Бакалавриат
2025/2026
Нейротехнологии
Статус:
Курс обязательный (Когнитивная нейробиология)
Кто читает:
Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Где читается:
Факультет биологии и биотехнологии
Когда читается:
4-й курс, 3 модуль
Охват аудитории:
для всех кампусов НИУ ВШЭ
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Программа курса охватывает передовые достижения в области технологий по изучению нервной системы человека и животных. Участники курса получат знания о современных нейротехнологиях, таких как оптогенетика, термогенетика, хемогеника, экзопротезирование, интерфейсы мозг-компьютер, нейровизуализация и когнитивные технологии.
Цель освоения дисциплины
- Сформировать у обучающихся системное представление о современной нейротехнологии как о междисциплинарной области на стыке нейронаук. Освоить базовые нейробиологические концепции, необходимые для работы с нейротехнологиями (принципы нейрональной активности, синаптической передачи и тд).
Планируемые результаты обучения
- способен анализировать молекулярно-клеточные механизмы синаптической передачи и пластичности
- может сравнить и выбрать современные инвазивные методы исследования нейронной и глиальной активности
- способен интерпретировать данные, полученные неинвазивными и экстраклеточными методами
- разрабатывает стратегию экспериментального исследования нейропатологии или когнитивного процесса, интегрируя разные методы
- Проанализировать молекулярно-клеточные механизмы синаптической передачи и пластичности, объясняя их роль в процессах обучения, памяти и адаптации нервной системы на примере долговременной потенциации (LTP) и депрессии (LTD).
- Сравнить и выбрать современные инвазивные методы исследования нейронной и глиальной активности (пэтч-кламп, внутриклеточная регистрация, оптогенетика, двухфотонная микроскопия) для решения конкретных экспериментальных задач, связанных с изучением ионных каналов, потенциалов действия и кальциевой сигнализации.
- Интерпретировать данные, полученные неинвазивными и экстраклеточными методами (ЭЭГ, фМРТ, МЭГ, регистрация полевых потенциалов и активности единичных нейронов), для оценки интегративной деятельности мозга, выделения паттернов нейронных ансамблей и диагностики функциональных состояний.
- Разработать стратегию экспериментального исследования нейропатологии или когнитивного процесса, интегрируя методы адресной доставки (вирусы, CRISPR), визуализации (генетически кодируемые сенсоры, витальные красители), манипуляции активностью (оптогенетика, химиогенетика) и анализа эпигенетических изменений на соответствующих модельных организмах.
Содержание учебной дисциплины
- Внутриклеточные исследования работы нервной системы
- Методы изучения внутриклеточной и мембранной активности нейронов, ионные каналы
- Методы изучения внутриклеточной и мембранной активности глиальных элементов мозга
- Экстраклеточная регистрация активности нейронов, фокальная и суммарная активность
- Неинвазивные методы регистрации активности мозга
- Витальные красители и сенсоры, генетически кодируемые сенсоры
- Адресная доставка ГКС и генетических конструктов.
- Основные эпигенетические регуляторы нервной системы и регуляция памяти
- Экспериментальные модели нейропатологий
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Ковалева, А. В. Нейрофизиология, физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем : учебник для среднего профессионального образования / А. В. Ковалева. — Москва : Издательство Юрайт, 2024. — 365 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-00719-0. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/537998 (дата обращения: 04.07.2025).
Рекомендуемая дополнительная литература
- Duane E. Haines, & Gregory A. Mihailoff. (2018). Fundamental Neuroscience for Basic and Clinical Applications E-Book. Philadelphia, PA: Elsevier. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1616581