Jarný vedecký koktejl slovenských vedkýň a vedcov

Ako zlepšiť učenie pomocou virtuálnej reality

Predstavte si, že ste učiteľka či učiteľ geografie, ktorý sa pri predstavení témy ”priestorové znázornenie terénu” pozrie namiesto unudených výrazov, na triedu, ktorá sa teší ako sa bude aktívne zapájať. K tejto možno už nie tak silnej utópií prispieva slovenský vedec, Michal Sedlák, ktorý pracuje na výskume využitia virtuálneho prostredia vo vzdelávaní.

Spolu s tímom vedcov na Masarykovej univerzite v Brne, Michal otestoval kolaboratívne virtuálne prostredie, teda niečo ako spoluprácu vo virtuálnom prostredí, ktoré vás pohltí.  Vedci si pre experiment zvolili učivo z geografie, konkrétne výškopis.

Experimentusa zúčastnili mladí ľudia z Čiech aj zo Slovenska. Pomocou simulovaných 2D a 3D modelov mali študenti a študentky napríklad vybrať najvyšší a najnižší bod v teréne, určiť, či je bod B priamo viditeľný z bodu A, rozhodnúť, ktorý z daných bodov je vyššie, alebo vybrať priamku s najvyšším prevýšením. Účastníci experimentu boli rozdelení na skupinu jednotlivcov a skupinu párov. Mali nasadené špeciálne okuliare, ktoré premietajú virtuálne prostredie a v prípade párov premietajú aj ich avatary.  Vedci testovali množstvo nadobudnutých vedomostí a zručností. V krátkych dotazníkoch účastníci hodnotili, do akej miery využívali svoje predchádzajúce vedomosti, kreatívne myslenie či ako silno sa cítili ponorení do úloh.

Výsledky ukázali, že učenie o výškopise vo virtuálnom prostredí viedlo k významnému zlepšeniu vedomostí a zručností u jednotlivov ako aj pri spolupráci v pároch. V prípade jednotlivcov sa vedomosti zvýšili primerne zhruba o 0,7 testovacieho bodu a pri pároch v priemere bod. Čo sa týka rýchlosti učenia, jednotlivci si v priemere dokázali zlepšiť testovacie skóre takmer o 3,5 bodu za minútu. V prípade spolupráce učenie trvalo dlhšie ako obyčajne, no malo iné výhody. Páry oveľa viac zapájali kognitívne funkcie čo sa prejavilo pocitom, že sa im ľahšie učí. Jediným, takpovediac zádrhelom, môžu byť príznaky kybernetickej choroby, spojené s používaním špeciálnych okuliarov, ktoré premietajú virtuálne prostredie.

Vyzerá to tak, že učenie vo virtuálnej realite má svoje výhody a mohlo by byť aktívne využívané vo veľkej škále predmetov. V budúcnosti by sme sa mohli pozrieť napríklad na cyklus vody či živín v prírode, historické udalosti či procesy prebiehajúce v bunkách. Učivo by si týmto spôsobom mohli študenti a študentky možno aj ľahšie zapamätať. A v neposlednom rade, mohlo by urobiť výučbu atraktívnejšou a tiež zábavnejšou

Cesta k rodovo vyváženému fungovaniu politiky

Napriek tomu, že ženy tvoria polovicu spoločnosti, ich zastúpenie vo vysokých riadiacich pozíciách tomuto pomeru nezodpovedá. Reprezentácia žien je poddimenzovaná okrem iného aj v slovenskom parlamente. Vo voľbách roku 2020 bolo do zákonodarného zboru zvolených iba 21% žien, čo je pod hranicou potrebnou pre umožnenie rodovo vyváženejšieho fungovania politiky.

Do parlamentu sa väčšinou dostanú ľudia, ktorí majú štarotovaciu čiaru na vyšších miestach kandidátnych listín. Ako voličky a voliči máme ale možnosť udeľovať preferenčné hlasy. Vieme teda takpovediac “prekrúžkovať” nášho favorita alebo favoritku na vyšišie miesta. Ako je to ale v skutočnosti s tými našími favoritkami? Majú preferenčné hlasy, tzv. „krúžkovanie“, dostatočnú silu na to, aby zvýšili úspešnosť a zastúpenie žien vo volebnom súboji? A aké sú vlastne faktory, ktoré ovplyvňujú nízku reprezentáciu žien v slovenskom parlamente? Na tieto otázky sa na prípade parlamentných volieb 2020 pokúsili odpovedať vedkyne z Univerzity Komenského, Oľga Gyarfášová a Sofia Karina Trommlerová.

