Направление подготовки: —
Биология
Магистерская программа: —
Нейробиология
Квалификация выпускника: —
магистр биологии
Вступительные испытания: —
Биология (собеседование), биология на иностранном языке (собеседование)
Магистратура «Нейробиология» представляет собой уникальную образовательную программу (15 бюджетных и 5 внебюджетных мест), направленную на подготовку кадров высшей квалификации — специалистов, способных к проведению фундаментальных и прикладных исследований в области нейробиологии, например, исследованиях способностей, внимания и восприятия, нейромаркетинга, нейродефектологии, подбора кадров и профориентации, биомедицинских технологий. — Программа разработана в сотрудничестве с ведущими специалистами Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (ИВНД и НФ РАН). —
Срок действия государственной аккредитации: до 25.04.2016 г.
План приема на 2015 год:
бюджет — 15 мест, внебюджет.
Стоимость обучения:
201 600 руб. в год.
Теоретическая подготовка в области нейробиологии осуществляется ведущими научными сотрудниками — ИВНД и НФ РАН, кафедры высшей нервной деятельности МГУ им. М.В. Ломоносова, Отдела исследований мозга ФГБУ «Научного центра неврологии» РАМН (ФГБУ «НЦН» РАМН). Обучение практическим навыкам и инструментальным методикам будет проводиться на базе Института нейронаук и когнитивных исследований МГГУ им. М.А. Шолохова (ИНИКИ), а также в лабораториях ИВНД и НФ РАН, ФГБУ «НЦН» РАМН, НИИ нейрохирургии им. Бурденко и других ведущих научных центрах. —
Образовательная программа «Нейробиология» тесно связана с двумя другими магистратурами МГГУ им. М.А. Шолохова: магистратура «Инструментальная психодиагностика» — (руководитель проф., д.псих.н. Огнев А.С.), посвященная инструментальным методам диагностики и оценке достоверности информации, и магистратура «Нейродефектология» (проф., д.пед.н. Орлова О.С.), посвященная особенностям — обучения детей с ограниченными возможностей здоровья.
Три причины поступить в магистратуру «Нейробиология» МГГУ им. М.А. Шолохова:
|
Семестр 1 — |
Семестр 2 — |
Семестр 3 — |
Семестр 4 — |
|
Иностранный язык для спец. целей |
Специальные методы исследования |
Количественные методы анализа |
|
|
Экспериментальная нейробиология |
Оформление и презентация исследовательской деятельности |
Генетика поведения |
Дифференциальная психология и психодиагностика |
|
Нейроанатомия и функциональная нейроморфология — |
Актуальные вопросы современной нейробиологии |
Эволюционная биология |
|
|
Философия науки |
Молекулярная биология |
Основы психофармакологии |
Нейромаркетинг |
| Нейрофизиология и высшая нервная деятельность |
Нейрохимия |
Клиническая психология и психиатрия |
Клиническая нейробиология и функциональная диагностика |
| Методология исследовательской деятельности |
Трекинг глаз в когнитивных исследованиях |
— |
|
| Электроэнцефалография | — | — |
— |
—
|
курс по выбору — |
—
НАУЧНАЯ БАЗА МАГИСТРАТУРЫ —
В ходе обучения и при подготовке магистерских диссертаций все учащиеся магистратуры «Нейробиология» будут принимать участие в научно-исследовательских проектах Института нейронаук и когнитивных исследований МГГУ им. М.А. Шолохова (ИНКИ). Институт включает в себя четыре лаборатории (лаборатория социогеномики, лаборатория нейробиологии внимания и восприятия, лаборатория нейродефектологии и лаборатория оценки достоверности информации) и оснащен современным высокотехнологичным оборудованием (айтрекер SMI, 52-канальные энцефалографы, полиграфы Axciton, комплекс для биохимических и молекулярно-генетических исследований).
Подробно со структурой ИНКИ и направлениями наших исследований можно ознакомиться на веб-сейте института: —
—
— Мастер-классы, встречи
· — — — — — — Балабан Павел Милославович, проф., д.б.н., чл.-корр. РАН, директор ИВНД и НФ РАН. «Нейроэтология и биологические основы поведения»
· — — — — — — Зорина Зоя Александровна, проф., д.б.н., выдающийся российский этолог, заведующая лабораторией физиологии и генетики поведения Кафедры ВНД биологического факультета МГУ, член бюро рабочей группы по изучению врановых птиц. «Поведение и высшие психические функции как результат эволюции»
· — — — — — — Строганова Татьяна Александровна, проф., д.б.н., ведущий российский психофизиолог, руководитель единственного в России центра магнитоэнцефалографии при МГППУ. «Нейробиологические основы аутизма»
—
ВЫПУСКНИК —
Диплом: -магистр биологии, магистерская программа «Нейробиология»
Сертификаты: Специалист по количественным методам анализа ЭЭГ- специалист по оценке информационного контента с помощью айтрекера- специалист — по нейромаркетингу
— —
Компетенции выпускника —
· — — — — — — Понимание биологических основ высших психических функций, индивидуальных характеристик и способностей человека
· — — — — — — Знакомство с широким кругом методов нейрокогнитивных исследований (электроэнцефалография, трекинг глаз, биохимические, генетические, молекулярно-биологические, нейропсихологические и психометрические методы)
· — — — — — — Практическое владение совокупностью инструментальных методов в выбранной области специализации
· — — — — — — Навыки составления аналитических обзоров, планирования и организации экспериментально-психологических и нейробиологических исследований, подготовки заявок на гранты в области нейробиологии
—
НАШИ ПАРТНЕРЫ —
· — — — — — — ИВНД и НФ РАН
· — — — — — — МГУ им. М.В. Ломоносова (кафедра ВНД, кафедра психофизиологии, кафедра эволюционной биологии)
· — — — — — — ФГБУ «Научный центр неврологии»
· — — — — — — Московский НИИ психиатрии
· — — — — — — НИИ нейрохирургии им. Бурденко
· — — — — — — Центр патологии речи и нейрореабилитации
· — — — — — — ФГУ НКЦО (Научно-клинический центр отоларингологии)
· — — — — — — Российская парфюмерно-косметическая ассоциация
· — — — — — — Университет им. Гумбольдта, (Берлин, Германия)
· — — — — — — Университет Ноттингема (Великобритания)
· — — — — — — Университет Unibe (Коста-Рика)
· — — — — — —
Немецкий исследовательский центр по искусственному интеллекту DFKI, Германия —
—
К.б.н., зав. кафедры когнитивной нейробиологии, научный руководитель Института нейронаук и когнитивных исследований МГГУ им. М.А. Шолохова.
