Idegrendszeri modellezés

A tantárgy angol neve: Neurobiological Modelling

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Szak

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
TE929203 1 2+0 V 3 1/2
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Érdi Péter

egy. magántanár

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
TárgyEredmény( "BMETE901828" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMETE921568" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMETE921872" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMETE921029" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY TárgyEredmény( "BMETE921201" , "jegy" , _ ) >= 2

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Villamosmérnök (TE921568) és mérnök-fizikus (TE901828) Matematika szigorlat,

ill. matematikus Analízis szigorlat (TE921872)

7. A tantárgy célkitűzése
8. A tantárgy részletes tematikája
  1. Beszélgetés a kurzus tematikájáról, a tudományág hazai és nemzetközi perspektívájáról, a szükséges és nem (feltétlenül) szükséges előismeretekről, a befektetendő munkáról, és a várható ,,haszonról".
  2. Idegrendszerkutatás: a strukturális, funkcionális és dinamikus megközelítés integrálásának szükségessége. (Szintek, centrumok, vizsgálati módszerek, mechanizmusok, algoritmusok; kitekintés).
  3. A dinamikus modellek felállításának és tulajdonságaik vizsgálatának alapvető módszerei.
  4. Idegélettani alapok. (Membránok biofizikája. Ioncsatornák, ionáramok. A szinapszis. Az ingerület áttevődésének neurokémiai alapjai. A neurotranszmitter felszabadulásának mechanizmusa. Különböző transzmitter közvetítésű neuronok. Tanulás szinaptikus szinten.)
  5. EGY neuron modellezése. A McCulloch-Pitts-modell. A Hodgkin-Huxley-modell és variációi. Programcsomagok (NEURON, GENESIS).
  6. Esettanulmányok: néhány serkentô és gátló neuron részletes modellje. (Geometria, passzív és aktív csatornák, membrántranszport-folyamatok kinetikája. Akciós potenciál generálása, burst. Kis hálózatok: szerkezet és dinamika közötti összefüggések.
  7. Neuronhálózatok - kétszintű dinamika I. (Szinaptikus plaszticitás, tanulási szabályok: a Hebb-szabály és variációi. Tanulás biológiai és mesterséges neuronhálózatokban.)
  8. Neuronhálózatok - kétszintű dinamika II. (A szaglórendszer neuronhálózatai. A szaglógumó és a szaglókéreg szerkezete és dinamikus működése, asszociatív memória kialakulása.
  9. Neuronhálózatok - kétszintű dinamika III. (A béka látórendszerének kialakulása: önszerveződési mechanizmusok és algoritmusok. Az emlős nagyagykéreg moduláris szerveződése. Fejlődési modellek.)
  10. A hippokampusz (A hippokampusznak szerepe van a térérzékelésben, és az emlékezet kialakításában. Hibás működése neurológiai rendellenességekhez [pl. epilepszia] vezethet. A részletes egysejt-modelltől a neuronpopulációk dinamikus viselkedéséig.)
  11. Statisztikus neurodinamika (Nagy sejtpopulációk aktivitásdinamikája. A hippokampusz populációs dinamikája.)
  12. Neurológiai és pszichiátriai rendellenességek modellezése. Számítógépes neurofarmakológia
  13. Kognitív idegtudomány. (Agy-tudat-számítógép. Érzékelés, memória, érzelem, tudat)
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

b. A vizsgaidőszakban:

  1. Elővizsga:
11. Pótlási lehetőségek
12. Konzultációs lehetőségek
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

hálózatról letölthető segédanyagok (http://www.math.bme.hu/~jtoth)

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra

28

Félévközi készülés órákra

Felkészülés zárthelyire

Házi feladat elkészítése

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

..

Vizsgafelkészülés

Összesen

90

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Érdi Péter

egy. magántanár