phy734 - Einführung in die Neurophysik (Vollständige Modulbeschreibung)
Modulbezeichnung | Einführung in die Neurophysik |
Modulkürzel | phy734 |
Kreditpunkte | 6.0 KP |
Workload | 180 h
( Präsenzzeit:56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden )
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Einrichtungsverzeichnis | Institut für Physik |
Verwendbarkeit des Moduls |
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Zuständige Personen |
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Teilnahmevoraussetzungen | Bachelor in Physik, Technik und Medizin oder entsprechend |
Kompetenzziele | Die Studierenden erkennen, wie die Dynamik in Nervennetzen durch ein Zusammenspiel physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse ermöglicht wird. Sie haben einen Überblick über die wichtigsten physikalischen Messverfahren zur Quantifizierung von Struktur und Funktion von Nervensystemen. Sie können die Mathematik als grundlegende Sprache zur Beschreibung biophysikalischer Prozesse im Nervensystem mittels Stochastik, linearer Algebra, Differentialgleichungen nutzen. Sie verfügen über das Wissen über Informationsrepräsentation auf unterschiedlichen Längen- und Zeitskalen: Sie sind mit dem Übergang von mikroskopischen Modellen und Prozessen zu makroskopischen Funktionsmodellen vertraut. Sie verstehen Lernprozesse und Adaptation als Anpassung eines biophysikalischen Systems an seine Umgebung. |
Modulinhalte | · Biophysik synaptischer und neuronaler Übertragung · Modellierung einzelner Nervenzellen: Hodgkin Huxley model, integrate and fire model, · Biophysik neuronaler Sensorik in auditorischer, visueller und mechano-sensorischer Modalität · Beschreibung neuronaler Dynamik: Theorie dynamischer Systeme, von mikroskopischer zu · Prinzipien von Messverfahren neuronaler Aktivität: von Einzelzellableitungen zur EEG, MEG · Beschreibung der Funktion kleiner Nervennetze: Rezeptive Felder und ihre Beschreibung mit · Der neuronale Code: Spikes, spike trains, Populationscodierung, Zeit- vs. Ratencode · Dekodierung neuronaler Aktivität und ihre Anwendungen · Simulation künstlicher neuronale Netze als ein Funktionsmodell, Hopfield Netzwerk, Boltzmann · Informationstheoretische Ansätze, Stimulusstatistik, Entropie, Transinformation |
Literaturempfehlungen | - Chow, Gutkin, Hansel, Meunier, Dalibard (Eds.): Methods and Models in Neurophysics (2003) - Dayan, Abbott: Theoretical Neuroscience (2005) - Galizia, Lledo (Eds.): Neurosciences, from molecule to behauvior (2013) - Gerstner, Kistler, Naud, Paninski: Neuronal Dynamics - From single neurons to networks and models of Cognition (2014) - Rieke, Warland, de Ruyter van Steveninck, Bialek: Spikes - Exploring the neural code (1999) -Schnupp, Nelken, King: Auditory Neuroscience (2010) |
Links | |
Unterrichtssprache | Englisch |
Dauer in Semestern | 1 Semester |
Angebotsrhythmus Modul | Wintersemester |
Aufnahmekapazität Modul | unbegrenzt |
Modulart | Pflicht / Mandatory |
Modullevel | MM (Mastermodul / Master module) |
Lehr-/Lernform | Vorlesung: 2 SWS, Übung: 2 SWS |
Lehrveranstaltungsform | Kommentar | SWS | Angebotsrhythmus | Workload Präsenz |
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Vorlesung | 2 | WiSe | 28 | |
Übung | 2 | WiSe | 28 | |
Präsenzzeit Modul insgesamt | 56 h |
Prüfung | Prüfungszeiten | Prüfungsform |
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Gesamtmodul | Klausur (max 120 Min.) oder mündliche Prüfung (30 Min.) |