Information processing in neurons and neuronal ensembles of the brain - MB150P03

• Title: Zpracování informace v neuronech a neuronových sítích mozku
• Czech title: Zpracování informace v neuronech a neuronových sítích mozku
• Guaranteed by: Department of Physiology (31-152)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2022
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:written
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: RNDr. Eduard Kelemen, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Eduard Kelemen, Ph.D.

Annotation

English

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.10.2019)

How is information abot the world, experiences, and memories coded and processed in neurones of the brain and their interactions? This question remains unanswered and this i sone of the most interesting and extensively studied problems. This course will present research in the field of information processing in neuronal ensambles of the brain mozku as an exceptional dialogue encompassing theoretical considerations, mathematical models as well as experimental data. A survey of both historic milestones and advanced pieces of knowledge will be part of the course. Students are supposed to have basic knowledge of neurobiology.

Czech

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (11.03.2019)

Jak jsou informace o světě, prožitky a vzpomínky kódovány a zpracovávány v neuronech mozku a spleti jejich vzájemných spojení? Tato otázka zůstává nezodpovězena a je dnes jedním z nejzajímavějších a nejintenzivněji studovaných neurovědeckých témat.
Tento kurz představí výzkum v oblasti zpracování informace v neuronových sítích mozku jako výjimečný dialog zahrnující teoretické úvahy, matematické modely i experimetální data. Součástí kurzu bude přehled historických milníků i nejnovějších poznatků.
Předpokládá se základní znalost neurověd na odpovídající předmětu Neurobiologie.

Literature

English

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.10.2019)

György Buzsáki, Rhythms of the Brain, 2011, Oxford University Press

A.David Redish, Beyond the Cognitive Map, 1999, MIT Press

Moshe Abeles, Corticonics, 1991, Cambridge University Press

Czech

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (24.03.2019)

György Buzsáki, Rhythms of the Brain, 2011, Oxford University Press
A.David Redish, Beyond the Cognitive Map, 1999, MIT Press
Moshe Abeles, Corticonics, 1991, Cambridge University Press

Requirements to the exam

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (28.10.2019)

Předmět je ukončen písemným testem.

Syllabus

Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (11.03.2019)

1. Lokální kódování - diskuze o rozdílech mezi lokálním a distribuovaným kódováním, koncept ‘babiččina neuronu’, gnostické jednotky a nedávno objevený ‚neuron Halle Barry‘

2. Distribuované kódování - teoretické koncepty buněčných ansámblů (cell assemblies) a "synfire chains", experimentální data podporující tyto koncepty

3. Kódování prostorové informace - objevy abstraktních prostorových signálů v mozku, neurony místa, neurony směru hlavy a mřížkové neurony

4. Teoretické modely vzniku prostorových signálů v mozku - atraktorové sítě neuronů směru hlavy a mřížkových neuronů

5. Mozkové rytmy - gama a théta oscilace, pomalé vlny, spánková vřetena a jejich úloha v organizaci neuronové aktivity.

6. Organizace aktivity neuronů v čase a její význam pro zpracování informace

7. Koordinace různých reprezentací - problém vázání (binding problem), problém superpoziční katastrofy a jejich navrhovaná možná řešení

8. Koordinace různých reprezentací v hipokampu

9. Učení a neuronální plasticita

10. Zpracování informace během spánku - úloha spánku v udržování synaptické homeostázy a experimenty dokazující konsolidaci paměťových stop během spánku

11. Komunikace mezi různými oblastmi mozku