Dra. Y Kate Hong
Profesora Asistente de Ciencias Biológicas Universidad Carnegie Mellon e Instituto de Neurociencia Carnegie Mellon
Becaria Postdoctoral Universidad de Columbia
Becaria Postdoctoral Boston Children’s Hospital
Ph.D. en Neurociencia Universidad de Harvard
Bachillerato en Bioquímica Universidad de Brown
Translated by Omaris Velez Acevedo
La Dra. Y Kate Hong tiene un don natural de solucionar problemas, y su curiosidad inherente la ha guiado a lo largo de su carrera. Kate comenzó estudiando ingeniería eléctrica en la Universidad de Brown, pero rápidamente se dio cuenta de que los requisitos tan estrictos de la especialidad la limitaban a la hora de explorar otros temas. Luego de cambiar su especialización a bioquímica, Kate pudo tomar cursos como Literatura Rusa y Filosofía de la Mente, que crearon una base para el futuro de Kate en neurociencia. La curiosidad de Kate la llevó a explorar muchos niveles de investigación biológica durante su carrera; desde biología celular y molecular, biología del cáncer, neurociencia del desarrollo y ahora neurociencia de sistemas y cada vez más computacional. Como profesora asistente de Ciencias Biológicas en la Universidad Carnegie Mellon (UCM), Kate está muy emocionada por responder preguntas sobre cómo la información sensorial guía el comportamiento en las áreas corticales y subcorticales del cerebro.
Aunque Kate ahora es una experta certificada en muchos temas científicos gracias a su amplia formación, comenzó su carrera como una autodenominada “reduccionista firme”, creyendo que todo se podía explicar mediante moléculas y sus interacciones. Después de graduarse de Brown con un título en bioquímica, Kate se sintió insegura de lo que quería hacer. Pensando que no estaba calificada para puestos fuera de su órbita local en el campus, Kate aceptó un puesto como asistente de investigación en un laboratorio de inmunología en Brown. En este puesto, estaba entusiasmada por adquirir más experiencia en el laboratorio y beneficiarse de la oportunidad para empleados de tomar cursos gratuitos. Así podría determinar si realmente quería estudiar bioquímica y realizar estudios de posgrado.
Después de un mes en el trabajo, su primera evaluación de rendimiento laboral incluyó comentarios sobre su potencial científico,lo cual le aseguró que le estaba yendo bien. Sin embargo, se enteró de que, contrario a lo que le había dicho el investigador principal y lo que se había acordado, no era elegible para asistir a cursos de manera gratuita durante los dos años de su puesto. Kate se armó de valentía para aclarar el malentendido con el investigador principal y le explicó que no habría aceptado el puesto si hubiera sabido que tomar clases no era una opción. Al día siguiente, llamaron a Kate a la oficina y la despidieron al momento. Kate superó el trauma de este despido inesperado y se concentró en encontrar un puesto en otra institución. Para su sorpresa, casi todos los laboratorios a los que contactó estaban interesados en contratarla; Kate comenzó a ver su valor. "No sabes lo que vales hasta que sales de tu zona de confort", explica Kate. "Tan pronto como comencé a solicitar empleos, quedó claro que las habilidades que tenía estaban en gran demanda".
Kate terminó aceptando un puesto en el laboratorio del Dr. Tom Roberts en el Instituto del Cáncer Dana Farber, lo que "cambió por completo [su] trayectoria en la ciencia". Con mentores que la apoyaron completamente y creyeron en ella, Kate floreció como científica con una creciente autoestima. Kate sabía que quería hacer un doctorado, pero no estaba segura a qué campo quería dedicarse. Le gustaba trabajar en biología del cáncer, pero el inmenso alcance de las mutaciones celulares que causan cáncer la disuadió de comprometerse con esta línea de investigación. Con un interés general en la neurociencia, Kate solicitó ingresar a la escuela graduada en neurociencia y una beca Fulbright al mismo tiempo.
