Anatolij Buchin

Gdzie studiował: Wydział Fizyki i Mechaniki Politechniki, Ecole Normale Supérieure w Paryżu. Obecnie postdoc na Uniwersytecie Waszyngtońskim.

Czym się zajmuje: neuronauka obliczeniowa

Cechy szczególne: gra na saksofonie i flecie, uprawia jogę, dużo podróżuje

Moje zainteresowanie nauką zrodziło się w dzieciństwie: fascynowały mnie owady, kolekcjonowałem je, badałem ich styl życia i biologię. Mama to zauważyła i zabrała mnie do Laboratorium Ekologii Bentosu Morskiego (LEMB) (bentos to zbiór organizmów żyjących na ziemi i w glebie dna zbiorników wodnych. - Notatka wyd.) w Miejskim Pałacu Twórczości Młodzieży w Petersburgu. Każdego lata w klasach 6–11 wybieraliśmy się na wyprawy nad Morze Białe w Rezerwacie Przyrody Kandalaksha, aby obserwować zwierzęta bezkręgowe i mierzyć ich liczebność. Jednocześnie brałam udział w olimpiadach biologicznych dla uczniów, a wyniki swojej pracy na wyprawach prezentowałam w charakterze badań naukowych. W szkole średniej zainteresowałem się programowaniem, ale zajmowanie się tym wyłącznie nie było zbyt interesujące. Byłem dobry z fizyki i zdecydowałem się znaleźć specjalizację, która będzie łączyć fizykę i biologię. I tak trafiłem na Politechnikę.

Po raz pierwszy przyjechałem do Francji po studiach licencjackich, gdy zdobyłem stypendium na studia magisterskie na Uniwersytecie René Descartes w Paryżu. Odbyłem intensywne staże w laboratoriach i nauczyłem się rejestrować aktywność neuronów w wycinkach mózgu oraz analizować reakcje komórek nerwowych w korze wzrokowej kota podczas prezentacji bodźca wzrokowego. Po uzyskaniu tytułu magistra wróciłem do Petersburga, aby dokończyć studia na Politechnice. Na ostatnim roku studiów magisterskich wspólnie z promotorem przygotowaliśmy rosyjsko-francuski projekt do napisania pracy dyplomowej, a dofinansowanie zdobyłam biorąc udział w konkursie École Normale Supérieure. Przez ostatnie cztery lata pracowałem pod podwójną opieką naukową – Borysem Gutkinem w Paryżu i Antonem Czyżowem w Petersburgu. Krótko przed ukończeniem pracy doktorskiej pojechałem na konferencję do Chicago i dowiedziałem się o stanowisku postdoktora na Uniwersytecie Waszyngtońskim. Po rozmowie kwalifikacyjnej zdecydowałem się pracować tutaj przez kolejne dwa, trzy lata: spodobał mi się projekt, a moja nowa przełożona, Adrienne Fairhall, i ja mieliśmy podobne zainteresowania naukowe.

O neuronauce obliczeniowej

Przedmiotem badań neurobiologii obliczeniowej jest układ nerwowy, a także jego najciekawsza część - mózg. Aby wyjaśnić, co ma z tym wspólnego modelowanie matematyczne, musimy porozmawiać trochę o historii tej młodej nauki. Pod koniec lat 80. w czasopiśmie Science opublikowano artykuł, w którym po raz pierwszy zaczęto mówić o neurobiologii obliczeniowej, nowej interdyscyplinarnej dziedzinie neuronauki zajmującej się opisem informacji i procesów dynamicznych w układzie nerwowym.

Pod wieloma względami podwaliny tej nauki położyli biofizyk Alan Hodgkin i neurofizjolog Andrew Huxley (brat Aldousa Huxleya. - Notatka wyd.). Zbadali mechanizmy wytwarzania i przekazywania impulsów nerwowych w neuronach, wybierając kałamarnicę jako organizm modelowy. W tamtych czasach mikroskopy i elektrody były dalekie od współczesnych, a kałamarnice miały tak grube aksony (procesy, przez które przemieszczają się impulsy nerwowe), że były widoczne nawet gołym okiem. Dzięki temu aksony kałamarnic stały się użytecznym modelem eksperymentalnym. Odkrycie Hodgkina i Huxleya polegało na tym, że za pomocą eksperymentu i modelu matematycznego wyjaśnili, że wytwarzanie impulsu nerwowego odbywa się poprzez zmianę stężenia jonów sodu i potasu przechodzących przez błony neuronów. Następnie okazało się, że mechanizm ten jest uniwersalny dla neuronów wielu zwierząt, w tym ludzi. Brzmi to niecodziennie, ale badając kałamarnice, naukowcom udało się dowiedzieć, w jaki sposób neurony przekazują informacje u ludzi. Hodgkin i Huxley otrzymali za swoje odkrycie w 1963 roku Nagrodę Nobla.

Zadaniem neurobiologii obliczeniowej jest usystematyzowanie ogromnej ilości danych biologicznych na temat informacji i procesów dynamicznych zachodzących w układzie nerwowym. Wraz z rozwojem nowych metod rejestracji aktywności neuronów ilość danych na temat funkcjonowania mózgu rośnie z każdym dniem. Objętość książki „Zasady nauki o neuronach” laureata Nagrody Nobla Erica Kandela, która zawiera podstawowe informacje o pracy mózgu, zwiększa się z każdym nowym wydaniem: książka zaczynała się od 470 stron, a obecnie jej objętość wynosi ponad 1700 strony. Aby usystematyzować tak ogromny zbiór faktów, potrzebne są teorie.

O epilepsji

Na padaczkę cierpi około 1% światowej populacji – czyli 50–60 milionów ludzi. Jedną z radykalnych metod leczenia jest usunięcie obszaru mózgu, z którego pochodzi atak. Ale to nie jest takie proste. Około połowa przypadków padaczki u dorosłych występuje w płacie skroniowym mózgu, który jest połączony z hipokampem. Struktura ta jest odpowiedzialna za powstawanie nowych wspomnień. Jeśli dwie hipokampy zostaną wycięte po obu stronach mózgu, osoba utraci zdolność zapamiętywania nowych rzeczy. To będzie jak ciągły Dzień Świstaka, ponieważ człowiek będzie w stanie zapamiętać coś tylko przez 10 minut. Istotą moich badań było przewidzenie mniej radykalnych, ale innych możliwych i skutecznych sposobów walki z padaczką. W swojej pracy magisterskiej próbowałem zrozumieć, jak zaczyna się napad padaczkowy.

Aby zrozumieć, co dzieje się z mózgiem podczas ataku, wyobraź sobie, że przyszedłeś na koncert i w pewnym momencie sala eksplodowała brawami. Klaskasz w swoim własnym rytmie, a ludzie wokół ciebie klaszczą w innym rytmie. Jeśli wystarczająca liczba osób zacznie klaskać w ten sam sposób, trudno będzie ci utrzymać rytm i prawdopodobnie skończysz na klaskaniu razem ze wszystkimi innymi. Padaczka działa w podobny sposób, gdy neurony w mózgu zaczynają się synchronizować, to znaczy wytwarzać impulsy w tym samym czasie. Ten proces synchronizacji może obejmować całe obszary mózgu, w tym te kontrolujące ruch, powodując napad. Chociaż większość napadów charakteryzuje się brakiem napadów, ponieważ padaczka nie zawsze występuje w obszarach motorycznych.

Załóżmy, że dwa neurony są połączone połączeniami pobudzającymi w obu kierunkach. Jeden neuron wysyła impuls do drugiego, co go pobudza, a ten odsyła impuls z powrotem. Jeśli połączenia pobudzające są zbyt silne, doprowadzi to do wzrostu aktywności w wyniku wymiany impulsów. Zwykle tak się nie dzieje, ponieważ istnieją neurony hamujące, które zmniejszają aktywność nadmiernie aktywnych komórek. Jeśli jednak hamowanie przestanie działać prawidłowo, może to prowadzić do epilepsji. Dzieje się tak często na skutek nadmiernego gromadzenia się chloru w neuronach. W swojej pracy opracowałem model matematyczny sieci neuronów, która może przejść w stan padaczkowy na skutek patologii hamowania związanej z gromadzeniem się chloru wewnątrz neuronów. Pomogły mi w tym nagrania aktywności neuronów w tkance ludzkiej uzyskane po operacjach u pacjentów z padaczką. Skonstruowany model pozwala na testowanie hipotez dotyczących mechanizmów padaczki w celu wyjaśnienia szczegółów tej patologii. Okazało się, że przywrócenie równowagi chloru w neuronach piramidowych może pomóc w zatrzymaniu ataku padaczki poprzez przywrócenie równowagi pobudzenia – hamowania w sieci neuronów. Mój drugi promotor, Anton Chizhov z Instytutu Fizyko-Technicznego w Petersburgu, otrzymał niedawno grant od Rosyjskiej Fundacji Nauki na badania nad padaczką, więc ten kierunek badań będzie kontynuowany w Rosji.

Obecnie istnieje wiele interesujących prac w dziedzinie neuronauki obliczeniowej. Na przykład w Szwajcarii realizowany jest projekt Blue Brain, którego celem jest jak najdokładniejsze opisanie małej części mózgu - kory somatosensorycznej szczura, która jest odpowiedzialna za wykonywanie ruchów. Nawet w małym mózgu szczura znajdują się miliardy neuronów i wszystkie są ze sobą w określony sposób połączone. Na przykład w korze jeden neuron piramidalny tworzy połączenia z około 10 000 innych neuronów. W ramach projektu Blue Brain zarejestrowano aktywność około 14 000 komórek nerwowych, scharakteryzowano ich kształt i zrekonstruowano około 8 000 000 połączeń między nimi. Następnie za pomocą specjalnych algorytmów połączyli ze sobą neurony w biologicznie prawdopodobny sposób, aby w takiej sieci mogła pojawić się aktywność. Model potwierdził teoretycznie ustalone zasady organizacji kory mózgowej – na przykład równowagę między pobudzeniem a hamowaniem. A teraz w Europie realizowany jest duży projekt o nazwie Human Brain Project. Musi opisywać cały ludzki mózg, biorąc pod uwagę wszystkie dostępne dziś dane. Ten międzynarodowy projekt jest swego rodzaju Wielkim Zderzaczem Hadronów z neurologii, ponieważ uczestniczy w nim około stu laboratoriów z ponad 20 krajów.

Krytycy projektów Blue Brain i Human Brain Project kwestionują znaczenie samej ilości szczegółów w opisie działania mózgu. Dla porównania, jak ważny jest opis Newskiego Prospektu w Petersburgu na mapie, na której widoczne są tylko kontynenty? Jednak próba zgromadzenia ogromnej ilości danych jest z pewnością ważna. W najgorszym przypadku, nawet jeśli nie do końca zrozumiemy, jak działa mózg, zbudowawszy taki model, będziemy mogli zastosować go w medycynie. Na przykład do badania mechanizmów różnych chorób i modelowania działania nowych leków.

W USA mój projekt poświęcony jest badaniu układu nerwowego Hydry. Pomimo tego, że nawet w szkolnych podręcznikach biologii jest jednym z pierwszych badanych, jego układ nerwowy jest nadal słabo poznany. Hydra jest krewną meduzy, więc jest równie przezroczysta i ma stosunkowo niewielką liczbę neuronów - od 2 do 5 tys. Dzięki temu możliwa jest jednoczesna rejestracja aktywności praktycznie wszystkich komórek układu nerwowego. W tym celu wykorzystuje się narzędzie takie jak „obrazowanie wapnia”. Faktem jest, że za każdym razem, gdy neuron się wyładowuje, zmienia się stężenie wapnia w komórce. Jeśli dodamy do tego specjalną farbę, która zacznie świecić wraz ze wzrostem stężenia wapnia, to za każdym razem, gdy zostanie wygenerowany impuls nerwowy, zobaczymy charakterystyczną poświatę, po której będziemy mogli określić aktywność neuronu. Umożliwia to rejestrację aktywności żywego zwierzęcia podczas jego zachowania. Analiza takiej aktywności pozwoli nam zrozumieć, w jaki sposób układ nerwowy hydry kontroluje jej ruch. Analogie uzyskane z takich badań można wykorzystać do opisu ruchu bardziej złożonych zwierząt, takich jak ssaki. A w dłuższej perspektywie – w neuroinżynierii do stworzenia nowych systemów kontroli aktywności nerwowej.

O znaczeniu neuronauki dla społeczeństwa

Dlaczego neuronauka jest tak ważna dla współczesnego społeczeństwa? Po pierwsze, jest to szansa na opracowanie nowych metod leczenia chorób neurologicznych. Jak znaleźć lekarstwo, jeśli nie rozumie się, jak ono działa na poziomie całego mózgu? Mój przełożony w Paryżu, Borys Gutkin, który pracuje także w Wyższej Szkole Ekonomicznej w Moskwie, zajmuje się uzależnieniem od kokainy i alkoholu. Jego praca poświęcona jest opisaniu tych zmian w systemie wzmocnień, które prowadzą do uzależnienia. Po drugie, są to nowe technologie – w szczególności neuroprotetyka. Na przykład osoba, która została pozbawiona ręki, dzięki implantowi wszczepionemu do mózgu, będzie mogła kontrolować sztuczne kończyny. Alexey Osadchiy z HSE aktywnie uczestniczy w tym obszarze w Rosji. Po trzecie, w dłuższej perspektywie jest to wejście w IT, czyli technologię uczenia maszynowego. Po czwarte, jest to sfera edukacji. Dlaczego na przykład uważamy, że 45 minut to najskuteczniejsza długość lekcji w szkole? Być może warto bliżej przyjrzeć się temu zagadnieniu, korzystając ze spostrzeżeń neuronauki poznawczej. W ten sposób możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób możemy skuteczniej uczyć w szkołach i na uniwersytetach oraz jak efektywniej planować swój dzień pracy.

O networkingu w nauce

W nauce kwestia komunikacji pomiędzy naukowcami jest bardzo istotna. Networking wymaga uczestnictwa w szkołach naukowych i konferencjach, aby być na bieżąco z aktualnym stanem rzeczy. Szkoła naukowa to taka wielka impreza: przez miesiąc znajdujesz się wśród innych doktorantów i postdoktorów. Podczas Twoich studiów przychodzą do Ciebie znani naukowcy i opowiadają o swojej pracy. Jednocześnie pracujesz nad indywidualnym projektem i jesteś pod opieką osoby bardziej doświadczonej. Równie ważne jest utrzymywanie dobrych relacji z przełożonym. Jeśli student studiów magisterskich nie będzie posiadał dobrych listów polecających, jest mało prawdopodobne, że zostanie przyjęty na staż. Od stażu zależy, czy zostanie zatrudniony do napisania pracy dyplomowej. Z wyników rozprawy - dalsze życie naukowe. Na każdym z tych etapów zawsze proszą menedżera o informację zwrotną, a jeśli dana osoba nie pracowała zbyt dobrze, szybko się o tym dowiadujemy, dlatego ważne jest, aby cenić swoją reputację.

Jeśli chodzi o plany długoterminowe, planuję odbyć kilka staży podoktorskich, zanim znajdę stałą pracę na uczelni lub w laboratorium badawczym. Wymaga to wystarczającej liczby publikacji, które są obecnie w toku. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, myślę o powrocie za kilka lat do Rosji, aby zorganizować tu własne laboratorium lub grupę naukową.

Anatolij Buchin

Gdzie studiował: Wydział Fizyki i Mechaniki Politechniki, Ecole Normale Supérieure w Paryżu. Obecnie postdoc na Uniwersytecie Waszyngtońskim.

Czym się zajmuje: neuronauka obliczeniowa

Cechy szczególne: gra na saksofonie i flecie, uprawia jogę, dużo podróżuje

Moje zainteresowanie nauką zrodziło się w dzieciństwie: fascynowały mnie owady, kolekcjonowałem je, badałem ich styl życia i biologię. Mama to zauważyła i zabrała mnie do Laboratorium Ekologii Bentosu Morskiego (LEMB) (bentos to zbiór organizmów żyjących na ziemi i w glebie dna zbiorników wodnych. - Notatka wyd.) w Miejskim Pałacu Twórczości Młodzieży w Petersburgu. Każdego lata w klasach 6–11 wybieraliśmy się na wyprawy nad Morze Białe w Rezerwacie Przyrody Kandalaksha, aby obserwować zwierzęta bezkręgowe i mierzyć ich liczebność. Jednocześnie brałam udział w olimpiadach biologicznych dla uczniów, a wyniki swojej pracy na wyprawach prezentowałam w charakterze badań naukowych. W szkole średniej zainteresowałem się programowaniem, ale zajmowanie się tym wyłącznie nie było zbyt interesujące. Byłem dobry z fizyki i zdecydowałem się znaleźć specjalizację, która będzie łączyć fizykę i biologię. I tak trafiłem na Politechnikę.

Po raz pierwszy przyjechałem do Francji po studiach licencjackich, gdy zdobyłem stypendium na studia magisterskie na Uniwersytecie René Descartes w Paryżu. Odbyłem intensywne staże w laboratoriach i nauczyłem się rejestrować aktywność neuronów w wycinkach mózgu oraz analizować reakcje komórek nerwowych w korze wzrokowej kota podczas prezentacji bodźca wzrokowego. Po uzyskaniu tytułu magistra wróciłem do Petersburga, aby dokończyć studia na Politechnice. Na ostatnim roku studiów magisterskich wspólnie z promotorem przygotowaliśmy rosyjsko-francuski projekt do napisania pracy dyplomowej, a dofinansowanie zdobyłam biorąc udział w konkursie École Normale Supérieure. Przez ostatnie cztery lata pracowałem pod podwójną opieką naukową – Borysem Gutkinem w Paryżu i Antonem Czyżowem w Petersburgu. Krótko przed ukończeniem pracy doktorskiej pojechałem na konferencję do Chicago i dowiedziałem się o stanowisku postdoktora na Uniwersytecie Waszyngtońskim. Po rozmowie kwalifikacyjnej zdecydowałem się pracować tutaj przez kolejne dwa, trzy lata: spodobał mi się projekt, a moja nowa przełożona, Adrienne Fairhall, i ja mieliśmy podobne zainteresowania naukowe.

O neuronauce obliczeniowej

Przedmiotem badań neurobiologii obliczeniowej jest układ nerwowy, a także jego najciekawsza część - mózg. Aby wyjaśnić, co ma z tym wspólnego modelowanie matematyczne, musimy porozmawiać trochę o historii tej młodej nauki. Pod koniec lat 80. w czasopiśmie Science opublikowano artykuł, w którym po raz pierwszy zaczęto mówić o neurobiologii obliczeniowej, nowej interdyscyplinarnej dziedzinie neuronauki zajmującej się opisem informacji i procesów dynamicznych w układzie nerwowym.

Pod wieloma względami podwaliny tej nauki położyli biofizyk Alan Hodgkin i neurofizjolog Andrew Huxley (brat Aldousa Huxleya. - Notatka wyd.). Zbadali mechanizmy wytwarzania i przekazywania impulsów nerwowych w neuronach, wybierając kałamarnicę jako organizm modelowy. W tamtych czasach mikroskopy i elektrody były dalekie od współczesnych, a kałamarnice miały tak grube aksony (procesy, przez które przemieszczają się impulsy nerwowe), że były widoczne nawet gołym okiem. Dzięki temu aksony kałamarnic stały się użytecznym modelem eksperymentalnym. Odkrycie Hodgkina i Huxleya polegało na tym, że za pomocą eksperymentu i modelu matematycznego wyjaśnili, że wytwarzanie impulsu nerwowego odbywa się poprzez zmianę stężenia jonów sodu i potasu przechodzących przez błony neuronów. Następnie okazało się, że mechanizm ten jest uniwersalny dla neuronów wielu zwierząt, w tym ludzi. Brzmi to niecodziennie, ale badając kałamarnice, naukowcom udało się dowiedzieć, w jaki sposób neurony przekazują informacje u ludzi. Hodgkin i Huxley otrzymali za swoje odkrycie w 1963 roku Nagrodę Nobla.

Zadaniem neurobiologii obliczeniowej jest usystematyzowanie ogromnej ilości danych biologicznych na temat informacji i procesów dynamicznych zachodzących w układzie nerwowym. Wraz z rozwojem nowych metod rejestracji aktywności neuronów ilość danych na temat funkcjonowania mózgu rośnie z każdym dniem. Objętość książki „Zasady nauki o neuronach” laureata Nagrody Nobla Erica Kandela, która zawiera podstawowe informacje o pracy mózgu, zwiększa się z każdym nowym wydaniem: książka zaczynała się od 470 stron, a obecnie jej objętość wynosi ponad 1700 strony. Aby usystematyzować tak ogromny zbiór faktów, potrzebne są teorie.

