Neuroprosthetics

Worum geht's

Du erhältst die theoretischen Grundlagen der Neuroprothetik und setzt diese in einer begleitenden Computerübung numerisch um. Schwerpunkt ist die elektrische Stimulation von Neuronen am Beispiel von Cochlea‑Implantaten; Ziel ist die Entwicklung und Simulation eines virtuellen Innenohrimplantat‑Modells inklusive Antwort des auditorischen Nervs.

Was du danach kannst

anspruchsvolle Computerprogramme erstellen
Modelle nichtlinearer Neuronsysteme entwickeln
nichtlineare Differentialgleichungen numerisch lösen
Funktionsprinzipien von Neuroprothesen verstehen
Prinzipien elektrischer Stimulation von Neuronen modellieren
aktuelle Neuroprothesen analysieren und bewerten
Modelle neuer Implantate und Kodierungsstrategien entwickeln

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen zur Neuroprothetik und elektrischen Stimulation von Neuronen
begleitende Computerübungnumerische Umsetzung der Vorlesungsinhalte in Python oder MATLAB; Entwicklung eines virtuellen Innenohrimplantat‑Modells

Lehrmethode

Vorlesung mit Folien und TafelHerleitung der Theorie und Vermittlung unterstützender Informationen
begleitende Computerübung (Einzelarbeit)praktische Anwendung: numerische Lösung der Gleichungen und Implementierung von Modellen; individuelle Unterstützung während der Übung

Solltest du schon können

Grundlagen in MATLAB oder Pythonempfohlen
Grundlagen der Elektrotechnik (Elektrische Schaltungen, Kabelgleichung, Elektrische Felder)empfohlen
Grundlagen der Signalverarbeitung (Fouriertransformation, digitale Filter)empfohlen
Grundlagen der Systemtheorieempfohlen

Prüfung

KlausurProgrammieraufgabenAusarbeitung

Die Leistungsnachweise bestehen aus einer nicht benoteten Studienleistung (Übungsleistung: fünf Programmieraufgaben mit je einer schriftlichen Ausarbeitung von ca. 6–8 Seiten) und einer benoteten Prüfungsleistung: schriftliche Klausur (60 Minuten). In der Klausur sind keine Hilfsmittel zugelassen. Die Übungsleistung muss bestanden werden, wird jedoch nicht in die Note einbezogen.

Literatur

Horch, Dhillon - Neuroprosthetics Theory and Practice
Wintermantel, Ha - Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren
Vorlesungsskript (vorhanden)

Termine

Vorlesung mit ÜbungNeuroprosthetics3 Gruppen zur Wahl

AFr.09:45–11:15
3999, Seminarraum (0509.04.999)
15× · 16.10.–05.02.
- 16.10.
- 23.10.
- 30.10.
- 06.11.
- 13.11.
- 20.11.
- 27.11.
- 04.12.
- 11.12.
- 18.12.
- 08.01.
- 15.01.
- 22.01.
- 29.01.
- 05.02.
BFr.11:30–13:00
-1947, Studentenarb. m. DV (0509.U1.947)
15× · 16.10.–05.02.
- 16.10.
- 23.10.
- 30.10.
- 06.11.
- 13.11.
- 20.11.
- 27.11.
- 04.12.
- 11.12.
- 18.12.
- 08.01.
- 15.01.
- 22.01.
- 29.01.
- 05.02.
CFr.13:15–14:45
-1947, Studentenarb. m. DV (0509.U1.947)
15× · 16.10.–05.02.
- 16.10.
- 23.10.
- 30.10.
- 06.11.
- 13.11.
- 20.11.
- 27.11.
- 04.12.
- 11.12.
- 18.12.
- 08.01.
- 15.01.
- 22.01.
- 29.01.
- 05.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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