Kate ganó la beca Fulbright y pasó un año trascendental con los doctores Rüdiger Klein y Amparo Palmer en el Instituto Max Planck de Neurobiología en Alemania. Allí conoció formalmente lo que es la investigación en neurociencia y "se enamoró de la investigación que [ella] estaba realizando por primera vez". Kate siempre estuvo interesada en la neurociencia a un nivel superficial, pero no fue hasta que estuvo en un laboratorio de neurociencia que se dio cuenta de que las preguntas sobre el cerebro eran las que realmente deseaba responder de manera profunda. Luego de un año de estudiar la guía de axones y la señalización sináptica durante el Fulbright, volvió a solicitar para la escuela graduada en neurociencia sabiendo que esta era el área en la que debía estar. Kate obtuvo un espacio en el programa de doctorado en neurociencia de la Universidad de Harvard y se unió al laboratorio del Dr. Joshua Sanes. Aquí ella investigó la morfología de las células ganglionares de la retina (CGR), tratando de entender cómo una sola célula cerca de la superficie del ojo encuentra la ubicación correcta para conectarse dentro del cerebro. Hay más de 20 subtipos de CGR definidos por sus campos dendríticos, que a su vez determinan las propiedades funcionales de su campo receptivo, como la selectividad direccional. Kate se preguntó si los subtipos de CGR tenían una morfología axonal distinta en su objetivo principal, el colículo superior (CS). Para abordar esta pregunta, utilizó rastreo e imágenes de axones unicelulares. Descubrió que las CGR con campos dendríticos más grandes se proyectan a capas más profundas del CS, y que las CGR con propiedades funcionales similares, como la selectividad de dirección, se proyectan a profundidades similares del CS. Después de su doctorado, Kate se preguntó: una vez conectadas las células, ¿cómo funcionan? Kate hizo un postdoctorado extremadamente productivo que tuvo duración de un año con el Dr. Chinfei Chen en el Boston Children's Hospital, donde usó su experiencia en rastreo de axones e imágenes para estudiar cómo se remodelan las sinapsis durante el desarrollo en el tálamo visual. Después de haber estudiado profundamente la remodelación estructural del cerebro, estaba entusiasmada por investigar más a fondo la función de estas conexiones; Kate se unió al laboratorio del Dr. Randy Bruno en la Universidad de Columbia para aprender electrofisiología in vivo y comportamiento en ratones.
En Columbia, Kate estudió cómo el cerebro procesa la información táctil. Se concentró en el sistema de los bigotes del ratón y específicamente en la corteza barril, una parte de la corteza somatosensorial que recibe fuerte información somatosensorial del tálamo, con información detallada de los bigotes individuales. Los ratones usan sus bigotes de manera similar a cómo los humanos usan sus manos y dedos para extraer detalles finos sobre objetos y entornos. Esto hace que el sistema de bigotes sea un modelo interesante para estudiar el tacto y el procesamiento de información. Para evaluar las habilidades táctiles en ratones, Kate comenzó con una tarea básica de detección sensorial: ¿hay algo presente o no? Una barra física entró o se quedó fuera del alcance de los bigotes. Entonces, los ratones informaban si había un objeto allí o no levantando una palanca. Kate comenzó a investigar el rol de la corteza barril en esta tarea, y comenzó diseccionando con precisión una capa cortical a la vez, eventualmente también manipuló el área optogenéticamente. Sorprendentemente, descubrió que los ratones podían aprender y realizar esta tarea de detección sensorial sin la corteza barril. "Pensábamos que la corteza era absolutamente necesaria", explica Kate. "Sin embargo, parece que hay otras formas en que el cerebro puede compensar o sustituir la pérdida de corteza para realizar estas tareas, y hacerlo de forma extremadamente rápida". Este hallazgo inspiró su línea actual de preguntas en su propio laboratorio en la UCM. “Si no es la corteza cerebral”, pregunta Kate, “¿entonces cuáles son las otras áreas que pueden mediar [este comportamiento]? ¿Y cómo sabe el cerebro qué vía debe utilizar? Ahora Kate está buscando en las áreas subcorticales, descubriendo cómo la información sensorial utilizada en el comportamiento se distribuye y fluye a través del cerebro.
Además de su detallado plan de investigación, Kate asume el rol de mentora igual de enfocada. Sus experiencias formativas con buenos mentores la ayudaron a apreciar la importancia y el impacto que tienen los mentores en el desarrollo de un alumno. Al reflexionar sobre aquellos a quienes admira, ve que los mentores exitosos y respetados pueden adaptar su mentoría a cada individuo. Ahora, Kate ve que “cada persona tiene una personalidad distinta y diferentes formas de aprender y motivarse”. Aunque esta responsabilidad es nueva, Kate se esfuerza por "sacar lo mejor de cada individuo" y tener un paradigma de entrenamiento único guiado por lo que cada persona quiere hacer después de su tiempo en el laboratorio de Hong.
Cuando entrevistó en la UCM, Kate quedó inmediatamente cautivada por la vibrante comunidad de investigación en neurociencia entre UCM y la Universidad de Pittsburgh, con quienes intercambian recursos y forman colaboraciones productivas. Ahora, como joven miembra de la facultad, Kate está emocionada por embarcar en colaboraciones, combinando su propia experiencia laboral con la de otros, para impulsar su investigación de manera más rápida. En el campo multidisciplinario de la neurociencia “hay que encontrar colaboradores que sean expertos”, explica Kate. “Llegar a un lugar de colaboración que sobresale en las ciencias básicas, computacionales y de ingeniería en realidad ha abierto nuevas direcciones para nuestro laboratorio”. Además del buen programa de investigación, la representación de mujeres en STEM en UCM jugó un rol muy importante para atraerla a Pittsburgh. “¡Ambas directoras de mi departamento, e incluso la decana de nuestra universidad, son mujeres!” Ahora, como parte de esta enorme comunidad de investigación, Kate trabaja para hacer crecer y nutrir su laboratorio que se enfoca en cómo la información sensorial guía el comportamiento. Con una abundancia de recursos y el apoyo de la comunidad, Kate está perfectamente preparada para seguir su curiosidad y descubrir ¿cuál es la próxima gran pregunta que puedo hacer?
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