Mätning och modellering av centrala nervsystemets funktion
Measurement and Modeling of the Central Nervous System Function

EITN65F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2017
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2017-02-09

Allmänna uppgifter

Avdelning: Inst för elektro- och informationsteknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: EITN65
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Att ge kunskap om hur nervsystemet fungerar, och hur det modelleras på olika nivåer, från cellnivå till högre hjärnfunktioner. Att förstå processerna för nervimpulser på cellnivå, och hur dessa mäts och simuleras. Att förstå hur celler kopplas ihop i enkla nätverk, och hur dessa kan simuleras. Att förstå hur högre funktioner kan beskrivas, modelleras och simuleras. Att förstå hur nervsignaler kan mätas genom både invasiva och icke invasiva metoder. Förstå grundläggande elektronik som impedans, förstärkning och filtrering vilket är nödvändigt för att kunna mäta signalerna. Förstå grundläggande signalanalys av nervsignaler, som spiksortering och korrelation.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå hur nervcellers signaler uppkommer, kopplas och utbreds.
• förstå modellering av nervceller, både enskilda och i populationer.
• förstå kraven på mätteknik för att kunna registrera nervsignaler, både invasivt och med ytelektroder.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna föra ett resonemang om hur nervsystemet fungerar på olika nivåer och redogöra för hur dessa kan mätas och simuleras.
• kunna beskriva funktionen hos nervsystemet på olika nivåer och kunna sätta upp en simulering av dessa.
• kunna beskriva hur nervsignaler kan mätas på olika sätt och vilka krav dessa ställer.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå de etiska frågeställningar i analys av signaler från CNS och vid mätning av dessa.
• kunna se begränsningarna i resultaten av analys och modellering.

Kursinnehåll

Kursen ges i form av föreläsningar samt 5 inlämningsuppgifter där doktoranden får tillämpa de olika simulerings- och modelleringsmetoderna. Föreläsningarna kommer att innefatta funktion och modellering av nervsystemet på olika nivåer samt genomgång av de simuleringsverktyg som kommer att användas. Kursen täcker även mätmetoder för nervsignaler in vitro och in vivo och den elektronik som behövs för detta. Kursen avslutas med ett mindre projekt där doktoranden väljer ett problem och simulerar dess beteende alternativt analyserar dess signaler.

Kurslitteratur

Gerstner, W., Kistler, Werner M., Naud, R. & Paninsk, L.: Neuronal Dynamics. Cambridge University Press, 2014. ISBN 9781107635197.
Boken finns tillgänglig på: http://neuronaldynamics.epfl.ch/index.html

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, övrigt. Kortare muntlig projektpesentation.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundläggande kurser i programmering, fysiologi och signalbehandling.
Urvalskriterier: Relevans för doktorandens egna forskning.

Övrig information

Kursansvarig: Anders J Johansson, anders_j.johansson@eit.lth.se

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: http://www.eit.lth.se/index.php?ciuid=1079&coursepage=6228&L=0