Museo de Histología Humana con realidad virtual como método de innovación docente

‒ 330 ‒ CAPÍTULO 18 MUSEO DE HSTOLOGÍA HUMANA CON REALIDAD VIRTUAL COMO MÉTODO DE INNOVACIÓN DOCENTE JORGE LÓPEZ TORRADO VICTORIA BARBADO GONZÁLEZ ANA MORENO FERNÁNDEZ Universidad de Sevilla ANA QUINTERO CABELLO Escuela Universitaria de Osuna 1. INTRODUCCIÓN La irrupción de las Tecnologías de la Información y de la Comunicación (TIC) y de sus herramientas digitales ha supuesto un enorme avance en las actividades divulgativas como potenciales canales de una comunicación interactiva y participativa que permite una fácil difusión de conocimientos adaptándolos al ocio social (Guerrero, 2003). Basándonos en la anterior disposición, el Museo de Histología Humana con Realidad Virtual representa una vanguardia en la innovación educativa en el ámbito de la ciencia. Esta iniciativa pionera fusiona la tecnología de Realidad Virtual con la enseñanza de la Histología Humana, ofreciendo a los estudiantes de las Ciencias de la Salud una experiencia inmersiva sin precedentes. Con la firme convicción de que esta herramienta revolucionaria potenciará el aprendizaje, se postula como un recurso invaluable que amplía el acceso a la comprensión detallada de tejidos y células, transformando la forma en que se adquieren y aplican los conocimientos. Se conseguirá cambiar la forma en la que se concibe la forma de impartir la asignatura de Histología Humana y se preparará a los alumnos de una manera eficiente para afianzar nuevos métodos de innovación docente, que sin duda les permitirán ahorrar tiempo de estudio mejorando su comprensión con tecnologías como la VR. ‒ 331 ‒ Cumpliendo con el carácter divulgativo, la herramienta digital propuesta en el presente proyecto se basa en tres pilares fundamentales: carácter público, accesible e informativo, permitiendo de una manera sencilla, con un lenguaje accesible y descodificado, y con un carácter participativo e interactivo, dar a conocer el cuerpo humano desde una perspectiva microscópica a través de un formato virtual que simula una visita a un museo o pinacoteca, en el que las obras de arte exhibidas son micrografías de la estructura histológica de nuestro organismo. 1.1. DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Según Calvo (2005) la divulgación consiste en “transmitir al gran público, en lenguaje accesible, descodificado, informaciones científicas y tecnológicas”, con el fin general de mejorar la cultura científica entre la ciudadanía. La divulgación científica hace posible el acercamiento de la ciencia al ámbito público y social, y mejora la cultura científica entre la ciudadanía (Roca, 2017), abandonando lo que Carl Sagan definió como “analfabetismo científico” (Sagan, 1997). Por otro lado, hay que añadir que el propio proceso científico lleva implícito en su última fase el compromiso de divulgación. A pesar de ello, esta información científica está bastante circunscrita a la comunidad científica y limitada a la ciudadanía, debido al lenguaje especializado, formatos técnicos y metodologías aplicadas a su transferencia informativa (Blanco, 2004). Para salvar la brecha entre el conocimiento formal e informal es necesario la implementación de actividades divulgativas que contextualicen la información de manera asimilable, comprensible y descodificada, pero sin perder el rigor científico (Roca, 2017). En este sentido, los mejores canales de divulgación están asociados al uso de las TIC, ya que pueden permitir al usuario una recepción de la información científica de mayor comprensión y con una difusión más amplia, a la vez que se genera una comunicación ilustrativa, creativa y lúdica generando el disfrute del usuario. Además, el formato digital propicia que el propio consumidor de la información pase de tener un papel pasivo a desarrollar un papel proactivo, interactivo y participativo en este proceso de divulgación (Vega, 2012). ‒ 332 ‒ 1.2. DIGITALIZACIÓN E INNOVACIÓN Ante una sociedad donde lo comunicacional resulta fundamental en todo proceso, el desarrollo de comunicaciones a través de actividades interactivas integra uno de los principales ejes de innovación. Actualmente una de las mejores prácticas innovadoras de divulgación son los museos virtuales como espacio para el aprendizaje (Gómez, 2013). Las TIC son herramientas imprescindibles para la implementación de museos virtuales por las ventajas que brindan para generar y transmitir conocimiento, a la vez que el visitante mejora su experiencia lúdica, entretenida y creativa (Radicelli-García y Pomboza-Floril, 2022). Además, las TIC amplían el ámbito de la aplicabilidad en los museos virtuales si se considera el número de obras expuestas, el nivel de interacción, la libertad de movimiento en el espacio, etc. Todo ello hace que el museo virtual proporcione una forma de adquisición