Как стать ученым и изучать мозг

Шесть лет обучения и работы на кафедре психофизиологии факультета психологии МГУ, несколько лет ведения научно-популярного блога о мозге, полтора года работы в исследовательском институте, год аспирантуры и изучения электрофизиологии и нейрогенетики аутизма — вот сколько всего понадобилось, чтобы понять, из чего состоит «работа в науке», кто такие эти ученые и подходит ли мне исследовательская деятельность. Уверена, был способ узнать это пораньше. Надеюсь, этот текст поможет кому-то из читателей.

Что такое электрофизиология аутизма

Сначала о том, чем я вообще занимаюсь. В лаборатории мы смотрим, как мозг детей с расстройствами аутистического спектра реагирует на различные слуховые стимулы.

Почему это важно? У людей с разными формами аутизма (а этих форм много!) есть нарушение речи: некоторые дети совсем не говорят, другие начинают говорить куда позже сверстников, а некоторые — лишь после работы с психологами и логопедами. Есть теория, что потеря речи связана с нарушением восприятия звуков: если на самом первом этапе обработки слуховой информации что-то идет не так, то на более высокие уровни — там, где мозг обрабатывает речь, — приходит каша из стимулов, в которой сложно разобрать слова.

Мы даем нашим испытуемым слушать разные звуки и смотрим, как электрический ответ мозга, который связан с анализом частоты и громкости звука, отличается от данных группы детей того же возраста, но без неврологических или психиатрических диагнозов.

Пассивные методики (когда детям не приходится активно участвовать в задании, а нужно просто слушать наши звуки и одновременно смотреть мультфильм, который они выбрали) важны. Не всегда ребенок с расстройством развития может ответить или выполнить задание. Поэтому такие исследования, где требуется минимум вовлеченности пациентов, помогут понять, как нарушено восприятие даже при самых сложных формах болезни.

Вот из этого и состоит моя работа: немного психофизиологии, чуть-чуть электрофизиологии и щепотка клинической генетики.

А как же она выглядит со стороны? Можно предположить, что ученые часами проводят в лаборатории, экспериментируют, думают, строят модели, считают… Конечно, этим они тоже занимаются. Но на самом деле исследовательская деятельность — это во многом творчество, постоянное исправление собственных ошибок и активный интерес к происходящему в твоей (да и в других тоже) области.

На этом примере моего типичного рабочего дня можно понять, из каких этапов состоит работа в науке и какие представления о ней — популярные, но всё же мифы.

Миф 1: в науке нет места творческому подходу

Сегодня завтрак не удался: кофе сбежал, каша пригорела, а мой любимый джем, оказывается, закончился еще вчера. Но настроение всё равно отличное: сегодня завершается последняя стадия сбора данных нашего эксперимента. Я ждала этого момента последние пару месяцев. Теперь я узнаю, что же из этого вышло. Это всегда волнительный момент: либо ты поймешь, что всё прошло, как ты задумала, либо — что последние три месяца работы ничего не принесли.

Разберемся, как устроена работа ученого — по крайней мере, в естественных науках. Условно можно выделить несколько этапов.

Этап 1: подготовка к исследованию. Она включает в себя чтение литературы по твоей теме и нахождение пробелов в знаниях. Это важный этап, и он никогда не заканчивается: надо постоянно поддерживать актуальные знания в своей области.

Тут особенно пригодятся навыки систематизации информации. И английский. Без английского в науке никуда!

Этап 2: планирование эксперимента. Когда пробел в научном знании обнаружен, нужно придумать, как его заполнить, то есть придумать эксперимент.

Здесь важна разработка методологии — общей концепции, в которой вы работаете. Например, наша методология включает использование пассивных методик и исследование тех форм аутизма, где мы точно знаем генетические причины его возникновения. Методология нас ограничивает (мы не исследуем все когнитивные функции при всех болезнях), и это позволяет сделать эксперимент более строгим, а интерпретацию результатов — проще.

Еще в планирование эксперимента входит подбор методик: здесь вы решаете, какой метод использовать (например, мы записываем электроэнцефалограмму мозга), как и где будете собирать данные (в лаборатории, на клинической базе или опрашивая людей на улице), нужно ли проводить какое-то анкетирование или подготовительные эксперименты.

Мне этот этап кажется самым творческим.

Этап 3: проведение эксперимента. Переходим к тому, что обычно представляют люди, когда мы говорим о работе в науке, — проведение эксперимента. Белый халат, сложные приборы, протоколы исследования — всё это здесь.

Миф 2: работа ученого — только ставить эксперименты

На самом деле обычно этот период занимает совсем немного времени, гораздо меньше, чем подготовка к нему. Конечно, всё зависит от области науки. Например, иногда, чтобы провести эксперимент, нужно поехать в экспедицию на другой конец планеты, иногда — ждать, когда ваши подопытные животные вырастут и научатся выполнять задания, а иногда — наблюдать за пациентами в течение всей жизни.

