Bi-weekly seminar on Computational Neuroscience

Регулярный (раз в 2 недели) семинар

по вычислениям в мозге

МФТИ, г. Долгопрудный, Институтский переулок 9, Главный корпус, Зал Ученого совета (ГК119)

каждые две недели, с 29 ноября 2022 года,  17:00-19:00

Ближайшие встречи:    27  февраля, 12 марта  2024г.

Руководитель семинаров

Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий Отделом нейроинформатики Центра оптико-нейронных технологий НИИСИ РАН, Президент-Основатель Ассоциации нейроинформатики Виталий Львович Дунин-Барковский

Dunin-Barkovsky

 

Программа семинаров

29 ноября 2022 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119)

Семинар 1

Первое время мы будем заниматься мозжечком. В частности, попытаемся разобраться, как мозжечок выполняет две достаточно простые задачи. Прилагаются файлы двух экспериментальных работ [Lisberger] [Mauk] на соответствующие темы. На первом заседании мы постараемся понять, как именно мы будем работать.

13 декабря 2022 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 2

Тема: Рассмотрение вопросов по детальной клеточной организации мозжечка.

Вопросы с семинара:

1.       10 клеток Пуркинье. Кто определяет соотношение активности между ними?

2.       Сколько входов у лианных клеток? 

3.       Мелкие клетки ядер (габергические (ГабЭКЯ)). Сколько сигналов? Сколько этих клеток?  Все про анатомию этих клеток.

4.       Правда ли что клетки Пуркинье одной лианной клетки заканчиваются на разных клетках ГлуЭКЯ?

5.       Что известно о синапсах лианных клеток на клетках ядер (ГабЭКЯ, ГлуЭКЯ)?

27 декабря 2022 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 3

17 января 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 4

Тема: О мозжечковой интерпретации выработки мигательного рефлекса
Задача:

Для опыта Eyeblink conditioning (EBC) попробовать нарисовать схему, в которой результаты этого опыта получаются исключительно  за счет выравнивания суммарного входного сигнала на лианной клетке. 

Выравнивание суммарного сигнала на лианной клетке состоит  в том,  что сумма всех поступающих на лианную клетку сигналов становится постоянной во времени за счет пластичности синапсов зернистых клеток на клетках Пуркинье. Суммарный входной сигнал на лианной клетке  становится независимым от времени с точностью до небольшого шума. Пример выравнивания в прилагаемой статье.  

Eyeblink conditioning (EBC) - это выработка мигательного рефлекса на условный стимул (звуковой сигнал) с безусловным стимулом (краткая подача струи воздуха на глаз).

Статьи для обсуждения: 
Dunin-Barkowski, W. L. (2002). Analysis of output of all Purkinje cells controlled by one climbing fiber cell. Neurocomputing, 44, 391-400. [скачать]
Dunin-Barkowski, W., & Gorban, A. (2022) Toward and beyond human-level AI, volume II. Frontiers in Neurorobotics, 16, 303. [скачать

31 января 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 5

Обсуждение статей Y. Bengio и M. Kawato:
Goyal, A., & Bengio, Y. (2022). Inductive biases for deep learning of higher-level cognition. Proceedings of the Royal Society A, 478(2266), 20210068. [скачать]
Sanger, T. D., & Kawato, M. (2020). A cerebellar computational mechanism for delay conditioning at precise time intervals. Neural Computation, 32(11), 2069-2084. [скачать]

14 февраля 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 6

Тема: Мы продолжим обсуждение гипотез о механизмах работы мозжечка. Прилагаются две важные статьи в этой области:
Calame, D. J., Becker, M. I., & Person, A. L. (2021). Cerebellar associative learning underlies skilled reach adaptation. Biorxiv, 2021-12. [скачать]
Kostadinov, D., & Häusser, M. (2022). Reward signals in the cerebellum: origins, targets, and functional implications. Neuron[скачать]

28 февраля 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 7

Тема: Управление с участием мозжечка. Варианты: 
Becker, M. I., & Person, A. L. (2019). Cerebellar control of reach kinematics for endpoint precision. Neuron103(2), 335-348. [скачать]
Heiney, S. A., Wojaczynski, G. J., & Medina, J. F. (2021). Action-based organization of a cerebellar module specialized for predictive control of multiple body parts. Neuron109(18), 2981-2994. [скачать]

14 марта 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Главный корпус, Зал ученого совета (ГК 119) 

Семинар 8

Тема: Что нового в теории гиппокампа

Статья для обсуждения: Kesner, R. P., & Rolls, E. T. (2015). A computational theory of hippocampal function, and tests of the theory: new developments. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 48, 92-147. [скачать]

