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Como o cérebro aprende novas regras

 Como o cérebro aprende novas regras

(5.7.2021)

Com uma abordagem inovadora que combina modelagem computacional e registro da atividade neuronal em tempo real, pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências identificaram o processo neural que reflete a aprendizagem e apontaram para como esse aprendizado é armazenado na memória para uso futuro.

Os voluntários realizaram uma tarefa de aprendizagem enquanto os pesquisadores mediam a resposta em uma resolução de um único neurônio de duas áreas do cérebro que são conhecidas por participar do processo de aprendizado de regras. Os pesquisadores do Departamento de Neurobiologia concluíram que certos neurônios “aprendem” por um processo de tentativa e erro, no qual gradualmente “se aventuram” mais próximo da regra, e que os processos ocorrem nas duas regiões cerebrais de forma coordenada.

Saiba mais: Neurons Search for Understanding

 

Pride 2021: ciência sobre o arco-íris

 Pride 2021: ciência sobre o arco-íris

06.06.21

Nos últimos anos, o Instituto Weizmann de Ciências, vem dando passos significativos para se tornar um campus mais inclusivo e seguro para os membros da comunidade LGBTQ. Este ano se espera uma grande reunião de orgulho totalmente apoiado pela gestão do Instituto.

 
“Estamos orgulhosos de receber o apoio total do Dr. Meytal Eran Jona, Chefe do Escritório de Diversidade e Inclusão, do Reitor da Escola de Pós-Graduação Feinberg, Prof. Gilad Perez, e do diretor da Escola, Ami Eini, além do apoio de cientistas LGBTQ no Instituto. No entanto, ainda temos mais alguns passos para avançar”, diz  Dan Klein, doutorando no departamento de Física de Matéria Condensada e líder da Associação LGBTQ do WIS.

“É importante ter em mente que quando se agrupam pessoas de diferentes origens e estilos de vida há mais perspectivas a serem respeitadas e consideradas, e eventualmente isso também ressoa com nossos esforços científicos. A conscientização sobre o viés de gênero e a necessidade de diversidade nas coortes de estudos, por exemplo, só entrou recentemente nos holofotes. No passado, a maioria dos ensaios médicos e estudos observacionais eram predominantemente realizados em homens caucasianos, distorcendo dados e afetando sua validade científica. Hoje podemos dizer que a boa ciência também é ciência inclusiva e diversificada.”

 

Saiba mais: Pride 2021: Science over the Rainbow

Notícias frescas sobre a nossa origem

 Notícias frescas sobre a nossa origem!

14.06.2021

Cientistas do Weizmann anunciaram uma descoberta importante da história dos humanos modernos. Os Neandertais e Homo sapiens coexistiram no deserto de Negev, em Israel.

Boker Tachtit,  local de escavação arqueológica, guarda pistas de um dos eventos mais importantes da história humana: a disseminação do Homo sapiens da África à Eurásia e a subsequente desaparição dos Neandertais na região. Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências liderados pela Profa. Elisabetta Boaretto, retornaram ao local quase quarenta anos depois da primeira escavação, utilizando métodos avançados de amostragem e datação.

Agora, um novo quadro cronológico deste importante capítulo na nossa evolução, é revelado.

“Os Neandertais e Homo sapiens coexistiram no Negev e provavelmente interagiram uns com os outros, resultando não apenas no cruzamento genético, mas também no intercâmbio cultural”, conclui a Profa. Boaretto.

Saiba mais: Following the Footsteps of Humankind out of Africa

Visão através do toque

 Visão através do toque

8.6.2021

Uma abordagem que demonstra a incrível plasticidade do cérebro permitiu que as pessoas adquirissem “um novo sentido”. Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências (WIS) projetaram um sistema que converte informações visuais em sinais táteis, possibilitando “ver” objetos distantes através do toque.

Pessoas cegas desde o nascimento e participantes de olhos vendados, após um treinamento de duas horas, aprenderam a identificar objetos corretamente em menos de 20 segundos, um nível de desempenho sem precedentes!

Com o Sistema ASenSub, desenvolvido no WIS, um conversor cria sinais táteis com base em informações visuais captadas por uma câmera anexada à mão do usuário. A imagem é convertida em sinais táteis através de um conjunto de 96 pinos colocados sob as pontas de três dedos da mesma mão. O brilho do pixel define a altura de cada pino. Se a câmera escaneia um triângulo preto em uma superfície branca, os pinos correspondentes aos pixels brancos permanecem planos, enquanto aqueles mapeados para pixels pretos são elevados, produzindo a sensação virtual de apalpar um triângulo.