—
· — — — — — — +7 965 351 4469
· — — — — — — [email protected]
Контактная информация:
Где учился: физико-механический факультет Политехнического университета, Высшая нормальная школа в Париже. На данный момент - постдок в Вашингтонском университете.
Что изучает: вычислительную нейробиологию
Особые приметы: играет на саксофоне и флейте, занимается йогой, много путешествует
Интерес к науке возник у меня в детстве: я увлекался насекомыми, собирал их, изучал их образ жизни и биологию. Мама заметила это и привела меня в Лабораторию экологии морского бентоса (ЛЭМБ) (бентос - совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов. - Прим. ред. ) при Санкт-Петербургском городском Дворце творчества юных. Каждое лето, с 6-го по 11-й класс, мы уезжали в экспедиции на Белое море в Кандалакшский заповедник - наблюдать за беспозвоночными животными и измерять их численность. Параллельно я участвовал в биологических олимпиадах для школьников и в качестве научных исследований представлял результаты работы в экспедициях. В старших классах меня заинтересовало программирование, но заниматься исключительно этим было не слишком интересно. Мне неплохо давалась физика, и я решил найти специализацию, которая объединяла бы физику и биологию. Так я оказался в Политехе.
Первый раз во Францию я попал после бакалавриата, когда выиграл стипендию для обучения на магистерской программе в университете Рене Декарта в Париже. Я много стажировался в лабораториях, научился записывать активность нейронов в срезах мозга и анализировать ответы нервных клеток в зрительной коре кошки во время предъявления визуального стимула. Получив степень магистра, я вернулся в Петербург, чтобы завершить свое обучение в Политехе. На последнем курсе магистратуры мы с моим руководителем подготовили российско-французский проект для написания диссертации, и я выиграл финансирование, приняв участие в конкурсе Высшей нормальной школы. Последние четыре года я работал под двойным научным руководством - Бориса Гуткина в Париже и Антона Чижова в Санкт-Петербурге. Незадолго до окончания работы над диссертацией я съездил на конференцию в Чикаго и узнал о позиции постдока в Вашингтонском университете. После собеседования я решил ближайшие два-три года работать именно здесь: мне понравился проект, а с моим новым руководителем Эдриенн Фэйрхолл у нас оказались схожие научные интересы.
Объектом исследования вычислительной нейробиологии является нервная система, а также самая интересная ее часть - головной мозг. Чтобы объяснить, при чем здесь математическое моделирование, нужно немного рассказать об истории этой молодой науки. В конце 80-х в журнале Science вышла статья, в которой впервые заговорили о вычислительной нейробиологии - новой междисциплинарной области нейронауки, которая занимается описанием информационных и динамических процессов в нервной системе.
Во многом фундамент этой науки заложили еще биофизик Алан Ходжкин и нейрофизиолог Эндрю Хаксли (брат Олдоса Хаксли. - Прим. ред. ). Они изучали механизмы генерации и передачи нервных импульсов в нейронах, выбрав в качестве модельного организма кальмаров. В то время микроскопам и электродам было далеко до современных, а у кальмаров настолько толстые аксоны (отростки, по которым распространяется нервный импульс), что они были видны даже невооруженным глазом. Это помогло аксонам кальмара стать удобной экспериментальной моделью. Открытие Ходжкина и Хаксли заключалось в том, что они объяснили с помощью эксперимента и математической модели, что генерация нервного импульса осуществляется за счет изменения концентрации ионов натрия и калия, проходящих через мембраны нейронов. Впоследствии оказалось, что этот механизм универсален для нейронов многих животных, включая человека. Звучит необычно, но, изучая кальмара, ученые смогли узнать, как нейроны передают информацию у человека. За свое открытие в 1963 году Ходжкин и Хаксли получили Нобелевскую премию.
Задача вычислительной нейробиологии - систематизация огромного количества биологических данных об информационных и динамических процессах, происходящих в нервной системе. С развитием новых методов регистрации нервной активности количество данных о работе мозга растет с каждым днем. Объем книги нобелевского лауреата Эрика Кандела «Principles of Neural Science», в которой изложены базовые сведения о работе мозга, увеличивается с каждым новым тиражом: начиналась книга с 470 страниц, а сейчас ее размер - более 1 700 страниц. Для того чтобы систематизировать такой огромный набор фактов, и нужны теории.
Эпилепсией болеет порядка 1% населения Земли - это 50–60 миллионов человек. Один из радикальных методов лечения - удаление участка мозга, в котором зарождается приступ. Но здесь не все так просто. Примерно в половине случаев эпилепсия у взрослых людей развивается в височной доле мозга, связанной с гиппокампом. Эта структура отвечает за формирование новых воспоминаний. Если у человека вырезать два гиппокампа с обеих сторон мозга, он потеряет способность запоминать новое. Получится такой непрерывный день сурка, поскольку человек будет способен запомнить что-либо только на 10 минут. Суть моих исследований заключалась в том, чтобы предсказать не такие радикальные, но другие возможные и эффективные способы борьбы с эпилепсией. В диссертации я пытался понять, как начинается эпилептический приступ.