del conocimiento más dinámica que la tradicional. Dentro de las innovaciones tecnológicas, y en el caso concreto de los museos virtuales, la digitalización de imágenes es fundamental como eje estructural, a partir del cual se establece la relación entre el visitante y la obra (Gómez, 2013). En nuestro Museo de Histología Humana y Realidad Virtual, las imágenes que se visualizan bajo el microscopio se han obtenido directamente digitalizadas a través del software conectado al microscopio. Otra TIC a la vanguardia es la realidad aumentada (RA), que consiste en la combinación de ambientes e información en formato digital para ampliar la comprensión sobre la realidad que captan nuestros sentidos. La RA permite una visión tridimensional mejorada digitalmente y que ayuda a comprender el significado de una imagen inserta dentro de una historia. La RA permite el desplazamiento en una sala a través de un mapa espacial y desde el cual se pueden localizar imágenes, leerlas y escucharlas digitalmente a partir de las herramientas puestas a disposición, permitiendo una mejor conexión entre los aspectos teóricos y la experiencia práctica (Merino et al., 2015). Las investigaciones hasta la fecha han demostrado que el uso de RA es especialmente importante en la comprensión y el desarrollo de la capacidad espacial en general y, en ‒ 333 ‒ particular, cuando se trata de objetos no visibles a simple vista (Martínez et al., 2011). Precisamente, son los aspectos espaciales (percepción, visualización, rotación y orientación) relativos a la ubicación y distribución de las estructuras histológicas microscópicas lo que habitualmente limita la comprensión de la histología humana. Por lo que consideramos que el uso de la RA en el museo propuesto en este proyecto será potencial para mejorar el conocimiento adquirido sea activo y, por tanto, genere una mejor comprensión del cuerpo humano (Merino et al., 2015). 1.3. FOMENTO E IMPULSO DE LA INVESTIGACIÓN El presente proyecto propone el diseño e implementación de un Museo de Histología Humana y Realidad Virtual como actividad divulgativa, de acuerdo con el impulso promovido por la Universidad de Sevilla. Acorde a ello, uno de los objetivos de la Unidad de Cultura Científica e Innovación de la Universidad de Sevilla (UCC+I) es favorecer la divulgación de la ciencia a la sociedad y democratizar el conocimiento a través de la Ciencia Ciudadana con las estrategias articuladas en el II Plan Anual de Divulgación Científica y de Innovación de la Universidad de Sevilla (2022-2025), ayudando al acercamiento de la ciencia a la sociedad incrementando la valoración social de la ciencia y fomentar la vocación científica entre los estudiantes más jóvenes. A través de este plan, se desarrollan diferentes eventos de divulgación científica como la “Semana de la Ciencia”, “Ciencia en el Bulevar”, “Cafés con Ciencia” o “Ciencia en la mochila” entre otros. En relación con estos eventos, los resultados del presente proyecto podrían formar parte activa de sus respectivos programas. 1.4. ANTECEDENTES DE MUSEOS VIRTUALES Los museos virtuales como herramienta digital permiten exponer mucha de información de una forma muy estructurada y organizada por colecciones en salas de exposición de diferentes temáticas, a la vez que permite interactuar con las colecciones expuestas conectando y acercándose más al espectador. La virtualidad del museo aumenta el carácter divulgativo que siempre han llevado asociado los museos y pinacotecas físicos, y los convierte en un vehículo de información que amplía ‒ 334 ‒ enormemente su rango de alcance social. El museo virtual emplea métodos de visualización e interacción que facilita a los visitantes la exploración de las obras de arte (Gómez, 2013). Actualmente los museos virtuales convierten sus registros manuscritos, archivos, documentos históricos, obras pictóricas, etc., a formato digital creando grandes espacios de exhibición artísticos en plataformas tecnológicas de alta innovación, con la finalidad de llevar al visitante a comprender mejor la historia del hombre a través de dichas expresiones artísticas (Gómez, 2013). De forma similar, en el presente proyecto, el Museo de Histología Humana y Realidad Virtual permitirá al visitante comprender mejor la estructura tisular del cuerpo humano a través de las micrografías histológicas, pero en este caso las obras pictóricas estarán representadas por estas micrografías realizadas a microscopía óptica tomadas a diferentes aumentos. Además, se exhibirán cortes histológicos con diferentes tinciones y marcajes que permitan revelar diferentes estructuras de un mismo tejido, simulando los diferentes movimientos, estilos y técnicas artísticas de pintura que podemos encontrar entre los autores de obras en una pinacoteca. Una de las grandes ventajas de los museos virtuales es la posibilidad que tiene el visitante de apreciar detalles de la obra artística imposibles de percibir a simple vista (Gómez, 2013), lo cual es también extrapolable a nuestro proyecto en el que utilizaremos imágenes con alta resolución y definición permitiendo al público visitante visualizar aquellos elementos celulares más microscópicos, mejorando así la comprensión acerca de la configuración del cuerpo humano. 