 Segundo os cientistas, recriar a “sensação” de um objeto movimentando os dedos, permite usar estratégias sensoriais profundamente arraigadas.

Saiba mais: Sight through Touch: The Secret Is in the Hand Movements

Neurociência na bat-caverna

 Neurociência na bat-caverna

Um túnel de 200 m construído para morcegos no campus do Weizmann, permitiu revelar um novo código neural da percepção espacial.

Os pesquisadores desenvolveram e montaram na cabeça dos morcegos um dispositivo que registra, enquanto eles voam, a atividade dos neurônios na região cerebral responsável pela memória, incluindo a memória espacial. Uma série de antenas mais precisas do que o GPS, permitiram a equipe do Prof. Nachum Ulanovsky’s,  adicionar uma peça significativa ao quebra-cabeça da cognição espacial. Publicado na Science, as descobertas permitem entender melhor a percepção espacial dos mamíferos, talvez até dos humanos.

 

Saiba mais: Right Off the Bat: Navigation in Extra-Large Spaces

Um suplemento alimentar natural reduz a ansiedade

 Um suplemento alimentar natural reduz a ansiedade

18.05.2021

De acordo com um novo estudo do Instituto Weizmann de Ciências,  é provável que os resultados em camundongos se apliquem aos humanos.

 A substância beta-sitosterol está presente em uma variedade de plantas comestíveis como abacate, e também em pistaches, amêndoas, óleo de canola, e alguns grãos e cereais,  ela tem sido comercializada há anos como suplemento. Nos camundongos, quantidades alcançadas apenas pelo consumo do suplemento, foram efetivas tanto por si só quanto em combinação sinérgica com um antidepressivo para reduzir a ansiedade, conforme a publicação na Cell Reports Medicine.

Os cientistas descobriram que a substância reduz a expressão de vários genes conhecidos por serem ativados em situações estressantes e altera metabólitos e neurotransmissores em áreas cerebrais envolvidas na ansiedade.

O Prof. Mike Fainzilber do departamento de Ciências Biomoleculares aponta: “Há necessidade de testes clínicos do uso de beta-sitosterol para reduzir a ansiedade em humanos. Até lá, recomendamos que as pessoas consultem seus médicos antes de tomar o suplemento para esse fim.”

OS CIENTISTAS: Prof. Michael Fainzilber e Dr. Nicolas Panayotis

 

Saiba mais: A Natural Food Supplement May Relieve Anxiety

Covid-19. Cientistas do Weizmann descobrem uma estratégia de três vias exclusivas do SARS-CoV-2 para tomar o controle

 Covid-19. Cientistas do Weizmann descobrem uma estratégia de três vias exclusivas do SARS-CoV-2 para tomar o controle. 

11.05.2021

 

Um novo estudo, publicado na Nature, revela uma estratégia multifacetada que o vírus emprega para garantir sua replicação rápida e eficiente, evitando a detecção pelo sistema imunológico.

O trabalho conjunto dos grupos de pesquisa do Instituto Weizmann de Ciências e Instituto israelense de Ciências Biológicas, Químicas e Ambientais elucidou como é capaz o SARS-CoV-2 de, em questão de horas, assumir o maquinário de fabricação de proteínas da célula e, ao mesmo tempo, neutralizar a sinalização antiviral atrasando a resposta imune.

Os pesquisadores mostraram que o vírus é capaz de hackear o hardware da célula usando três táticas separadas, mas complementares. A primeira tática é reduzir a capacidade da célula de traduzir genes em proteínas. A segunda é degradar as moléculas que carregam instruções para fazer proteínas (RNAs mensageiros mRNA) das células – enquanto os seus próprios mRNA permanecem protegidos. O terceiro, impede a exportação de mRNAs do núcleo da célula, para que não possa servir de modelo para síntese proteica.

Ao empregar essa estratégia de três vias, que parece ser exclusiva do SARS-CoV-2, o vírus assume o controle da síntese de proteínas da célula. A boa notícia é que ao identificar as proteínas virais envolvidas no processo, há novas oportunidades para o desenvolvimento de tratamentos eficazes a Covid-19.

Saiba mais: The Triple Threat of Coronavirus

O Método Weizmann revela os segredos mais bem guardados do RNA

 O Método Weizmann revela os segredos mais bem guardados do RNA

05.04.2021

Compartilhamos cerca de 90% de nossas proteínas com camundongos, mas as nossas diferenças se explicam por mudanças em elementos genéticos que determinam quais genes estão ligados ou desligados, e quando. Combinando ferramentas da ciência de dados com dados biológicos de seres humanos e de 20 outras espécies, incluindo cães, gambás, galinhas, lagartos, peixes e tubarões, a equipe do Prof. Igor Ulitsky do Instituto Weizmann de Ciências desenvolveu um algoritmo que detecta semelhanças nas moléculas entre diferentes espécies.

O método Weizmann pode ser usado para identificar as partes de uma molécula que são cruciais para sua função, incluindo aquelas que podem servir como alvos de tratamento em caso de doença.

Eles já estudaram uma região da molécula que freia um gene que sofreu mutação em pessoas com epilepsia e autismo. Os cientistas identificaram os segmentos mais essenciais e estão testando em ratos as primeiras moléculas específicas para aliviar sintomas neurológicos.

 

Saiba mais: When the Beads Line Up

Tomatopedia

 Tomatopedia 

29.04.2021

 

Um novo e enorme banco de dados ajuda a revelar enigmas do tomate e pode facilitar a criação de variantes deliciosas e resistentes a doenças.

Os pesquisadores mapearam a expressão genética de 11.000 genes para cada uma das 600 linhas de híbridos de tomate do banco de dados, em diferentes estágios de amadurecimento, e informações sobre sensibilidade a fungos. O novo banco de dados que abrange traços genéticos e metabólicos de tomates selvagens e cultivados, foi criado por pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências, em colaboração com cientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém, entre outros. Com ferramentas computacionais, eles conseguiram correlacionar diferentes porções do genoma do tomate, ou mesmo genes únicos, com variações no metabolismo da planta.

As novas descobertas podem ser usadas para melhorar a cultura de tomates, desenvolver novos fungicidas e avançar na reprodução seletiva de variedades mais resistentes.

 

Saiba mais: GORKY Protein Turns Bitter Tomatoes Sweet

Anunciamos o agraciado com a bolsa de pós-doutorado Morá Miriam Rozen Gerber Fellowship

Anunciamos o agraciado com a bolsa de pós-doutorado Morá Miriam Rozen Gerber Fellowship, Rodney Fonseca, do Ceará para Israel para pesquisar análise de Big Data.

 

O cearense Rodney Fonseca, após concorrido processo seletivo, foi o ganhador da bolsa de pós-doutorado Morá Miriam Rozen Gerber Fellowship. Graduado em Estatística na Universidade Federal do Ceará, mestre pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), e doutor pela Unicamp,  o jovem de 27 anos vai trabalhar em uma das equipes de pesquisa científica de dados mais prestigiada do mundo. Ele  vai utilizar técnicas estatísticas para desenvolver maneiras de realizar testes em Big Data que não pode ser armazenada em um único computador devido a questões de privacidade.

 

Do Ceará para Israel. 

Rodney Fonseca

Sou natural de Fortaleza-Ceará e fiz a minha graduação em Estatística na Universidade Federal do Ceará. Durante a graduação, comecei a realizar estudos de pesquisa quando participei do Programa de Educação Tutorial (PET). Em seguida consegui uma bolsa de iniciação científica para trabalhar com o professor Juvêncio Nobre em modelagem estatística, desenvolvendo trabalhos que teriam como frutos a minha monografia, meu primeiro artigo científico e um prêmio como finalista entre os 5 melhores trabalhos em Estatística no país no nível de graduação. Decidi seguir na área acadêmica e ingressei no mestrado em Estatística da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), para trabalhar com o professor Francisco Cribari-Neto em modelos de probabilidade e modelagem de dados positivos, com bolsa financiada pelo CNPq. Nossos trabalhos renderam três artigos científicos e bastante aprendizado. Na UFPE também investi tempo em conceitos importantes para pesquisadores em Estatística (matemática, inglês, programação, etc), pois já tinha planos de fazer doutorado.

A oportunidade de fazer doutorado na Unicamp veio através do professor Aluísio Pinheiro, com quem tive um projeto aprovado para receber uma bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Nosso trabalho foi em um tema variado e que pude utilizar em diversas aplicações, imagens de satélite, dados financeiros, neuroimagens, dados de Covid-19, etc.: métodos de ondaletas em dados funcionais.