Чтобы разобраться, что происходит с мозгом во время приступа, представьте, что вы пришли на концерт и в какой-то момент зал взорвался аплодисментами. Вы хлопаете в своем ритме, а люди вокруг вас - в другом. Если достаточно большое количество людей начинают хлопать одинаково, вам сложно будет продолжать следовать своему ритму и вы, скорее всего, начнете хлопать вместе со всеми. Схожим образом работает эпилепсия, когда нейроны головного мозга начинают сильно синхронизироваться, то есть генерировать импульсы в одно и то же время. Такой процесс синхронизации может вовлекать целые области мозга - в том числе те, что контролируют движение, и тогда возникает припадок. Хотя большая часть приступов характеризуется отсутствием припадков, потому что эпилепсия не всегда возникает в моторных областях.
Допустим, два нейрона связаны между собой возбуждающими связями в обе стороны. Один нейрон пересылает импульс другому, что возбуждает его, и тот пересылает импульс обратно. Если возбуждающие связи слишком сильные, это приведет к увеличению активности за счет обмена импульсами. В норме этого не происходит, поскольку существуют тормозящие нейроны, которые уменьшают активность слишком активных клеток. Но если торможение перестает нормально работать, это может привести к эпилепсии. Зачастую это связано с излишним накоплением хлора в нейронах. В своей работе я разрабатывал математическую модель сети нейронов, которая может переходить в режим эпилепсии при патологии торможения, связанной с накоплением хлора внутри нейронов. В этом мне помогали записи активности нейронов человеческой ткани, полученной после операций на эпилептических больных. Построенная модель позволяет тестировать гипотезы относительно механизмов эпилепсии, чтобы прояснить детали этой патологии. Оказалось, что восстановление баланса хлора в пирамидных нейронах может помочь остановить эпилептический приступ за счет восстановления баланса возбуждения - торможения в сети нейронов. Мой второй научный руководитель, Антон Чижов в Физико-техническом институте в Петербурге, недавно получил грант российского научного фонда по исследованию эпилепсии, так что это направление исследований будет продолжаться в России.
Сегодня немало интересных работ в области вычислительной нейробиологии. Например, в Швейцарии есть проект Blue Brain Project, цель которого - максимально детально описать небольшой участка мозга - соматосенсорной коры крысы, которая отвечает за выполнение движений. Даже в небольшом мозге крысы - миллиарды нейронов, и все они связаны между собой определенным образом. Например, в области коры один пирамидный нейрон образует связи приблизительно с 10 000 других нейронов. В проекте Blue Brain Project записали активность около 14 000 нервных клеток, охарактеризовали их форму и реконструировали около 8 000 000 связей между ними. Затем с помощью специальных алгоритмов они соединили нейроны вместе биологически правдоподобным образом, чтобы в такой сети могла появиться активность. Модель подтвердила теоретически найденные принципы организации коры - например, баланс между возбуждением и торможением. И сейчас в Европе есть большой проект, который называется Human Brain Project. Он должен описать весь человеческий мозг с учетом всех тех данных, которые имеются на сегодняшний день. Этот международный проект - своего рода Большой адронный коллайдер от нейронауки, поскольку в нем участвует около сотни лабораторий из более чем 20 стран.
Критики Blue Brain Project и Human Brain Project задаются вопросом, насколько важно огромное количество деталей, чтобы описать принципы работы мозга. Для сравнения - насколько важно описание Невского проспекта в Петербурге на карте, где видны только континенты? Тем не менее попытка собрать воедино огромное количество данных, безусловно, важна. В худшем случае, даже если мы до конца не поймем, как работает мозг, построив такую модель, мы сможем использовать ее в медицине. Например, для изучения механизмов различных заболеваний и моделирования действия новых лекарств.
В США мой проект посвящен изучению нервной системы гидры. Несмотря на то что даже в школьных учебниках биологии ее изучают одной из первых, ее нервная система до сих пор плохо исследована. Гидра - родственница медузы, поэтому она такая же прозрачная и обладает сравнительно небольшим числом нейронов - от 2 до 5 тысяч. Поэтому можно одновременно записать активность из практически всех клеток нервной системы. Для этого используется такой инструмент, как «кальциевый имиджинг». Дело в том, что каждый раз, когда нейрон разряжается, у него изменяется концентрация кальция внутри клетки. Если добавить специальную краску, которая начинает светиться при повышении концентрации кальция, то каждый раз при генерации нервного импульса мы будем видеть характерное свечение, по которому можно определить активность нейрона. Это позволяет записывать активность в живом животном во время поведения. Анализ такой активности позволит понять, как нервная система гидры управляет ее движением. Аналогии, полученные в ходе таких исследований, можно будет использовать для описания движения более сложных животных - таких как млекопитающие. А в дальней перспективе - в нейроинжиниринге для создания новых систем контроля нервной активности.
Почему нейронаука так важна для современного общества? Во-первых, это возможность разработки новых методов лечения нейрологических заболеваний. Как можно найти лекарство, если не понимаешь, как оно работает на уровне целого мозга? Мой научный руководитель в Париже Борис Гуткин, который также работает в Высшей школе экономики в Москве, занимается изучением кокаиновой и алкогольной зависимости. Его работа посвящена описанию тех перестроек в системе подкрепления, которые приводят к зависимости. Во-вторых, это новые технологии - в частности, нейропротезирование. Например, человек, который остался без руки, благодаря вживленному в мозг импланту сможет контролировать искусственные конечности. Алексей Осадчий в ВШЭ активно занимается этим направлением в России. В-третьих, в дальней перспективе это выход в IT, а именно в технологии машинного обучения. В-четвертых, это сфера образования. Почему, например, мы считаем, что 45 минут - это самая эффективная продолжительность урока в школе? Возможно, этот вопрос стоит лучше изучить, используя знания когнитивной нейронауки. Так мы сможем лучше понять, как нам эффективнее преподавать в школах, университетах и как эффективнее планировать рабочий день.
