Dra. Ann Hermundstad
Translated by Inge Guerrero
Ann nunca imaginó una carrera en neurociencia. En la escuela de su pequeño pueblo, la ciencia se presentaba como un conjunto de conceptos memorizados que no la llamaban la atención ni la entusiasmaba. No comprendía que la ciencia pudiera ser una carrera profesional. Tenía una fuerte inclinación por el arte, la escritura y las matemáticas, pero no entendía cómo perseguir una carrera en arte o escritura. Decidió estudiar ingeniería en la universidad, siguiendo lo que parecía una decisión más práctica. Finalmente, encontró un camino en el que lo creativo y lo práctico convergen: en el ámbito de la ciencia.
Líder de Grupo HHMI Campo de Investigación de Janelia
Becario Postdoctoral Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Pennsylvania
Departamento de Physique Théorique Ecole Normale Supérieure
PhD en Física Universidad de California, Santa Barbara
Durante su educación universitaria en el “Colorado School of Mines”, Ann experimentó la física de una manera completamente nueva. En lugar de pedir a los estudiantes que memorizan fórmulas, sus profesores enseñaban la física como un marco lógico para comprender el mundo físico. Ann recuerda estar particularmente fascinada por las historias que su profesora de biofísica contaba sobre sus días como neurocirujana, cuando extraía tejido cerebral para reducir la epilepsia en pacientes. Profundamente inquietada por la idea de que un trozo de tejido pudiera tener una función tan impactante pero desconocida, Ann se dio cuenta de que la neurociencia era un campo misterioso con mucho espacio para el descubrimiento y la comprensión.
A pesar de esta naciente pasión por la neurociencia, Ann abordó la idea de cursar estudios de posgrado con cierta vacilación. Había solicitado ingreso a programas de matemáticas, física e incluso ciencias cognitivas, pero finalmente decidió realizar un doctorado en física en la Universidad de California, Santa Bárbara. Su programa parecía ofrecer un entorno interdisciplinario donde podría estudiar física mientras exploraba sus aplicaciones en otros campos, quizás una buena vía para conectarse con la neurociencia.
En la UCSB, Ann encontró al Dr. Jean Carlson y su laboratorio de sistemas complejos, un lugar donde Jean apoyaba a estudiantes que aplicaban conceptos de física a fenómenos naturales como incendios forestales, terremotos, ecología, inmunología y neurociencia. El primer proyecto de investigación de Ann involucraba la física de terremotos y materiales granulares, y aunque sabía que era un trabajo importante, seguía sintiendo una atracción hacia la neurociencia. Comenzó a colaborar con colegas del departamento de psicología, investigando la organización estructural y funcional a gran escala del cerebro humano mediante neuroimágenes. Este fue un gran paso para Ann en su conexión con la investigación en neurociencia, y la dejó llena de preguntas sobre cómo están conectados nuestros cerebros. Cerca del final de su doctorado, se dio cuenta de que aún no entendía realmente qué era una neurona. Por lo tanto, centró su búsqueda de posdoctorado en investigar los bloques fundamentales del cerebro.
Como parte de su nueva posición de posdoctorado con el Dr. Vijay Balasubramanian en la Universidad de Pensilvania, Ann trabajó durante un año con colaboradores en el laboratorio de física teórica de la “École Normale Supérieure” en París. Durante su postdoctorado, Ann comenzó a reflexionar sobre cómo el cerebro explota las regularidades estadísticas de la naturaleza, como el horizonte que es horizontal o los árboles que crecen verticalmente. Estos patrones fiables de nuestro entorno le dan la estructura que el cerebro necesita para hacer predicciones o inferencias necesarias para guiar comportamientos. Gran parte del trabajo de Ann está anclado en este marco unificador para pensar sobre el cerebro y cómo los organismos interactúan con el mundo.
Su trabajo posdoctoral implicó comparar el flujo de diferentes tipos de información sensorial a través del cerebro y cómo la arquitectura de red del cerebro difiere dependiendo del tipo de información sensorial que ha evolucionado para procesar. Podemos conceptualizar esta arquitectura, ya sea como conexiones neuronales o como dinámicas de actividad neuronal, afinada según las estadísticas de esas señales sensoriales. Por ejemplo, todos los valores posibles de la luz son conceptualmente diferentes de los posibles valores de un olor. ¿Qué significa codificar de manera eficiente el espacio de las características visuales, y cómo sería diferente de codificar el espacio de las características olfativas? Debido a estas diferencias en la información sensorial, ¿esperaríamos que el cerebro haya evolucionado arquitecturas diferentes para procesar estas corrientes de información? El trabajo de Ann caracteriza esas diferencias arquitectónicas entre las distintas corrientes de información sensorial.
Como líder de grupo en Janelia, Ann aprovecha marcos conceptuales como la codificación eficiente—la idea de que, debido a sus limitaciones físicas, el cerebro debe codificar información de la manera más eficiente posible—para estudiar el comportamiento flexible. Actualmente, está trabajando en combinar la codificación eficiente con otros marcos teóricos para ampliar el rango de fenómenos cerebrales que podemos entender, como la codificación de procesos que evolucionan con el tiempo. En última instancia, Ann adopta un enfoque centrado en el "por qué". ¿Por qué está organizado el cerebro de la manera en que lo está? ¿Construye representaciones con el propósito de la supervivencia? ¿Existe algún principio generalizable de la arquitectura cerebral que podamos usar para entender los objetivos de diferentes sistemas cerebrales?
Aunque Ann ama profundamente la ciencia, a veces sintió que no encajaba en el trabajo, o que su personalidad no se ajustaba al molde del “científico clásico”. Después de su posdoctorado, consideró dejar la academia. Pero en lugar de aceptar una oferta en la industria, decidió probar suerte en la búsqueda de trabajos académicos, “solo para ver” si alguna posición podría ser adecuada para ella. Está contenta de haberlo hecho, porque eso la llevó a enfrentar y moldear su identidad científica, destilar los elementos más importantes de su pasión por la investigación y entender que hay muchas maneras en que los científicos pueden ser brillantes y creativos.
De este proceso, surgió una mayor comprensión de su propio enfoque para cuestionar la naturaleza, cómo elegir problemas importantes para resolver y cómo trabajar en uno mismo sin renunciar a quién eres. Estos son los conceptos centrales a los que regresa a lo largo de su trayectoria y los más importantes que busca fomentar a través de la mentoría. Ann enfatiza la abundancia de “corrientes” científicas, pero no todas esas corrientes avanzan en direcciones útiles. Su enfoque en encontrar las mejores estrategias para plantear y responder preguntas significativas recuerda a la codificación eficiente. Nunca olvides el recurso más valioso: el tiempo. Si tienes una buena estrategia para hacer preguntas importantes, “puedes aprovecharlo al máximo.”
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