Oktaeder logo Kötelezõ társadalomtudományi tárgyak

 
IDEGRENDSZERI MODELLEZÉS
Ajánlott Szakok: III-V éves hallgatóknak
Kód:
Heti óraszám 2+0
Ajánlás szintje: választható tárgy
Elõadó Érdi Péter
MTA KFKI RMKI Biofizikai Osztály
Tudománytörténet és Tudományfilozófia Tanszék

 
Elõismeretek Tematika Számonkérés módja
Hírek, információk Naptár Irodalom
Vissza A Tantárgy Részletes Leírásához
 

 
 
 
 
 

IDEGRENDSZERI MODELLEZÉS
Heti 2 órás elõadás, amely TUDOMÁNYFILOZÓFIA elõadásként vehetõ fel.
 Elõadó:
Érdi Péter
MTA KFKI RMKI Biofizikai Osztály
Tudománytörténet és Tudományfilozófia Tanszék
 
Helye:  Ideje: 
 
Ajánlás:
A kurzust egyaránt ajánlom az idegrendszer muködése iránt érdeklõdõ, és a matematikai modellezéstõl nem idegenkedõ „biológiacentrikus”, másrészt a reális biológiai alkalmazásoktól nem félõ „teoretikus érdeklõdésu” III-V éves hallgatóknak, és doktori iskolásoknak.
Elõismeretek:
Számonkérés:
Kollokvium (a vizsga során természetesen figyelembe vesszük, hogy valaki milyen szakos és hányad éves).
Tematika:
Az elõadássorozat célja kettõs: egyrészt betekintést adok a „Computational Neuroscience” nevû szakma módszertani apparátusába, másrészt szeretném megmutatni, hogy néhány fontos idegrendszeri struktúra viselkedésének megértéséhez hogyan járul hozzá a modellcentrikus megközelítés.
  1. Beszélgetés a kurzus tematikájáról, a tudományág hazai és nemzetközi perspektívájáról, a szükséges és nem (feltétlenül) szükséges elõismeretekrõl, a befektetendõ munkáról, és a várható „haszonról”.
  2. Idegrendszerkutatás: a struktúrális, funkcionális és dinamikus megközelítés integrálásának szükségessége. (Szintek, centrumok, vizsgálati módszerek, mechanizmusok, algoritmusok; kitekintés).
  3. A dinamikus modellek felállításának és tulajdonságainak vizsgálatának alapvetõ módszerei.
  4. Idegélettani alapok. (Membránok biofizikája. Ioncsatornák, ionáramok. A szinapszis. Az ingerület áttevõdésének neurokémiai alapjai. A neurotranszmitter felszabadulás mechanizmusa. Különbözõ transzmitter közvetítésu neuronok. Tanulás szinaptikus szinten.)
  5. EGY neuron modellezése. A McCulloch-Pitts modell. A Hodgkin-Huxley modell és variációi. Programcsomagok (NEURON, GENESIS).
  6. Esettanulmányok: néhány serkentõ és gátló neuron részletes modellje. (Geometria, passzív és aktív csatornák, membrántranszport folyamatok kinetikája. Akciós potenciál generálás, burst. Kis hálózatok: szerkezet és dinamika közötti összefüggések.
  7. Neuronhálózatok - kétszintû dinamika I (Szinaptikus plaszticitás, tanulási szabályok: a Hebb szabály és variációi. Tanulás biológiai és mesterséges neuronhálózatokban.)
  8. Neuronhálózatok - kétszintu dinamika II (A szaglórendszer neuronhálózatai. A szaglógumó és a szaglókéreg szerkezete és dinamikus muködése, asszociatív memória kialakulása.
  9. Neuronhálózatok - kétszintu dinamika III (A béka látórendszerének kialakulása: önszervõdési mechanizmusok és algoritmusok. Az emlõs nagyagykéreg moduláris szevezõdése. Fejlõdési modellek.)
  10. A hippokapmusz (A hippokampusznak szerepe van a térérzékelésben, és az emlékezet kialakításában. Hibás muködése neurológiai rendellenességekhez [pl. epilepszia] vezethet. A részletes egysejt-modelltõl a neuronpopulációk dinamikus viselkedéséig.)
  11. Statisztikus neurodinamika (Nagy sejtpopulációk aktivitásdinamikája. A hippokampusz populációs dinamikája.)
  12. Neurológiai és pszichiátriai rendellenességek modellezése 
  13. Kognitív idegtudomány. (Agy-tudat-számítógép. Érzékelés, memória, érzelem, tudat).
Irodalom:
Ajánlott irodalom:
  • Érdi Péter, Aradi Ildikó, Grõbler Tamás és Barna György: A matematikai modellek szerepe az idegrendszerkutatásban (http://www.kfki.hu/~cheminfo/hun/eloado/neuro/index.html)
  • Michael A. Arbib, Péter Érdi, and János Szentágothai: Neural Organization Structure, Function, and Dynamics, The MIT Press, 1998. (Kampis tanár úr szobájában van egy példány, és egy az Élettan és Neurobiológia tanszék könyvtárában is)
Hirek, információk:
Utolsó felfrissítés: 2000 január 4 .