В науке очень важен вопрос коммуникации между учеными. Для нетворкинга необходимо участие в научных школах и конференциях, чтобы быть в курсе текущего положения дел. Научная школа - это такая большая тусовка: на месяц вы оказываетесь среди других PhD-студентов и постдоков. Во время обучения к вам приезжают известные ученые, которые рассказывают о своей работе. Параллельно вы занимаетесь индивидуальным проектом, и вами руководит кто-то более опытный. Не менее важно поддерживать хорошие отношения со своим руководителем. Если у студента-магистра нет хороших рекомендательных писем, его вряд ли возьмут на стажировку. От стажировки зависит, возьмут ли его для написания диссертации. От результатов диссертации - дальнейшая научная жизнь. На каждом из этих этапов обязательно спрашивают отзыв руководителя, и если человек не слишком хорошо работал, то это довольно быстро станет известно, поэтому важно дорожить своей репутацией.
Если говорить о долгосрочных планах, я планирую пройти несколько постдоков, прежде чем найти постоянную позицию в университете или исследовательской лаборатории. Для этого необходимо достаточное количество публикаций, которые сейчас в процессе. Если все сложится, у меня есть мысли вернуться в Россию через несколько лет, чтобы организовать здесь свою лабораторию или научную группу.
Вы можете подать документы и зарегистрироваться в любое время из любой страны. Мы предлагаем дистанционное обучение по более чем 200 специальностям. Система обучения Международного Университета Бирчам полностью совместима с работой и образом жизни современного человека.
Данная специальность представляет собой союз биологии, психологии, исследований мозга и поведения человека. Программа обучения предусматривает комплексное изучение аспектов начиная с молекулярного уровня, и до опыта человеческого сознания, отношений между структурными и физиологическими механизмами мозга, нервной системы и психической реальности сознания. Студенты рассмотрят молекулярную и клеточную пластичность, нейронное и психологическое развитие, сенсорные и моторные системы, внимание, память, речь, мышление, воображение, эмоции, аспекты эволюции и сознания.
: Frances Chelos Lopez
Подробная информация об этом руководителе и других преподавателях Международного Университета Бирчам доступна на сайте Bircham University Human Network.
Нейронауки
Био психология
Клеточная нейробиология
Нейробиологическое развитие
Природные интеллектуальные системы
Нейробиохимия
Сознание человека
Нервная система
Когнитивная неврология
Искусственные нейронные сети
Когнитивное развитие
Когнитивная психология
Программы (модули) всех специальностей, предлагаемые Международным Университетом Бирчам, соответствуют уровню Магистра, и могут быть адаптированы под уровни Специалиста, Эксперта, Бакалавра и Ph.D. Также существует возможность изучать предметы каждого модуля отдельно. Эта программа может быть объединена c другими модулями или дополнена дисциплинами иного модуля того же факультета.
Студенты, поступающие на дистанционное обучение, должны принять во внимание следующие аспекты:
1. Адрес: Международный Университет Бирчам должен располагать действующим почтовым адресом для отправки учебных материалов и документов.
2. Коммуникация: Общение между университетом и студентом поддерживается по телефону, электронной или обычной почте.
3. Ограничения: Любые трудности, физические или психологические, влияющие на чтение и понимание книг, написание рефератов, должны быть сообщены университету во время поступления.
4. Технические требования: Для прохождения обучения в Международном Университете Бирчам не требуются никакие особые технические или технологические средства.
5. Язык обучение: Получение учебных материалов и представление рефератов на определенном языке должно быть запрошено абитуриентом и одобрено Bircham International University в процессе поступления.
6. Дискриминация: Не существует никакой дискриминации по признаку расы, цвета кожи, пола или вероисповедания.
7. Возраст: См. требования для поступления на каждый конкретный образовательный уровень.
Все документы о Вашем дистанционном обучении, будут представлены на английском языке. Вы можете запросить представление письменных работ на другом языке.
Ориентировочный расчет продолжнительности обучения производиться на основе показателя: 15 учебных часов в неделю. Таким образом в случае программы, покрывающей 21 академический кредит (А.К.), обучение будет длится 21 неделю. Для программы, покрывающей 45 академический кредит (А.К.), обучение будет длится 45 недель. Продолжительность обучения также зависит от количества трансферных баллов, зачтенных из предыдущего образования и профессионального опыта.
Данный курс может быть использован для корпоративного обучения.
Нейронауки
Объединяя сознание и поведение, биологию и психологию; начиная с молекулярного уровня и заканчивая сознательным опытом человека; этот курс дает полное представление о тесносплетении между структурными, физиологическими механизмами головного мозга и центральной нервной системы, раскрывая таким образом психологическую реальность ума.
Био психология
Этот курс предлагает детальный обзор биологических принципов, связанных с поведением. Во время обучения будет затронуты такие темы, как развитие нервной системы, биологические механизмы восприятия и действия, биохимические процессы регуляции поведения, эмоций и психических расстройств.
Клеточная нейробиология
Этот курс посвящен изучению физических составов клеточных процессов в нейробиологии. Рассматривает организационные принципы мозга, структуры нейронов, нейрофизиологию, биофизику клетки, синаптические передачи, нейромедиаторные системы мозга, нейрохимию, нейрофармакологию, нейроэндокринные отношения и молекулярную биологию нейронов.