28 марта 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 2 этаж, ауд. 2.35 

Семинар 9

Тема: Масштабные модели мозжечка
Статья для обсуждения: Kuriyama, R., Casellato, C., D'Angelo, E., & Yamazaki, T. (2021). Real-time simulation of a cerebellar scaffold model on graphics processing units. Frontiers in Cellular Neuroscience, 15, 623552. [скачать]

11 апреля 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Лабораторный корпус, Большая химическая аудитория

Семинар 10

Тема: Масштабные модели мозжечка. Продолжение I
Статья для обсуждения: Yamazaki, T., Igarashi, J., & Yamaura, H. (2021). Human-scale brain simulation via supercomputer: a case study on the cerebellum. Neuroscience, 462, 235-246. [скачать]

25 апреля 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 2 этаж, ауд. 2.35  

Семинар 11

Тема: Проблемы идентификации параметров нейронных моделей мозжечка
Статья для обсуждения: 
Turecek, J., & Regehr, W. G. (2020). Cerebellar and vestibular nuclear synapses in the inferior olive have distinct release kinetics and neurotransmitters. Elife, 9, e61672. [скачать]

23 мая 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 2 этаж, ауд. 2.35  

Семинар 12

Тема: Получение комплексной информации в физиологических и поведенческих экспериментах
Статья для обсуждения: Schneider, S., Lee, J. H., & Mathis, M. W. (2023). Learnable latent embeddings for joint behavioural and neural analysis. Nature, 1-9. [
скачать]

6 июня 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 5 этаж, ауд. 5.18  

Семинар 13

Тема: Будет рассмотрен метод обучения нейронной сети, альтернативный обратному распространению ошибки
Статья для обсуждения: Kohan, A., Rietman, E. A., & Siegelmann, H. T. (2023). Signal propagation: The framework for learning and inference in a forward pass. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. [скачать]

20 июня 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Био,  1 этаж, БК-107 

Семинар 14

Тема: Физиологически возможные системы глубокого обучения. Продолжение темы на материале новой прилагаемой статьи:
Illing, B., Gerstner, W., & Brea, J. (2019). Biologically plausible deep learning—but how far can we go with shallow networks?. Neural Networks, 118, 90-101. [скачать]

4 июля 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 5 этаж, ауд. 5.18

Семинар 15

Тема: обратное конструирование механизмов работы мозжечка.

Ссылки по теме:

1.  https://en.wikipedia.org/wiki/Cerebellum

2. http://rebrain.2045.com/

2.1. http://rebrain.2045.ru/

15 августа 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Цифра, 2 этаж, ауд. 2.35 

Семинар 16

Тема: Выравнивание суммарного входа к лианным клеткам нижних оли за счёт настройки связей зернистых клеток с клетками Пуркинье.

Материалы статей, опубликованных в августе 2023. Для чтения статей необходима также статья В.Л. Дунина-Барковского от 2002 г. Она тоже положена в папку.  Ссылка на папку на диске: https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA


29 августа 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИФизтех.Цифра, 2 этаж, ауд. 2.35

Семинар 17

Тема: Итоги конференции по нелинейной динамике когнитивных процессов в Нижнем Новгороде
Материалы для обсуждения: https://disk.yandex.ru/i/lZDpLR8IO_EgIA 

12 сентября 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Квант (Новый корпус, Корпус Микроэлектроники), 2 этаж, аудитория 202

Семинар 18

Тема: Обсуждение конкретных задач вычислительной верификации теории гетерокодирования информации клетками Пуркинье малого мозга.  
(см. материалы, предлагавшиеся на трёх предыдущих семинарах).

26 сентября 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Физтех.Квант (Новый корпус, Корпус Микроэлектроники), 2 этаж, аудитория 202 

Семинар 19

Тема: Обсуждение задач для магистерских и бакалаврских работ в МФТИ по пычислителной верификации Гетерокодонной теории малого мозга.

Материалы к обсуждению  будут выложены в яндекс-папке: https://disk.yandex.ru/d/gmX1B22vRNPfvQ

10 октября 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, Лабораторный корпус, Большая химическая аудитория

Семинар 20

Тема: Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории малого мозга (ГТК ММ).
Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

24 октября 2023 года, вторник, 17:00 -18.30
МФТИ, Лабораторный корпус, Большая химическая аудитория

Семинар 21

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории малого мозга (ГТК ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

2. Частный вопрос к обсуждению: Чем нам полезен крайне правый ряд фигур на рисунке 7 b статьи https://www.nature.com/articles/ncomms14818 ?

7 ноября 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, в Актовом зале Лабораторного корпуса МФТИ. Вход через проходную Лабораторного корпуса МФТИ. 

