Mente y Cerebro I
Código: 106578 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 2504392 Inteligencia Artificial / Artificial Intelligence | FB | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Margalida Coll Andreu
- Correo electrónico:
- margalida.coll@uab.cat
Equipo docente
- Elena Martin Garcia
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Esta asignatura no tiene prerrequisitos.
Objetivos y contextualización
Esta asignatura tiene como objetivo general que los estudiantes comprendan el funcionamiento del sistema nervioso y las bases neurales de los procesos cognitivos, así como las interrelaciones bidireccionales entre la neurociencia y la inteligencia artificial. Para que ello sea posible, los objetivos específicos son:
1. Conocer y comprender los fundamentos anatómicos, celulares y moleculares del procesamiento de información en el sistema nervioso.
2. Entender los mecanismos de plasticidad en el sistema nervioso, desde el nivel sináptico a la reorganización funcional multimodal vinculada a la experiencia.
3. Conocer y comprender las bases neurales del procesamiento de información sensorial a diversos niveles del sistema nervioso.
4. Conocer y comprender las bases neurales del aprendizaje y la memoria, y de las emociones.
5. Conocer las principales técnicas de registro y estimulación de la actividad neural, e identificar aplicaciones prácticas basadas en la inteligencia artificial.
Competencias
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Comunicarse de manera efectiva, tanto de forma oral como escrita, utilizando adecuadamente los recursos comunicativos necesarios y adaptándose a las características de la situación y de la audiencia.
- Identificar, comprender y analizar las características fundamentales de los procesos cognitivos humanos y de sus bases neurales, y relacionarlos con los procesos de los sistemas inteligentes automáticos.
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- Trabajar de forma autónoma, con responsabilidad e iniciativa, planificando y gestionando el tiempo y los recursos disponibles, adaptándose a las situaciones imprevistas.
Resultados de aprendizaje
- Analizar las desigualdades por razón de sexo/género y los sesgos de género en el ámbito de conocimiento propio.
- Comprender los mecanismos de procesamiento de información a nivel sináptico y de sistemas neurales.
- Comunicarse de manera efectiva, tanto de forma oral como escrita, utilizando adecuadamente los recursos comunicativos necesarios y adaptándose a las características de la situación y de la audiencia.
- Conocer la neurobiología de la audición, y comprender sus implicaciones y aplicaciones en el ámbito de la inteligencia artificial.
- Conocer la neurobiología de los sistemas somestésicos, y comprender sus implicaciones y aplicaciones en el ámbito de la inteligencia artificial.
- Conocer las principales técnicas de registro de la percepción y a nivel conductual y cognitivo (psicofísica), y entender la utilidad y limitaciones de las mismas.
- Conocer las principales técnicas de registro y estimulación de la actividad neural y entender la utilidad y limitaciones de las mismas.
- Identificar las principales características anatómicas e histológicas del sistema nervioso, así como las bases celulares, moleculares y electrofisiológicas de la transmisión sináptica química.
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- Relacionar los diferentes mecanismos y tipos de plasticidad sináptica con la plasticidad cognitiva y conductual, y de manera particular con el aprendizaje y la memoria.
- Trabajar de forma autónoma, con responsabilidad e iniciativa, planificando y gestionando el tiempo y los recursos disponibles, adaptándose a las situaciones imprevistas.
Contenido
1. Introducción: La interrelación entre neurociencias e inteligencia artificial
- Cerebros biológicos e inteligencia artificial
- Aplicaciones de la inteligencia artificial en la neurociencia y en el estudio de la conducta y las funciones mentales.