O epilepsji

Na padaczkę cierpi około 1% światowej populacji – czyli 50–60 milionów ludzi. Jedną z radykalnych metod leczenia jest usunięcie obszaru mózgu, z którego pochodzi atak. Ale to nie jest takie proste. Około połowa przypadków padaczki u dorosłych występuje w płacie skroniowym mózgu, który jest połączony z hipokampem. Struktura ta jest odpowiedzialna za powstawanie nowych wspomnień. Jeśli dwie hipokampy zostaną wycięte po obu stronach mózgu, osoba utraci zdolność zapamiętywania nowych rzeczy. To będzie jak ciągły Dzień Świstaka, ponieważ człowiek będzie w stanie zapamiętać coś tylko przez 10 minut. Istotą moich badań było przewidzenie mniej radykalnych, ale innych możliwych i skutecznych sposobów walki z padaczką. W swojej pracy magisterskiej próbowałem zrozumieć, jak zaczyna się napad padaczkowy.

Aby zrozumieć, co dzieje się z mózgiem podczas ataku, wyobraź sobie, że przyszedłeś na koncert i w pewnym momencie sala eksplodowała brawami. Klaskasz w swoim własnym rytmie, a ludzie wokół ciebie klaszczą w innym rytmie. Jeśli wystarczająca liczba osób zacznie klaskać w ten sam sposób, trudno będzie ci utrzymać rytm i prawdopodobnie skończysz na klaskaniu razem ze wszystkimi innymi. Padaczka działa w podobny sposób, gdy neurony w mózgu zaczynają się synchronizować, to znaczy wytwarzać impulsy w tym samym czasie. Ten proces synchronizacji może obejmować całe obszary mózgu, w tym te kontrolujące ruch, powodując napad. Chociaż większość napadów charakteryzuje się brakiem napadów, ponieważ padaczka nie zawsze występuje w obszarach motorycznych.

Załóżmy, że dwa neurony są połączone połączeniami pobudzającymi w obu kierunkach. Jeden neuron wysyła impuls do drugiego, co go pobudza, a ten odsyła impuls z powrotem. Jeśli połączenia pobudzające są zbyt silne, doprowadzi to do wzrostu aktywności w wyniku wymiany impulsów. Zwykle tak się nie dzieje, ponieważ istnieją neurony hamujące, które zmniejszają aktywność nadmiernie aktywnych komórek. Jeśli jednak hamowanie przestanie działać prawidłowo, może to prowadzić do epilepsji. Dzieje się tak często na skutek nadmiernego gromadzenia się chloru w neuronach. W swojej pracy opracowałem model matematyczny sieci neuronów, która może przejść w stan padaczkowy na skutek patologii hamowania związanej z gromadzeniem się chloru wewnątrz neuronów. Pomogły mi w tym nagrania aktywności neuronów w tkance ludzkiej uzyskane po operacjach u pacjentów z padaczką. Skonstruowany model pozwala na testowanie hipotez dotyczących mechanizmów padaczki w celu wyjaśnienia szczegółów tej patologii. Okazało się, że przywrócenie równowagi chloru w neuronach piramidowych może pomóc w zatrzymaniu ataku padaczki poprzez przywrócenie równowagi pobudzenia – hamowania w sieci neuronów. Mój drugi promotor, Anton Chizhov z Instytutu Fizyko-Technicznego w Petersburgu, otrzymał niedawno grant od Rosyjskiej Fundacji Nauki na badania nad padaczką, więc ten kierunek badań będzie kontynuowany w Rosji.

Obecnie istnieje wiele interesujących prac w dziedzinie neuronauki obliczeniowej. Na przykład w Szwajcarii realizowany jest projekt Blue Brain, którego celem jest jak najdokładniejsze opisanie małej części mózgu - kory somatosensorycznej szczura, która jest odpowiedzialna za wykonywanie ruchów. Nawet w małym mózgu szczura znajdują się miliardy neuronów i wszystkie są ze sobą w określony sposób połączone. Na przykład w korze jeden neuron piramidalny tworzy połączenia z około 10 000 innych neuronów. W ramach projektu Blue Brain zarejestrowano aktywność około 14 000 komórek nerwowych, scharakteryzowano ich kształt i zrekonstruowano około 8 000 000 połączeń między nimi. Następnie za pomocą specjalnych algorytmów połączyli ze sobą neurony w biologicznie prawdopodobny sposób, aby w takiej sieci mogła pojawić się aktywność. Model potwierdził teoretycznie ustalone zasady organizacji kory mózgowej – na przykład równowagę między pobudzeniem a hamowaniem. A teraz w Europie realizowany jest duży projekt o nazwie Human Brain Project. Musi opisywać cały ludzki mózg, biorąc pod uwagę wszystkie dostępne dziś dane. Ten międzynarodowy projekt jest swego rodzaju Wielkim Zderzaczem Hadronów z neurologii, ponieważ uczestniczy w nim około stu laboratoriów z ponad 20 krajów.

Krytycy projektów Blue Brain i Human Brain Project kwestionują znaczenie samej ilości szczegółów w opisie działania mózgu. Dla porównania, jak ważny jest opis Newskiego Prospektu w Petersburgu na mapie, na której widoczne są tylko kontynenty? Jednak próba zgromadzenia ogromnej ilości danych jest z pewnością ważna. W najgorszym przypadku, nawet jeśli nie do końca zrozumiemy, jak działa mózg, zbudowawszy taki model, będziemy mogli zastosować go w medycynie. Na przykład do badania mechanizmów różnych chorób i modelowania działania nowych leków.

W USA mój projekt poświęcony jest badaniu układu nerwowego Hydry. Pomimo tego, że nawet w szkolnych podręcznikach biologii jest jednym z pierwszych badanych, jego układ nerwowy jest nadal słabo poznany. Hydra jest krewną meduzy, więc jest równie przezroczysta i ma stosunkowo niewielką liczbę neuronów - od 2 do 5 tys. Dzięki temu możliwa jest jednoczesna rejestracja aktywności praktycznie wszystkich komórek układu nerwowego. W tym celu wykorzystuje się narzędzie takie jak „obrazowanie wapnia”. Faktem jest, że za każdym razem, gdy neuron się wyładowuje, zmienia się stężenie wapnia w komórce. Jeśli dodamy do tego specjalną farbę, która zacznie świecić wraz ze wzrostem stężenia wapnia, to za każdym razem, gdy zostanie wygenerowany impuls nerwowy, zobaczymy charakterystyczną poświatę, po której będziemy mogli określić aktywność neuronu. Umożliwia to rejestrację aktywności żywego zwierzęcia podczas jego zachowania. Analiza takiej aktywności pozwoli nam zrozumieć, w jaki sposób układ nerwowy hydry kontroluje jej ruch. Analogie uzyskane z takich badań można wykorzystać do opisu ruchu bardziej złożonych zwierząt, takich jak ssaki. A w dłuższej perspektywie – w neuroinżynierii do stworzenia nowych systemów kontroli aktywności nerwowej.

