Del 1 har som overordnet mål at gøre de studerende fortrolige med signalbehandling i biologiske systemer, biologisk inspirerede modeller for neuroners 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 elektroniske 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 kodnings- og dekodningsopgaver 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 tilbagekobling og med frekvensmodulerede eller pulserende neurale modeller
beskrive plasticiteten af biologiske neurale systemer kvanitativt og simulere neurale læringsprocesser ved hjælp af biologisk inspirerende eller rent matematiske læringsregler
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 electronic computer-hjerne-interfaces
Kursusindhold:
Del 1: Modeller af neuroners, neurale receptive felters og netværks funktionaliteter, som kan udledes fra neurofysiologiske undersøgelser. De underliggende biologiske principper diskuteres i detaljer. Teorien suppleres med en række computersimuleringer. Del 2: Specifik signalbehandling og elektroniske systemer der hjælper handikappede. Følgende emner bliver diskuteret: - Stimulation af nerver og overvågning af nerveaktiviteter, - elektroder og arrays af mikroelektroder, - høreapparater, auditoriske og visuelle neuroproteser såsom cochlea-implantater, hjernestammeneuroproteser, siliciumretinaer, - elektrostimulation af hjerneregioner.