 Durante o doutorado também tive um projeto aprovado pela FAPESP para passar um ano nos Estados Unidos trabalhando com o professor Debashis Mondal, da Oregon State University. No exterior, fiz pesquisas também com métodos de ondaletas, mas em diferentes problemas: análise de vazões de rios, dados de corridas de táxi, etc. Tais experiências durante o doutorado foram bastante enriquecedoras para a minha formação como cientista, tanto no lado técnico/teórico, como pelo lado da aplicação de resultados em problemas variados.

 Sou muito grato às agências de financiamento que me ajudaram a seguir sonhando em me tornar um pesquisador e fiquei extremamente contente com a oportunidade proporcionada pelos Amigos do Weizmann para seguir mais longe ainda nessa jornada científica. É muito gratificante saber que contamos com incentivos desse tipo a brasileiros mesmo em tempos difíceis e espero seguir contribuindo com o desenvolvimento científico no Brasil, para futuramente inspirar mais jovens a sonharem em se tornar cientistas.

 

O que vai fazer no Weizmann

No Instituto Weizmann, o Dr. Rodney Fonseca vai utilizar as técnicas estatísticas que estudou no doutorado na Unicamp para desenvolver maneiras de realizar testes em enormes conjuntos de dados que não podem ser armazenados em um único computador devido a questões de privacidade.

Hoje se geram grandes volumes de dados, o que exige que técnicas eficientes sejam usadas para analisá-los. No Instituto Weizmann, ele vai avançar nas pesquisas sobre uma maneira  de representar  dados já  empregada em engenharia na análise de sinais digitais, (a aplicação de ondaletas em dados funcionais) para investigar o problema de análise distribuída de dados, uma linha de pesquisa recente na área de Big Data (enormes conjuntos de dados). A análise distribuída é necessária quando todos os dados não podem ser armazenados em um único computador e devem ser separados em várias máquinas, algo que ocorre, por exemplo, com dados hospitalares que não podem ser compartilhados devido à questões de privacidade dos dados dos pacientes. Realizarei o programa de pós-doutorado no laboratório do Prof. Boaz Nadler do Departamento de Ciências da Computação e Matemática Aplicada do Instituto Weizmann de Ciências, que  já trabalha no desenvolvimento de métodos para esse tipo de problema em análise de dados.

Rodney Fonseca

“Meu programa favorito quando criança foi a série Poeira das Estrelas”

Idade

27 anos

De onde é

Fortaleza, Ceará.

Como você começou a gostar da ciência?

Sempre gostei dos programas de televisão sobre ciência. O meu programa favorito quando criança foi a série “Poeira das Estrelas”, produzida pelo físico Marcelo Gleiser.

Quando foi que decidiu virar cientista?

A decisão de virar cientista só veio na faculdade, quando comecei a trabalhar em projetos de pesquisa. Acho que a maior divulgação hoje em dia de diversas pessoas trabalhando com pesquisa deve ajudar os jovens cada vez mais cedo a contemplar uma carreira de cientista como profissão.

O que é o que mais gosta do seu trabalho?

Assim como disse um famoso estatístico americano chamado John Tukey, a melhor parte de ser estatístico é que você tem a chance de brincar no quintal de todo mundo. A possibilidade de trabalhar com dados dos mais variados tipos de problemas é fascinante e uma ótima oportunidade de se aprender sobre várias áreas da ciência, como biologia, medicina, engenharia, etc.

Quais são as suas expectativas no Weizmann?

Espero aprender mais sobre temas de pesquisa recentes e bastante relevantes em estatística e ciência de dados. O desenvolvimento de bases teóricas e algoritmos para métodos em Big Data é um tópico bastante investigado nas mais prestigiadas universidades no mundo. Trabalhando com o professor Boaz Nadler, atual diretor do centro de pesquisa em ciência de dados do Instituto Weizmann, espero aprender bastante e contribuir com o avanço dessa área no Brasil futuramente.

Como tomou conhecimento da bolsa?

Os professores da Unicamp Aluísio e Hildete Pinheiro foram quem me enviaram detalhes sobre a bolsa no Instituto Weizmann. Eles sabiam que eu estava perto de defender a minha tese de doutorado e que tinha vontade de seguir na carreira acadêmica, então me sugeriram tentar essa oportunidade.