https://frosthead.com

Kuidas teadlased kasutavad keha mõistatuste avamiseks mänge

Võib-olla oli hilja tund. Või äkki olin lihtsalt näljane. Kuid kui ma oma tahvelarvutit vahtisin, nägi neuronite mass mitte midagi nii väga välja kui Tupperware'i mahutisse topitud spagetid.

Minu ülesandeks oli jälgida ühte ahelat, kuna see liikus läbi ruumi, mis oli pakitud koos nendega, toppides teiste ahelate taha ja ilmudes uuesti sinna, kuhu seda kõige vähem oodata võiksite. Kui ma oma neuronile kuulunud tükid välja valisin, kerkisid punktid üles. Eesmärk? Aitamaks teadlastel lahendada mõistatust, mis on osutunud hullumeelselt keerukaks: mõista, kuidas võrkkest on ühendatud, kuidas silm näeb kõike, mida ta teeb.

Ma mängisin veebipõhist teaduslike avastuste mängu EyeWire. Kuid see ei ole väike meelelahutuslik tegevus - see on tõeline uurimistöö. Kasvav teadlaste ja inseneride kogukond laenutab elemente, mis muudavad video- või arvutimängud nii sõltuvust tekitavaks - preemiad, punktid, edetabelid ja veebikoostöö -, et meelitada tuhandeid mängijaid õigustatud teaduslikke mõistatusi lahendama. Sellel lähenemisel võib olla "teaduslike avastuste tulevik", "ütleb Washingtoni ülikooli arvutitehnik Seth Cooper, valdkonna pioneer ja valkude paremaks mõistmiseks mõeldud mängu Foldit kaasasutaja.

See mänguline lähenemine teaduse tegemisele on osa suuremast suundumusest, mida on hakatud nimetama elu mängustamiseks. Selle pooldajate sõnul on tuntuim Jane McGonigal, mängude kujundaja ja 2011. aasta raamatu autor Reality Broken: miks mängud meid paremaks muudavad ja kuidas nad saavad maailma muuta - mängud saavad tõhusalt lahendada sotsiaalseid ja isegi isiklikke väljakutseid alates parema meisterdamisega sisserändepoliitika turvalise seksi julgustamiseks emotsionaalse vastupidavuse tugevdamiseks.

Ehkki uue uue asjana on hakatud mängima, pole selle ulatus veel selge. McGonigali mäng Superbetter, mille eesmärk on aidata kasutajatel haigusest ja vigastusest taastuda, on kliinilises uuringus. Ja las teised arutlevad selle üle, kas rändajaraja mängimine süvendab kaastunnet dokumentideta sisserändajate suhtes piisavalt, et ergutada avaliku poliitika muutusi.

Teaduslikud avastusmängud tõestavad end juba praegu. Võtke Foldit. See võrgumäng palub teil määrata valgu 3D-kuju, teadmised, mis on olulised selle toimimise mõistmiseks. Tervetel biokeemikute ja arvutite armeedel pole õnnestunud leida otsest retsepti aminohapete järjestuste valguks voltimiseks. Nii ma istusin seal ühel vihmasel pühapäeval arvuti taga, lohistades hiirega aminohapete mudeleid ja klõpsates käskudele, nagu näiteks "vaikselt" ja "raputades", otsustades mängija, kes päästab kujuteldava printsessi.

Tõenäoliselt ei peaks suur farmaatsia mind valgukeemikuks palkama, kuid teised Folditi mängijad (neid on umbes 350 000) on määranud ahvi viiruse proteaasi, ensüümi, millel on võtmeroll AIDSi samaväärses ekvivalendis ja mis võib viia uutele inimestele mõeldud ravimitele. Nad tegid seda mõne nädala jooksul, teenides autorikrediiti 2011. aasta ajakirjas Nature Structural & Molecular Biology . Cooperi sõnul oli see valk kümme aastat biokeemikuid komistanud.

EteRNA-nimelises mängus liikusin ümber RNA ehitusplokkide, et luua molekule, mida loodus kunagi ei mõelnud ning mida premeeriti trofeede ja valguskiirte graafikaga. Nanocrafteris ühendasin DNA ahelad nagu Legos molekulideks, mis näisid olevat kõndivad, vähemalt tarkvara järgi otsustatud. Kui sellised hüpoteetilised ühendid sünteesitakse laboris ja suudaksid kehast läbi roomata, võiksid nad näiteks toimetada ravimeid sinna, kuhu vaja, vahendab Cooper.

Minu proovitud mängudest oli kõige puhtalt ruumilisem MIT neuroteadlase Sebastian Seungi loodud EyeWire. EyeWirers on kaardistanud rohkem kui 100 neuroni hiire võrkkestas ja 2183 mängijat osalesid mais koostatud looduskaitses, milles selgitatakse, kuidas neuronid jälgivad liikumissuunda kogu nägemisväljal.

Vaatamata mängu sõltuvusele arvuti võimsusest on EyeWire olnud edukas teisel põhjusel - ajujõul. See puudutab meie mustrituvastuse, ruumilise töötlemise, ülevaate ja loovuse võimeid. Sama kehtib ka teiste minu mängitud teaduslike avastusmängude kohta. Selgub, et inimestel on hea tunnetada, millal molekul proteiinimudeli pinnal tegelikult selle sees on ning me valgu me rõõmsalt lahti ja uuesti üles ehitame, muutes struktuuri halvemaks, enne kui seda paremaks muudame.

Mängu alus on see kõlav lähenemine, see katse-eksitus. Alustades sellest, kui võisime kõristi pidada, õppisime kõik lahendada probleeme nendega mängides. Ainult nüüd saame kõik mängida ja ka teadusesse panustada.

Kuidas teadlased kasutavad keha mõistatuste avamiseks mänge