Научный руководитель: Jose W. Rodriguez
Нейробиологическое развитие
Этот курс рассматривает развитие нейробиологии от молекулярного уровня до нервной системы, включая развитие и пластичность мозга, старение и болезни нервной системы, организации сенсорных и моторных систем, структуры и функции коры головного мозга, синаптическое ремоделирование и моделирование нейронных систем и механизмов, участвующих в контроле поведения и высших психических процессах.
Научный руководитель: Fernando Miralles
Природные интеллектуальные системы
Этот курс исследует природные интеллектуальные системы, их биологические основы, принципы организации и фунционирование. Биологическая система должна быть понята с точки зрения ее среды, экологической ниши и эволюционной истории.
Нейробиохимия
Этот курс показывает текущие вопросы и экспериментальные подходы в неврологии на клеточном и нейрохимическом уровнях. Учебный материал организован на три части: клеточный и биохимический составы, организации нервной системы и биохимические механизмы, лежащие в основе сигналов нейронов, контролирование формы клеток и их химических факторов, определяющих развитие.
Научный руководитель: Frances Chelos Lopez
Сознание человека
Данный курс рассматривает человеческое сознание. Мозг с его сложными биохимическими, физиологическими, нервными процессами является материальным субстратом сознания. Сознание представляет собой субъективный образ объективного мира, явление вне досягаемости неврологии. Даже детальное изучение функций мозга и действий нейронов может быть недостаточным, чтобы объяснить способность человека осознавать окружающий его мир и самого себя.
Научный руководитель: Elena Lorente Rodríguez
Нервная система
Данный курс изучает нейробиологию нa системном уровне. Показывает компоненты нейробиологии, используя беспозвоночные и позвоночные системы и искусственные нейронные сети. Выделяет структуру, функции и пластичность нервных карт, визуальные обработки в сетчатке и коре головного мозга, интеграции сенсомоторной деятельности, центральные генераторы, нейромодуляции, синаптическая пластичность, теоретические модели ассоциативной памяти, теории информации и нервное кодирование.
Научный руководитель: Frances Chelos Lopez
Когнитивная неврология
Этот курс рассматривает основы когнитивной неврологии. Включает в себя исследование пациентов с больной психикой, нейрофизиологические исследования на животных, изучение нормальных когнитивных процессов в организме человека, физиологические методы и неинвазивные поведения. Данный курс рассматривает восприятие и распознавание объектов, внимание, язык, физические и сенсорные функции, также неврологические системы, участвующие в обучении и хранении различных типов информации.
Научный руководитель: Frances Chelos Lopez
Искусственные нейронные сети
Этот курс рассматривает основы и приложения искусственных нейронных сетей на основе биологии. Подробно исследуется реализация различных нейронных сетевых топологий и связанные с ними алгоритмы обучения. Изучаются последние достижения в области нейронных сетей, оптических высокоскоростных сетей, методологии подключения и беспроводные вычисления.
Научный руководитель: Alba Garcia Seco de Herrera
Когнитивное развитие
Данный курс предлагает междисциплинарный взгляд на обучения, исследуя теории и модели из области образования, когнитивной психологии и искусственного интеллекта. Во время обучения рассматриваются различные точки зрения на процесс обучения, запоминания и хранения информации, саморегулируемые методы обучения, метапознание, способность проведения аналогии, формирование понятий, приобретения навыков, освоение языка, чтения, письма и счета.
Научный руководитель: Elena Lorente Rodríguez
Когнитивная психология
Цель данного курса - анализ методов, открытий и противоречий в области когнитивной неврологии и психологии. Студенты изучат теории человеческого познания и эволюции мозга, основываясь на сравнительной и эволюционной точке зрения, используя данные, полученные во время исследований животных и детей младшего возраста. Во время обучения будут затронуту такие темы, как восприятие, внимание, память, представление усвоенной информации, речь, решение проблемных ситуаций и рассуждение.
Научный руководитель: Elena Lorente Rodríguez
Для поступления в Международный Университет Бирчам, необходимо отправить по электронной почте официальное заявление о приёме, заполненное по стандартной форме с датой и подписью. Вы можете скачать форму этого заявления с нашего сайта или запросить ее по почте. Отправьте полный пакет документов по почте на наш адрес или в качестве вложенных файлов (формат PDF или JPG) на наш электронный адрес.
Стандартная продолжительность процедуры рассмотрения документов составляет 10 дней.
Все абитуриенты должны представить:
* Заполненное заявление о приёме с датой и подписью;
* 1 фотографию 3х4;
* Резюме;
* Копию документа, удостоверяющего личность.
Абитуриенты, поступающие на степени Бакалавра, Магистра или Ph.D., также должны выслать:
* Взнос за рассмотрение документов: € 200 евро или 250 долларов США;
* Копии дипломов, вкладышей с оценками, сертификатов и т.д.;
* Дополнительные документы: письмо с просьбой о стипендии, особые пожелания, предложения (опционально).
После рассмотрения заявления о приеме, Bircham International University выдает официальное свидетельство о приеме, в котором будет указано общее количество трансферных баллов, зачтенных из Вашего предыдущего образования и профессионального опыта, и перечень всех дисциплин, которыми Вы должны овладеть для завершения основной программы обучения по выбранной Вами специальности. Этот процесс не может быть проведен без получения заявления о приёме.
Принадлежность к профессиональным ассоциациям является наилучшим способом профессионального роста.
Принадлежность к профессиональным ассоциациям является наилучшим способом для профессионального роста. Требования к кандидатам варьируют в зависимости от факультета, квалификации и данных выпускника, таким образом, BIU, не может гарантировать членство своих выпускников во различных ассоциациях. Международный Университет Бирчам не участвует и не выступает посредником в этом процессе. BIU только предоставляет ссылки на профессиональные ассоциации в случае каждого факультета. Если Вас заинтересует какая-либо организация, свяжитесь с ней напрямую.
