Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden

Bachelor Physik, Technik und Medizin oder entsprechend

Nichtinvasive und invasive Forschungs-Methoden und – Gegenstände des Exzellenzclusters Hearing4all im biomedizinischen, neurophysiologischen und neuropsychologischen Bereich kennen und anwenden können

Biophysics of Sensory Reception General aspects of sensory reception and signal transduction: adequate stimulus, threshold sensitivity and signal-to-noise limitations, activation of receptor proteins. Evolutionary and ecological aspects of sensory reception. The senses: - Chemoreception in the gustatory cells and olfactory sensory neurons - Thermoreception in the skin - Infrared reception in the pit organ - Mechanoreception - auditory hair cells, somatosensory neurons in the skin, lateral line, proprioceptors, baroceptors - Photoreception - ciliary and rhabdomeric photoreceptor cells; - Electroreception in Lorenzini ampullae of elasmobranch fish and in tuberous receptors of mormyrid fish; derived electroreceptors in acquatic mammals - Magnetoreception - candidate structural correlates of magnetoreceptors Computational Neuroscience – Statistical learning Die Themen „Statistisches Lernen in den Neurowissenschaften“ und „Statistisches Lernen für die Auswertung neuronaler Populations-Daten“ werden in der Vorlesung eingeführt, durch passende Literatur im Seminar vertieft und in Übungsaufgaben am Computer praktisch umgesetzt. Informationsverarbeitung und Kommunikation: Grundfragen der Informationsverarbeitung (Klassifikation, Regression, Clustering), Lösungsmethoden basierend auf Dichteschätzung und diskriminativen Ansätzen (z.B. Bayes Schätzung, k-nearest neighbour, Hauptkomponentenanalyse, support-vector-machines, Hidden-Markov-Modelle), Grundlagen der Informationstheorie, Methoden der analogen und digitalen Nachrichtenübertragung, Prinzipien der Kanalcodierung und Kompression. Introduction in Data Analysis with Python - General concepts of programming languages - Python core-language features: Elementary data types, data structures, control structures, functions, classes and methods, modules and packages, file input/output, error handling. - Python expansions: SciPy libraries (Matplotlib, NumPy,...), pandas, scikit-image, VPython, ...

Biophysics of Sensory Reception:  e.g., Kaupp (2010) Nat. Rev. Neurosc. 11:188-200; Palkar et al. (2015) Curr. Opinion Neurobiol. 34:14-19; Pan & Holt (2015) Curr. Opinion Neurobiol. 34:165-171; Lumpkin & Caterina (2007) Nature 445: 858-865; Lamb (2013) Progr. Retinal Eye Res. 36: 52e119; Progress in Retinal and Eye Research 20: 49-94; Baker et al. (2013) J. Exp. Biol. 216:2515-2522; Czech-Damal et al (2013) J. Comp. Physiol. 199:555-563; Hore & Mouritsen (2016) Ann. Rev. Biophys. 45: 299–344; Julius & Nathans (2012) Cold Spring Harbour Perspect Biol 2012;4:a005991; Introduction in Data Analysis with Python  Mark Lutz, Learning Python: Powerful Object-Oriented Programming (2013, 5th Edition), O'Reilly Media Inc. 1590 pages  Jess M. Kinder & Philip Nelson: A Student's Guide to Python for Physical Modeling (2015) Princeton University Press, 139 pages  David Beazly & Brian K. Jones, Python Cookbook: Recipes for Mastering Python 3 (2013, 3rd Edition) O'Reilly Media Inc.687 pages.  Wes McKinney, Python for Data Analysis: Data Wrangling with Pandas, NumPy, and IPython (2013, 1st Edition) O'Reilly Media Inc. 447 pages  open access: http://www.swaroopch.com/notes/python/ and official language reference, http://docs.python.org/3/tutorial/index.html

Lehrveranstaltungen: Es muss eine Auswahl der folgenden Veranstaltungen im Umfang von insgesamt 6 KP belegt werden:  Bildgebende Verfahren in der Medizin (VL, 3 KP)  Seminar Neurophysik (SE, 3 KP)  Biophysics of Sensory Reception, VL/SE (6 KP)  Computational Neuroscience – Statistical learning, VL/Ü/SE (6KP)  Informationsverarbeitung und Kommunikation, VL/Ü (6 KP)  Introduction in Data Analysis with Python, VL, Ü (6 KP)  Angebot aus Studiengang Neurokognitive Psychologie (6 KP, nach individueller Vereinbarung)  Angebot aus HNO- und Neurophysiologie/Neurochirurgie (6 KP) (Aus Medizin-Studiengang, nach individueller Vereinbarung)  N.N. (Professur Modellierung und Physiologie auditorischer Wahrnehmung)

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