開始日期: 2023-12-30

　　課時安排: 7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學(xué)生

　　適合專業(yè) (Major): 對生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)學(xué)、人體生理學(xué)等生命科學(xué)專業(yè)感興趣的學(xué)生

　　學(xué)生需要具備數(shù)學(xué)、生物化學(xué)及物理基礎(chǔ)

　　導(dǎo)師介紹

　　Joni

　　加州大學(xué)伯克利分校 (UCB)終身正教授

　　Joni導(dǎo)師現(xiàn)任是加州大學(xué)伯克利分校和海倫·威爾斯神經(jīng)科學(xué)研究所終身正教授。導(dǎo)師曾在劍橋大學(xué)獲得了解剖學(xué)博士學(xué)位，并在麻省理工學(xué)院(MIT)完成了博士后工作。導(dǎo)師目前的主要研究方向為利用神經(jīng)生理學(xué)研究大腦額葉皮層的功能組織，使研究在單神經(jīng)元水平上的高級認知過程成為可能。Joni教授為致力于指導(dǎo)下一代精神疾病治療的發(fā)展的Wallislab的創(chuàng)始人，并曾獲Marian C. Diamond &Arnold B. Scheibel神經(jīng)科學(xué)基金的資助。

　　任職學(xué)校

　　加州大學(xué)伯克利分校(UCB)始建于1868年，是美國大學(xué)協(xié)會的14個創(chuàng)始成員之一，世界著名公立研究型大學(xué)，在學(xué)界享有盛譽，泰晤士高等教育一直將UCB列為世界上最具聲望的6所大學(xué)之一。UCB工程類專業(yè)一直處于世界領(lǐng)先，多次蟬聯(lián)全美Top3，在2020年U.S.News土木工程和環(huán)境工程專業(yè)位列全美第一，機械工程以及化學(xué)工程專業(yè)位列全美第二?！敖刂?020年3月，UCB的校友、教授及研究人員中共產(chǎn)生了108位諾貝爾獎得主(世界第三)、14位菲爾茲獎得主(世界第四)、25位圖靈獎得主(世界第三)?！?

　　項目背景

　　當(dāng)今現(xiàn)有的治療神經(jīng)精神疾病的方法療效十分有限，在這種大環(huán)境下神經(jīng)科學(xué)卻異軍突起，成為現(xiàn)在一個高速發(fā)展的新興領(lǐng)域，并致力于重新編程神經(jīng)回路的腦機接口，開辟新的醫(yī)學(xué)治療途徑。本項目中，教授將介紹神經(jīng)科學(xué)的生物學(xué)、感知運動機制及行為控制等基礎(chǔ)知識，并逐步深入到腦機接口的工作原理以及應(yīng)用前景。埃隆·馬斯克(ElonMusk)資助的Neuralink等新公司正專注于開發(fā)這些技術(shù)，學(xué)生將有優(yōu)勢了解這個全新的、令人興奮的領(lǐng)域的要點。At present, the existing methods for treating neuropsychiatric diseases have very limited efficacy. In this general environment, neuroscience has emerged as a new field with rapid development, and is committed to reprogramming the brain computer interface of the neural circuit to open up new medical treatment approaches. In this project, the professor will introduce the basic knowledge of neuroscience such as biology, perceptual motor mechanism and behavior control, and gradually go deep into the working principle and application prospect of brain computer interface. New companies such as Neuralink funded by Elon Musk are focusing on developing these technologies, and students will have the advantage to understand the key points of this new and exciting field.

　　項目介紹

　　教授將帶大家理解大腦的解剖結(jié)構(gòu)并學(xué)習(xí)神經(jīng)元連接的結(jié)構(gòu)變化如何賦予大腦最重要的屬性：學(xué)習(xí)和記憶的能力，其次將重點關(guān)注視覺系統(tǒng)，并且關(guān)注運動命令是如何產(chǎn)生的。除此之外，還會學(xué)習(xí)腦機接口，并研究它們?nèi)绾伪挥糜谏窠?jīng)系統(tǒng)受損的患者。最后大家將研究神經(jīng)元是如何控制我們的行為的，探討生物學(xué)習(xí)和驅(qū)動人工智能的學(xué)習(xí)之間的關(guān)系，研究神經(jīng)技術(shù)如何利用這些學(xué)習(xí)過程。本項目將為學(xué)生提供一個堅實的神經(jīng)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)知識，學(xué)生將學(xué)習(xí)到這個迅速發(fā)展的領(lǐng)域的一些最新進展。The professor will lead you to understand the anatomical structure of the brain and learn how the structural changes of neuronal connections endow the brain with the most important attribute: the ability to learn and remember. Next, he will focus on the visual system and how the movement commands are generated. In addition, learn about brain computer interfaces and study how they can be used in patients with nervous system damage. Finally, we will study how neurons control our behavior, explore the relationship between biological learning and learning that drives artificial intelligence, and study how neural technology uses these learning processes. This project will provide students with a solid knowledge of neuroscience and technology, and students will learn some of the latest developments in this rapidly developing field.

　　項目大綱

　　神經(jīng)元的工作機制 How neurons work：membrane potential, neuronal cell dynamics, neural communication

　　神經(jīng)可塑性 Neural plasticity：hebbian synapse, long-term potentiation, optogenetics

　　感知運動機制與神經(jīng)編碼 Sensorimotor processing：cochlear implants, Parkinson’s Disease, deep-brain stimulation

　　神經(jīng)技術(shù)與人工智能 Neurotechnology and artificial intelligence

　　學(xué)術(shù)研討1：教授與各組學(xué)生探討并評估個性化研究課題可行性，幫助學(xué)生明晰后續(xù)科研思路 Final Project Preparation Session I

　　學(xué)術(shù)研討2：學(xué)生將在本周課前完成文獻回顧等初步研究，教授將根據(jù)各組進度進行個性化指導(dǎo)，確保學(xué)生優(yōu)質(zhì)的終期課題產(chǎn)出 Final Project Preparation Session II

　　項目成果展示 Final Presentation

　　項目收獲

　　7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時論文指導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時

　　項目報告

　　優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)(可用于申請)

　　結(jié)業(yè)證書

　　成績單

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