechando cómo la anestesia general cambia de manera predecible los estados cerebrales. Los efectos que tienen los fármacos anestésicos sobre el metabolismo celular y la forma en que, en última instancia, afectan los niveles de conciencia revelan aspectos importantes de cómo el metabolismo afecta los circuitos y sistemas cerebrales. A principios de este mes, por ejemplo, Montejo codirigió un artículo que el laboratorio publicó en The Proceedings of the National Academy of Sciences que detalla la neurociencia de la transición de un paciente a un estado de inconsciencia especialmente profundo llamado "supresión de estallidos".

Artículo anterior Artículo siguiente

Una firma del trabajo del laboratorio Brown son los análisis y métodos estadísticos rigurosos, por ejemplo para discernir los estados de excitación cerebral a partir de medidas EEG de los ritmos cerebrales. Correa Menéndez, candidato a doctorado en el Programa de Doctorado Interdisciplinario en Estadística del MIT, está avanzando en el uso de modelos jerárquicos bayesianos para el análisis de datos neuronales. Estos modelos estadísticos ofrecen una forma basada en principios de agrupar información entre conjuntos de datos. Uno de sus modelos puede ayudar a los científicos a comprender mejor la forma en que las neuronas pueden "aumentar" la actividad eléctrica cuando se presenta un estímulo al cerebro. El poder del otro está en discernir características críticas como los estados de excitación del cerebro bajo anestesia general a partir de registros electrofisiológicos.

Aunque ahora trabaja con ecuaciones y cálculos complejos como candidata a doctorado en neurociencia y estadística, Correa Menéndez estaba interesada principalmente en el arte musical cuando era estudiante de secundaria en la Academia María Reina en San Juan y luego en arquitectura en la Universidad de Puerto Rico en Río Piedras. Fueron las discusiones sobre la intersección de la epistemología y el arte durante una clase de teoría del arte las que inspiraron a Correa Menéndez a cambiar su especialidad a biología y también a tomar clases de informática.

Cuando Sassanfar visitó Puerto Rico en 2017, una profesora de informática (Patricia Ordóñez) sugirió que Correa Menéndez postulara para asistir al QMW. Lo hizo, y eso la llevó a participar también en MSRP-Bio en el laboratorio del profesor Matt Wilson de Sherman Fairchild (miembro de la facultad de BCS, CBMM y el Instituto Picower). Se unió a los estudios del laboratorio sobre cómo se representan los recuerdos espaciales en el hipocampo y cómo el cerebro utiliza esos recuerdos para ayudar a comprender el mundo que lo rodea. Con la tutoría de la entonces posdoctorada Carmen Varela (ahora miembro del cuerpo docente de la Universidad Estatal de Florida), la experiencia no solo la expuso a la neurociencia, sino que también la ayudó a adquirir habilidades y experiencia con experimentos de laboratorio, la construcción de herramientas de investigación y la realización de análisis estadísticos. Terminó trabajando en el laboratorio Wilson como investigadora durante un año y comenzó sus estudios de posgrado en septiembre de 2018.

Las clases que tomó con Brown como investigadora la inspiraron a unirse a su laboratorio como estudiante de posgrado.

“Tomar las clases con Emery y también hacer experimentos me hizo tomar conciencia del papel de la estadística en el proceso científico: desde la interpretación de los resultados hasta el análisis y el diseño de experimentos”, afirma. “La mayoría de las veces, en ciencia, las estadísticas se convierten en una especie de ocurrencia tardía, en algo 'molesto' que la gente debe hacer para que su artículo se publique. Pero la estadística como campo es en realidad mucho más que eso. Es una forma de pensar en los datos. En particular, el modelado bayesiano proporciona un marco de inferencia basado en principios para combinar conocimientos previos en una hipótesis que se puede probar con datos”.

Sin duda, nadie comienza con tanta inspiración sobre la erudición científica, pero MSRP-Bio ayuda a los estudiantes a encontrar esa pasión por la investigación y los caminos que se abren.

Artículo anterior Artículo siguiente