授课语言

中文

当前课程费用

23,930

位置

上海

X ACADEMY
全球开拓者峰会
-


2024.07.25 - 08.07

主修课 X-Core

认知神经科学

Cognitive Neuroscience

COURSE INTRO

课程简介 01

COURSE INTRO

课程简介 01

大脑是人体最奇妙的器官。脑掌管人对外界的认知,其神经元之间的电信号仿佛夜空中的繁星。随着现代技术发展,人对脑的理解逐渐深入,诸如 AI 等受神经科学启发的产业得到了前所未有的发展。但是,对人脑和心智的探索无疑还有很长的路要走,下一个 AI 的里程碑式突破似乎遥遥无期,而认知神经科学正是当下最有力的探索手段

「BioX 认知神经科学」将带你深入了解大脑基本结构、高级认知功能等内容。通过认知实验学习实验原理并加深理论理解;通过论文研读与圆桌讨论探讨神经科学、心理学、语言学等学科的交叉性,结合当前热门的脑机接口等议题,思考、讨论认知神经未来前沿科技的可能性

大脑是人体最奇妙的器官。脑掌管人对外界的认知,其神经元之间的电信号仿佛夜空中的繁星。随着现代技术发展,人对脑的理解逐渐深入,诸如 AI 等受神经科学启发的产业得到了前所未有的发展。但是,对人脑和心智的探索无疑还有很长的路要走,下一个 AI 的里程碑式突破似乎遥遥无期,而认知神经科学正是当下最有力的探索手段

「BioX 认知神经科学」将带你深入了解大脑基本结构、高级认知功能等内容。通过认知实验学习实验原理并加深理论理解;通过论文研读与圆桌讨论探讨神经科学、心理学、语言学等学科的交叉性,结合当前热门的脑机接口等议题,思考、讨论认知神经未来前沿科技的可能性

COURSE OUTCOME

课程产出 02

COURSE OUTCOME

课程产出 02

结合所学,以科研海报或综述写作的形式作为课程产出。


*最终产出的类型与内容,以探索者在参与顶点项目 X-Capstone 后的成品为准

结合所学,以科研海报或综述写作的形式作为课程产出。


*最终产出的类型与内容,以探索者在参与顶点项目 X-Capstone 后的成品为准

COURSE CONTENTS

课程内容 03

COURSE CONTENTS

课程内容 03

01 认知神经科学基础

理论:了解神经科学的分类(计算神经科学、认知神经科学、分子神经科学等),学习神经科学的研究步骤,动物模型的建立与实验分析方法。学习神经科学宏观到微观尺度的研究方法(宏观、介观、微观),包括结构性与功能性脑成像、神经元膜片钳、基因敲除等。


02 神经元和突触传导

理论:课程将详细介绍神经元电生理,包括神经元与神经胶质细胞的分类与结构、神经元静息膜电位与动作电位的机制、神经元突触类型与可塑性,以及中枢神经系统的突触整合原理。理解神经递质的判定标准、原理及释放机制。学习Nernst与Goldman方程的原理与应用。


03 感觉到知觉:简单反射、视觉、听觉

理论:学习简单反射的神经环路与作用机制,兴奋性与抑制性神经元与神经环路的常见模式。学习视觉系统中,初级、中级、高级视觉处理的机制;理解视错觉的产生与预测性感知理论。学习听觉系统中内耳的信号传输功能、听觉中枢神经系统、听觉信号的整合、声音的定位机制等。

实验:视听错觉实验


04 感觉到知觉:体感与运动系统

理论:简介体感系统中躯体感觉的传导机制与感觉信号的编码与加工,包括机械性感觉、温度觉、痛觉、本体感觉的传导通路与机制。了解疼痛的类型、传导与组分分类;疼痛的闸门学说;躯体感觉的拓扑映射。简介运动系统中基底神经节的运动控制,以及运动系统相关的神经退行性疾病的神经机制与治疗手段(包括帕金森综合症(PD),亨廷顿舞蹈症,肌萎缩侧索硬化症(ALS)等)

实验:橡胶手实验,刺激分辨实验等。


05 知觉与意识

理论:深入了解从感觉到知觉的转换过程及其规律,探索经验如何影响知觉、知觉的恒常性、深度知觉和面部识别等。介绍注意力的不同类型,认知心理学实验的方法,以及注意力缺陷与多动障碍(ADHD)的神经机制和治疗方法。探讨当前主流的意识理论,如高阶理论和全局工作空间理论等。理解睡眠的不同阶段、脑电波的分类与基本原理,EEG检测的原理,以及睡眠-觉醒周期中的神经调节系统和相关核团的相互抑制作用


