Centrum Neurotechnologii

Centrum Neurotechnologii, Centrum Badań Inżynieryjnych NSF
Tworzenie 15 sierpnia 2011 ; 11 lat temu ( 15.08.2011 )
Lokalizacja
Dyrektorzy
 Rajesha Rao i Cheta Moritza
Zastępcy Dyrektorów
 Sam Kassegne, Polina Anikeeva
Poprzedni dyrektorzy
 Yoky Matsuoka , Thomas Daniel
Strona internetowa centerforneurotech .uw .edu

Centrum Neurotechnologii ( CNT ) to Centrum Badań Inżynieryjnych finansowane przez Narodową Fundację Nauki w celu tworzenia urządzeń przywracających organizmowi zdolność czucia i poruszania się. Od 2011 roku Narodowa Fundacja Nauki przyznała CNT ~30 milionów dolarów.

CNT ma siedzibę na Uniwersytecie Waszyngtońskim , a jego głównymi organizacjami partnerskimi są Massachusetts Institute of Technology (MIT) i San Diego State University (SDSU).

Naukowcy CNT specjalizują się w dziedzinach związanych z inżynierią neuronową, w tym: inżynierii biologicznej i tradycyjnej, informatyce, matematyce stosowanej, chirurgii neurologicznej, neurobiologii i filozofii. Kadra naukowa Centrum również wywodzi się z różnych dziedzin medycyny i pomaga we wdrażaniu projektów w świecie rzeczywistym. CNT kładzie duży nacisk na neuroetykę , badając, w jaki sposób kwestie etyczne, takie jak tożsamość, prywatność oraz odpowiedzialność moralna lub prawna, odnoszą się do rozwijającej się dziedziny technologii neuronowych.

We wrześniu 2018 roku Center for Sensorimotor Neural Engineering (CSNE) zmieniło nazwę na Center for Neurotechnology (CNT), aby podkreślić rolę neurotechnologii w leczeniu mózgu i rdzenia kręgowego.

Misja

Misją CNT jest opracowanie innowacyjnych urządzeń neuronowych i metod kierowania inżynieryjną neuroplastycznością w mózgu i rdzeniu kręgowym, które poprawią funkcje czuciowe i motoryczne u osób z urazem rdzenia kręgowego, udarem mózgu i innymi zaburzeniami neurologicznymi. Inżynieryjna neuroplastyczność to nowa forma rehabilitacji, która wykorzystuje zaprojektowane urządzenia do ponownego okablowania układu nerwowego i przywrócenia utraconych lub uszkodzonych połączeń w mózgu i rdzeniu kręgowym.

Badania

Stanowiska testowe

  1. Stanowisko testowe plastyczności korowej : Celem tego stanowiska testowego jest inżynieria neuroplastyczności w mózgu, poprawiając zdolność mózgu do przystosowania się i powrotu do zdrowia po urazie. Jest skierowany do osób z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak udar. W tym miejscu badacze z centrum testują zdolność protokołów stymulacji neuronów do indukowania neuroplastyczności zależnej od aktywności poprzez przebudowę połączeń neuronowych między regionami kory mózgowej.
  2. Stanowisko testowe plastyczności rdzenia kręgowego : To stanowisko testowe bezpośrednio sprawdza zdolność badaczy do inżynierii neuroplastyczności w rdzeniu kręgowym po urazie. Na przykład badacze z ośrodka stosują elektryczną stymulację kręgosłupa zsynchronizowaną z resztkową aktywnością lub ruchem mięśni, aby uzyskać trwałą poprawę funkcji ręki i ramienia po urazie rdzenia kręgowego.
  3. Platforma testowa koadaptacji : ta platforma testowa koncentruje się na zrozumieniu i opracowaniu algorytmów matematycznych zaprojektowanych, aby pomóc interfejsowi mózg-komputer w koadaptacji z samym mózgiem w systemie stymulacji neuronowej. Przykładem pracy na tym stanowisku testowym jest ilościowe określenie dynamiki korowej na dużą skalę podczas uczenia się i indukcji neuroplastyczności, a także zmian w dynamice korowej, które występują, gdy użytkownicy bezpośrednio kontrolują stymulację mózgu za pomocą swoich myśli.

pchnięcia

Pchnięcie badawcze to podstawowa wiedza lub podstawowe badania, które badacze przynoszą do centrum. Te pchnięcia zasilają technologie, które istnieją i na których koncentrują się badacze CNT, w tym elektrokortykografię, praktykę umieszczania elektrod w mózgu w celu rejestrowania aktywności elektrycznej. Te nowe technologie są następnie integrowane na stanowiskach badawczych.

Thrust 1: Komunikacja i interfejs

Nacisk na komunikację i interfejs jest w dużej mierze związany z opracowywaniem bardziej inteligentnych sposobów wydobywania informacji z mózgu, ich interpretacją, a następnie dostarczaniem informacji zwrotnej do systemu neuronowego. Celem rozwoju tych inteligentnych systemów jest zużywanie mniejszej ilości energii w celu szybszego wykonywania obliczeń i potencjalne wykorzystanie ich mocy poprzez innowacyjne źródła. Jednocześnie systemy te muszą być przyjazne dla użytkownika. Innymi słowy, muszą być łatwe w użyciu i niezawodne w projektowaniu mechanicznym i funkcjach obliczeniowych. Celem tego nacisku jest opracowanie systemu elektrokortykografii (ECoG), który jest kompaktowy i wystarczająco energooszczędny, aby można go było w pełni wszczepić.

