Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

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)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

előadás

3. Elővizsga:

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

(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)):