Del 1 har som overordnet mål at gøre de studerende fortrolige med signalbehandling i biologiske systemer, biologisk inspirerede modeller for neuroners, muskelfibre og neurale netværks virkemåde såvel som muligheder for elektronisk realisering. Det overordnede mål af del 2 er at forstå og anvende fundamentale og state-of-the-art nøglebegreber for elektroniske teknologier for kunstigt hørelse og vision såvel som neuroproteser og computer-hjerne-interfaces.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
forklare de vigtigste egenskaber af centrale nervesystemet hos pattedyr og de sensoriske signalbaner
analysere og beregne neural kodning og dekodning obgaver kvantitativt
forklare egenskaberne ved state-of-the-art neurale modeller og simulere dem i Matlab
forklare egenskaberne ved dynamisk transmission i synapser og simulere dem i Matlab
simulere komplekse neurale netværk med eller uden tibagekobling og med frekvensmodulerede eller pulserende neurale modeller
beskrive plasticiteten af biologiske neurale systemer kvanitativt og simulere neurale læringsprocessen ved hjælp af biologisk inspirerende eller rent matematiske læringsregler
simulere komplekse modeller for muskler, refleks sløjfer og kontrolleret stimulering af muskler og lemmer
evaluere kvantitativt de vigtigste egenskaber ved polariserende eller ikke-polariserende elektroder
beskrive state-of-the-art af visuelle og auditive neuroproteser inklusiv cochlea implants, hjernestammeproteser og cerebrale proteser
syntetisere state-of-the-art inden for computer-hjerne-interfaces
Kursusindhold:
Del 1: Modeller af neuroner, muskelfibre, og neurale netværk, som kan udledes fra neurofysiologiske undersøgelser. De underliggende biologiske principper diskuteres i detaljer. Teorien suppleres med en række computersimulationsøvelser. Del 2: Instrumentationsteknologier, specifik signalbehandling og fuldstændige elektroniske systemer der hjælper handikappede. Følgende emner bliver diskuteret: - Stimulation af nerver eller muskler og overvågning af nerveaktiviteter, - elektroder og arrays af mikroelektroder, - høreapparater og cochlea-implantater, - hjerne-computer interfaces, elektrostimulation og proteseregulering.