Thrust 2: obliczeniowa neuronauka

Celem projektu Thrust 2 jest lepsze zrozumienie dynamiki obwodów nerwowych i opracowanie współadaptacyjnych algorytmów matematycznych do indukowania neuroplastyczności w mózgu i rdzeniu kręgowym. Głębsze zrozumienie obliczeń mózgu pomoże w projektowaniu urządzeń sensomotorycznych do sterowania neuronami i pozwoli na bardziej ukierunkowane przyszłe prace nad badaniem funkcji neuronów. Korzystając z tej wiedzy, systemy nieorganiczne można lepiej zaprojektować, aby lepiej współdziałały z endogennym systemem obliczeniowym mózgu.

Thrust 3: Eksperymentalna neuronauka

Projekt Experimental Neuroscience ma na celu odkrycie podstawowych zasad neuronauki czuciowo-ruchowej poprzez przeprowadzanie innowacyjnych eksperymentów w zamkniętej pętli, które umożliwiają sprzęt CNT i postęp obliczeniowy.

Nacisk 4: Neuroetyka

Kierunek neuroetyki dotyczy zrozumienia i zbadania kwestii etycznych, takich jak prywatność, normalność oraz odpowiedzialność moralna lub prawna w odniesieniu do technologii neuronowych. Jednym z celów jest zapewnienie, aby osoby niepełnosprawne były zaangażowane na każdym etapie rozwoju technologii, które ostatecznie mają im pomóc. Zespół neuroetyczny prowadzi dyskusje w grupach fokusowych z tymi „użytkownikami końcowymi”, aby pomóc pokierować pracą innych badaczy CNT zajmujących się rozwojem tych systemów wspomagających.

Programy edukacyjne

Tydzień Świadomości Mózgu, 2014

CNT kładzie nacisk na coś więcej niż ukończenie badań; kładzie również nacisk na kształcenie kolejnego pokolenia badaczy. Chociaż obejmuje to tradycyjne programy na poziomie magisterskim, CNT uczestniczy w programach mających na celu edukację studentów, uczniów K-12 i nauczycieli K-12. CNT wykorzystuje te programy, aby zachęcać do różnorodności i integracji mniejszości i osób niepełnosprawnych. CNT działa jako strona hostująca programy NSF, w tym: Doświadczenia badawcze dla studentów i Doświadczenia badawcze dla nauczycieli .

Doświadczenia badawcze dla studentów (REU)

Jako strona gospodarza programu REU NSF, CNT gości studentów z całych Stanów Zjednoczonych przez dziesięć tygodni w okresie letnim. Studenci REU prowadzą badania w laboratoriach CNT, uczęszczają na wykłady i biorą udział w zajęciach z komunikacji naukowej i metod badawczych.

Doświadczenia badawcze dla weteranów (REV)

Centrum sponsoruje program dla weteranów na kampusie University of Washington w Seattle. Podobnie jak w programie REU, uczestnicy z całych Stanów Zjednoczonych biorą udział w badaniach na styku biologii i inżynierii przez dziesięć tygodni w okresie letnim. Uczestnicy REV pracują w laboratoriach CNT, uczęszczają na wykłady i poznają komunikację naukową oraz metody badawcze.

Doświadczenia badawcze dla nauczycieli (RET)

Podobnie jak program NSF REU, program RET umieszcza nauczycieli w laboratoriach CNT. Uczestniczący nauczyciele opracowują plany lekcji, które można zabrać z powrotem do klasy; te plany lekcji są publikowane na stronie internetowej CNT, aby każdy mógł uzyskać do nich dostęp i z nich korzystać.

Program dla młodych naukowców (YSP)

Program dla młodych naukowców to letni program mający na celu umożliwienie uczniom szkół średnich prowadzenia badań w akademickim laboratorium przed rozpoczęciem studiów. W 2017 roku CNT pilotowało skróconą wersję tego programu o nazwie YSP-REACH. YSP-REACH to pięciodniowy letni program na University of Washington. Uczniowie szkół średnich otrzymują wprowadzenie do neuronauki i inżynierii neuronowej, neuroetyki, komunikacji naukowej i najnowszych osiągnięć w zakresie interfejsów mózg-komputer. Celem YSP i YSP-REACH jest zapewnienie studentom kontaktu z dziedziną inżynierii neuronowej i zapewnienie podstawowego przygotowania do studiów na studiach z przedmiotów STEM, a także przyszłych karier STEM.

Program studiów licencjackich

CNT opracowało nowy program studiów licencjackich dla University of Washington , który obejmuje kurs Inżynieria neuronowa, Laboratorium inżynierii neuronowej i Studio inżynierii neuronowej. Dostępny jest już licencjat z obliczeń i inżynierii neuronowej. Materiały z tych kursów zostaną rozesłane do instytucji partnerskich.

Program studiów podyplomowych

CNT opracowało nowy program nauczania świadectwa ukończenia studiów w dziedzinie obliczeń neuronowych i inżynierii, który obejmuje dwa nowe kursy. Ponadto CNT wspiera studentów z wymiany w celu promowania międzynarodowego ducha współpracy w tej dziedzinie.

Partnerzy Akademiccy

Współrzędne :

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Center_for_Neurotechnology&oldid=1123721951 ”