O znaczeniu neuronauki dla społeczeństwa

Dlaczego neuronauka jest tak ważna dla współczesnego społeczeństwa? Po pierwsze, jest to szansa na opracowanie nowych metod leczenia chorób neurologicznych. Jak znaleźć lekarstwo, jeśli nie rozumie się, jak ono działa na poziomie całego mózgu? Mój przełożony w Paryżu, Borys Gutkin, który pracuje także w Wyższej Szkole Ekonomicznej w Moskwie, zajmuje się uzależnieniem od kokainy i alkoholu. Jego praca poświęcona jest opisaniu tych zmian w systemie wzmocnień, które prowadzą do uzależnienia. Po drugie, są to nowe technologie – w szczególności neuroprotetyka. Na przykład osoba, która została pozbawiona ręki, dzięki implantowi wszczepionemu do mózgu, będzie mogła kontrolować sztuczne kończyny. Alexey Osadchiy z HSE aktywnie uczestniczy w tym obszarze w Rosji. Po trzecie, w dłuższej perspektywie jest to wejście w IT, czyli technologię uczenia maszynowego. Po czwarte, jest to sfera edukacji. Dlaczego na przykład uważamy, że 45 minut to najskuteczniejsza długość lekcji w szkole? Być może warto bliżej przyjrzeć się temu zagadnieniu, korzystając ze spostrzeżeń neuronauki poznawczej. W ten sposób możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób możemy skuteczniej uczyć w szkołach i na uniwersytetach oraz jak efektywniej planować swój dzień pracy.

O networkingu w nauce

W nauce kwestia komunikacji pomiędzy naukowcami jest bardzo istotna. Networking wymaga uczestnictwa w szkołach naukowych i konferencjach, aby być na bieżąco z aktualnym stanem rzeczy. Szkoła naukowa to taka wielka impreza: przez miesiąc znajdujesz się wśród innych doktorantów i postdoktorów. Podczas Twoich studiów przychodzą do Ciebie znani naukowcy i opowiadają o swojej pracy. Jednocześnie pracujesz nad indywidualnym projektem i jesteś pod opieką osoby bardziej doświadczonej. Równie ważne jest utrzymywanie dobrych relacji z przełożonym. Jeśli student studiów magisterskich nie będzie posiadał dobrych listów polecających, jest mało prawdopodobne, że zostanie przyjęty na staż. Od stażu zależy, czy zostanie zatrudniony do napisania pracy dyplomowej. Z wyników rozprawy - dalsze życie naukowe. Na każdym z tych etapów zawsze proszą menedżera o informację zwrotną, a jeśli dana osoba nie pracowała zbyt dobrze, szybko się o tym dowiadujemy, dlatego ważne jest, aby cenić swoją reputację.

Jeśli chodzi o plany długoterminowe, planuję odbyć kilka staży podoktorskich, zanim znajdę stałą pracę na uczelni lub w laboratorium badawczym. Wymaga to wystarczającej liczby publikacji, które są obecnie w toku. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, myślę o powrocie za kilka lat do Rosji, aby zorganizować tu własne laboratorium lub grupę naukową.

Kształcenie na odległość – dla dorosłych i specjalistów.

Dyplom, licencjat, magister, lekarz - .

Wydział - Psychologia - kształcenie na odległość

Możesz złożyć dokumenty i zarejestrować się w dowolnym momencie z dowolnego kraju. Oferujemy kształcenie na odległość w ponad 200 specjalnościach. System edukacji Bircham International University jest w pełni kompatybilny z pracą i stylem życia współczesnego człowieka.

Dyplom - Specjalista/Ekspert - Neurobiologia
Licencjat – Neurobiologia
Mistrz - Mistrz - Neuronauki
Stopień doktora (doktorat) - Neuronauki

Neuronauka - nauka na odległość

Ta specjalność jest połączeniem biologii, psychologii, badań mózgu i ludzkich zachowań. Program szkoleniowy zapewnia kompleksowe badanie aspektów od poziomu molekularnego po doświadczenie ludzkiej świadomości, związek między strukturalnymi i fizjologicznymi mechanizmami mózgu, układu nerwowego i mentalną rzeczywistością świadomości. Studenci będą brać pod uwagę plastyczność molekularną i komórkową, rozwój neuronalny i psychologiczny, układy sensoryczne i motoryczne, uwagę, pamięć, język, myślenie, wyobraźnię, emocje, aspekty ewolucji i świadomości.

: Frances Chelos Lopez
Więcej informacji na temat tego lidera i innych nauczycieli na Międzynarodowym Uniwersytecie Bircham można znaleźć na stronie internetowej Bircham University Human Network.

Neuronauka
Biopsychologia
Neurobiologia komórkowa
Rozwój neurobiologiczny
Naturalne inteligentne systemy
Neurobiochemia
Ludzka świadomość
System nerwowy
Neurobiologia poznawcza
Sztuczne sieci neuronowe
Rozwój poznawczy
Psychologia kognitywistyczna

Neurosciences Online poprzez kształcenie na odległość

Programy (moduły) wszystkich specjalności oferowanych przez Bircham International University odpowiadają poziomowi magisterskiemu i mogą być dostosowane do poziomów specjalisty, eksperta, licencjata i doktora. Istnieje także możliwość studiowania przedmiotów każdego modułu oddzielnie. Program ten można łączyć z innymi modułami lub uzupełniać dyscyplinami z innego modułu tego samego wydziału.

Studenci zapisujący się na kształcenie na odległość powinni wziąć pod uwagę następujące kwestie:
1. Adres: Międzynarodowy Uniwersytet Bircham musi posiadać ważny adres pocztowy do wysyłania materiałów i dokumentów do nauki.
2. Komunikacja: Komunikacja pomiędzy uczelnią a studentem odbywa się za pośrednictwem telefonu, poczty elektronicznej lub poczty tradycyjnej.
3. Ograniczenia: Wszelkie trudności fizyczne lub psychiczne, utrudniające czytanie i rozumienie książek, pisanie wypracowań, należy zgłosić uczelni w momencie przyjęcia na studia.
4. Wymagania techniczne: Aby studiować na Międzynarodowym Uniwersytecie Bircham, nie są wymagane żadne specjalne środki techniczne ani technologiczne.
5. Język studiów: Osoba ubiegająca się o przyjęcie musi poprosić o otrzymanie materiałów do nauki i przesłanie abstraktów w określonym języku i zostać zatwierdzone przez Międzynarodowy Uniwersytet Bircham w trakcie procesu rekrutacji.
6. Dyskryminacja: Nie ma dyskryminacji ze względu na rasę, kolor skóry, płeć lub religię.
7. Wiek: Zobacz wymagania wstępne dla każdego konkretnego poziomu wykształcenia.

Wszystkie dokumenty dotyczące Twojego kształcenia na odległość zostaną przedstawione w języku angielskim. Można poprosić o przesłanie pracy pisemnej w innym języku.

Czas trwania szkolenia - Neuronauki - Kształcenie na odległość - Kształcenie na odległość

Przybliżone obliczenie czasu trwania szkolenia opiera się na wskaźniku: 15 godzin szkoleniowych tygodniowo. Zatem w przypadku programu obejmującego 21 punktów akademickich (A.K.) szkolenie będzie trwało 21 tygodni. W przypadku programu obejmującego 45 punktów akademickich (A.K.) szkolenie będzie trwało 45 tygodni. Długość studiów zależy również od liczby punktów przeniesienia zaliczonych z wcześniejszego wykształcenia i doświadczenia zawodowego.

Neuronauka - nauka na odległość

Lista dyscyplin akademickich (każdy przedmiot to 3 A.K.): 1 punkt akademicki (A.K.) BIU = 1 semestr A.K. USA (15 godzin szkolenia) = 1 A.K. ECTS (30 godzin szkolenia).