Этап 4: обработка данных. Эксперимент проведен, данные собраны. Нужно решить, что делать дальше. Если после обработки данных и интерпретации результатов получаются ясные выводы, можно двигаться дальше и приступать к публикации. Но чаще всего это не так, и приходится вернуться на один из предыдущих этапов — поискать в исследованиях, сделанных до вас, что можно исправить, поменять методики или способ анализа, пересмотреть методологию.

Это разделение на этапы очень примерное, но главное, что нужно понять о работе в науке, — мы не сидим сутками в лаборатории. Наука состоит из разных видов деятельности, каждый из которых важен.

Здесь, как и в любой другой области, есть своя рутина (помыть пробирки после исследований), творческие моменты (придумать схему эксперимента), важен элемент постоянного самообразования (следить за новыми исследованиями).

Итак, я в Институте. В лаборатории у меня есть рабочее место, компьютер, достаточно мощный, чтобы быстро обрабатывать большой объем данных, и любимая чашка для чая. Обработка данных часто занимает несколько дней или недель — и тут тоже много творчества и пространства для экспериментов.

Провозившись с анализом три часа, я поняла, что мне нужна помощь. У нас большой коллектив, так что всегда есть к кому обратиться: пойти к научному руководителю, к коллегам, которые разбираются в программировании лучше меня, к кому-то, кто занимается другой областью, чтобы услышать мнение со стороны.

Миф 3: ученый — одинокий гений

Многие думают, что исследователь работает в одиночку, но на самом деле научная работа — это в первую очередь работа в коллективе. С развитием науки ее методы усложняются, и становится невозможно знать и уметь всё одному.

Здесь на помощь приходит разделение труда: кто-то больше знает анализ данных, кто-то — теоретическую базу, кто-то пришел из другой сферы и может проконсультировать еще и по ней.

В результате для работы над одним проектом объединяются специалисты из разных областей. Например, мы изучаем аутизм в сотрудничестве с неврологами, врачами, генетиками, специалистами по обработке данных и психологами.

Так что навыки общения очень пригодятся ученому для развития карьеры. Впрочем, не только ученому.

Поговорив с коллегами, я поняла, что нужно исправить в эксперименте, чтобы результаты были более понятными. Опущу подробности, скажу только одно: на это уйдет еще пара месяцев. Разумеется, я расстроилась. Это естественная эмоция, когда понимаешь, что что-то идет не по плану. Но мне повезло любить работу не за результат, а за процесс, поэтому эту грусть легко пережить.

Другая мысль, которая не дает мне покоя: «Я могла об этом подумать заранее». Вариации этой же идеи: «Я же исследователь, я должна это знать», «Я занимаюсь этой областью уже несколько лет, можно было догадаться».

Миф 4: ошибаются только плохие ученые

Думаю, тут тоже говорят стереотипы людей о работе в науке. Представляется (я тоже так раньше думала), что исследователь знает свою область идеально и любая ошибка — это показатель его некомпетентности. На деле это не так: невозможно знать всё. Наука развивается так стремительно, что уследить за всеми исследованиями в твоей — зачастую довольно узкой — области сложно.

Может быть интересно

«Талант — вот что круто, а упорная учеба — удел посредственностей». Как вера в прирожденные способности и боязнь ошибок мешают нам развиваться

Чем дольше человек занимается какой-то темой, тем более узким специалистом он становится.

Обычно исследователь слухового восприятия при аутизме, вызванном мутацией в гене SHANK3, знает лишь немного о слуховом восприятии при шизофрении или депрессии. Понимание широкого контекста — большой плюс, но всё же одинаково хорошо две, даже близкие, области знать невозможно. Тут спасает не хорошая память, а другой важный навык — умение искать нужную информацию.

Чек-лист будущего естественнонаучника

Итак, подведем итог. Для работы в науке нужно:

уметь искать и систематизировать информацию,

владеть английским,

уметь работать в коллективе и не бояться просить помощи,

обладать (хотя бы чуть-чуть) творческим и креативным мышлением,

не бояться делать ошибки и признавать пробелы в своих знаниях,

знать, как эти пробелы заполнить,

любить работу за процесс, а не за результат.

Выходя из Института, я решила прогуляться, перед тем как ехать домой. Нужно было успокоиться и вспомнить, что я вообще-то люблю работу и свое исследование. Был сентябрь, и ветер пах так же, как и когда я в первый раз пошла на учебу в университет. Улетев в воспоминаниях в то время, я подумала, что мне очень нравилось учиться, потому что каждый день я узнавала что-то новое. И именно за это я люблю науку сейчас.

В общем-то, оказывается, что работа в науке не слишком отличается от любой другой работы в современном мире. Но для ученого нужно кое-что, что, возможно, отличает ее от многих других профессий, — любопытство и любовь к новым знаниям.

Одинокий гений, не знающий ошибок: нейроученая развенчивает 4 мифа о работе в науке