06 情绪与情感障碍

理论:探索情绪的神经心理学理论,杏仁核在情绪加工中的角色,以及额叶皮层如何调节边缘系统(包括杏仁核和下丘脑);讨论情感障碍的表现、病理学特点、遗传及分子机制和治疗方法。了解认知行为疗法,探索情绪与记忆之间的联系,以及新型疗法在情绪障碍治疗中的应用。


07 动机与高级认知功能

理论:探讨动机与情绪之间的联系,动机相关脑区及多巴胺通路的神经机制,以及多巴胺或奖赏系统如何调节情。研究多巴胺在成瘾神经机制、运动控制及运动相关疾病中的角色,包括其对行为和情绪的广泛影响。前额叶的认知功能:深入了解前额叶在控制、工作记忆和认知灵活性方面的作用,探索其在高级认知过程中的关键作用。精神疾病的研究进展:分析强迫症(OCD)、精神分裂症等精神疾病的表型、病理学、遗传和分子机制,以及当前的治疗方法。


08 学习和记忆

理论:探索记忆的分类、不同类型记忆的存储与提取过程,以及显性记忆中的情境和语义记忆,隐性记忆对感知启动效应的支持。了解工作记忆及其与前额叶皮层的关系,海马体中的长时程增强(LTP)和突触传递中的长时程抑制(LTD)机制,以及染色质结构的表观遗传学在长期突触可塑性中的作用。讨论阿尔茨海默病、自闭症谱系障碍、唐氏综合征等疾病的临床特征、病理学、遗传和分子机制,及其治疗方法。


09 大脑、类脑与未来展望

理论:定义智能和复杂系统,概述人工智能的发展阶段,介绍其架构,探讨结构性与功能性模拟,并对未来发展进行展望。讨论人脑中的空间认知地图和抽象概念空间的认知机制,包括内嗅皮层的网格细胞与海马位置细胞在空间认知中的作用,以及它们如何影响社会关系和语义认知。探索虚拟现实和增强现实技术,深脑刺激(DBS)以及脑机接口(BCI)的脑电解码在神经与精神疾病治疗中的临床应用。

01 认知神经科学基础

理论:了解神经科学的分类(计算神经科学、认知神经科学、分子神经科学等),学习神经科学的研究步骤,动物模型的建立与实验分析方法。学习神经科学宏观到微观尺度的研究方法(宏观、介观、微观),包括结构性与功能性脑成像、神经元膜片钳、基因敲除等。


02 神经元和突触传导

理论:课程将详细介绍神经元电生理,包括神经元与神经胶质细胞的分类与结构、神经元静息膜电位与动作电位的机制、神经元突触类型与可塑性,以及中枢神经系统的突触整合原理。理解神经递质的判定标准、原理及释放机制。学习Nernst与Goldman方程的原理与应用。


03 感觉到知觉:简单反射、视觉、听觉

理论:学习简单反射的神经环路与作用机制,兴奋性与抑制性神经元与神经环路的常见模式。学习视觉系统中,初级、中级、高级视觉处理的机制;理解视错觉的产生与预测性感知理论。学习听觉系统中内耳的信号传输功能、听觉中枢神经系统、听觉信号的整合、声音的定位机制等。

实验:视听错觉实验


04 感觉到知觉:体感与运动系统

理论:简介体感系统中躯体感觉的传导机制与感觉信号的编码与加工,包括机械性感觉、温度觉、痛觉、本体感觉的传导通路与机制。了解疼痛的类型、传导与组分分类;疼痛的闸门学说;躯体感觉的拓扑映射。简介运动系统中基底神经节的运动控制,以及运动系统相关的神经退行性疾病的神经机制与治疗手段(包括帕金森综合症(PD),亨廷顿舞蹈症,肌萎缩侧索硬化症(ALS)等)

实验:橡胶手实验,刺激分辨实验等。


05 知觉与意识

理论:深入了解从感觉到知觉的转换过程及其规律,探索经验如何影响知觉、知觉的恒常性、深度知觉和面部识别等。介绍注意力的不同类型,认知心理学实验的方法,以及注意力缺陷与多动障碍(ADHD)的神经机制和治疗方法。探讨当前主流的意识理论,如高阶理论和全局工作空间理论等。理解睡眠的不同阶段、脑电波的分类与基本原理,EEG检测的原理,以及睡眠-觉醒周期中的神经调节系统和相关核团的相互抑制作用


06 情绪与情感障碍

理论:探索情绪的神经心理学理论,杏仁核在情绪加工中的角色,以及额叶皮层如何调节边缘系统(包括杏仁核和下丘脑);讨论情感障碍的表现、病理学特点、遗传及分子机制和治疗方法。了解认知行为疗法,探索情绪与记忆之间的联系,以及新型疗法在情绪障碍治疗中的应用。


07 动机与高级认知功能

理论:探讨动机与情绪之间的联系,动机相关脑区及多巴胺通路的神经机制,以及多巴胺或奖赏系统如何调节情。研究多巴胺在成瘾神经机制、运动控制及运动相关疾病中的角色,包括其对行为和情绪的广泛影响。前额叶的认知功能:深入了解前额叶在控制、工作记忆和认知灵活性方面的作用,探索其在高级认知过程中的关键作用。精神疾病的研究进展:分析强迫症(OCD)、精神分裂症等精神疾病的表型、病理学、遗传和分子机制,以及当前的治疗方法。


08 学习和记忆

理论:探索记忆的分类、不同类型记忆的存储与提取过程,以及显性记忆中的情境和语义记忆,隐性记忆对感知启动效应的支持。了解工作记忆及其与前额叶皮层的关系,海马体中的长时程增强(LTP)和突触传递中的长时程抑制(LTD)机制,以及染色质结构的表观遗传学在长期突触可塑性中的作用。讨论阿尔茨海默病、自闭症谱系障碍、唐氏综合征等疾病的临床特征、病理学、遗传和分子机制,及其治疗方法。


09 大脑、类脑与未来展望

理论:定义智能和复杂系统,概述人工智能的发展阶段,介绍其架构,探讨结构性与功能性模拟,并对未来发展进行展望。讨论人脑中的空间认知地图和抽象概念空间的认知机制,包括内嗅皮层的网格细胞与海马位置细胞在空间认知中的作用,以及它们如何影响社会关系和语义认知。探索虚拟现实和增强现实技术,深脑刺激(DBS)以及脑机接口(BCI)的脑电解码在神经与精神疾病治疗中的临床应用。

PREREQUISITES

前置要求 04

PREREQUISITES

前置要求 04

需要高中生物、化学基础,建议有一定分子生物学及神经科学基础。

需要高中生物、化学基础,建议有一定分子生物学及神经科学基础。

"XA 给我自己带来了什么, CS 素养的提高自是不必说,我更感谢的是,能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT,CIT 学生,请教了无所不能 debug 的助教,也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的,但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。

这条路好长,去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗,造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的:我们永远都还可以更勇敢一点。"

Haiyi Jin 探索者
复旦大学

"XA 给我自己带来了什么, CS 素养的提高自是不必说,我更感谢的是,能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT,CIT 学生,请教了无所不能 debug 的助教,也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的,但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。

这条路好长,去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗,造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的:我们永远都还可以更勇敢一点。"



Haiyi Jin 探索者
复旦大学

"XA 给我自己带来了什么, CS 素养的提高自是不必说,我更感谢的是,能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT,CIT 学生,请教了无所不能 debug 的助教,也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的,但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。

这条路好长,去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗,造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的:我们永远都还可以更勇敢一点。"

Haiyi Jin 探索者
复旦大学

MENTORS

课程导师 05

MENTORS

课程导师 05

肖晓 Xiao Xiao

2023 学术导师

复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员、博士生导师

复旦大学认知神经科学中心执行主任


研究方向为情绪和学习记忆的神经机制研究和临床应用。曾以第一作者或通讯作者(含共同)在神经科学国际权威期刊上共发表论文 16 篇。主持及参与国家自然科学基金、上海市科委启明星人才计划、科技部科技创新 2030 重大项目(脑科学计划)、科技部重大研发计划等项目。获批发明专利 4 项,实用新型专利 2 项。著有科普类中文专著 1 部,英文译著 2 本。

肖晓 Xiao Xiao

2023 学术导师

复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员、博士生导师

复旦大学认知神经科学中心执行主任


研究方向为情绪和学习记忆的神经机制研究和临床应用。曾以第一作者或通讯作者(含共同)在神经科学国际权威期刊上共发表论文 16 篇。主持及参与国家自然科学基金、上海市科委启明星人才计划、科技部科技创新 2030 重大项目(脑科学计划)、科技部重大研发计划等项目。获批发明专利 4 项,实用新型专利 2 项。著有科普类中文专著 1 部,英文译著 2 本。

