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Séance de cours

Introduction aux bases de la neuro-ingénierie

Dans cours

BIOENG-448: Fundamentals of neuroengineering

Neuroengineering is at the frontier between neuroscience and engineering: understanding how the brain works allows developing engineering applications and therapies of high impact, while the design of new measurement and data analysis techniques contribute ...

Description

Cette séance de cours présente les principes fondamentaux de la neuro-ingénierie, couvrant des sujets tels que les prothèses neuronales, les modules neuronaux et les interfaces cerveau-machine. L'instructeur discute de l'importance de comprendre les systèmes neuronaux, de décoder les signaux moteurs, de restaurer les fonctions sensorielles et des applications futures de la neuroingénierie.

Enseignant·e·s (2)

Silvestro Micera

Solaiman Shokur

2019 - now : Senior Scientist, Translational neuroengineering Laboratory, EPFL(Geneva) Team leader: CHRONOS project, a multi-center European project that aims at developing the first chronically implanted prosthetic hand for transradial amputee patients with bidirectional communication capabilities. NCCR Robotics: Bi-directional control of supernumerary limbs.2014-2019: Research Coordinator, AASDAP (São Paulo, Brazil) Responsible for both the scientific production and the clinical protocol at the AASDAP neurorehabilitation laboratory. 2013-2014: Postdoctoral associate, Walk again project, Insituto Santos Dumond. (Natal, RN, Brazil)Head of the engineering team in charge of the system integration. 2010-2012: Visiting scientist, Nicolelis Lab (Duke University). Development and validation of a virtual-reality based brain-machine interface for rhesus monkeys. 2007 – 2010: Teaching assistant, Laboratory of Robotics Systems (EPFL)

Source officielle

Concepts associés (32)

Neuro-ingénierie

La neuro-ingénierie regroupe l'ensemble des pratiques, disciplines et des technologies visant à améliorer ou modifier les performances cérébrales. La neuro-ingénierie clinique réunit des neuroscientifiques, des docteurs en psychologie cognitive, des informaticiens et des spécialistes du génie des matériaux afin de relever les défis associés à la création d’interfaces entre les neurones et des substrats artificiels afin de restaurer la fonction du système nerveux lésé.

Rythme cérébral

Un rythme cérébral (appelé aussi activité neuro-électrique) désigne l'oscillation électromagnétique émise par le cerveau des êtres humains, mais également de tout être vivant. Le cortex frontal qui permet la cognition, la logique et le raisonnement est composé de neurones qui sont reliés entre eux par des synapses permettant la neurotransmission. Mesurables en volt et en hertz, ces ondes sont de très faible amplitude : de l'ordre du microvolt (chez l'être humain), elles ne suivent pas toujours une sinusoïde régulière.

Implant cérébral

Les implants cérébraux, également appelés « BrainChips » ou « Brain implant » en anglais, sont des systèmes électroniques implantés dans le cerveau, afin de lire ou contrôler certains signaux cérébraux. Ils sont également connus sous le nom de « puce électronique cérébrale ». Les implants cérébraux sont des implants électroniques constitués d'électrodes ou de grilles d'électrodes, permettant de lire et contrôler des signaux cérébraux. Les électrodes peuvent être placées de façon très précises à l'aide de bras robotisés.

Neural decoding

Neural decoding is a neuroscience field concerned with the hypothetical reconstruction of sensory and other stimuli from information that has already been encoded and represented in the brain by networks of neurons. Reconstruction refers to the ability of the researcher to predict what sensory stimuli the subject is receiving based purely on neuron action potentials. Therefore, the main goal of neural decoding is to characterize how the electrical activity of neurons elicit activity and responses in the brain.

Neuroprosthetics

Neuroprosthetics (also called neural prosthetics) is a discipline related to neuroscience and biomedical engineering concerned with developing neural prostheses. They are sometimes contrasted with a brain–computer interface, which connects the brain to a computer rather than a device meant to replace missing biological functionality. Neural prostheses are a series of devices that can substitute a motor, sensory or cognitive modality that might have been damaged as a result of an injury or a disease.

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Séances de cours associées (32)

Optimisation des systèmes neuroprothétiques

Explore l'optimisation des systèmes neuroprothétiques, y compris la restauration de rétroaction sensorielle et les stratégies de stimulation neuronale.

Signalisation neuronale et traitement des signaux

Explore les signaux neuraux, le contrôle EMG, les synergies musculaires et HD-EMG pour les prothèses.

Interfaces CMOS miniaturisées

Explore les interfaces CMOS miniaturisées pour le traitement des signaux neuronaux et la neurostimulation.

Neural Engineering: Fondamentaux et applications

Couvre les bases de l'ingénierie neuronale, les interfaces cerveau-ordinateur, les neuroprothèses et la stimulation cérébrale profonde pour améliorer la fonction humaine.

Blessures de la moelle épinière: systèmes d'enregistrement neuronal

Explore les conséquences des lésions de la moelle épinière et le développement de systèmes d'enregistrement neuronal sans fil.

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