Turnul Croitorilor, Turn al Cunoașterii. Dialoguri academice – Studium Generale

Institutul STAR-UBB al Universității Babeș-Bolyai din Cluj-Napoca va continua joi, 15 decembrie 2022, ora 16:00, seria de cursuri și prelegeri „Studium Generale”, găzduită de Turnul Croitorilor, cu o prelegere cu tema “Hunting for brain oscillations: functional role and estimation techniques” susținută de CS I dr. Raul Mureșan (Institutul STAR-UBB și The Transylvanian Institute of Neuroscience). Prelegerea va fi susținută în limba engleză.

Rezumatul prelegerii:

Oscilațiile neuronale reprezintă modulări periodice ale activității neuronilor. Acestea acoperă o gamă largă de frecvențe, de la cele infra-lente (<0.1 Hz) la cele ultra-rapide (>200 Hz). În mod important, oscilațiile sunt exprimate în timpul somnului și sunt asociate proceselor cognitive în stările de veghe. De asemenea, ritmurile neuronale sunt afectate în diverse afecțiuni neurologice, sugerând că asemenea ritmuri au un rol funcțional important pentru susținerea proceselor dinamice din creier. În prima parte a prezentării, vom discuta natura oscilațiilor neuronale și mecanismele prin care acestea sunt generate. În cea de-a doua parte ne vom concentra pe tehnicile utilizate pentru a estima prezența oscilațiilor în semnalele înregistrate din creier. Deoarece oscilațiile sunt frecvent exprimate tranzient, în pachete cu durată limitată, măsurarea acestora devine foarte dificilă. Din cauza principiului Heisenberg-Gabor al incertitudinii, cu o singură măsurătoare nu este posibil să localizăm precis un pachet oscilatoriu simultan și în timp și în frecvență. Vom introduce o serie de tehnici de estimare utilizate frecvent și vom descrie o tehnică nouă care permite estimarea prezenței oscilațiilor folosind concepte de super-rezoluție. În final, vom discuta implicațiile limitărilor tehnice care până în prezent au îngreunat măsurarea și cuantificarea robustă a pachetelor de oscilație.

Brain oscillations are periodic modulations of neural activity. They span a wide range of frequencies, from the infra-slow (<0.1 Hz) to the ultra-fast ones (> 200 Hz). Importantly, oscillations are expressed during sleep and are associated to cognitive processes. In brain disorders, neural rhythms are disturbed, thus suggesting that such rhythms play important functional roles for brain processes. In the first part of the presentation, we will discuss the nature of brain oscillations and their emergence mechanisms. In the second part, we will dwell upon the techniques that are used to estimate the presence of oscillations in brain signals. Because brain oscillations are often expressed transiently, in bursts with limited duration, their measurement can become very difficult. Due to the Heisenberg-Gabor uncertainty principle, with a single measurement it is not possible to localize well an oscillation burst in both time and frequency, simultaneously. We will introduce several estimation techniques, and also describe a novel method that enables time-frequency super-resolution. Finally, we will discuss the implications of the technical limitations that have thus far prevented the robust measurement and quantification of oscillation bursts.

Studium Generale este un spațiu de întâlnire interdisciplinar al profesorilor și studenților Universității Babeș-Bolyai și ai invitaților lor. Studium Generale permite dialogul dintre discipline și angajează universitatea într-o reflecție asupra propriilor întrebări universale asupra cunoașterii. Aceasta dovedește continuitatea cu practicile intelectuale ale universităților medievale legate de întrebările quodlibetale: despre orice pentru fiecare, în aceeași comunitate de studiu. Studium Generale la Universitatea Babeș-Bolyai, în cadrul Institutului Star-UBB, reprezintă o serie de conferințe săptămânale, în timpul anului academic, ținute de personalități ale universității sau invitate, care chestionează o temă a propriei discipline în dialog cu alți membri ai universității. Inițiat în anul 2019 de prof. univ. dr. Daniel David, rector al Universității Babeș-Bolyai, acest program de conferințe își reia cursul într-o nouă formă hibridă, cu un public fizic restrâns și transmis online pe canalul de Youtube al UBB (https://StudiumGenerale) și pe pagina Facebook al Universității (https://www.facebook.com/UnivBabesBolyai).