Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Sinir Mühendisliğine GirişBME350035300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Biyomedikal Mühendisliği Lisans Programı
Seçmeli @ Bilgisayar Mühendisliği Lisans Programı
Seçmeli @ Elektrik Mühendisliği Lisans Programı
Seçmeli @ Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Lisans Programı
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimBiyomedikal Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüGörkem SERBES
Dersi Veren(ler)Görkem SERBES
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu ders, nöroanatomi, nörofizyoloji/elektrofizyoloji, elektrokimya, biyoelektrik alan teorisi, biyomedikal enstrümantasyon, devre teorisi, hesaplamalı sinirbilim, tıbbi cihazlar, nöroloji, beyin cerrahisi, klinik deneyler, biyomalzemeler ve hücresel sinirbilim gibi birçok alan ile örtüşen sinir mühendisliğine bir giriş yapmak için tasarlanmıştır.
Dersin İçeriğiSinir Mühendisliği, Nöronlar ve sinirsel sinyalizasyon, Zaman-Frekans Analizi, İğnecik sıralama, Temel Bileşen Analizi, Beyin-Makine Arayüzleri, Retinal İmplantlar, Koklear İmplantlar, EEG, EMG, ECoG, Derin Beyin Stimülasyonu
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Slaytlar sınıfın web sitesinde yayınlanacaktır. Ders notlarında sunulan materyallerden öğrenciler sorumludur. Bazı ödevler ve tüm projeler için MATLAB yazılımı kullanılacaktır.
  • Önerilen Yardımcı Kitaplar:
  • Rao, R.P., 2013. Brain-computer interfacing: an introduction. Cambridge University Press.
  • Neuroengineering, 1st Edition, Daniel J. DiLorenzo, Joseph D. Bronzino, CRC Press
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Beyin anatomisi, kimyası ve fonksiyonunun temel ilkelerini anlamak [2]
  2. Nörofizyolojik kayıt ve görüntüleme teknolojilerinin ilkeleri hakkında bilgi edinmek [4]
  3. Sinir mühendisliğinin duyusal, motor, nörolojik ve zihinsel bozukluklardaki uygulamaları hakkında bilgi edinmek [4]
  4. Sinir mühendisliğinde kullanılan sinyal işleme ve makine öğrenme yöntemleri hakkında bilgi edinmek [1]
  5. Sinir mühendisliğindeki mevcut zorlukları ve alanın yöneldiği teknolojileri anlamak [4]

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Sinir Mühendisliği Kavramlarına Genel Bakış. Sinir mühendisliğinin tanımı ve sinir mühendisliğinin faydaları. Sinir mühendisliği uygulamalarına ve nöroteknolojik ilerleme türlerine hızlı bir girişDers Notları 1
2Nöronun ve nöronların aksiyon potansiyelleri aracılığıyla iletişiminin tanıtılması. Merkezi Sinir Sisteminin Hücresel (Mikroskopik) YapısıDers Notları 2
3Merkezi Sinir Sisteminin Anatomik (Makroskopik) Yapısı. Duyum, Görme, İşitme, Tat, Koku ve Somatosensasyonun SinirbilimiDers Notları 3
4Nörolojik Hastalıklar ve Yaralanmalar. Omurilik hasarı, İnme, anevrizma, hipoksi. Parkinson Hastalığı, Multiple skleroz, Epilepsi ve Alzheimer HastalığıDers Notları 4
5Beynin Kaydedilmesi ve Uyarılması. Non-invaziv Kayıt Teknikleri. Elektroensefalografi (EEG), Manyetoensefalografi (MEG), İşlevsel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI), İşlevsel Yakın Kızılötesi (fNIR) GörüntülemeDers Notları 5
6Kaydedilen beyin sinyallerine uygulanan Sinyal İşleme yöntemleri. Zaman alanı analizi. Statik Spektral Analiz. Fourier Dönüşümü ve Hızlı Fourier DönüşümüDers Notları 6
7Zaman-Frekans Analizi. Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümü ve Dalgacık DönüşümüDers Notları 7
8Ara Sınav 1
9İnvaziv ve Yarı İnvaziv Kayıt Teknikleri. Mikroelektrotlar, Hücre İçi Kayıt ve Hücre Dışı Kayıt. Elektrokortikografi (EKoG). Bir Beyin Bilgisayar Arayüzü (BBA) Oluşturma.Ders Notları 8
10İnvaziv, Yarı İnvaziv ve İnvaziv Olmayan BBA'lar. İnvaziv BBA'larda İğnecik tespiti ve İğnecik sıralama.Ders Notları 9
11BBA'larda Makine Öğrenimi. Sınıflandırma ve kümeleme. Destek Vektör MakineleriDers Notları 10
12Beyin uyarımı. Derin beyin stimülasyonu: implante edilebilir elektrotlar; Parkinson hastalığı uygulamaları. İşitme Sistemi Mühendisliği Uygulaması: Koklear İmplantlar. Görsel Sistem Mühendisliği Uygulaması: Retinal İmplantlarDers Notları 11
13BBA'ların uygulamaları ve Endüstri oyuncularıDers Notları 12
14Öğrenci Sunumları-
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev210
Sunum/Jüri
Projeler120
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati133
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması133
Derse Özgü Staj
Ödev25
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler120
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok