Курс предназначен для студентов естественно-научных и ИТ-направлений. В ходе курса слушатели узнают о современном состоянии области разработки нейроинтерфейсов. В курсе будут рассмотрены как биологические аспекты работы интерфейсов мозг-компьютер, так и структура самих устройств. Особый акцент будет сделан на анализе данных активности мозга, получаемых с подобных устройств.

Среди лекторов есть как практикующие нейрохирурги, так и специалисты мирового уровня в разработке нейроинтерфейсов.

Страница курса: https://intellect-foundation.r...

МАТЕРИАЛЫ К КУРСУ: https://drive.google.com/drive...

Список всех тем лекций

Лекция 1. Вводная лекция.
Структура курса Нейротехнологии и нейроинтерфейсы Модели работы мозга Неинвазивные нейроинтерфейсы Инвазивные нейроинтерфейсы Этические вопросы Ответы на вопросы

Семинар 1. Статистические интервалы. Интервальные оценки с учётом малой выборки и доверительные интервалы. Непараметрические тесты.
Вводное слово Основные понятия Статистические интервалы Как оценить параметры распределения Интервальные оценки с учётом малой выборки и доверительные интервалы Непараметрические тесты

Лекция 2. Активность головного мозга и её считывание.
Нейроны, полярность, потенциалы Синапс, передача сигнала, медиаторы Спинной и головной мозг Неинвазивные методы считывания сигнала Инвазивные методы считывания сигнала Ответы на вопросы

Семинар 2. Applied Arduino Programming for Neurophysiology (supplementary materials).
Мощность статистического теста (исправление в предыдущий семинар) Что такое Arduino РС-hardware communication Последовательное соединение Измерение состояний потенциометра Send synchropulses to hardware Somatosensory stimulation Заключение Ответы на вопросы

Лекция 3. Инвазивные интерфейсы.
Фундаментальная нейробиология Развитие методов экстраклеточной регистрации реакции нейронов Хронические имплантации и длительная регистрация Стабильность регистрации активности отдельных нейронов Изучение стабильности функциональных свойств нейронов Особенности тканевых реакций на имплантат Ответы на вопросы

Семинар 3. Building your first EMG amplifier (supplementary).
Операционные усилители Инструментальный усилитель Демонстрация работы усилителя Ответы на вопросы

Лекция 4. Биосовместимость инвазивных нейроимплантов.
Микроглия Инвазивные нейроимпланты: преимущества и сложности Нейровоспаление Биологические подходы к улучшению биосовместимости Инженерные подходы к улучшению биосовместимости Дополнительные факторы, влияющие на срок работы имплантов Сложности биологических подходов Проблемы апдейта и ремонта, проращивание нейронов Ответы на вопросы

Семинар 4. Портирование модели машинного обучения на различные микроконтроллеры.
Содержание лекции Micromlgen Load MNIST Dataset Анализ эпох Sliding inference Numpy pseudocode for continuous inference Рекомендации для ознакомления

Лекция 5. Инвазивные моторные речевые нейроинтерфейсы.
Неинвазивные методики картирования мозга Нейроинтерфейсы, основанные на моторном воображении Применение нейроинтерфейсов в реабилитации Инвазивные двунаправленные нейроинтерфейсы Речевые нейроинтерфейсы Картирование речевой коры головного мозга

Семинар 5. Кластеризация неклеточных потенциалов действия.
What is spike sorting Практическая часть Что ещё почитать по изучаемой теме Ответы на вопросы

Лекция 6. Возможности нейромодуляции: вчера, сегодня, завтра.
История изучения головного мозга Первые попытки создания интерфейса мозг-компьютер Глубокая стимуляция головного мозга (DBS) Новейшие разработки в области функциональной нейрохирургии Восстановление чувствительности конечностей Стимуляция центра шаговой активности Ответы на вопросы

Семинар 6. Операции по хронической имплантации внутримозговых электродов в исследовательских целях.
Операция, как техническая задача Препятствия на пути к мозговому веществу Имплантация пучка микроэлектродов Этапы операции Ответы на вопросы

Лекция 7. Функциональное картирование мозга. Модальности, принципы, оборудование.
Методики картирования мозга Нейрональные источники сигнала Принцип работы и история изобретения Генеративная модель ЭЭГ данных Типы активности головного мозга Решение ЭЭГ/МЭГ обратной задачи Метод GALA Висцеральная теория сна и её проверка с помощью МЭГ Новое поколение МЭГ устройств Ответы на вопросы

Семинар 7. Идеомоторные нейроинтерфейсы.
Вводное слово Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) Идеомоторный мозг-компьютер интерфейс на основе ЭЭГ Практика

Лекция 8. Продвинутые методы анализа сигналов в ИМК.
Три типа нейроинтерфейсов Использование компактных CNN для построения интерпретируемых BCI Интерпретация пространственных весов Ковариационные матрицы Риманово многообразие положительно определённых матриц Геометрическое среднее для SPD матриц Параллельный транспорт Ответы на вопросы

Семинар 8. Понятие вызванного потенциала.
Теоретическое введение Практическая часть Пермутационный тест для частотно-временных данных Ответы на вопросы

Лекция 9. Представление движений. Интерфейсы мозг-компьютер и нейротехнологии.
Эндогенные и экзогенные ИМК Представление движений: предпосылки, определение Типичные движения - классы ИМК Выделение признаков ЭЭГ Обратная связь и её роль Неэффективность ИМК-ПД Нейрофизиологические корреляты Идеомоторная тренировка Подведение итогов Ответы на вопросы

Семинар 9. Функциональное картирование мозга.
Составляющие процесса картирования Способы обратного моделирования Оценка активации источников с помощью минимизации норм

Лекция 10. Интерфейсы мозг-компьютер на основе волны Р300 и других когнитивных потенциалов. Айтрекинг и человеко-машинные интерфейсы на его основе.
Работы Нильса Бирбаумера Медленные потенциалы ЭЭГ Волна Р300, ИМК на её основе Функции зрительных стимулов и их роль в ИМК Айтрекинг (видеоокулография) и его использование в ИМК Интерфейс глаз-мозг-компьютер Ответы на вопросы

Семинар 10. Римановский подход к классификации. Нейросетевой подход для непрерывной классификации электрокортикограммы.
Оценка активации источников с помощью минимизации норм Римановский подход Нейросетевой подход для непрерывной классификации электрокортикограммы

Лекция 11. Разработка и валидация неинвазивных ИМК. Основные принципы и подводные камни.
Активные, реактивные и пассивные ИМК Примеры создания ИМК: Нейралинк, Building 8, Синхрон и другие Опыт с ИМК-Р300 О чём надо помнить при разработке и совершенствовании ИМК Типичные ошибки разработчиков ИМК Текущие направления развития ИМК