ACADEMIC LEADS

课程助教 06

ACADEMIC LEADS

课程助教 06

罗得之 Dezhi

2023 学术助教

密歇根大学安娜堡分校 认知科学、生物心理学和语言学专业


感兴趣意识/自我及其与情感和语言等系统的关系。2023 在意识科学研究协会(ASSC)年会上做有关高阶情绪意识理论的报告。曾在英国本科语言学协会神经语言学组研究语义整合对现象体验生成的作用。前中国语言学奥林匹克国家队队员、曾获亚太语奥铜牌。重度星战和托尔金爱好者,喜欢乐高电子设计和单机游戏速通。



徐淽昕 Alice

2023 - 2024 学术助教

圣路易斯华盛顿大学认知神经科学专业,辅修设计和统计


高中阶段曾研究不同情绪状态对内源性阿片系统(endogenous opioid system)中内啡肽阵痛机制的影响,曾在 X-Capstone 项目中研究经颅直流电刺激(tDCS)对睡相调节治疗睡眠的可行性。曾进入多个海内外初高中开展神经科学与生物趣味科普课堂,并参与组织圣路易斯地区 Brain Bee 脑科学竞赛。

罗得之 Dezhi

2023 学术助教

密歇根大学安娜堡分校 认知科学、生物心理学和语言学专业


感兴趣意识/自我及其与情感和语言等系统的关系。2023 在意识科学研究协会(ASSC)年会上做有关高阶情绪意识理论的报告。曾在英国本科语言学协会神经语言学组研究语义整合对现象体验生成的作用。前中国语言学奥林匹克国家队队员、曾获亚太语奥铜牌。重度星战和托尔金爱好者,喜欢乐高电子设计和单机游戏速通。



徐淽昕 Alice

2023 - 2024 学术助教

圣路易斯华盛顿大学认知神经科学专业,辅修设计和统计


高中阶段曾研究不同情绪状态对内源性阿片系统(endogenous opioid system)中内啡肽阵痛机制的影响,曾在 X-Capstone 项目中研究经颅直流电刺激(tDCS)对睡相调节治疗睡眠的可行性。曾进入多个海内外初高中开展神经科学与生物趣味科普课堂,并参与组织圣路易斯地区 Brain Bee 脑科学竞赛。

授课语言

中文

当前课程费用

23,930

位置

上海

X ACADEMY
全球开拓者峰会
-


2024.07.25 - 08.06

位置

上海

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2024.07.25 - 08.07

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主修课师生比怎么样?

在每一年的 X ACADEMY 暑期项目中,导师 + 助教与探索者数量的比例为 1 : 5,每门课程将会有 1 - 2 名导师及 2 - 5 位课程助教(学术领袖),相比于传统的大班课,你将得到更为充足的交流和学习机会。

听说 X ACADEMY 的主修课非常硬核,开课时会不会跟不上?

在 X ACADEMY 我只能学习一门主修课程吗?

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OUR CIVILIZATION WAS BUILT ON TECHNOLOGY. OUR CIVILIZATION IS BUILT ON TECHNOLOGY. TECHNOLOGY IS THE GLORY OF HUMAN AMBITION AND ACHIEVEMENT, THE SPEARHEAD OF PROGRESS, AND THE REALIZATION OF OUR POTENTIAL. FOR HUNDREDS OF YEARS, WE PROPERLY GLORIFIED THIS – UNTIL RECENTLY. WE, AT X ACADEMY, ARE HERE TO REVITALIZE THAT SPIRIT. TO US, THE FUTURE IS A CANVAS OF VAST POSSIBILITY, PAINTED WITH THE BRUSHES OF INNOVATION, CREATIVITY, AND OPTIMISM. WE BELIEVE IN A FUTURE WHERE TECHNOLOGY CONTINUES TO BE THE BACKBONE OF ADVANCEMENT, NOT JUST IN MATERIAL TERMS BUT AS A MEANS TO ELEVATE HUMAN EXPERIENCE AND CONSCIOUSNESS. WE ARE THE FUTURE OPTIMISTS, THE DREAMERS, THE MAKERS, AND THE DOERS. WE STAND READY TO COLLABORATE, TO INNOVATE, AND TO BUILD A BETTER TOMORROW WITH YOU. JOIN US, AS WE EMBARK ON THIS JOURNEY TO IGNITE THE FLAMES OF PROGRESS AND TO CHERISH THE TECHNOLOGY THAT MAKES IT POSSIBLE. IT IS TIME, ONCE AGAIN, TO RAISE THE TECHNOLOGY FLAG. IT IS TIME TO BE TECHNO-OPTIMISTS. WITH X ACADEMY, LET'S BUILD A BRIGHTER FUTURE TOGETHER.

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