Nauki ścisłe [2021-06-25]

Spotkanie w gronie noblistów

— Żaneta Kopczyńska

Dr Karolina Finc z Interdyscyplinarnego Centrum Nowoczesnych Technologii UMK jako jedyna Polka przedstawi wyniki swoich badań oraz opowie o naukowych zainteresowaniach na spotkaniu z laureatami Nagród Nobla.

Lindau Nobel Laureate Meeting to uznane na całym świecie forum wymiany myśli między laureatami Nagrody Nobla a młodymi naukowcami. W tym roku odbędzie się już po raz 70. – rozpocznie się 27 czerwca i potrwa do 2 lipca. Udział w zjeździe potwierdziło blisko 80 noblowskich laureatów oraz ponad 600 wybijających się badaczy z całego świata. W starannie wybranym gronie zaproszonych znalazła się czwórka Polaków, w tym dr Karolina Finc z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Na uwagę zasługuje fakt, iż jako jedyna z grupy rodaków znalazła się wśród ok. 30 młodych naukowców, którzy wygłoszą referaty dotyczące swoich naukowych zainteresowań i badań. 

Misja Edukacja

Pierwotna idea spotkań wywodzi się od dwóch lekarzy z Lindau: dr Franza Karla Heina i prof. Gustava Wilhelma Parade oraz hrabiego Lennarta Bernadotte z Wisborga, członka szwedzkiej rodziny królewskiej. Dostrzegli oni potencjał tego typu przedsięwzięcia dla pojednania narodów powojennej Europy. Pierwsze udało się im zorganizować w 1951 r. (jednak z udziałem młodych badaczy dopiero dwa lata później). Od tamtego czasu odbywające się pod hasłem "Misja Edukacja" spotkania laureatów Nagrody Nobla w Lindau ewoluowały w uznane na arenie międzynarodowej forum wymiany wiedzy i doświadczeń między narodami, kulturami i dyscyplinami.

Każdego roku program jest bardzo różnorodny, obejmuje jednak przede wszystkim aktualne zagadnienia naukowe, mające znaczenie dla kwestii społeczno-politycznych. W rozpoczynającym się tegorocznym zjeździe nie zabraknie więc tematów dotyczących pandemii, zmian klimatycznych, edycji genomu, ciemnej materii, energii i sztucznej inteligencji. Podczas sześciu dni zaplanowano sesje, wykłady, dyskusje, klasy mistrzowskie oraz panele dyskusyjne. Wszystkie zorganizowano tak, by ułatwić wymianę myśli i doświadczeń pomiędzy pokoleniami badaczy.

Wąskie grono zaproszonych

Przedstawicieli krajowej delegacji od 2006 r. nominuje, na mocy porozumienia z Radą Spotkań z Laureatami Nagrody Nobla w Lindau, Fundacja na rzecz Nauki Polskiej.

- Młodzi, utalentowani badacze są wybierani spośród stypendystów prestiżowego programu START, skierowanego do najlepszych młodych polskich naukowców – tłumaczą pracownicy Fundacji. - Czwórka stypendystów pomyślnie przeszła wieloetapowy proces rekrutacji i tym samym znalazła się w gronie 660 naukowców z 101 państw - studentów, doktorów i post-doców poniżej 35. roku życia.

Do rozpoczynającej się, jubileuszowej edycji spotkań z noblistami Fundacja na rzecz Nauki Polskiej wytypowała, oprócz dr Karoliny Finc, dr. inż. Bartosza Błasiaka z Politechniki Wrocławskiej, dr Ewelinę Lipiec z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN oraz dr. Łukasza Jana Skórkę z Politechniki Warszawskiej. Sami zaś organizatorzy Lindau Nobel Laureate Meeting wybrali dr Finc, by na międzynarodowym forum zaprezentowała wyniki swoich dotychczasowych badań oraz plany na naukową przyszłość.

Czuję się bardzo podekscytowana. Jest oczywiście lekki stres, zwłaszcza gdy pomyślę, kto może być wśród słuchaczy. Liczę na ciekawą i twórczą rozmowę po moim wystąpieniu – mówi dr Karolina Finc. – Cieszę się, bo to duże wyróżnienie. Mam szansę nie tylko opowiedzieć o własnych badaniach, ale też nawiązać cenne kontakty.

Elastyczny mózg

Dr Karolina Finc jest liderką zespołu Computational Neuroimaging Team działającej w ICNT UMK Team, należy do grupy Neuroinformatics działającej wewnątrz Centrum Doskonałości "Dynamika, analiza matematyczna i sztuczna inteligencja" (zespół Neuroinformatyczny, kierownik: prof. Włodzisław Duch). Ukończyła kognitywistykę na UMK, doktorat realizowała w ICNT, a obroniła na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej.

Jest laureatką i beneficjentką wielu konkursów, stypendiów i grantów dla młodych badaczy – nie tylko programu START (2018) Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, poszerzonego o stypendium im. prof. Barbary Skargi dla naukowców, których badania wyróżniają się odważnym przekraczaniem granic między różnymi dziedzinami nauki, otwierają nowe perspektywy badawcze i tworzą nowe wartości w nauce, ale też grantów PRELUDIUM (2016) i ETIUDA (2017) finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki.

W 2014 r. odbyła staż w Instytucie Maxa Plancka w Berlinie (opiekun: Simone Kühn), w 2018 na Uniwersytecie w Pensylwanii (opiekun: Danielle Bassett), a w 2019 na Uniwersytecie Stanforda (opiekun: Russell Poldrack). Obecnie przebywa na stażu podoktorskim w Instytucie Maxa Plancka w Berlinie (opiekun: Nicolas Schuck).

Na Lindau Nobel Laureate Meeting dr Karolina Finc wystąpi 1 lipca w panelu "Next Generation Science" z referatem zatytułowanym "Dynamics and Plasticity of the Human Brain Network During Cognition".

Będę mówiła m.in. o sieciach mózgu oraz ich reorganizacji, czyli o tym, czym zajmuję się na co dzień – tłumaczy dr Finc. - Mózg jest ze sobą połączony, jest aktywny cały czas, mamy do czynienia z wielością zachodzących w nim złożonych interakcji. Zmienia się też w specyficzny sposób: obserwujemy nieustanne zmiany pomiędzy okresami segregacji i integracji całej sieci. Ten subtelny balans pomiędzy segregacją a integracją okazuje się kluczowy dla naszego funkcjonowania poznawczego.

Złożoność ludzkiego mózgu jest tak ogromna, że ciężko ją opisać z wykorzystaniem podstawowych metod analizy danych neuroobrazowych. Pomaga w tym całkiem nowa dziedzina nauki - neuronauka sieciowa, koncentrująca się na badaniach złożonej sieci połączeń w ludzkim mózgu z wykorzystaniem algorytmów matematycznych zaczerpniętych z teorii grafów.

W swoich badaniach naukowych dr Finc sprawdzała m.in., co dzieje się w ludzkim mózgu podczas treningu poznawczego o wysokim stopniu trudności.

Okazuje się, że nawet, gdy nie wykonujemy żadnych zadań poznawczych, obszary w mózgu pełniące podobne funkcje działają w sposób zsynchronizowany - tłumaczy dr Finc. - Mierząc stopień tej synchronizacji, można odtworzyć mapę funkcjonalnych połączeń w całym ludzkim mózgu, tzw. "funkcjonalny konektom", który cały czas się reorganizuje – może zmieniać się po intensywnej nauce lub treningu, np. muzycznym, ruchowym lub poznawczym, czyli złożonym z sekwencji pewnych ruchów, jak i w czasie rzeczywistym, aby dostosować się do zmieniającej się trudności zadań, z jakimi mierzymy na co dzień.

Wyniki badań mogą pozwolić na lepsze zrozumienie tego, co w mózgu odpowiada za to, że ktoś uczy się szybciej, a ktoś inny wolniej i jaka charakterystyka sieci mózgowej ma na to wpływ. Ponadto może przyczynić się do opracowania nowych metod pomiaru dynamiki zmian plastycznych mózgu, a w przyszłości też w lepszym dobraniu leków i terapii.

- Zajmuję się tym tematem już dobrych kilka lat i przyznam, że wciąż mnie fascynuje i ekscytuje. Mam też wiele nowych pomysłów na kontynuację badań, o których również zamierzam opowiedzieć podczas spotkania w Lindau – mówi dr Finc.