Центр нейротехнологий

Центр нейротехнологий
	Логотип ЦНТ
Формирование	15 августа 2011 г .; 12 лет назад
Расположение	Сиэтл, Вашингтон, Соединенные Штаты ;
Директора	Раджеш Рао и Чет Мориц
Заместители директора	Сэм Кассень, Полина Аникеева
Предыдущие директора	Йоки Мацуока , Томас Дэниэл
Веб-сайт	центр нейротехнологий .твой .edu

Центр нейротехнологий ( CNT ) — это центр инженерных исследований , финансируемый Национальным научным фондом с целью создания устройств для восстановления способностей организма к ощущениям и движениям. Центр базируется в Вашингтонском университете . Основными организациями-партнерами центра являются Массачусетский технологический институт и Государственный университет Сан-Диего .

Исследователи центра специализируются в областях, связанных с нейронной инженерией . Преподаватели центра также представляют различные области медицины и помогают в реализации проектов в реальных условиях. ^[2] Центр уделяет большое внимание нейроэтике , исследуя, как этические вопросы, такие как личность, конфиденциальность, а также моральная или юридическая ответственность, связаны с расширяющейся областью нейронных технологий.

С 2011 года Национальный научный фонд выделил CNT около 30 миллионов долларов. ^[1] В сентябре 2018 года Центр сенсомоторной нейронной инженерии изменил свое название на Центр нейротехнологий, чтобы подчеркнуть роль нейротехнологий в лечении головного и спинного мозга. ^[3]

Миссия

Миссия центра — разработка инновационных нейронных устройств и методов управления нейропластичностью головного и спинного мозга, которые улучшат сенсорные и двигательные функции у людей с травмой спинного мозга, инсультом и другими неврологическими расстройствами. Инженерная нейропластичность — новая форма реабилитации. Используя специально разработанные устройства для переподключения нервной системы и восстановления связей в головном и спинном мозге. ^[4]

Исследовать

Стенды

Стенд для испытаний кортикальной пластичности . Целью этого испытательного стенда является создание нейропластичности в мозге, улучшающее способность мозга адаптироваться и восстанавливаться после травм. Он предназначен для людей с неврологическими расстройствами, такими как инсульт. Исследователи центра проверяют способность протоколов нейронной стимуляции вызывать нейропластичность, зависящую от активности, путем ремоделирования нейронных связей между корковыми областями мозга.
Испытательный стенд пластичности позвоночника : этот испытательный стенд напрямую проверяет способность исследователей создавать нейропластичность в спинном мозге после травмы. Исследователи центра используют электрическую стимуляцию позвоночника, синхронизированную с остаточной мышечной активностью или движением, чтобы добиться долгосрочных улучшений в функциях рук и рук после травмы спинного мозга. .
Стенд совместной адаптации . Этот испытательный стенд направлен на понимание и разработку математических алгоритмов, предназначенных для совместной адаптации интерфейса мозг-компьютер с самим мозгом в системе нейронной стимуляции. Примером работы является количественная оценка крупномасштабной корковой динамики во время обучения и индукции нейропластичности, а также изменений в корковой динамике, которые происходят, когда пользователи напрямую управляют стимуляцией мозга с помощью своих мыслей.

Уколы

Направление исследования — это фундаментальные знания или фундаментальные исследования, которые исследователи приносят в центр. Эти усилия подпитываются уже существующими технологиями, на которых сосредоточены исследователи CNT, включая электрокортикографию — практику размещения электродов в мозге для регистрации электрической активности. Эти новые технологии затем интегрируются в исследовательские испытательные стенды. ^[5]

Задача 1: Коммуникация и интерфейс

Направление «Коммуникация и интерфейс» в основном связано с разработкой более интеллектуальных способов извлечения информации из мозга, ее интерпретации и последующего предоставления обратной связи нервной системе. ^[6] Цель разработки этих интеллектуальных систем — использовать меньше энергии для более быстрых вычислений и, возможно, собирать энергию с помощью инновационных источников. В то же время эти системы должны быть удобными для пользователя. Другими словами, они должны быть простыми в использовании и надежными в механическом проектировании и вычислительных функциях. Целью этой работы является разработка системы электрокортикографии (ЭКоГ), которая была бы компактной и достаточно энергоэффективной, чтобы ее можно было полностью имплантировать.

Направление 2: Вычислительная нейронаука

Целью Thrust 2 является лучшее понимание динамики нейронных цепей и разработка коадаптивных математических алгоритмов для индукции нейропластичности в головном и спинном мозге. Более глубокое понимание вычислений мозга будет способствовать разработке сенсомоторных устройств для нейронного контроля и позволит проводить более целенаправленную будущую работу по исследованию нейронных функций. ^[7] Используя эти знания, можно будет лучше сконструировать неорганические системы для лучшего взаимодействия с эндогенной вычислительной системой мозга.

Направление 3: Экспериментальная нейронаука

Направление «Экспериментальная нейронаука» направлено на раскрытие фундаментальных принципов сенсомоторной нейробиологии путем проведения инновационных экспериментов с обратной связью, обеспечиваемых аппаратным обеспечением CNT и вычислительными достижениями.

Направление 4: Нейроэтика

Направление нейроэтики связано с пониманием и изучением этических проблем, таких как конфиденциальность, нормальность, а также моральная или юридическая ответственность в отношении нейронных технологий. ^[8] Одним из направлений является обеспечение участия людей с ограниченными возможностями на каждом этапе разработки технологий, которые в конечном итоге направлены на оказание им помощи. Команда нейроэтики проводит обсуждения в фокус-группах с этими «конечными пользователями», чтобы помочь другим исследователям CNT, занимающимся разработкой этих вспомогательных систем.