ACN - Association for Comprehensive NeuroTherapy
BNA - British Neuroscience Association
CNS - Cognitive Neuroscience Society
CPT - Consejo Profesional de Terapeutas Holísticos
CPT - Council of Holistic Professional Therapists
EBBS - European Brain and Behaviour Society
EMCCS - European Molecular and Cellular Cognition Society
ESN - European Society for Neurochemistry
ESN - Federation of the European Societies of Neuropsychology
FABBS - Federation of Associations in Behavioral and Brain Sciences
FALAN - Federation of Neuroscience Societies of Latin America and the Caribbean
FAONS - Federation of Asian-Oceanian Neuroscience Societies
FENS - Federation of European Neuroscience Societies
FESN - Federation of the European Societies of Neuropsychology
IBANGS - International Behavioural and Neural Genetics Society
IBNS - International Behavioral Neuroscience Society
IBRO - International Brain Research Organization
INNS - International Neural Network Society
INS - International Neuropsychological Society
SBN - Sociedade Brasileira de Neurociencias
SBNeC - Sociedade Brasileira de Neurociencias e Comportamento
SEN - Sociedad Española de Neurociencia
SFN - Society for Neuroscience
SN - Société des Neurosciences
SONA - Society of Neuroscientists of Africa
Признание - Дистанционное обучение
Аккредитация - Дистанционное обучение -
Легализация диплома - Услуги для выпускников -
ECTS баллы - Непрерывное образование -
Признание Диплома дистанционного образования и зачисление академических кредитов (А.К.) другими учебными заведениями, организациями и предприятиями является прерогативой принимающей стороны. Критерии данного процесса отличаются в каждом университете и зависят от их внутренней политики и законодательства страны, в которой они находятся.
Где учился: физико-механический факультет Политехнического университета, Высшая нормальная школа в Париже. На данный момент - постдок в Вашингтонском университете.
Что изучает: вычислительную нейробиологию
Особые приметы: играет на саксофоне и флейте, занимается йогой, много путешествует
Интерес к науке возник у меня в детстве: я увлекался насекомыми, собирал их, изучал их образ жизни и биологию. Мама заметила это и привела меня в Лабораторию экологии морского бентоса (ЛЭМБ) (бентос - совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов. - Прим. ред. ) при Санкт-Петербургском городском Дворце творчества юных. Каждое лето, с 6-го по 11-й класс, мы уезжали в экспедиции на Белое море в Кандалакшский заповедник - наблюдать за беспозвоночными животными и измерять их численность. Параллельно я участвовал в биологических олимпиадах для школьников и в качестве научных исследований представлял результаты работы в экспедициях. В старших классах меня заинтересовало программирование, но заниматься исключительно этим было не слишком интересно. Мне неплохо давалась физика, и я решил найти специализацию, которая объединяла бы физику и биологию. Так я оказался в Политехе.
Первый раз во Францию я попал после бакалавриата, когда выиграл стипендию для обучения на магистерской программе в университете Рене Декарта в Париже. Я много стажировался в лабораториях, научился записывать активность нейронов в срезах мозга и анализировать ответы нервных клеток в зрительной коре кошки во время предъявления визуального стимула. Получив степень магистра, я вернулся в Петербург, чтобы завершить свое обучение в Политехе. На последнем курсе магистратуры мы с моим руководителем подготовили российско-французский проект для написания диссертации, и я выиграл финансирование, приняв участие в конкурсе Высшей нормальной школы. Последние четыре года я работал под двойным научным руководством - Бориса Гуткина в Париже и Антона Чижова в Санкт-Петербурге. Незадолго до окончания работы над диссертацией я съездил на конференцию в Чикаго и узнал о позиции постдока в Вашингтонском университете. После собеседования я решил ближайшие два-три года работать именно здесь: мне понравился проект, а с моим новым руководителем Эдриенн Фэйрхолл у нас оказались схожие научные интересы.
Объектом исследования вычислительной нейробиологии является нервная система, а также самая интересная ее часть - головной мозг. Чтобы объяснить, при чем здесь математическое моделирование, нужно немного рассказать об истории этой молодой науки. В конце 80-х в журнале Science вышла статья, в которой впервые заговорили о вычислительной нейробиологии - новой междисциплинарной области нейронауки, которая занимается описанием информационных и динамических процессов в нервной системе.
Во многом фундамент этой науки заложили еще биофизик Алан Ходжкин и нейрофизиолог Эндрю Хаксли (брат Олдоса Хаксли. - Прим. ред. ). Они изучали механизмы генерации и передачи нервных импульсов в нейронах, выбрав в качестве модельного организма кальмаров. В то время микроскопам и электродам было далеко до современных, а у кальмаров настолько толстые аксоны (отростки, по которым распространяется нервный импульс), что они были видны даже невооруженным глазом. Это помогло аксонам кальмара стать удобной экспериментальной моделью. Открытие Ходжкина и Хаксли заключалось в том, что они объяснили с помощью эксперимента и математической модели, что генерация нервного импульса осуществляется за счет изменения концентрации ионов натрия и калия, проходящих через мембраны нейронов. Впоследствии оказалось, что этот механизм универсален для нейронов многих животных, включая человека. Звучит необычно, но, изучая кальмара, ученые смогли узнать, как нейроны передают информацию у человека. За свое открытие в 1963 году Ходжкин и Хаксли получили Нобелевскую премию.