2. OBJETIVOS En línea con los objetivos estratégicos de los planes de divulgación científica de la Universidad de Sevilla, el principal objetivo de esta propuesta es: diseñar un Museo de Histología Humana y Realidad Virtual como canal de divulgación, con la finalidad de hacer accesible, al alumno de Ciencias de la Salud, la información necesaria para conocer cómo está constituido el organismo más allá de órganos y sistemas ‒ 335 ‒ corporales. Y en íntima asociación a este objetivo principal, especificamos los siguientes objetivos complementarios: aproximar el conocimiento del cuerpo humano a la sociedad en general (esto implicaría democratizar todo el conocimiento histológico, por lo que la información sobre Histología Humana quedaría accesible a una audiencia totalmente diversa, buscando así acabar con las barreras convencionales de acceso a la información científica de calidad, por lo que personas de todas las edades y nivel educativo podrían sumergirse en este precioso campo), mejorar la comprensión sobre la arquitectura histológica del cuerpo humano (la claridad didáctica y la pedagogía fueron siempre metas a cumplir en nuestro proyecto de innovación docente. No queremos proporcionar datos de forma deshumanizada, sino que nos gustaría garantizar una fácil comprensión a cualquier tipo de visitante, no solamente al estudiante. Para ello, pretendemos adaptar los contenidos e incluir todas las posibles herramientas educativas que podamos incorporar al trabajo), involucrar al visitante a través de su interacción en la plataforma (el aprendizaje del visitante se basará también en su participación activa en este medio digital. Podrán sumergirse de forma libre, interactuar y descubrir un mundo nuevo para, en última instancia, poder integrar todo el conocimiento de la forma más rápida, eficaz y efectiva posible) y estimular e impulsar la creatividad del usuario (con esto queremos apuntar a transformar la experiencia de aprendizaje y la propia asimilación de los contenidos que en el museo se muestran. Buscamos fomentar la creatividad de aquel que acuda a nuestro recurso mediante las herramientas que permitan personalizar su experiencia. Así, podríamos nutrir la creatividad individual de todo aquel que se sumerja en la VR de este museo). Por otro lado, como objetivos secundarios y a más largo plazo, nos hemos planteado: respaldar y apoyar los planes de divulgación de la Universidad de Sevilla colaborando con el Museo de Histología Humana y Realidad Virtual en diferentes talleres y eventos divulgativos sobre ciencia organizados por la Universidad de Sevilla, como por ejemplo la “Semana de la Ciencia”; colaborar con otras Universidades en la complementación y expansión del museo virtual, ampliando el número de “obras expuestas” y la información interactiva en una versión del ‒ 336 ‒ museo más formal y educativa, con una finalidad más docente que divulgativa; y generar una Startup Tecnológica Educativa que armonice el conocimiento de las disciplinas médicas con la tecnología, impulsando una mejora en la adquisición de las competencias específicas y la aplicación de los conocimientos de las Ciencias de la Salud. 2.1. PROPUESTAS DE MEJORA Los objetivos anteriormente expuestos casan con una serie de propuestas de mejora que creemos serán de utilidad a la hora de adoptar este tipo de tecnologías, pues es complicado afianzar un nuevo método de innovación docente si no existe una intención simultánea por parte de otras entidades para facilitar la llegada de estos nuevos recursos. Por todo ello, consideramos necesario tratar los siguientes puntos antes de alcanzar el apartado de Metodología de nuestro trabajo: en primer lugar, fomentar la implementación de tecnologías emergentes en los planes de estudios, proponiendo a los alumnos un enfoque proactivo para poder incorporar de forma continua nuevas tecnologías que llegan al mundo, con el objetivo de que los estudiantes se mantengan a la cabeza de innovación tecnológica. Esto podría llegar a producirse por medio de revisiones periódicas de estos planes y accediendo a colaboraciones de expertos en el área tecnológica y educativa. Por otra parte, creemos necesario desarrollar programas de formación para el profesorado. También existe una brecha entre aquellos docentes que son capaces de manejar nuevas tecnologías y aquellos que no han podido recibir la formación necesaria para ello. Que se familiaricen y se sientan