2. Estructura y función del sistema nervioso: Niveles molecular, celular y sináptico
2.1. Las células del sistema nervioso
2.2. Potencial de membrana, potencial de acción y transmisión sináptica.
2.3. Mecanismos de plasticidad sináptica.
2.4. Redes neuronales biológicas.
3. Estructura y función del sistema nervioso: nivel de sistemas.
3.1. Principales divisiones del sistema nervioso y su organización.
4. Técnicas de registro y de estimulación de la actividad neural
4.1. Técnicas electrofisiológicas de estimulación y registro de poblaciones neuronales y de neuronas individuales
4.2. Técnicas de imagen de calcio
4.3. Optogenética
4.4. Neuroimagen estructural y funcional.
4.5. Interfaces neurales
5. Cómo el cerebro percibe el mundo.
5.1. Organización general de los sistemas sensoriales
5.2. Transducción y codificación en los sistemas somatosensoriales
5.3. Transducción y codificación en el sistema auditivo
6. Cómo el cerebro aprende, recuerda y olvida
6.1. Sistemas cerebrales de la memoria: Bases neurales de los sistemas implícito y explícito
6.2. Recuerdo, extinción, olvido y plasticidad sináptica
7. Bases biológicas de las motivaciones y las emociones
7.1. Componentes de las emociones
7.2. Bases neurales de la comprensión y laexpresión de las emociones
7.3. El sistema neural del refuerzo y sus alteraciones. Las adicciones
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales | 24 | 0,96 | 8, 10, 2, 7, 6, 4, 5 |
| Prácticas de aula | 22 | 0,88 | 1, 3, 8, 10, 9, 2, 7, 6, 4, 5 |
| Prácticas de laboratorio | 4 | 0,16 | 3, 8, 9, 2 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías (individuales y en grupo) | 20 | 0,8 | 1, 8, 10, 9, 2, 7, 6, 4, 5 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 50 | 2 | 8, 10, 2, 7, 6, 4, 5, 11 |
| Trabajo en equipo | 21 | 0,84 | 3, 9, 11 |
La metodología incluye diferentes tipos de actividades. Se programarán clases magistrales, seminarios, prácticas de laboratorio y actividades supervisadas y autónomas a lo largo del curso.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Evidencia 1. Entrega de actividades de seguimiento | 30% | 4 | 0,16 | 1, 8, 10, 2, 7, 6, 4, 5, 11 |
| Evidencia 2. Trabajo en equipo basado en artículos científicos | 20% | 2 | 0,08 | 1, 3, 10, 9, 2, 7, 6, 4, 5, 11 |
| Evidencia 3. Examen parcial | 15% | 1 | 0,04 | 8, 2, 7, 6 |
| Evidencia 4. Examen final | 35% | 2 | 0,08 | 1, 8, 10, 2, 7, 6, 4, 5 |
La evaluación de esta asignatura se hará de manera continuada y tiene una función claramente formativa.
Las competencias de esta asignatura se evaluarán mediante: actividades de seguimiento, presentaciones en equipo y exámenes.
Las evidencias de aprendizaje que los/las estudiantes deberán entregar se referirán a los contenidos y competencias que se hayan trabajado en las clases teóricas, los seminarios y las prácticas de laboratorio.
El sistema de evaluación se organiza en cuatro evidencias, cada una de las cuales tiene un peso específico en la nota final:
- Evidencia 1. Trabajo continuado a partir de ejercicios realizados en clase o vía moodle: 30%
- Evidencia 2. Trabajo en equipo basado en artículos científicos: 20%
- Evidencia 3. Examen parcial, que se realizará a mitad del semestre: 15%
- Evidencia 4. Examen final, que se realizará al final del semestre e incluirá contenidos de toda la materia: 35%
Asignatura superada
La asignatura se considera superada cuando el/la estudiante obtiene una nota igual o superior a 5 y ha presentado evidencias con un peso de como mínimo el 65% de la nota.
Recuperación
Para poder presentarse a la prueba de recuperación es necesario cumplir los siguientes requisitos: a) haber presentado evidencias con un peso de como mínimo dos tercios de la nota de la asignatura; y b) haber obtenido una nota igual o superior a 3.5 e inferior a 5.
La prueba de recuperación consistirá en un examen de toda la materia, que incluirá preguntas sobre los contenidos teóricos y la resolución de ejercicios prácticos. La nota máxima que se podrá obtener si se supera la prueba de recuperación será de Aprobadocon una nota cuantitativa de 5.
No evaluable
Aquellos/as estudiantes que hayan entregado evidencias con un peso inferior al 40% de la nota de la asignatura tendrán la calificación de "No evaluable".
Evaluación única
Esta asignatura no ofrece la posibilidad de acogerse a evaluación única (acto único evaluativo).
Bibliografía
Libros y artículos
Carlson, N.R.; Birkett, M.A. (2017). Physiology of Behavior, Global edition. Pearson Education (versió en paper i versió online disponibles a la biblioteca).
Eysenck, MW & Keane, M.T. (2020). Cognitive Psychology. A student’s book (8th Edition). Psychology Press.
Macpherson T, Churchland A, Sejnowski T, DiCarlo J, Kamitani Y, Takahashi H, Hikida T. Natural and Artificial Intelligence: A brief introduction to the interplay between AI and neuroscience research. Neural Netw. 2021 Dec;144:603-613. doi: 10.1016/j.neunet.2021.09.018.
Páginas web
https://www.ebrains.eu/
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PAUL) Prácticas de aula | 711 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 711 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 712 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |
| (TE) Teoría | 71 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |