¿Qué campo de la neurociencia usa más matemáticas?

Si bien muchas ramas de la neurociencia usan muchas matemáticas, la mayoría tiene áreas significativas que son decididamente no matemáticas. Hay una excepción: neuroingeniería.

Los neuroingenieros están activos en el campo en una variedad de formas muy intensivas en matemáticas, que incluyen: (i) diseño de interfaz neural, (ii) simulación neural, (iii) simulación multifísica, etc. Cada una de estas áreas depende completamente de las matemáticas y la física .

Diseño de interfaz neuronal

Durante más de un siglo, hemos estado observando la función del cerebro con electrodos. La ingeniería eléctrica ha proporcionado a los neuroingenieros el marco matemático para mejorar estos métodos principales y hacer posible decodificar información de regiones cerebrales y codificar nueva información en otras regiones cerebrales. [1] [2] [3]

Simulación neuronal

Una vez más, la ingeniería eléctrica y la física han proporcionado las herramientas matemáticas para modelar el comportamiento neuronal a nivel de la sinapsis, la neurona, la red y el sistema de tejidos. Simular el comportamiento neuronal a través de escalas mediante métodos de ingeniería matemática es la vanguardia de la neurociencia. [4] [5] [6] [7]

Simulación Multifísica

Hay muchas fuerzas extrínsecas que pueden afectar la función adecuada de los sistemas neuronales, que incluyen: temperatura, corriente eléctrica, difusión agonista / antagonista, fuerzas mecánicas traumáticas, etc. . Las metodologías que hacen esto posible son, en esencia, metodologías de ingeniería.

Notas al pie

[1] Interfaz cerebro-máquina en la rehabilitación del accidente cerebrovascular crónico: un estudio controlado

[2] Interfaz cerebro-máquina

[3] Interfaz cerebro-máquina: control neuronal instantáneo de una señal de movimiento

[4] http://ieeexplore.ieee.org/abstr…

[5] ARTÍCULOS | Revista de neurofisiología

[6] Modelo a gran escala de sistemas talamocorticales de mamíferos

[7] http://www.sciencedirect.com/sci…

Definitivamente cualquier rama computacional: neurociencia computacional, psicofisiología computacional, ciencia cognitiva computacional, etc. Uno de los jefes matemáticos más talentosos que conozco tiene su doctorado en comp. neurociencia en lugar de matemáticas, aunque trabaja como analista cuantitativo.

Hay * asignaturas * llamadas “neurociencia cuantitativa”, “ingeniería neuronal” y “neuroingeniería” que dependen en gran medida de las matemáticas. De hecho, la neurociencia cuantitativa es, en esencia, la matemática aplicada a la neurociencia, no la neurociencia aplicada a la matemática. Sin embargo, todavía no son exactamente campos. Sin embargo, eso probablemente cambiará en un futuro muy cercano.

El análisis cuantitativo de EEG (que comienza a denominarse mapeo cerebral) también es un campo neuronal que es pesado en matemáticas. Era solo un técnico de neurofeedback en lugar de un médico de neurofeedback, por lo que no se me permitió investigar formalmente en esta área, pero enseñé a los médicos que sí lo hicieron.

La neurociencia teórica es el campo de la neurociencia que utiliza más matemáticas.

Los temas explorados en neurociencia teórica incluyen distribuciones de probabilidad de alta dimensión, codificación dispersa, modelos bayesianos de aprendizaje y percepción, teoría de la información, teoría de la codificación, variables ocultas y modelos de señal y ruido en redes estocásticas. Este campo se superpone bastante con el aprendizaje automático de estadística (un subcampo de estadística e informática).

El campo estrechamente relacionado y más amplio de la neurociencia computacional incluye gran parte de la neurociencia teórica con un énfasis adicional en simulaciones por computadora de circuitos y sistemas neuronales para que coincidan con los datos biológicos.

Neurociencia Computacional.

Computacional denota la acción de la computación, o más bien, se relaciona con el proceso de procesamiento matemático.

Entonces, la neurociencia en el contexto de la computación nos ayudaría a inferir que las matemáticas se usan más directamente con la neurociencia que sus otros campos.

Neurociencia Computacional. En neurociencia computacional, ejecutas simulaciones y programas para intentar mapear procesos del cerebro y mucho más. También usa mucho la informática, parte de las matemáticas proviene de eso. Esta es un área donde hicimos mucha neurociencia teórica.

Rama computacional + 1, necesita conocer bien la estadística