Detail předmětu
Pokročilá témata v neurozobrazování
ATND Ak. rok 2022/2023 letní semestr
Studenti budou schopni porozumět různým neurozobrazovacím technologiím a pokrokům, které se používají pro zobrazování struktury mozku i funkční aktivity. Budou schopni pochopit různé technologie stimulace mozku a úlohu neurozobrazování pro neurostimulaci. Budou schopni analyzovat a interpretovat nervovou aktivitu pomocí různých neurozobrazovacích technologií včetně MRI, EEG, MEG a FNIRS.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Zajišťuje ústav
Cíle předmětu
Porozumění technologiím v oblasti neurozobrazování, pokrokům v neurozobrazování a jejich využití při zkoumání struktury a funkce mozku.
Literatura referenční
- 1. Z. H. Cho, Zang-Hee Cho, Joie P. Jones, Manbir Singh, Fundamentals of Medical Imaging, Wiley, 1993, ISBN: 978-0471545736.
- 2. Denis Le Bihan, Teresa Lavender Fagan, Looking inside the brain: The power of neuroimaging, Princeton University Press, 2014, ISBN: 978-0691160610. 3. Massimo Filippi, Oxford Textbook of Neuroimaging, Oxford University Press, 2015, ISBN: 978-0199664092
- 4. Jonathan Wolpaw, Elizabeth Winter Wolpaw, Brain Computer Interfaces: Principles and practice, Oxford University Press, First Edition, 2012, ISBN: 978-0195388855.
- 5. Nidal Kamel, Aamir S. Malik, EEG/ERP Analysis: Methods and Applications, CRC Press, First Edition, 2017, ISBN: 978-1138077089.
- 6. Mike X. Cohen, Matlab for brain and cognitive scientists, MIT Press, First Edition, 2017, ISBN: 978-0262035828.
- 7. Hans Op de Beeck, Chie Nakatani, Introduction to Human Neuroimaging, Cambridge University Press, 2019, ISBN: 978-1316632185.
- 8. Magnetoencephalography: From signals to dynamic cortical networks, Springer, 2020, ISBN: 978-3-31-962657-4.
- 9. Helena Knotkova, Dirk Rasche, Textbook of Neuromodulation, Springer, 2015, ISBN: 978-1-4939-1408-1.
Osnova seminářů
1. Neurozobrazovací technologie: V tomto tématu budou představeny různé neurozobrazovací technologie používané pro zobrazování strukturálních i funkčních aspektů mozku.
2. Počítačová tomografie (CT): CT vyšetření je v klinické praxi nejoblíbenější pro zobrazování anatomické struktury mozku. Tato přednáška pojednává o rentgenové technologii CT.
3. Magnetická rezonance (MRI): MRI se používá k zobrazování měkkých tkání v mozku. Bude představena technologie MRI a pokroky v sekvencích MRI.
4. Funkční magnetická rezonance (fMRI): MRI se používá k zobrazování anatomické struktury mozku, zatímco fMRI slouží ke zkoumání funkcí různých částí mozku. Tato přednáška se podrobně zabývá fMRI.
5. Funkční spektroskopie v blízké infračervené oblasti (FNIRS): Toto téma pojednává o zobrazování hemodynamické odezvy v mozku pomocí senzorů blízké infračervené oblasti.
6. Pozitronová emisní tomografie (PET): Tato přednáška pojednává o podrobnostech technologie PET a souvisejících radioizotopech, které se používají při rozlišování částí mozku.
7. Elektroencefalogram (EEG): Neurony komunikují prostřednictvím elektrické aktivity a tato elektrická aktivita se zachycuje pomocí přístroje EEG. Toto téma se zabývá technologií EEG.
8. Magnetoencefalogram (MEG): Neurony komunikují prostřednictvím elektrické aktivity, a proto existuje odpovídající magnetická aktivita, která se zachycuje pomocí zařízení MEG. Toto téma se zabývá technologií MEG.
9. Mikroskopie: Toto téma pojednává o různých typech technologií používaných v mikroskopech, které se podílejí na zkoumání mozku na molekulární úrovni.
10. Transkraniální stimulace: Výše uvedená témata se týkají zobrazování struktury a funkce mozku. Od tohoto tématu se přednášky věnují léčbě pomocí neurozobrazování. Toto téma podrobně popisuje technologie spojené se stimulací mozku, tedy transkraniální magnetickou stimulaci a transkraniální elektrickou stimulaci.
11. Pasivní neurofeedback: V tomto tématu se probírají technologie, které se podílejí na pasivní stimulaci mozku. Zahrnují využití vizuální, sluchové a auditivní stimulace pro aktivaci mozku.
12. Fokusovaný ultrazvuk: Nedávný pokrok umožnil využití fokusovaného ultrazvuku u pacientů s Parkinsonovou chorobou a třesem. Tato přednáška představuje koncept vysokoenergetického fokusovaného ultrazvukového paprsku pro účely léčby.
13. Technologie budoucnosti: V závěrečné přednášce kurzu budou diskutovány nejnovější trendy v oblasti neurozobrazování a také budoucí technologie, jako je zobrazování mozku pomocí mikrovln.
Metody vyučování
Během kurzu je nutné odevzdat projekt a složit zkoušku. Výuka probíhá formou přednášek nebo řízeného samostudia; zameškané hodiny je třeba nahradit samostudiem.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný