Uniwersytet Ślaski w Katowicach - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Bioelektryczność i biomagnetyzm, elementy biocybernetyki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: W4-FM-S2-1-19-03
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Bioelektryczność i biomagnetyzm, elementy biocybernetyki
Jednostka: Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: (brak danych)
Wymagania wstępne:

Zajęcia dla studentow II stopnia kształcenia na Fizyce Medycznej, będących absolwentami I stopnia kształcenia Fizyki Medycznej, Bioinżynierii, Biofizyki, Fizyki, Fizyki technicznej

Skrócony opis:

Wykłady

Podstawowe wiadomości z szybko rozwijającej się dziedziny bioelektromagnetyzmu i wstępne informacje o biocybernetyce, pomagające zrozumieć procesy fizjologiczne w organizmie oraz możliwości wspomagania jego funkcjonowania w oparciu o rozwiązania biocybernetyczne.

Laboratorium

Wykonanie badań in vivo przy pomocy zaawansowanej aparatury pomiarowej np. do badan potencjałów wywołanych , charakterystyk pól i promieniowania elektromagnetycznego, zaznajomienie się z badaniem i analizą obrazów fMRI

Pełny opis:

Wykłady

W ramach wykładu absolwent uzyskuje podstawowe wiadomości z szybko rozwijającej się dziedziny bioelektromagnetyzmu i wstępne informacje o biocybernetyce, pomagające zrozumieć procesy fizjologiczne w organizmie oraz możliwości wspomagania jego funkcjonowania w oparciu o rozwiązania biocybernetyczne.

Tematy wykładów:

• 1.Wprowadzenie do bioelektromagnetyzmu z elementami biocybernetyki.

• 2. Podstawy teoretyczne bioelektromagnetyzmu.

• 3. Zjawiska jonowe w komórkach nerwowych i mięśniowych. Model Hodgina-Huxleya i jego pochodne.

• Bioprądy i propagacja pobudzenia elektrycznego w komórkach biologicznych.

• Elektryczna i magnetyczna aktywność serca.

• Potencjały elektryczne i pola magnetyczne spontaniczne mózgu.

• Odpowiedzi wywołane mózgu.

• Podstawy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego i jego zastosowanie w medycynie.

• Badanie właściwości magnetycznych substancji biologicznie ważnych .

• Mechanizmy oddziaływania pól elektrycznych i magnetycznych na układy biologiczne.

• Biologiczne termiczne i nietermiczne efekty działania pól elektromagnetycznych.

• Modele absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Metody doświadczalne i numeryczne wyznaczania SAR.

• Podstawy techniki modelowania cybernetycznego układów biologicznych.

• Komórka nerwowa i jej modele.

• Biologiczne i techniczne systemy percepcyjne.

• Biomateriały i ich zastosowania.

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia :

• Badanie potencjałów wywołanych mózgu

• Badanie elektrookulografii (EOG)

• Uczestnictwo w badaniach fMRI oraz analizę uzyskanych lub retrospektywnych danych w oparciu o oprogramowanie SPM8.

• Badanie charakterystyk promieniowania elektromagnetycznego przed i po przejściu przez próbkę biologiczną.

• Badanie stanowisk emitujących promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie Mega- i Giga-hercowym; oznaczanie stref zagrożenia.

Literatura:

• Bioelectromagnetism - Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields , Jaakko Malmivuo, Robert Plonsey, New York, Oxford, Oxford University Press 1995 (http://www.bem.fi/book)

• Biomagnetyzm, Z. Dunajski, Wyd. Komunikacji i Łączności, W-wa 1990

• Biological Effects of Elektromagnetic Fields Ch. Polk and E. Postow, CRC Press, New York 1996

• Biological Effects of Electromagnetic Fields, P. Stavroulakis (Ed.), Springer, 2003

• Pomiary pól elektromagnetycznych w polu bliskim H. Trzaska, PWN W-wa, Wrocław 1998

• Problemy biocybernetyki, R. Tadeusiewicz, 1994 PWN Wa-wa

• Neurocybernetyka teoretyczna, R. Tadeusiewicz, 2009 Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego

• Mass Action In The Nervous System, W. J. Freeman, Academic Press New York San Francisco London 2004 (http://sulcus.berkeley.edu/wjf/MANS/MANS.pdf)

• Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, red. serii: M. Nałęcz, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT W-wa 2002; tom1 Biosystemy,red. tomu: J. Doroszewski, R. Tarnecki, W. Zmysłowski, tom 3. Sztuczne narządy red. tomu: M. Darowski, T. Orłowski, A. Weryński, J.M. Wójcicki, tom 4. Biomateriały red. tomu: Stanisław Błażewicz, Leszek Stoch, tom 6. Sieci neuronowe red. tomu: W. Duch, J. Korbicz, L. Rutkowski, R. Tadeusiewicz

Efekty uczenia się:

Posiada pogłębioną wiedzę na temat bioelektryczności i biomagnetyzmu i wybranych elementów biocybernetyki

Rozumie opis zjawisk bioelektromagnetycznych w ramach wybranych modeli

Zna podstawy funkcjonowania aparatury naukowej i medycznej wykorzystywanej dla potrzeb bioelektromagnetyzmu

Ma ogólną wiedzę o aktualnych kierunkach rozwoju bioelektromagnetyzmu i biocybernetyki

Umie wybrać właściwą metodę pomiarową dla konkretnego problemu z zakresu bioelektromagnetyzmu

Potrafi korzystać z literatury fachowej polskiej i zagranicznej aby poszerzyć swoją wiedzę , wyciągać wnioski i formułować opinie

Potrafi współdziałać w planowaniu i realizacji zadań badawczych z bioelektromagnetyzmu

Ma świadomość odpowiedzialności za podejmowanie inicjatywy badań z zakresu bioelektromagnetyzmu i biocybernetyki, rozumie społeczne aspekty stosowania zdobytej wiedzy oraz związaną z tym odpowiedzialność

Metody i kryteria oceniania:

Aktywna postawa w czasie wykładów, zainteresowanie problematyką rzetelne wykonywanie pomiarów na laboratorium.

Student zalicza kolokwium wstępne mające wykazać, ze zapoznał się zagadnieniami teoretycznymi dotyczącymi konkretnego badania eksperymentalnego. Wykonanie badania.

Pisemne sprawozdanie z ćwiczenia, zawierające analizę wyników i błędów.

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie laboratorium; zakres materiału obejmuje wszystkie zagadnienia omawiane na wykładzie.

Ocena końcowa składa się z 70% oceny z wykładu i 30% z laboratorium. skala ocen 2-5

Zajęcia w cyklu "semestr letni 2020/2021" (zakończony)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karina Maciejewska
Prowadzący grup: Teresa Kasprzyk-Kucewicz, Karina Maciejewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Sposób ustalania oceny końcowej:

Ocena końcowa ustalana jest na podstawie oceny uzyskanej z laboratorium oraz egzaminu, jako średnia tych dwóch ocen.

Pełny opis:

W ramach przedmiotu student uzyskuje wiedzę i umiejętności z zakresu bioelektryczności i biomagnetyzmu. Poszerza nabytą na poprzednich etapach studiów wiedzę z działów fizyki, jakimi są elektryczność i magnetyzm, na gruncie badania organizmów żywych, w szczególności w zastosowaniach medycznych, czyli dotyczących człowieka. Dodatkowo student zapoznaje się z elementami biocybernetyki, m.in. z podstawowymi informacjami o modelowaniu cybernetycznym.

Zajęcia w cyklu "semestr letni 2021/2022" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jerzy Dajka
Prowadzący grup: Jerzy Dajka, Agnieszka Kiełboń
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "semestr letni 2022/2023" (zakończony)

Okres: 2023-02-27 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jerzy Dajka
Prowadzący grup: Jerzy Dajka, Teresa Kasprzyk-Kucewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "semestr letni 2023/2024" (w trakcie)

Okres: 2024-02-19 - 2024-09-30

Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karina Maciejewska
Prowadzący grup: Teresa Kasprzyk-Kucewicz, Karina Maciejewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Sposób ustalania oceny końcowej:

Ocena końcowa ustalana jest na podstawie oceny uzyskanej z laboratorium oraz egzaminu, jako średnia tych dwóch ocen.

Pełny opis:

W ramach przedmiotu student uzyskuje wiedzę i umiejętności z zakresu bioelektryczności i biomagnetyzmu. Poszerza nabytą na poprzednich etapach studiów wiedzę z działów fizyki, jakimi są elektryczność i magnetyzm, na gruncie badania organizmów żywych, w szczególności w zastosowaniach medycznych, czyli dotyczących człowieka. Dodatkowo student zapoznaje się z elementami biocybernetyki, m.in. z podstawowymi informacjami o modelowaniu cybernetycznym.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Ślaski w Katowicach.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)