Семинар 22

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории малого

 мозга (ГКТ ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

2. Мы рассмотрим возможные механизмы формирования УР мигания с учетом ГКТ ММ.

21 ноября 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, ГК 113 Главного корпуса МФТИ. Вход через проходную Главного корпуса МФТИ. 

Семинар 23

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папкеhttps://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

2. Мы рассмотрим пример одного из вариантов поведения, связанного с ММ:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8513160/pdf/nihms-1735492.pdf

Семинар 24

05 декабря 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, ГК 113 Главного корпуса МФТИ. Вход через проходную Главного корпуса МФТИ. 

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно не позднее 23:59 1911.2023
прислать  e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.


2. Мы обсудим статьи по моделированию ММ:

doi: 10.3389/fncel.2021.623552

doi: 10.3389/fninf.2019.00037

Семинар 25

19 декабря 2023 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, ГК 113 Главного корпуса МФТИ. Вход через проходную Главного корпуса МФТИ. 

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно не позднее 23:59 1911.2023

прислать  e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.


2. Мы обсудим статью по моделированию ММ:

doi: 10.3389/fncel.2021.623552


3. Познакомимся с обзором по когнитивным функциям малого мозга:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2023.1197459/full

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.


2. Мы обсудим статью по моделированию ММ:

doi: 10.3389/fncel.2021.623552


3. Познакомимся с обзором по когнитивным функциям малого мозга:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2023.1197459/full

Семинар 26

16 января 2024 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, МФТИ, корпус ЦИФРА, аудитория 2.36

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно до 23.59 14.01.24  прислать  на e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого​ мозга (ММ). Теория представлена в четырёх​ статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке:​

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

 

2. Мы обсудим статью по моделированию​ ММ:

doi: 10.3389/fncel.2021.623552  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2021.623552/full

для вычислительного анализа вестибуло-окулярного рефлекса:

https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2020.08.026

 

В дополнение к объявленной теме рекомендуется ознакомиться c текущими ("общепринятыми") представлениями о работе малого мозга в изложении Родолфо Йинаса с соавторами:​

 http://www.scholarpedia.org/article/Cerebellum

Семинар 27

30 января 2024 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, заседание в аудитории 2.36 корпуса ЦИФРА МФТИ

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно не позднее 23:59 28.01.2024

прислать  e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 

1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.


2. Мы приступим к обсуждению планов создания макета ММ на основе результатов нашего вычислительного моделирования и масштабных импульсных моделей ММ по статье:

doi: 10.3389/fncel.2021.623552 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2021.623552/full

Семинар 28

13 февраля 2024 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, заседание в аудитории 4.25 корпуса АРКТИКА МФТИ

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно не позднее 23:59 11.02.2024

прислать  e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 

1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.


2. Обсуждение технических аспектов (ТЗ) создания макета ММ на основе результатов нашего вычислительного моделирования и масштабных импульсных моделей ММ с использованием материалов статьи: doi: 10.3389/fncel.2021.623552

Семинар 29

27 февраля 2024 года, вторник, 17:00 -19:00
МФТИ, заседание в аудитории 4.25 корпуса АРКТИКА МФТИ

Для прохода в здание МФТИ (тем, у кого нет пропуска в Институт) нужно не позднее 23:59 25.02.2024

прислать  e-mail wldbar@gmail.com: ФИО (полностью), электронным адресом и (проверяемым) названием основного места работы.

Тема: 

1. Обсуждение задач по экспериментальной и вычислительной верификации гетерокодонной теории (ГТК) малого мозга (ММ). Теория представлена в четырёх  статьях: одна 2002 года и три статьи 2023 г., выложенные в папке: 

https://disk.yandex.ru/d/Cdirdyvi1jOBuA

Статьи 2023 года надо читать в порядке меток А1, А2 и А3 в конце названий файлов.

2. Обсуждение проблем  (практически) общепринятой сейчас ("персептронной", приносите с собой варианты) теории работы ММ.

 

Как принять участие

1) Все, у кого есть пропуск МФТИ, могут приходить на заседания семинара без предварительной записи. 

2) Те, у кого нет пропуска МФТИ, для посещения семинара должны не позже чем в 10:00 утра за день до начала семинара (например 28 ноября, если семинар проходит 29 ноября) прислать руководителю семинаров заявку на адрес электронной почты wldbar@gmail.com, в которой нужно сообщить:

- имя, отчество, фамилию,
- e-mail,
- место работы.

Участие в семинарах бесплатное.

Подать заявку (участие бесплатное)

 

Организаторы семинаров

mipt_top_view