Ten kurs można wykorzystać do szkoleń korporacyjnych.

Neuronauka
Integracja świadomości i zachowania, biologii i psychologii; z poziomu molekularnego do świadomego doświadczenia człowieka; Kurs ten zapewnia dogłębne zrozumienie powiązań pomiędzy strukturalnymi, fizjologicznymi mechanizmami mózgu i ośrodkowego układu nerwowego, odsłaniając w ten sposób psychologiczną rzeczywistość umysłu.

Biopsychologia
Kurs ten oferuje szczegółowy przegląd biologicznych zasad związanych z zachowaniem. Podczas szkolenia poruszane będą takie tematy jak rozwój układu nerwowego, biologiczne mechanizmy percepcji i działania, procesy biochemiczne w regulacji zachowania, emocje oraz zaburzenia psychiczne.

Neurobiologia komórkowa
Kurs ten bada strukturę fizyczną procesów komórkowych w neuronauce. Przegląd zasad organizacyjnych mózgu, struktur neuronalnych, neurofizjologii, biofizyki komórkowej, transmisji synaptycznej, systemów neuroprzekaźników w mózgu, neurochemii, neurofarmakologii, relacji neuroendokrynnych i biologii molekularnej neuronów.
Opiekun naukowy: Jose W. Rodriguez

Rozwój neurobiologiczny
Kurs ten bada rozwój neurobiologii od poziomu molekularnego do układu nerwowego, w tym rozwój i plastyczność mózgu, starzenie się i choroby układu nerwowego, organizację układu czuciowego i motorycznego, strukturę i funkcję kory mózgowej, przebudowę synaptyczną, oraz modelowanie układów i mechanizmów neuronowych zaangażowanych w kontrolę zachowania i wyższych procesów umysłowych.
Opiekun naukowy: Fernando Miralles

Naturalne inteligentne systemy
Celem zajęć jest zapoznanie się z naturalnymi systemami inteligentnymi, ich podstawami biologicznymi, zasadami organizacji i funkcjonowania. System biologiczny należy rozumieć w kategoriach jego środowiska, niszy ekologicznej i historii ewolucji.

Neurobiochemia
Kurs podkreśla aktualne problemy i podejścia eksperymentalne w neuronauce na poziomie komórkowym i neurochemicznym. Materiał edukacyjny podzielony jest na trzy części: skład komórkowy i biochemiczny, organizacja układu nerwowego i mechanizmy biochemiczne leżące u podstaw sygnalizacji neuronalnej, kontrola kształtu komórki i ich czynniki chemiczne determinujące rozwój.
Opiekun naukowy: Frances Chelos Lopez

Ludzka świadomość
Kurs ten bada ludzką świadomość. Materialnym podłożem świadomości jest mózg ze złożonymi procesami biochemicznymi, fizjologicznymi i nerwowymi. Świadomość jest subiektywnym obrazem obiektywnego świata, zjawiskiem będącym poza zasięgiem neuronauki. Nawet szczegółowe badanie funkcjonowania mózgu i aktywności neuronów może nie wystarczyć do wyjaśnienia zdolności danej osoby do bycia świadomym otaczającego ją świata i siebie samego.
Opiekun naukowy: Elena Lorente Rodríguez

System nerwowy
Kurs ten bada neurobiologię na poziomie systemów. Pokazuje elementy neuronauki wykorzystujące układy bezkręgowców i kręgowców oraz sztuczne sieci neuronowe. Kładzie nacisk na strukturę, funkcję i plastyczność map neuronowych, przetwarzanie wzrokowe w siatkówce i korze, integrację aktywności sensomotorycznej, generatory centralne, neuromodulację, plastyczność synaptyczną, teoretyczne modele pamięci skojarzeniowej, teorie informacji i kodowanie neuronowe.
Opiekun naukowy: Frances Chelos Lopez

Neurobiologia poznawcza
Kurs ten omawia podstawy neuronauki poznawczej. Obejmuje badanie pacjentów psychiatrycznych, badania neurofizjologiczne na zwierzętach, badanie normalnych procesów poznawczych u ludzi, metody fizjologiczne i zachowania nieinwazyjne. Kurs ten bada percepcję i rozpoznawanie obiektów, uwagę, język, funkcje fizyczne i zmysłowe oraz układy neurologiczne zaangażowane w uczenie się i przechowywanie różnego rodzaju informacji.

Opiekun naukowy: Frances Chelos Lopez

Sztuczne sieci neuronowe
Kurs ten bada podstawy i zastosowania sztucznych sieci neuronowych opartych na biologii. Szczegółowo zbadano implementację różnych topologii sieci neuronowych i powiązanych algorytmów uczenia się. Badane są najnowsze osiągnięcia w zakresie sieci neuronowych, szybkich sieci optycznych, metodologii łączności i obliczeń bezprzewodowych.
Opiekun naukowy: Alba Garcia Seco de Herrera

Rozwój poznawczy
Kurs oferuje interdyscyplinarną perspektywę uczenia się, odkrywania teorii i modeli z edukacji, psychologii poznawczej i sztucznej inteligencji. Podczas szkolenia rozważane są różne punkty widzenia na proces uczenia się, zapamiętywanie i przechowywanie informacji, metody samoregulacji uczenia się, metapoznanie, umiejętność dokonywania analogii, tworzenie pojęć, nabywanie umiejętności, nabywanie języka, czytanie, pisanie i arytmetykę .
Opiekun naukowy: Elena Lorente Rodríguez

Psychologia kognitywistyczna
Celem zajęć jest analiza metod, odkryć i kontrowersji w obszarze neuronauki poznawczej i psychologii. Studenci będą poznawać teorie ludzkiego poznania i ewolucji mózgu w oparciu o perspektywę porównawczą i ewolucyjną, wykorzystując dane uzyskane z badań zwierząt i małych dzieci. Podczas szkolenia poruszane będą takie tematy jak percepcja, uwaga, pamięć, prezentacja poznanych informacji, mowa, rozwiązywanie problemów i rozumowanie.
Opiekun naukowy: Elena Lorente Rodríguez

Wymagania dla kandydatów

Kliknij, aby pobrać... Oficjalny wniosek o przyjęcie

Aby zapisać się na Międzynarodowy Uniwersytet Bircham, należy przesłać e-mailem oficjalny wniosek o przyjęcie, wypełniony na standardowym formularzu, opatrzony datą i podpisany. Formularz wniosku można pobrać z naszej strony internetowej lub poprosić o niego pocztą. Komplet dokumentów wyślij pocztą na nasz adres lub w formie załączonych plików (w formacie PDF lub JPG) na nasz adres e-mail.

Standardowy czas trwania procedury przeglądu dokumentów wynosi 10 dni.

Wszyscy kandydaci muszą złożyć:

* Wypełniony wniosek o przyjęcie z datą i podpisem;
* 1 zdjęcie 3x4;
* Streszczenie;
* Kopia dokumentu tożsamości.

