Нейробиология и нейробиоуправление

В последние годы наблюдается активное развитие области искусственного интеллекта, нейроморфных, нейроассистивных и других технологий, опирающихся на современные достижения фундаментальной нейронауки. Для понимания возможностей и ограничений подобных технологий и их осознанного использования требуются базовые знания в области широкого круга наук о мозге: нейроанатомии, нейрофизиологии и др. Направление нейротехнологии и когнитивные науки является актуальным и востребованным трендом, имеющем широкий спектр применения знаний, умений, навыков и компетенций в различных предметных областях как естественно-научного, так и технического характера.

Программа направлена на базовую подготовку к следующему уровню изучения когнитивных процессов и нейробиологии, а так же основ нейрофизиологии человека.

Педагоги

Панков Михаил Николаевич, кандидат медицинских наук, доцент СГМУ

Содержание программы

Тема 1. Организация организма, классификации нервной системы, отделы головного мозга.  

Цель, задачи и структура курса. Место нейроанатомии и нейрофизиологии в системе нейронаук. Основы анатомической терминологии. Интегративная и регуляторная функции нервной системы. Взаимодействие нервных и гуморальных механизмов регуляции. Центральная и периферическая нервная система. Спинной мозг. Отделы головного мозга: ствол (продолговатый мозг, мост, средний мозг), мозжечок, промежуточный мозг, конечный мозг (большие полушария).

 Тема 2. Основные виды и механизмы действия нейромедиаторов.

Электрические и химические синапсы. Классификация синапсов. Жизненный цикл нейромедиатора. Возбуждающие и тормозные нейромедиаторы. Типы рецепторов ацетилхолина и норадреналина. Возбуждающие нейромедиаторы: глутамат. Глутаматные рецепторы. Тормозные нейромедиаторы: ГАМК, глицин.

 Тема 3. Основные методы нейровизуализации и принципы их работы в нейробиоуправлении.

Методы нейровизуализации. Регистрация биоэлектрической активности головного мозга человека, нейроэнергометаболизма и создание объёмных моделей функционального состояния центральной нервной системы. Метод вызванных зрительных, слуховых, когнитивных потенциалов.

 Тема 4. Основные классификации рецепторов и их свойства.

Орган зрения, светопреломляющие среды глаза. Сетчатка, слои, типы клеток. Фоторецепторные клетки, механизм восприятия светового раздражения. Рецепторное поле органа зрения. Строение звукопроводящей системы, улитки, спирального органа. Орган равновесия. Ампулярные гребешки и макулы.

 Тема 5. Основные классификации и модели устройства сенсорных систем.

Первичный процессинг зрительных стимулов в сетчатке. Зрительный путь. Подкорковые центры зрения: латеральное коленчатое тело и верхние холмики. Поражения зрительного анализатора на разных уровнях. Теории звуковосприятия. Слуховой нерв. Улитковые ядра в стволе мозга, перекресты слуховых путей, комплекс ядер верхней оливы, трапециевидное тело. Латеральная петля. Восприятие линейного и углового ускорения. Связи вестибулярных ядер.

Цели программы

Цель программы: формирование интереса к изучению мозга и психики, усвоение базовых знаний о нейрофизиологических механизмах, а также подготовка к переходу на следующий продвинутый уровень.

Результат программы

В результате освоения программы, обучающийся должен:

Знать:

- основные уровни организации организма, классификации нервной системы.

- основные уровни, классификации нервной системы, отделы головного мозга.

- основные виды и механизмы действия нейромедиаторов.

- основные методы нейровизуализации и принципы их работы.

- основные классификации рецепторов и их свойства.

- основные классификации и модели устройства сенсорных систем.

Уметь:

1. Наблюдать за биологическими объектами и процессами - выполнение измерений - постановка эксперимента - регистрация и анализ полученных данных - формулирование вывода на основании анализа данных.

Материально-техническая база

Оборудование кванториума:

Учебно- исследовательская лаборатория биосигналов и нейротехнологий 

Учебно-проектный комплекс в области биосигналов человека и нейротехнологий

Спектрофотометр 

Аналитические весы 

Цифровая лаборатория по физиологии

Раздаточный материал
Мультимедийный проектор