HHMI laboratorija Loren Frank na UCSF-u je pionir ambicioznog okvira za deljenje ogromnih skupova neuronaučnih podataka i komplikovanih metoda analize, korak ka usmeravanju kulture nauke ka efikasnijoj i plodonosnijoj saradnji.
Nauka obećava rešavanje nekih od najvećih svetskih problema, od kroćenja novih pandemija i klimatskih promena do otkrivanja zašto se moždani krugovi pokvare. Ali nauka nije bez svojih trnovitih problema. U često žestokoj trci za novim otkrićima i prestižnim publikacijama i nagradama, istraživački timovi mogu godinama raditi u tajnosti, prikupljajući gomile podataka i sprovodeći zamršene analize koje je izuzetno teško proveriti.
Bez pristupa punom istraživačkom okruženju i podacima, „gotovo je nemoguće da jedna grupa replicira rad drugih“, kaže Loren Frank, Loren Frank, istraživač Medicinskog instituta Hauarda Hjuza sa Univerziteta Kalifornije u San Francisku (UCSF).
Štaviše, činjenica da je nauka „veoma konkurentna, polomljena profesija jedna je od stvari koja usporava nauku“, kaže Kristen Ratan, osnivač Strategies for Open Science (Stratos), koja radi sa HHMI na strategijama za razmenu podataka.
To je posebno problematično jer se istraživači bave sve težim i težim pitanjima. Mnogi od današnjih složenih problema „više ne mogu da se rešavaju jednim studentom koji radi u izolaciji četiri ili pet godina“, kaže Bodo Stern, šef strateških inicijativa u HHMI.
Takođe, proces objavljivanja tih rezultata takođe može da potraje godinama — a osnovni format se nije mnogo promenio vekovima. „Način na koji objavljujemo nauku je zastareo“, kaže Stern. „Format današnjeg članka izgleda izuzetno slično onom članka iz Nature iz 1869.
Zato sada postoji sve veći pritisak da se promeni sama kultura nauke, zamenjujući deo te žestoke konkurencije prijateljskom saradnjom i promovišući široko rasprostranjenu deljenje skupova podataka i analiza podataka mnogo pre objavljivanja. I dok su kulturološke promene u nauci notorno teške, odlučna grupa zagovornika otvorene nauke pravi napredak.
Stratos, koji je Ratan osnovao 2019. godine, sarađivao je sa istraživačima HHMI-a poput Franka na istraživanju ideje o „saradnim čvorištima“ koja je prvobitno bila pionirska u NASA-i da tumači ogromne količine podataka o životnoj sredini i svemiru koji dolaze sa satelita, teleskopa i mnogih drugih. senzori.
Vlada SAD i savezne agencije takođe su dale znak podrške otvorenoj nauci i saradnji. Zaista, Kancelarija za naučnu i tehnološku politiku (OSTP) Bajdenove administracije proglasila je 2023. Godinom otvorene nauke.
U značajnom memorandumu iz 2022. OSTP je tražio od agencija „da objave i njihove prateće podatke koji proizilaze iz istraživanja finansiranog iz federalnog budžeta. U međuvremenu, Nacionalni instituti za zdravlje su postavili još strožiji zahtev za razmenu podataka. Kaže Ratan, „politički pejzaž u SAD se izuzetno promenio“.
Promene politike, međutim, samo su deo priče. Naučnici takođe moraju da se pojačaju ne samo da bi objavili svoje podatke, već i da osmisle načine da te podatke i njihove metode analize učine dostupnijim i razumljivijim potencijalnim saradnicima. Na sreću, sada postoji ambiciozan novi primer takvog alata za deljenje podataka.
Dana 26. januara 2024., nakon pet godina ozbiljnog softverskog inženjeringa, Frankova laboratorija je objavila preprint na bioRkiv-u koji opisuje novi „okvir za analizu podataka za ponovljiva i deljiva istraživanja neuronauke“ koji njegov tim naziva „Spiglass“.
U okviru Spiglass-a, svi podaci koje Frankova laboratorija prikuplja od nizova elektroda umetnutih u regione mozga pacova koji su uključeni u ponašanje, učenje i maštu – zajedno sa detaljnim informacijama o ponašanju svake životinje iz sekunde u sekundu – skupljaju se i čuvaju u standardizovanom format, nazvan Neurodata Vithout Borders (NVB).
Zatim, Spiglass obezbeđuje softverski kod (napisan na jeziku otvorenog koda, Pithon) koji omogućava deljenje i analizu ne samo neobrađenih podataka, već i rezultata iz svakog koraka u onome što je obično veoma složena analiza. Kao što se u preprintu opisuje, „Spiglass takođe nudi cevovode spremne za upotrebu za analizu ponašanja i elektrofizioloških podataka, kao i obimnu dokumentaciju i uputstva za obuku novih korisnika“.
Spiglass je dostupan svima bez potrebe da razumeju NVB ili preuzimaju softver preko čvorišta za deljenje podataka zasnovanog na oblaku koje je naručio HHMI. Ovo je „pravi skok u razmeni podataka“, kaže Ratan, od koristi ne samo za neuronaučnu zajednicu već i za Frankovu laboratoriju i njene direktne saradnike.
Veza do ovog čvorišta je dostupna preko preprinta i nudi svakome sa dovoljno računarske snage mogućnost da samostalno sprovede sopstvene analize, menja parametre i procenjuje rezultate. Koristeći novi standardizovani pristup prikupljanju i analizi podataka, „radimo stvari dva do tri puta brže nego ranije“, objašnjava Frank. Dodaje Stern, „to je ogromna početna investicija koja sada počinje da se isplaćuje.“