Задача вычислительной нейробиологии - систематизация огромного количества биологических данных об информационных и динамических процессах, происходящих в нервной системе. С развитием новых методов регистрации нервной активности количество данных о работе мозга растет с каждым днем. Объем книги нобелевского лауреата Эрика Кандела «Principles of Neural Science», в которой изложены базовые сведения о работе мозга, увеличивается с каждым новым тиражом: начиналась книга с 470 страниц, а сейчас ее размер - более 1 700 страниц. Для того чтобы систематизировать такой огромный набор фактов, и нужны теории.
Эпилепсией болеет порядка 1% населения Земли - это 50–60 миллионов человек. Один из радикальных методов лечения - удаление участка мозга, в котором зарождается приступ. Но здесь не все так просто. Примерно в половине случаев эпилепсия у взрослых людей развивается в височной доле мозга, связанной с гиппокампом. Эта структура отвечает за формирование новых воспоминаний. Если у человека вырезать два гиппокампа с обеих сторон мозга, он потеряет способность запоминать новое. Получится такой непрерывный день сурка, поскольку человек будет способен запомнить что-либо только на 10 минут. Суть моих исследований заключалась в том, чтобы предсказать не такие радикальные, но другие возможные и эффективные способы борьбы с эпилепсией. В диссертации я пытался понять, как начинается эпилептический приступ.
Чтобы разобраться, что происходит с мозгом во время приступа, представьте, что вы пришли на концерт и в какой-то момент зал взорвался аплодисментами. Вы хлопаете в своем ритме, а люди вокруг вас - в другом. Если достаточно большое количество людей начинают хлопать одинаково, вам сложно будет продолжать следовать своему ритму и вы, скорее всего, начнете хлопать вместе со всеми. Схожим образом работает эпилепсия, когда нейроны головного мозга начинают сильно синхронизироваться, то есть генерировать импульсы в одно и то же время. Такой процесс синхронизации может вовлекать целые области мозга - в том числе те, что контролируют движение, и тогда возникает припадок. Хотя большая часть приступов характеризуется отсутствием припадков, потому что эпилепсия не всегда возникает в моторных областях.
Допустим, два нейрона связаны между собой возбуждающими связями в обе стороны. Один нейрон пересылает импульс другому, что возбуждает его, и тот пересылает импульс обратно. Если возбуждающие связи слишком сильные, это приведет к увеличению активности за счет обмена импульсами. В норме этого не происходит, поскольку существуют тормозящие нейроны, которые уменьшают активность слишком активных клеток. Но если торможение перестает нормально работать, это может привести к эпилепсии. Зачастую это связано с излишним накоплением хлора в нейронах. В своей работе я разрабатывал математическую модель сети нейронов, которая может переходить в режим эпилепсии при патологии торможения, связанной с накоплением хлора внутри нейронов. В этом мне помогали записи активности нейронов человеческой ткани, полученной после операций на эпилептических больных. Построенная модель позволяет тестировать гипотезы относительно механизмов эпилепсии, чтобы прояснить детали этой патологии. Оказалось, что восстановление баланса хлора в пирамидных нейронах может помочь остановить эпилептический приступ за счет восстановления баланса возбуждения - торможения в сети нейронов. Мой второй научный руководитель, Антон Чижов в Физико-техническом институте в Петербурге, недавно получил грант российского научного фонда по исследованию эпилепсии, так что это направление исследований будет продолжаться в России.
Сегодня немало интересных работ в области вычислительной нейробиологии. Например, в Швейцарии есть проект Blue Brain Project, цель которого - максимально детально описать небольшой участка мозга - соматосенсорной коры крысы, которая отвечает за выполнение движений. Даже в небольшом мозге крысы - миллиарды нейронов, и все они связаны между собой определенным образом. Например, в области коры один пирамидный нейрон образует связи приблизительно с 10 000 других нейронов. В проекте Blue Brain Project записали активность около 14 000 нервных клеток, охарактеризовали их форму и реконструировали около 8 000 000 связей между ними. Затем с помощью специальных алгоритмов они соединили нейроны вместе биологически правдоподобным образом, чтобы в такой сети могла появиться активность. Модель подтвердила теоретически найденные принципы организации коры - например, баланс между возбуждением и торможением. И сейчас в Европе есть большой проект, который называется Human Brain Project. Он должен описать весь человеческий мозг с учетом всех тех данных, которые имеются на сегодняшний день. Этот международный проект - своего рода Большой адронный коллайдер от нейронауки, поскольку в нем участвует около сотни лабораторий из более чем 20 стран.
Критики Blue Brain Project и Human Brain Project задаются вопросом, насколько важно огромное количество деталей, чтобы описать принципы работы мозга. Для сравнения - насколько важно описание Невского проспекта в Петербурге на карте, где видны только континенты? Тем не менее попытка собрать воедино огромное количество данных, безусловно, важна. В худшем случае, даже если мы до конца не поймем, как работает мозг, построив такую модель, мы сможем использовать ее в медицине. Например, для изучения механизмов различных заболеваний и моделирования действия новых лекарств.
В США мой проект посвящен изучению нервной системы гидры. Несмотря на то что даже в школьных учебниках биологии ее изучают одной из первых, ее нервная система до сих пор плохо исследована. Гидра - родственница медузы, поэтому она такая же прозрачная и обладает сравнительно небольшим числом нейронов - от 2 до 5 тысяч. Поэтому можно одновременно записать активность из практически всех клеток нервной системы. Для этого используется такой инструмент, как «кальциевый имиджинг». Дело в том, что каждый раз, когда нейрон разряжается, у него изменяется концентрация кальция внутри клетки. Если добавить специальную краску, которая начинает светиться при повышении концентрации кальция, то каждый раз при генерации нервного импульса мы будем видеть характерное свечение, по которому можно определить активность нейрона. Это позволяет записывать активность в живом животном во время поведения. Анализ такой активности позволит понять, как нервная система гидры управляет ее движением. Аналогии, полученные в ходе таких исследований, можно будет использовать для описания движения более сложных животных - таких как млекопитающие. А в дальней перспективе - в нейроинжиниринге для создания новых систем контроля нервной активности.
Почему нейронаука так важна для современного общества? Во-первых, это возможность разработки новых методов лечения нейрологических заболеваний. Как можно найти лекарство, если не понимаешь, как оно работает на уровне целого мозга? Мой научный руководитель в Париже Борис Гуткин, который также работает в Высшей школе экономики в Москве, занимается изучением кокаиновой и алкогольной зависимости. Его работа посвящена описанию тех перестроек в системе подкрепления, которые приводят к зависимости. Во-вторых, это новые технологии - в частности, нейропротезирование. Например, человек, который остался без руки, благодаря вживленному в мозг импланту сможет контролировать искусственные конечности. Алексей Осадчий в ВШЭ активно занимается этим направлением в России. В-третьих, в дальней перспективе это выход в IT, а именно в технологии машинного обучения. В-четвертых, это сфера образования. Почему, например, мы считаем, что 45 минут - это самая эффективная продолжительность урока в школе? Возможно, этот вопрос стоит лучше изучить, используя знания когнитивной нейронауки. Так мы сможем лучше понять, как нам эффективнее преподавать в школах, университетах и как эффективнее планировать рабочий день.
В науке очень важен вопрос коммуникации между учеными. Для нетворкинга необходимо участие в научных школах и конференциях, чтобы быть в курсе текущего положения дел. Научная школа - это такая большая тусовка: на месяц вы оказываетесь среди других PhD-студентов и постдоков. Во время обучения к вам приезжают известные ученые, которые рассказывают о своей работе. Параллельно вы занимаетесь индивидуальным проектом, и вами руководит кто-то более опытный. Не менее важно поддерживать хорошие отношения со своим руководителем. Если у студента-магистра нет хороших рекомендательных писем, его вряд ли возьмут на стажировку. От стажировки зависит, возьмут ли его для написания диссертации. От результатов диссертации - дальнейшая научная жизнь. На каждом из этих этапов обязательно спрашивают отзыв руководителя, и если человек не слишком хорошо работал, то это довольно быстро станет известно, поэтому важно дорожить своей репутацией.
Если говорить о долгосрочных планах, я планирую пройти несколько постдоков, прежде чем найти постоянную позицию в университете или исследовательской лаборатории. Для этого необходимо достаточное количество публикаций, которые сейчас в процессе. Если все сложится, у меня есть мысли вернуться в Россию через несколько лет, чтобы организовать здесь свою лабораторию или научную группу.
Кафедра высшей нервной деятельности является одним из ведущих научно-образовательных центров нашей страны по исследованию нейробиологических и психофизиологических основ поведения человека и животных и подготовке высококвалифицированных специалистов в области нейрофизиологии и психофизиологии.
Кафедра сегодня - это большой коллектив единомышленников, состоящий из более 20 преподавателей и научных сотрудников. На кафедре работают 5 докторов и 10 кандидатов наук, все они являются выпускниками кафедры.
Кафедра ведет учебную работу по образовательным программам бакалавриата по направлению подготовки 06.03.01 Биология и магистратуры по направлению подготовки 06.04.01 Биология, профиль "Физиология, биохимия, биофизика". Сотрудники кафедры выполняют базовые, элективные и курсы специализации бакалавриата, проводят практики для студентов. Авторские магистерские курсы тематически связаны с основными направлениями научной деятельности кафедры. Аспирантура и докторантура кафедры ведут подготовку по специальностям 19.00.02 Психофизиология, 03.03.01 Физиология.
Студенты бакалавриата, магистратуры и аспиранты - это важнейшая часть кафедрального коллектива. Студенты и аспиранты активно включаются в разработку основных исследовательских направлений, развиваемых на кафедре, обогащая тем самым свой профессиональный потенциал.
Научная работа на кафедре ведется в пяти лабораториях: психофизиологии, физиологии сенсомоторных систем, электроэнцефалографии, Научном центре психофизиологии матери и ребенка и группе исследования детской речи. В центре научной деятельности кафедры лежит проблема комплексного исследования психофизиологических механизмов когнитивных функций и эмоциональных состояний, разработка которой ведется по следующим основным направлениям:
Изучение механизмов когнитивных функций, прежде всего памяти и обучения, внимания, принятия решений. Исследование мозговых механизмов согласования деятельности сенсорных и моторных систем (сенсомоторной координации) как основы психических функций мозга человека.
Исследование деятельности головного мозга человека при помощи регистрации биопотенциалов головного мозга.
Изучение ранних этапов развития когнитивных функций в зависимости от условий протекания пренатального развития.
Исследование нейробиологических особенностей формирования социального поведения и влияния нейрогормонов на поведение животных в норме и на фоне стресса.
Комплексное изучение различных аспектов становления речи ребенка с ранних этапов онтогенеза и выявления роли разных факторов в овладении речью и языком.
Успешному развитию научно-педагогической деятельности на кафедре способствует тесная связь со многими академическими учреждениями, в том числе Институтом мозга человека РАН, Институтом физиологии им. И.П.Павлова РАН, Институтом эволюционной биохимии и физиологии им. И.М.Сеченова РАН, Педиатрической Медицинской Академией, на базе которых многие студенты выполняют свои квалификационные работы. Кафедра осуществляет активное научно-образовательное сотрудничество с российскими и зарубежными университетами и исследовательскими лабораториями (University of Helsinki, Finland; F.C. Donders Center, The Netherlands; University of Gavle, Sweden; Высшая школа экономики, Москва).