Kandydaci ubiegający się o tytuł licencjata, magistra lub doktora muszą również przesłać:

* Opłata za przegląd dokumentu: 200 euro lub 250 dolarów amerykańskich;
* Kopie dyplomów, zakładek ocen, świadectw itp.;
*Dodatkowe dokumenty: pismo z prośbą o stypendium, specjalne życzenia, propozycje (opcjonalnie).

Po rozpatrzeniu Twojego wniosku o przyjęcie Międzynarodowy Uniwersytet w Bircham wystawi oficjalne świadectwo przyjęcia, które będzie zawierać całkowitą liczbę punktów transferowych uzyskanych z Twojego poprzedniego wykształcenia i doświadczenia zawodowego oraz listę wszystkich przedmiotów, które musisz opanować, aby ukończyć główny program studiów do wyboru.specjalności. Proces ten nie może zostać zakończony bez otrzymania wniosku o przyjęcie.

Możesz złożyć dokumenty i zarejestrować się w dowolnym momencie z dowolnego kraju.

BIURA BIU - Uniwersytet Kształcenia na Odległość -Łączność ...
Jezeli masz jakieś dodatkowe pytania, prosze o kontakt z nami. Chętnie Ci pomożemy. :)

Neurosciences Online poprzez kształcenie na odległość

Najlepszym sposobem na rozwój zawodowy jest przynależność do stowarzyszeń zawodowych.

Najlepszym sposobem na rozwój zawodowy jest przynależność do stowarzyszeń zawodowych. Wymagania stawiane kandydatom różnią się w zależności od wydziału, kwalifikacji i danych absolwentów, dlatego BIU nie może zagwarantować członkostwa swoich absolwentów w różnych stowarzyszeniach. Międzynarodowy Uniwersytet Bircham nie uczestniczy w tym procesie ani nie pośredniczy w tym procesie. BIU udostępnia linki do stowarzyszeń zawodowych wyłącznie w odniesieniu do poszczególnych wydziałów. Jeśli jesteś zainteresowany jakąkolwiek organizacją, skontaktuj się z nią bezpośrednio.

ACN – Stowarzyszenie na Rzecz Kompleksowej Neuroterapii
BNA – Brytyjskie Stowarzyszenie Neuronauki
CNS – Towarzystwo Neuronauki Poznawczej
CPT – Consejo Profesional de Terapeutas Holísticos
CPT – Rada Holistycznych Terapeutów Zawodowych
EBBS – Europejskie Towarzystwo Mózgu i Zachowania
EMCCS – Europejskie Towarzystwo Poznania Molekularnego i Komórkowego
ESN – Europejskie Towarzystwo Neurochemii
ESN – Federacja Europejskich Towarzystw Neuropsychologicznych
FABBS – Federacja Stowarzyszeń Nauk Behawioralnych i Mózgu
FALAN – Federacja Towarzystw Neuronaukowych Ameryki Łacińskiej i Karaibów
FAONS – Federacja Azjatycko-Oceańskich Towarzystw Neuronauki
FENS – Federacja Europejskich Towarzystw Neuronaukowych
FESN – Federacja Europejskich Towarzystw Neuropsychologicznych
IBANGS – Międzynarodowe Towarzystwo Genetyki Behawioralnej i Neuralnej
IBNS – Międzynarodowe Towarzystwo Neuronauki Behawioralnej
IBRO – Międzynarodowa Organizacja Badań nad Mózgiem
INNS – Międzynarodowe Towarzystwo Sieci Neuronowych
INS – Międzynarodowe Towarzystwo Neuropsychologiczne
SBN – Sociedade Brasileira de Neurociencias
SBNeC – Sociedade Brasileira de Neurociencias e Comportamento
SEN – Sociedad Española de Neurociencia
SFN – Towarzystwo Neuronauki
SN – Société des Neurosciences
SONA – Towarzystwo Neurologów Afryki

Uznanie - Neuroscience Online poprzez kształcenie na odległość

Uznanie - Kształcenie na odległość
Akredytacja - Kształcenie na odległość -
Legalizacja dyplomów - Usługi dla absolwentów -
Punkty ECTS - Kształcenie ustawiczne -
Uznawanie dyplomu kształcenia na odległość i rejestracja punktów akademickich (A.K.) przez inne instytucje edukacyjne, organizacje i przedsiębiorstwa jest prerogatywą strony przyjmującej. Kryteria tego procesu różnią się w zależności od uniwersytetu i zależą od ich polityki wewnętrznej oraz prawa kraju, w którym się znajdują.

Neurobiologia zajmuje się badaniem układu nerwowego ludzi i zwierząt, uwzględniając zagadnienia budowy, funkcjonowania, rozwoju, fizjologii, patologii układu nerwowego i mózgu. Neurobiologia to bardzo szeroka dziedzina nauki, obejmująca wiele dziedzin, np. neurofizjologię, neurochemię, neurogenetykę. Neurobiologia jest ściśle powiązana z naukami kognitywnymi, psychologią i ma coraz większy wpływ na badanie zjawisk społeczno-psychologicznych.

Badanie układu nerwowego w ogóle, a mózgu w szczególności, może odbywać się na poziomie molekularnym lub komórkowym, gdy bada się strukturę i funkcjonowanie poszczególnych neuronów, na poziomie poszczególnych skupisk neuronów, a także na poziomie poszczególne układy (kora mózgowa, podwzgórze itp.) i cały układ nerwowy jako całość, w tym mózg, rdzeń kręgowy i cała sieć neuronów w organizmie człowieka.

Neurolodzy potrafią rozwiązać zupełnie inne problemy i odpowiedzieć na, czasem, najbardziej nieoczekiwane pytania. Jak przywrócić funkcjonowanie mózgu po udarze i jakie komórki tkanki mózgowej człowieka wpłynęły na jego ewolucję – wszystkie te pytania leżą w kompetencjach neurologów. A także: dlaczego kawa orzeźwia, dlaczego mamy sny i czy można je kontrolować, jak geny determinują nasz charakter i strukturę psychiczną, jak funkcjonowanie układu nerwowego człowieka wpływa na postrzeganie smaków i zapachów i wiele, wiele innych.

Jednym z obiecujących obszarów badań dzisiejszej neurobiologii jest badanie związku między świadomością a działaniem, to znaczy tego, w jaki sposób myśl o wykonaniu działania prowadzi do jego zakończenia. Rozwój ten jest podstawą do powstania zasadniczo nowych technologii, o których obecnie nie mamy pojęcia, lub takich, które zaczynają się szybko rozwijać. Przykładem tego jest tworzenie wrażliwych protez kończyn, które mogą całkowicie przywrócić funkcjonalność utraconej kończyny.

Zdaniem ekspertów, oprócz rozwiązywania „poważnych” problemów, osiągnięcia neurobiologów można wkrótce wykorzystać w celach rozrywkowych, na przykład w branży gier komputerowych, aby uczynić je jeszcze bardziej realistycznymi dla gracza, w tworzeniu specjalnych egzoszkieletów sportowych a także w przemyśle zbrojeniowym.

Tematyka badań w neurobiologii, pomimo wielu badań w tym obszarze i zwiększonego zainteresowania ze strony środowiska naukowego, nie maleje. Dlatego jeszcze kilka pokoleń naukowców będzie musiało rozwiązać tajemnice ludzkiego mózgu i układu nerwowego.

