ECTS - EUROPEAN CREDIT TRANSFER SYSTEM PROGRAMMA SOCRATES/ERASMUS I ROMA01 CONSIGLIO DI AREA DIDATTICA IN SCIENZE E TECNOLOGIE FISICHE, SCIENZE FISICHE E SCIENZE DELL’UNIVERSO DIPARTIMENTO DI FISICA ANNO ACCADEMICO 2012-2013 CORSO DI LAUREA (CdLM) MAGISTRALE Denominazione CdLM: Sede "Fisica" Dipartimento di Fisica – P.le A. Moro, 2 – 00185 Roma Sito Web http://www.phys.uniroma1.it Codice CdLM 16076 Classe di laurea Reti Neurali Denominazione INSEGNAMENTO LM-17 Settore Scientifico-disciplinare (SSD) Crediti ECTS 6 Anno di corso 1 Codice esame FIS/02 Tipo attività formativa Semestre 1007603 Affine - Integrativo Secondo(ved. Calendario didattico) Docente(i) titolare (i) dell’insegnamento Prof. P. Del Giudice Orario di ricevimento Contattare il doc via mail : [email protected] Pre-requisiti Nessun pre-requisito richiesto Obiettivi formativi dell’insegnamento Conoscenza dei modelli principali di attività nervosa, dal singolo neurone a reti di neuroni, con particolare enfasi sul ruolo del rumore. (conoscenze e competenze) Knowledge of the main models of neural activity, from the single neuron to networks of neurons, with special emphasis on the role of noise. Programma di massima Introduzione alla neurofisiologia e alle tecniche di misura dell’attività nervosa. Membrana neuronale ed equilibrio ionico Generazione del potenziale d’azione – equazioni di Hodgkin-Huxley Conduzione passiva del segnale; Cable theory; cenni alla descrizione di un albero dendritico Descrizione stocastica dei canali ionici e del rilascio sinaptico di neurotrasmettitori Riduzione dimensionale delle equazioni di Hodgkin-Huxley – modello di FitzHugh – Nagumo Generalità sui sistemi eccitabili in assenza e in presenza di rumore; cenni alla risonanza stocastica e alla risonanza di coerenza in sistemi neuronali Modelli integrate-and-fire di singolo neurone con input stocastico, approssimazione di diffusione ed equazione di Fokker-Planck; funzione di trasferimento. Reti di neuroni integrate-and-fire; teoria di campo medio Modelli di memoria associativa e modello di Hopfield; modelli di decisione percettiva Introduction to neurophysiology Neuronal membrane and ionic equilibrium Generation of action potential; Hodgkin-Huxley equations Passive propagation of signals; Cable theory; outline of models of dendritic trees Stochastic models of ionic channels; stochastic neurotransmitter release at a synapse Dimensional reduction of Hodgkin-Huxley equations – FitzHugh-Nagumo model General features of excitable systems with and without noise; stochastic resonance and coherence resonance in neuronal systems Integrate-and-fire single neuron models with stochastic input, diffusion approximation and Fokker-Planck equation; gain function Networks of integrate-and-fire neurons; mean field theory Models of associative memory and Hopfield model; models of perceptual decision Slide del corso che verranno rese disponibili a fine corso Articoli di rassegna che verranno resi disponibili attraverso una pagina web Bibliografia Modalita’ di apprendimento ed insegnamento Lezioni e Seminari Impegno per l’apprendimento espresso in ORE Laboratorio assistito Studio individuale Totale ore 102 150 48 Modalità dell’esame e peso % Commissione d’esame Prove in itinere Prova Scritta Prova Orale Tesina o relazione laboratorio 100 Enzo Marinari e Giorgio Parisi (da confermare) Orario delle lezioni Calendario esami 100 %