Všimli ste si, že rôzne politické strany dávajú ženám väčší priestor ako iné? Na základe analýzy autorky štúdie identifikujú tri typy politických strán. Prvou skupinou sú tzv. rodovo citlivé strany, ktoré mali v roku 2020 na kandidátnych listinách viac žien, ktoré boli zároveň umiestnené na zvoliteľných miestach. V tomto prípade šlo o nové strany s ponukou pozitívnej zmeny, odbornosti a moderného štátu. Ďalšou skupinou sú strany, ktoré jednoznačne uprednostňovali na zvoliteľných pozíciách mužov. Ide o radikálne, ultra-konzervatívne, populistické strany alebo strany s etnicko-menšinovým pozadím. Treťou skupinou sú strany, ktoré nie sú rodovo vyhranené a na zvoliteľných miestach ich kandidátok síce ženy boli, ale nie v dostatočnom zastúpení.

Na základe analýzy autorky štúdie identifikujú tri typy politických strán. Prvou skupinou sú tzv. rodovo citlivé strany, ktoré mali na kandidátnych listinách viac žien a boli zároveň umiestnené na zvoliteľných miestach. V tomto prípade šlo o nové strany s ponukou pozitívnej zmeny, odbornosti a moderného štátu. Ďalšou skupinou sú strany, ktoré jednoznačne uprednostňovali na zvoliteľných pozíciách mužov. Ide o radikálne, ultra-konzervatívne, populistické strany alebo strany s etnicko-menšinovým pozadím. Treťou skupinou sú strany, ktoré nie sú rodovo vyhranené a na zvoliteľných miestach ich kandidátok ženy boli, ale nie v dostatočnom zastúpení.

Zaujímavým zistením je, že ženy sa v porovnaní s mužmi častejšie prekrúžkovali na vyššiu pozíciu. To naznačuje, že voličky a voliči hodnotili politické kadidátky lepšie ako ich samotní kolegovia a kolegyne. Avšak ani to, že ženy vďaka naším preferenčným hlasom urobia skok nestačí na to, aby sa nakoniec dostali aj do parlamentu. Jedným z dôvodov, ktoré autorky štúdie uvádzajú, je, že keď už ako voličky a voliči krúžkujeme, tento preferenčný hlas často odovzdáme kandidátkam a kandidátom na prvých miestach kandidátnej listiny. Ďalším zásadným dôvodom je to, že ženy štartujú z príliš nízkych pozícií a skoky zapbezpečené krúžkami sú príliš malé na to, aby kandidátku vyniesli až k mandátu. Preferenčné krúžkovanie teda podľa analýzy nedokáže zabezpečiť vstup žien do vrcholnej politiky.

To či vôbec a do akej miery my ako voličky a voliči oceňujeme rodovo vyvážený prístup politických strán záleží od nášho rodu, veku, vzdelania, sociálneho statusu, toho, odkiaľ pochádzame a aké máme názory a hodnotové orientácie. Autorky však konštatujú, že hlavnými prekážkami pre vstup žien do vrcholnej politiky sú predovšetkým tí, ktorí rozhodujú o umiestnení kandidujúcich na kandidátnych listinách a skutočnosť, že predstavitelia politických strán preferujú mužských kandidátov. Preto, ak chceme túto realitu zmeniť, je potrebný proaktívny a systematický prístup. Je potrebné, aby boli ženy do budúcna už od začiatku nominované na popredné miesta kandidátok. Na preferenčné krúžkovanie sa podľa výskumu spoliehať nestačí.

Alternatívne úlohy kodónov v génovej expresii

Ďalší objav pochádza z dielne mikrobiologického ústavu Českej akadémie viedvýskumu Ambar Kachale, na ktorom a spolu s kolegyňami a kolegami sa na ňom podieľala aj Zuzana Pavlíková a kolektív z mikrobiologického ústavu Českej akadémie vied. Vďaka ich výskumunemu sa nám naskytol nový pohľad na proces transláciu, teda jeden z procesove počas génovej expresie. Počas translácie sú gény takpovediac “prekladané” do svojich proteínových produktov. Napríklad, informácia uložená v géne pre sfarbenie očí sa preloží do takého proteínového produktu, na základe ktorého vznikne konkrétny pigment dúhovky.

Kľúčovú úlohu počas translácie zohráva tRNA. T v názve označuje slovo transfer, teda prenos, čo je presne funkcia tohto druhu RNA. tRNA (transferová RNA) ukladá aminokyseliny do správneho poradia. tRNA má tvar štvorlístka. Jeden lístok nesie konkrétnu aminokyselinu a na protiľahlej strane leží tzv. kodón, ktorý určuje, kam presne sa animokyselina v reťazci zaradí. zaradenie konkrétnej animokyseliny do reťazca.  je komplementárny s bázami translatovanej RNA. Proces expresie sa riadi pravidlami genetického kódu, podľa ktorého by mal byť tento kodón tripletový, čiže zložený z práve 3 nukleotidov.  Vedeckému tímu edcom ČAV sa ale podarilo identifikovať nové kodóny, a to u bičíkovcov zo skupiny trypanozóm, konkrétne druhov Blastocrithidia nonstop a Trypanosoma brucei.

Genetický kód trypanozóm sa od týchto univerzálnych pravidiel expresie génov výrazným spôsobom neodchyľuje. Avšak aj tu zrejme existujú výnimky a práve tie objavil výskumný tím. Transláciu štandardne ukončujú tri konkrétne kodóny – UAA, UAG a UGA. U spomenutých druhov bičíkovcov zistili, že proces translácie ukončuje iba jeden z troch bežných kodónov, kým zvyšné dva plnia v týchto organizmoch inú funkciu. Kolektív vedcov a vedkýň tak objasňuje doteraz neznámy molekulárny mechanizmus kodónu UGA, ktorý dáva informáciu pre tovrbu glutamínu a nie pre ukončovaniu translácie, ako je tomu bežne u živých organizmov.

V priebehu evolúcie muselo u tohto druhu dôjsť k početným mutáciám, následkom ktorých vznikli opakovania bohaté na nukleotidové bázy AT. V spolupráci s takzvanými nonsense, teda nezmyselnými mutáciami,  viedli tieto zmeny k posunu nukleotidov v DNA, a tak aj k predčasnému ukončeniu procesu translácie.

Výsledkom boli kratšie proteíny so zmenenou funkciou. Aby sa evolučný predchodca trypanozóm ubránil mutáciám, ktoré skracovali jeho proteíny, vyvinul si obranný mechanizmus a to tak, že nastavil spomínaný kodón ako jediný kodón, ktorý vie ukončiť transláciu. Zvyšné dva STOP kodóny dostali novú funkciu. Nápadnou zmenou bola tiež redukcia počtu nukleotidov z pôvodných 5 až na 3- nukleotidový triplet.

Alternatívny genetický kód v tomto prípade otvára nové možnosti zvýhodnenia jeho majiteľov. Napríklad u baktérie E. coli, ktorá má takto nastavenú transláciu, dochádza k odolnosti voči kokteilu patogénnych bakteriofágov. Alternatívne STOP kodóny by mohli nájsť uplatnenie v syntetickej biológii, pri rekonfigurácii genetického kódu. Poznatky o tomto jave by sme mohli aplikovať aj na génové mutácie eukaryotických buniek, napríklad za účelom liečby dedičných  ochorení ako je napríklad cystická fibróza.

****

Originálne publikácie:

Michal Sedlák et al.: Collaborative and individual learning of geography in immersive virtual reality: An effectiveness study https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0276267

Sofia Karina Trommlerová, Oľga Gyarfášová: Môžu preferenčné hlasy uľahčiť vstup žien do vrcholovej politiky? DOI:10.31577/sociologia.2023.55.1.1

Ambar Kachale, Zuzana Pavlíková, Anna Nenarokova et al.:  Short tRNA anticodon stem and mutant eRF1 allow stop codon reassignment, https://www.nature.com/articles/s41586-022-05584-2

****

Epizódu pre vás pripravili:

Lenka Janík Blašková je lektorka a výskumníčka, pôsobí na Univerzite v Exeteri, kde sa venuje výskumu psychológie vzdelávania. Zaujímajú ju témy ako sociálna inklúzia, vzťahy s rovesníkmi či duševné zdravie na školách. Momentálne realizuje výskum na Slovensku.

Lenka Kissová pracuje na Ústave ekológie lesa Mendlovej univerzity v Brne a zároveň študuje na Štokholmskej univerzite vo Švédsku. Venuje sa správaniu zvierat, hlavne šeliem, a ich ekológii. Zaujíma sa o sociálne správanie, kogníciu a tiež otázku personalít.

Žaneta Zajacová je študentkou Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave. Odbor, ktorý ju aktuálne zamestnáva je genetika. Konkrétne sa zameriava na oblasť sekvenovania a mapovania mutácií pre ochorenie stredomorskej horúčky v slovenskej populácii.

Michal Jedinák je literárny prekladateľ, karikaturista, ilustrátor a autor detskej knihy Najmenšia rodina na svete. Galériu obrázkov je možné nájsť na instagrame: @jedinakmichal.

Epizóda ako podcast.

Viete o vedeckej publikácii, ktorú by sme určite mali zaradiť do najbližšej epizódy? Dajte nám vedieť na [email protected], alebo cez sociálne siete: Facebook, Instagram, LinkedIN a Twitter.