В Образовательном центре "Сириус" завершилась смена научно-технологической проектной образовательной программы "Большие вызовы". В ней приняли участие более 420 школьников из разных регионов России — ребята включились в решение 79 задач по 14 направлениям: от космических технологий и беспилотников до генетики и когнитивных исследований.
В программе смены Курчатовский институт традиционно курировал направление "Природоподобные и нейротехнологии". В этом году школьники разработали и протестировали методику, с помощью которой можно будет определять место для позиционирования инвазивных имплантов, возвращающих зрение человеку.
"У нас была гипотеза, что за зрение и воображение отвечает один и тот же участок головного мозга. И так как слепые не могут видеть картинки, то мы решили доказать, что можно картинки представлять и таким образом активировать ту же часть мозга и определять: она сохранна или нет. Мы смотрели, какие участки головного мозга активируются в момент представления и в момент просмотра картинки, сравнивали их и находили пересечения", — рассказали участники проекта.
Ребята также предложили инновационный подход к проведению метаанализа генетических данных, основанный на использовании нейронных сетей. Алгоритм значительно упрощает работу с большим массивом данных, помогая выявлять гены-маркеры заболеваний.
Участники направления работали и над созданием нового материала из полимера полилактида, который можно использовать для сбора масляных пятен и водорослей с поверхности воды. Сегодня применение таких биоразлагаемых материалов является экологичным методом очистки водоемов. "Это перспективный проект, потому что такие эксперименты уже проводились: с помощью нетканых материалов собирали определенные загрязнения с воды. В рамках проекта школьники создали установку для электроформования. Участники команды сами, основываясь на знаниях о методе, придумали конструкцию, собрали ее. Все данные, которые ребята собрали на этом проекте, будут обобщены нашими экспертами", — рассказала руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории полимерных материалов НИЦ "Курчатовский институт" Наталья Шарикова.
Кроме того, школьники из проекта по созданию полимерного электрода провели тестирование своего продукта вместе с участниками направления "Когнитивные исследования". Эксперты отметили высокое качество полимерных гидрогелевых материалов, которые могут быть использованы для модификации электродов в существующих системах ЭЭГ- и ЭМГ-анализа, а также выступать в качестве самих электродов непосредственно.
"Участники проекта провели исследование свойств полученных гидрогелей и протестировали их для снятия ЭЭГ- и ЭМГ-показаний, а также сравнили с проводящим гелем, который используется на данный момент на практике. Уже после первичной обработки результатов мы увидели существенную положительную разницу в получаемом сигнале. Поэтому данные исследования будут продолжаться и по итогу мы планируем выпустить научную публикацию", — поделилась руководитель проекта, лаборант-исследователь лаборатории полимерных материалов НИЦ "Курчатовский институт" Кристина Базылева.
По словам Анны Зининой, методиста направления, старшего научного сотрудника лаборатории нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, проекты были высоко оценены экспертами, а ребята получили значимые научные результаты и колоссальный опыт, который поможет им в будущем стать настоящими учеными.
Тимофей Григорьев, заместитель руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий:
— Всегда удивительно, как школьники осваивают широчайший спектр научных направлений. Это и анализ статей про геномные последовательности, и работа с данными с магнитно-резонансного томографа, и электроформование волокон, и создание проводящих гидрогелей. Все благодаря командной работе! Ребята поработали как настоящие ученые: физики, химики, биологи. Здорово, что они из первых рук получили междисциплинарные научные подходы Курчатовского института.
Анастасия Коростелёва, инженер-исследователь НИЦ "Курчатовский институт":
— Мое участие в смене в качестве ассистента руководителя проекта "МРТ-картирование коры головного мозга для позиционирования инвазивных имплантов, возвращающих зрение человеку" стало первым и весьма вдохновляющим опытом. Школьники не только глубоко освоили методику МРТ, но и усовершенствовали ее, добавив эмоциональные стимулы в эксперимент и управляя процессом на расстоянии. Они продемонстрировали выдающиеся навыки в обработке данных, используя передовые алгоритмы для анализа сканов и формирования карт активности мозга. Эти достижения значительно повысят эффективность методик позиционирования инвазивных имплантов. Проект подтверждает, что молодые исследователи способны вносить значимый вклад в развитие науки и технологий, и я горжусь тем, что могу быть частью этой инициативы.
Илья Полушин, ученик 10-го класса, Нижегородская область:
— В "Сириусе" мне очень сильно понравилась программа, я познакомился с интересными людьми, получил много нового опыта и зарядился идти дальше работать в науку.
Кристина Печерина, ученица 10-го класса, г. Кемерово:
— Было познавательно поработать с настоящими исследователями из Курчатовского института. Я набралась опыта в написании исследовательских работ. Готовить такой интересный и социально значимый проект под руководством прекрасных преподавателей было одно удовольствие!
Анастасия Бондарева, ученица 10-го класса, г. Искитим (Новосибирская область):
— Хочу поблагодарить Курчатовский институт за возможность участия в таком уникальном проекте! Для меня было интересно и вдохновляюще узнавать много нового, например о генах, которые, возможно, связаны с диабетом II типа, а также познакомиться с большими языковыми моделями. Работа в команде проходила хорошо, каждый работал продуктивно над поставленными задачами. Мы смогли превосходно реализовать проект, выполнить определенный план работы, а также успешно представить проект на фестивале!
Анастасия Звездина, ученица 10-го класса, г. Новосибирск:
— Я очень хотела работать над проектом, который будет серьезным, а его результаты в дальнейшем можно будет использовать в медицине и таким образом принести пользу людям. Наш проект реализовывался в "Сириусе" и Курчатовском институте, мы изучали зрительную кору головного мозга и искали способ помочь людям, которые потеряли зрение в результате черепно-мозговых травм.