Образовательные программы

CNT уделяет особое внимание не только завершению исследований; он также уделяет особое внимание обучению следующего поколения исследователей. Хотя это включает в себя традиционные программы для выпускников, CNT участвует в программах, предназначенных для обучения студентов, студентов K-12 и учителей K-12. CNT использует эти программы для поощрения разнообразия и инклюзивности меньшинств и людей с ограниченными возможностями. ^[9] CNT выступает в качестве принимающей площадки для программ NSF, в том числе: «Исследовательский опыт для студентов» и «Исследовательский опыт для учителей» .

Опыт исследований для студентов (REU)

В качестве принимающей площадки для программы REU NSF CNT принимает студентов со всех концов Соединенных Штатов в течение десяти недель летом. Студенты РЭУ проводят исследования в лабораториях CNT, посещают лекции и принимают участие в занятиях, посвященных научным коммуникациям и методам исследования.

Опыт исследований для ветеранов (REV)

Центр спонсирует программу для ветеранов в кампусе Вашингтонского университета в Сиэтле. Как и в программе REU, участники со всех концов Соединенных Штатов принимают участие в исследованиях на стыке биологии и инженерии в течение десяти недель летом. Участники REV работают в лабораториях CNT, посещают лекции и узнают о научных коммуникациях и методах исследования.

Опыт исследований для учителей (RET)

Подобно программе NSF REU, программа RET направляет учителей в лаборатории CNT. Участвующие учителя разрабатывают планы уроков, которые можно будет принести в класс; эти планы уроков размещены на веб-сайте CNT, и каждый может получить к ним доступ и использовать их.

Программа молодых ученых (YSP)

Программа молодых ученых — это летняя программа, призванная дать старшеклассникам возможность проводить исследования в академических лабораторных условиях перед поступлением в колледж. В 2017 году CNT запустила пилотную версию этой программы под названием YSP-REACH. YSP-REACH — это пятидневная летняя программа в Вашингтонском университете. Учащиеся старших классов знакомятся с нейробиологией и нейронной инженерией, нейроэтикой, научной коммуникацией и новейшими разработками в области интерфейсов мозг-компьютер. Цель YSP и YSP-REACH — предоставить студентам возможность познакомиться с областью нейронной инженерии и обеспечить базовую подготовку к учебе в колледже по предметам STEM, а также к будущей карьере в области STEM.

Учебная программа бакалавриата

CNT разработал новую учебную программу бакалавриата для Вашингтонского университета , которая включает в себя курс «Нейронная инженерия», «Лаборатория нейронной инженерии» и «Техническая студия нейронной инженерии». Теперь доступен бакалавриат по нейронным вычислениям и инженерии. ^[10] Материалы этих курсов будут распространены среди партнерских учреждений. ^[10]

Учебная программа для выпускников

CNT разработал новую учебную программу для получения сертификата выпускника в области нейронных вычислений и инженерии, которая включает два новых курса. ^[11] Кроме того, CNT поддерживает студентов по обмену, чтобы способствовать развитию международного духа сотрудничества в этой области. ^[11]

Академические партнеры

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Резюме премии № 1028725» . Национальный научный фонд . Проверено 23 июля 2012 г.
^ "Люди" . НФС ERC/NSE . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «Центр Университета Вашингтона обновил название, чтобы подчеркнуть роль «нейротехнологий» в лечении головного и спинного мозга» . Новости УВ . Проверено 3 июля 2022 г.
^ «Видение и миссия» . НФС ERC/NSE . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «Удары ЦСНЭ» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «Направление 1: Коммуникация и интерфейс» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 13 января 2014 года . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «Упор 2: Вычислительная нейронаука» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 15 сентября 2014 года . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «Упор 3: Нейроэтика» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 24 июля 2016 года . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ «ЦСНЭ Образование» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Программы бакалавриата» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Магистерские программы» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.

47 ° 39'31 "N 122 ° 18'45" W / 47,658608 ° N 122,312391 ° W / 47,658608; -122,312391

[NSF_Grant_Abstract-1] Jump up to: ^а ^б «Резюме премии № 1028725» . Национальный научный фонд . Проверено 23 июля 2012 г.

[CNT_People-2] "Люди" . НФС ERC/NSE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[3] «Центр Университета Вашингтона обновил название, чтобы подчеркнуть роль «нейротехнологий» в лечении головного и спинного мозга» . Новости УВ . Проверено 3 июля 2022 г.

[CNT_Mission-4] «Видение и миссия» . НФС ERC/NSE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Thrusts-5] «Удары ЦСНЭ» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Thrust_1-6] «Направление 1: Коммуникация и интерфейс» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 13 января 2014 года . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Thrust_2-7] «Упор 2: Вычислительная нейронаука» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 15 сентября 2014 года . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Thrust_3-8] «Упор 3: Нейроэтика» . НФС ERC/SNE. Архивировано из оригинала 24 июля 2016 года . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Education-9] «ЦСНЭ Образование» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Undergrad-10] Jump up to: ^а ^б «Программы бакалавриата» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[CSNE_Graduate-11] Jump up to: ^а ^б «Магистерские программы» . НФС ERC/SNE . Проверено 14 сентября 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]