Modul | Informationsverarbeitung in biologischen Systemen

Kennnummer: MIPB-46887
Workload: 150
Credits: 5 LP
Studiensemester: 5. – 6. Sem.
Häufigkeit des Angebots: jährlich
Dauer: 1 Sem.
Lehrveranstaltungen: 2 SWS Vorlesung | 2 SWS Praktikum
Kontaktzeit: 4 SWS | 60 h
Selbststudium: 90 h

Geplante Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Vermittlung von Grundlagenwissen hinsichtlich der Systemphysiologischen Bedeutung Informationsverarbeitender Systeme. Sensibilisierung für die hiermit verbundenen komplexen Fragestellungen, praktische Umsetzung an konkreten Fallbeispielen sowie die Vertiefung bereits erlernten Fachwissens anhand praxisrelevanter Aufgaben. Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die grundlegenden physiologischen und physikalisch –mathematischen Prozesse Informationsverarbeitender Biologischer Systeme zu erläutern und zu skizzieren, Systemphysiologische Zusammenhänge zu erkennen, wichtige Diagnose- und Therapiesysteme zu beschreiben und deren Grenzen und Möglichkeiten aufzuzeigen.

Fach – und Methodenkompetenz:

Der/Die Studierende wird eingeführt in die Grundbegriffe der Informationsverarbeitung. Er/Sie erhält einen einführenden Überblick/Einblick über die Grundfragestellungen aus verschiedenen Blickrichtungen der Physiologie, der Medizintechnik und Medizinphysik. Begleitend einen Praktisch-Experimentellen Bereich, der den Bezug aus technischen Voraussetzungen, den diagnostischen Kriterien, der Interpretation und Bewertung von Befunden gegenüberstellt.

Sozialkompetenz:

Bewerten der Bedeutung von Kommunikations-, Konflikt- und Teamfähigkeit in Medizin und Forschung. Sensibilisieren für die besonderen Probleme Medizinischer und Forschungstechnischer Arbeitsweisen. Berufsfeldorientierung: Es sollen Kenntnisse über praktische med.-technische Befunderhebungen am Menschen erworben werden. Dies hat vorbereitenden Charakter im Hinblick auf die zu erwartenden Anforderungen an den Arbeitsplätzen in Medizin und Forschung. Kennen der Anforderungen unterschiedlicher Berufsbilder aus angewandter Medizin und Forschung, klinischer und naturwissenschaftlicher Arbeitsabläufe.

Inhalte

1. Bit-orientierte Informationsverarbeitung (Erregungsentstehung an Nerven- und Muskelzelle)
2. Informationsfluss in einfachen neuronalen Netzen (Erregungsleitung und -übertragung; Struktur und Funktion einfacher Neuronennetze)
3. Funktionelle Teilsysteme (periphere und zentrale Informationsverarbeitung (PNS vs. ZNS)
4. massiv-parallele Verarbeitung von Informationen im Gehirn von Vertebraten (Verschaltung, Plastizität)
5. Informationsverarbeitende Systeme beim Vertebraten (sensorisches, motorisches und vegetatives System)
6. Informationsverarbeitung in endokrinen/hormonellen Systemen
7. Regelkreise (Blutkreislauf, Atmung ( Sauerstoffsensing ), Temperatur etc.)
8. Kompensation/Therapie krankhafter Veränderungen (der Themen 1. – 7.) mit Hilfe unterschiedlicher wissenschaftlicher Methoden.

Praktisch-Experimenteller Bereich:

• Elektrische Membranpotentiale und Ionenkanäle
• Herz (EKG-Kurs / Praktische Übung)
• Auge (Kurs) Spiegelung
• EEG – NLG- EMG
• CT/MNR in Kooperation mit dem Fachbereich Experimentelle Physik
• Doppler – Ultraschall
• Pulsoxymetrie
• Anatomiekurs für Medizin-Informatiker
• Untersuchungen der Atemmechanik (Methoden/Techniken)
• Laboranalysen
• Vitalparametersensoren – Telediagnostik – Telekardiologie …
• HNO Untersuchungstechniken
• Technische Befunderhebung/Untersuchungstechnik: Ton –und Sprachaudiometrie

Lehrformen

Für die Lehrveranstaltung kommen gezielt die Lehrformen

• Vorlesung im seminaristischen Stil, mit Tafelanschrieb und Projektion,
• Lösung von praxisnahen Übungsaufgaben in Einzel- oder Teamarbeit zum Einsatz.

Teilnahmevoraussetzungen

Siehe jeweils gültige Bachelorprüfungsordnung (BPO) des Studiengangs.

Prüfungsformen

• schriftliche Klausurarbeit
• semesterbegleitende Studienleistungen (Bonuspunkte)

Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten

• bestandene Klausurarbeit

Stellenwert der Note für die Endnote

5 LP von 170 (2,94%) 7 Semester und 6 Semester

Hauptamtlich Lehrende

Markus Kukuk | Lehrbeauftragte(r): Ehleben

Literaturhinweise und sonstige Informationen

Skript zur Vorlesung