Nevrokibernetika

Opis predmeta

Zgradba nevrona, Nernstova enačba, mirovna membranska napetost, nastanek akcijskega potenciala, prenos signalov vzdolž nevronov in med nevroni, sinapse, nevrotransmiterji in njihovi receptorji. Ideja formalnega nevrona in osnove nevronskih mrež. Zgradba mišic in posebnosti skeletnih, gladkih in srčne mišice. Hillova enačba, proces mišičnega utrujanja. Gibanje in njegov nadzor: spodnji motorični nevron, zgornji motorični nevron, vloga možganskega debla, malih možganov, globjih možganskih struktur in motoričnega korteksa. Receptorji in senzorični organi: nastanek in oblika signala, ki je posledica percepcije; vid, sluh, bolečina in zaznavanje kemijskih substanc. Refleksi. Višje možganske funkcije, spomin, učenje, senzorično-motorična integracija. Elektrotehniške naprave, ki nadomeščajo izgubljene telesne funkcije.

Cilji in kompetence

Seznaniti slušatelje z delovanjem živih organizmov in njihovih sestavnih delov. Poudarek je na razumevanju načinov sprejemanja različnih informacij iz okolja, prenašanju informacij po organizmu, procesiranju informacij, integraciji različnih tipov informacij in nastanku odziva na te informacije. Fiziologija živega organizma je predstavljena z inženirskega stališča. Tak način omogoča slušatelju bodisi prenos optimiranih rešitev iz narave v tehniško okolje (bionika) bodisi idejno snovanje novih naprav, ki bodo nadomeščale izgubljene ali dopolnjevale okrnjene telesne funkcije.

Metode poučevanja in učenja

Snov predmeta bodo študenti osvojili na predavanjih, z vodenim individualnim študijem in na laboratorijskih vajah.

Predvideni študijski rezultati

Integrirati znanje fiziologije živih organizmov z inženirskega stališča in uporabiti inženirsko znanje za reševanje biomedicinskih problemov.

Reference nosilca

  1. MALI, Barbara, ZULJ, Sara, MAGJAREVIĆ, Ratko, MIKLAVČIČ, Damijan, JARM, Tomaž. Matlab-based tool for ECG and HRV analysis. Biomedical signal processing and control, 2014, vol. 10, str. 108-116.
  2. MALI, Barbara, MIKLAVČIČ, Damijan, SERŠA, Gregor, JARM, Tomaž. Comparison of protocols for synchronized electroporation pulse delivery. V: 6th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering, MBEC 2014, 7-11 September 2014, Dubrovnik, Croatia. LACKOVIĆ, Igor (ur.), VASIĆ, Darko (ur.). IFMBE proceedings, (IFMBE proceedings, ISSN 1680-0737, vol. 45). Cham [etc.]: Springer, cop. 2014, str. 586-589, ilustr.
  3. MALI, Barbara, JARM, Tomaž, ČOROVIĆ, Selma, PAULIN-KOŠIR, Marija Snežna, ČEMAŽAR, Maja, SERŠA, Gregor, MIKLAVČIČ, Damijan. The effect of electroporation pulses on functioning of the heart. Medical & biological engineering & computing, 2008, vol. 46, no. 8, str. 745-757.
  4. ŽUPANIČ, Anže, RIBARIČ, Samo, MIKLAVČIČ, Damijan. Increasing the repetition frequency of electric pulse delivery reduces unpleasant sensations that occur in electrochemotherapy. Neoplasma, 2007, vol. 54, 3, str. 246-250.
  5. MIKLAVČIČ, Damijan, PUCIHAR, Gorazd, PAVLOVEC, Miran, RIBARIČ, Samo, MALI, Marko, MAČEK LEBAR, Alenka, PETKOVŠEK, Marko, NASTRAN, Janez, KRANJC, Simona, ČEMAŽAR, Maja, SERŠA, Gregor. The effect of high frequncy electric pulses on muscle contractions and antitumor efficiency in vivo for a potential use in clinical electrochemotherapy. Bioelectrochemistry, 2005, vol. 65, no. 2, str. 121-128.

Temeljni viri in literatura

  1. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Hall WC, LaMantia AS, McNamara JO, White LE.  Neuroscience. Sinauer Associates; 4th Edition edition, 2007.
  2. Deutsch S, Deutsch A. Understanding the nervous system An engineering perspective. Wiley-IEEE Press, 1993.
  3. Pflanzer RG. Experimental and Applied Physiology. McGraw-Hill, 2007.
  4. Guyton AC, Hall JE. Textbook Of Medical Physiology. W.B. Saunders Company: 10th ed. 2000.
  5. Barth FG, Humphrey JAC, Secomb TW. Sensors and sensing in biology and enginnering. Springer, 2003.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411