Neurobiolog to naukowiec pracujący w jednej z dziedzin neuronauki. Potrafi zajmować się naukami podstawowymi, czyli prowadzić badania, obserwacje i eksperymenty, tworząc nowe podejścia teoretyczne, znajdując nowe ogólne wzorce, które mogą wyjaśnić pochodzenie poszczególnych przypadków. W tym przypadku naukowca interesują ogólne pytania dotyczące struktury mózgu, charakterystyki interakcji neuronów, badania przyczyn chorób neurologicznych itp.

Z drugiej strony naukowiec może poświęcić się praktyce, decydując, jak zastosować znaną podstawową wiedzę do rozwiązania konkretnych problemów, na przykład w leczeniu chorób związanych z zaburzeniami układu nerwowego.

Specjaliści na co dzień borykają się z następującymi problemami:

1. jak mózg i sieci neuronowe działają na różnych poziomach interakcji, od poziomu komórkowego po poziom systemowy;

2. jak można wiarygodnie zmierzyć reakcje mózgu;

3. jakie powiązania funkcjonalne, anatomiczne i genetyczne można prześledzić w pracy neuronów na różnych poziomach interakcji;

4. jakie wskaźniki funkcjonowania mózgu można uznać w medycynie za diagnostyczne lub prognostyczne;

5. jakie leki należy opracować w leczeniu i ochronie stanów patologicznych i chorób neurodegeneracyjnych układu nerwowego.

Jak zostać specjalistą?

Dodatkowa edukacja

Dowiedz się więcej o możliwych programach przygotowania zawodowego już w wieku szkolnym.

Podstawowe wykształcenie zawodowe

Procenty odzwierciedlają rozkład specjalistów o określonym poziomie wykształcenia na rynku pracy. Kolorem zielonym zaznaczono specjalizacje kluczowe dla opanowania zawodu.

Zdolności i umiejętności

• Praca z informacją. Umiejętności wyszukiwania, przetwarzania i analizowania otrzymanych informacji
• Zintegrowane podejście do rozwiązywania problemów. Umiejętność spojrzenia na problem kompleksowo, w kontekście i na tej podstawie doboru niezbędnej puli środków do jego rozwiązania
• Programowanie. Umiejętność pisania kodu i jego debugowania
• Obserwacje. Umiejętności prowadzenia obserwacji naukowych, rejestrowania uzyskanych wyników i ich analizy
• Umiejętności naukowe. Umiejętność zastosowania wiedzy z zakresu nauk przyrodniczych przy rozwiązywaniu problemów zawodowych
• Umiejętności badawcze. Umiejętność prowadzenia badań, konfigurowania eksperymentów, gromadzenia danych
• Umiejętności matematyczne. Umiejętność stosowania twierdzeń i wzorów matematycznych przy rozwiązywaniu problemów zawodowych
• Ocena systemu. Umiejętność zbudowania systemu oceny dowolnego zjawiska lub obiektu, doboru wskaźników oceny i przeprowadzenia na ich podstawie oceny

Zainteresowania i preferencje

• Analityczne myślenie. Umiejętność analizowania i prognozowania sytuacji, wyciągania wniosków na podstawie dostępnych danych oraz ustalania związków przyczynowo-skutkowych
• Krytyczne myślenie. Umiejętność krytycznego myślenia: rozważenie zalet i wad, mocnych i słabych stron każdego podejścia do rozwiązania problemu oraz każdego możliwego wyniku
• Zdolności matematyczne. Umiejętność posługiwania się matematyką i naukami ścisłymi, rozumienie logiki przepisów i twierdzeń matematycznych
• Zdolność do nauki. Umiejętność szybkiego przyswajania nowych informacji i zastosowania ich w dalszej pracy
• Asymilacja informacji. Umiejętność szybkiego postrzegania i przyswajania nowych informacji
• Elastyczność myślenia. Umiejętność jednoczesnego operowania kilkoma regułami, łączenia ich i wyprowadzania najbardziej odpowiedniego modelu zachowania
• Otwartość na nowe rzeczy. Umiejętność bycia na bieżąco z nowymi informacjami technicznymi i wiedzą związaną z pracą
• Wyobrażanie sobie. Tworzenie w wyobraźni szczegółowych obrazów obiektów, które należy uzyskać w wyniku pracy
• Porządkowanie informacji. Możliwość organizowania danych, informacji i rzeczy lub działań w określonej kolejności, zgodnie z określoną regułą lub zestawem reguł
• Dbałość o szczegóły. Umiejętność koncentracji na szczegółach podczas wykonywania zadań
• Pamięć. Umiejętność szybkiego zapamiętywania znacznych ilości informacji

Zawód w osobach

Olga Martynowa

Aleksander Surin

Masa mózgu wynosi 3-5% całkowitej masy człowieka. Jest to największy stosunek masy mózgu do masy ciała w królestwie zwierząt.

Do zawodu można wejść z wykształceniem technicznym i matematycznym, ponieważ coraz bardziej potrzebni są specjaliści znający złożone metody analizy statystycznej dużych wolumenów danych i potrafiący pracować z Big Data.

Neurobiolodzy mogą znaleźć pracę na oddziałach neurologii, neuropsychiatrii itp. Kliniki i kliniki miejskie w Moskwie. W organizacjach naukowych specjaliści z zakresu neurobiologii podniosą poziom badań naukowych nad funkcjonowaniem układu nerwowego w zdrowiu i chorobie; w placówkach medycznych poprawią jakość diagnozowania chorób i skrócą czas stawiania diagnozy; przyczyni się do opracowania progresywnych strategii leczenia.

Mózg i układ nerwowy jako całość są prawdopodobnie najbardziej złożonym systemem w organizmie. 70% ludzkiego genomu zapewnia powstawanie i funkcjonowanie mózgu. W ludzkim mózgu znajduje się ponad 100 miliardów jąder komórkowych, czyli więcej niż liczba gwiazd w widzialnym dla człowieka obszarze przestrzeni.

Obecnie naukowcy i lekarze nauczyli się przeszczepiać i zastępować niemal każdą tkankę i każdy narząd w ludzkim ciele. Codziennie wykonuje się wiele operacji przeszczepiania nerek, wątroby, a nawet serca. Jednak operacja przeszczepu głowy zakończyła się sukcesem tylko raz, kiedy radziecki chirurg W. Demichow przeszczepił drugą głowę zdrowemu psu. Wiadomo, że przeprowadził wiele podobnych eksperymentów na psach iw jednym przypadku takie dwugłowe stworzenie żyło prawie miesiąc. Dziś podobne eksperymenty przeprowadza się także na zwierzętach, poszukuje się metod zespolenia mózgu i rdzenia kręgowego podczas przeszczepiania, co jest najważniejszym problemem przy tego typu operacjach, jednak na razie naukowcy są dalecy od przeprowadzania takich operacji na ludzie. Przeszczepy głowy lub mózgu mogłyby pomóc osobom sparaliżowanym, czyli tym, którzy nie mogą kontrolować swojego ciała, ale otwarta pozostaje również kwestia etyki przeszczepów głowy.