seguros al integrar estas herramientas es otro de los puntos clave sin lugar a duda. Pero no solamente son los profesores los únicos que han de recibir este tipo de formaciones, sino también los alumnos de las distintas ramas científicas. Pretenderíamos así fortalecer también la comunidad académica y que podamos aplicar los conocimientos de forma práctica y de una manera mucho más eficaz. En tercer lugar, expandir tecnologías como la realidad mixta, aumentada y virtual es otro de los retos a seguir. Promover su adopción se ‒ 337 ‒ traduciría en ofrecer unas experiencias inmersivas tridimensionales que de otra forma no podríamos ofrecer a la mayoría de los estudiantes. Evidentemente, supondría un esfuerzo económico, pero a largo plazo reduciría paradójicamente los costes de estos instrumentos pedagógicos gracias a la posibilidad de simular espacios que conllevarían un gasto mucho mayor (y que se volvería innecesario). Es importante, tal y como nos lo han hecho saber algunos de los encuestados en la fase piloto de este proyecto, establecer colaboraciones con la industria de la tecnología. Necesitamos forjar alianzas estratégicas con las compañías para poder garantizar ciertos equipos que nos sitúen a la vanguardia. Todas estas inquietudes identificadas a lo largo del proceso de elaboración de este método de innovación docente en la asignatura sirven también para la promoción de una cultura de avance tecnológico e innovación, lo que nos permitiría enriquecernos de manera considerable en el aprendizaje. Por ello, todas estas consideraciones tienen potencial para poder transformar el panorama educativo del que hoy somos partícipes en uno que satisfaga plenamente las oportunidades que nos brinda la tecnología. 3. METODOLOGÍA 1) Recopilación de imágenes digitalizadas, clasificación y categorización Las muestras de tejidos y órganos fueron proporcionadas por la Unidad de Anatomía Patológica del Hospital Universitario Virgen Macarena de Sevilla, y procesadas en el Departamento de Citología e Histología Normal y Patológica de la Universidad de Sevilla. Brevemente, para el procesamiento histológico, las muestras fueron fijadas en PF 4%, incluidas en parafina, seccionadas en micrótomo a 10um. Posteriormente fueron teñidas principalmente con Hematoxilina- Eosina, Tricrómico de Mallory, Orceína, Reticulina, Reacción de PAS e impregnaciones argénticas. Además, en los casos requeridos se llevaron a cabo algunos marcajes específicos mediante inmunohistoquímica. ‒ 338 ‒ Las preparaciones histológicas fueron visualizadas y analizadas por los alumnos de primer curso del Grado de Medicina de la Universidad de Sevilla durante la ejecución de las sesiones prácticas correspondientes a la asignatura de Histología Humana, durante el curso 2022-2023. La captura de las imágenes digitalizadas correspondientes fue realizada por el alumno y autor Jorge López Torrado, bajo la supervisión del equipo docente. Hasta la fecha, se han recopilado más de 100 imágenes digitalizadas representativas de los cuatro tejidos básicos del cuerpo y de 24 órganos diferentes (páncreas, hígado, intestino grueso, intestino delgado, estómago, lengua, labio, glándula suprarrenal, tiroides, hipófisis, bazo, ganglio linfático, corazón, piel, corteza cerebral, cerebelo, glándula mamaria, útero, vagina, ovario, uréter, riñón, pulmón y tráquea) y se espera un aumento de realización de fotografías a lo largo de los próximos meses. La recopilación y posterior selección de las micrografías digitalizadas más representativas de cada tipo de tejido y de cada órgano fue llevada a cabo por el alumno interno del Departamento de Citología e Histología Normal y Patológica y autor, Jorge López Torrado, que forma parte del presente equipo de trabajo. Los textos y audios del diagnóstico histológico correspondientes a cada micrografía fueron realizados también por este mismo autor y bajo la supervisión del resto del equipo de trabajo. La colección de micrografías disponibles hasta la fecha se ha clasificado por tipología histológica y se ha categorizado en función de los órganos que conforman cada uno de los sistemas anatómicos del cuerpo. 2) Implementación del formato digital, interactivo y entorno 3D y RA El diseño digital del Museo de Histología Humana y Realidad Virtual será llevado a cabo principalmente por el alumno interno, por su conocimiento y dominio de las construcciones en plataformas digitales, entornos 3D y realidad aumentada. Para ello, se utilizarán diversas herramientas tecnológicas como Art Steps, tanto para la implementación propia del espacio inmersivo 3D del museo, como para el diseño estético de los contenidos presentados y la eficacia práctica de éste. El entorno creado permitirá seleccionar el inicio de la visita, el recorrido y el punto de vista del usuario. Además, el museo constará de diferentes