理工科科研项目推荐-脑神经科学类
一、专业介绍 
✅ 专业介绍
对于大学专业来说与脑科学这一领域最相关的便是神经科学（neuroscience）专业。神经科学专业是集多个学科领域，围绕脑功能研究这一课题而形成的一门科学。包括脑科学、神经生物学、神经病理学、行为遗传学等领域，神经科学领域最早开展系统理论、计算机科学研究，比如神经控制论、人工智能等，21世纪系统生物学在细胞分子层次重新兴起后，又形成了系统神经科学和计算神经科学。该专业主要培养具备神经科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的神经科学高级专门人才。
✅ 学习的主要课程
1. 神经生物学类：神经系统突触环路；大脑图谱：我们如何组织世界等；
2. 认知神经科学类：认知科学；心理学导论；认知神经环路；等课程。
3. 计算神经科学类：细胞神经生理学与计算；神经计算导论；计算认知科学；认知计算的神经机制等课程。
4. 神经工程类：神经工程学原理；非线性控制系统设计；运动的神经技术；神经接口的材料物理学等课程。
5. 演化神经科学/神经美学/神经教育学/神经法学相关类：认识的起源与演化;心理、神经科学等课程。
✅ 就业方向
01 科学研究领域
1）制药科学家：工作内容包括但不限于协助总经理组建，生物医药研发实验室；利用分子生物学手段，通过酶筛选、改造以及酶催化工艺优化策略合成医药中间体，负责生物酶上游研发技术开发，产品包括API，精细化学品，大宗化学品；
2）计算建模和机器智能科学家：工作内容包括但不限于，根据不同行为，抽象出机器学习可解决的问题；针对机器学习问题，构建数据集和模型评估系统；设计并实现可复用的模型模块；在不同场景下部署高效可用的机器学习模型等。
3）数据科学家: 工作内容包括但不限于，统计分析、数据挖掘、机器学习；数据处理和编程，建模和数据挖掘，使用Python/SAS/R等数据分析软件工作，运用SQL/Hive等查询数据工具；针对复杂的商业问题，形成系统化解决方案；
4）临床研究协调员：工作内容包括但不限于，确保临床试验的科学性，试验前对方案可行性进行评估；确保入组合格的受试者，保证随机化；增强受试者的依从性（对受试者的关爱）；
02 科研教育领域
1）研究生学院：承担研究生培养任务的高等学校中组织实施研究生教育工作的管理机构，需大学毕业及同等学历才能取得报考或申请入学资格，主要为培养神经科学专业硕士、博士人才及进行基础研究工作，许多大学教授也会在研究生院开课并领导研究工作。
2）医学院：基础医学部分主要以培养医学方向的研究人才为主，研究的主要方向包括解剖学、病理学、微生物学、分子生物学、生物化学、药理学、法医学、放射医学等。
03 普通公司领域
1）软件开发人员：工作内容包括但不限于， RFID 相关应用软件、信息管理类软件的设计、研发、维护、安装实施；数据库管理及应用开发；根据要求进行软件概要设计、详细设计、编码、单元测试工作及说明文档的编写等。
2）数据分析专家：工作内容包括但不限于，分析和挖掘具体行业端到端的供应链运作优化机会，构建相应的数据体系与数据模型；利用数据分析手段，发现业务瓶颈并提出行动建议；
二、科研项目介绍
神经科学：脑机接口、电化学及神经信号处理
✅ 课程介绍
本课程主要内容包括生物电，电生理学（动作电位，局部场电位，EEG，ECOG），细胞内和细胞外电位记录，微电极技术，神经信号处理（神经信号频段，滤波，放电检测，电位分类，刺激伪迹去除），脑机接口，脑深部电刺激和假体。学生可以将本课程中学到的技能应用于横跨基础和临床神经科学、神经生物技术和转译疗法的跨学科研究中。
✅ 课程亮点
01 国外知名院校教授授课，保质保量完成课程后获得导师签发的推荐信
02 获得一篇可用于国际英文会议投稿的论文摘要
03 掌握神经科学领域的发展方向、前沿知识与研究方法
04 全面提升批判性思维与团队协作等科研必备能力
✅ 适合人群
01 适用于对神经科学、生物学、工程类 专业感兴趣的学生（建议本科生及以上参加）
02 计划申请海外名校硕博，需要提升申请竞争力的学生
03 对高含金量的学术推荐信有需求的学生
04 希望提前了解意向专业，或转专业申请缺乏相关研究经历的学生
05 希望提前适应国外教学方式，提升学习能力的学生
✅ 项目介绍
项目采用小班全英文授课形式，由来自全球TOP30名校教授或知名研究所研究员带领学生探索前沿知识，保质保量完成课程任务后，可获得由导师签发的网申推荐信和课程证明。最终学生还可以结合课程内容，获得一篇可用于国际英文会议投稿发表的论文摘要。
✅ 项目产出
01 教授网申推荐信
02 一篇国际英文会议摘要投稿
03 一段神经科学领域科研经历
✅ 课程安排（共10周）
第一周 Week1
课程介绍
课程提纲：
▪ 了解班级的组成，讨论学生的个人目标及课程目标；
▪ 介绍教学大纲和课程安排；
▪ 介绍相关课程资源。
作业：随课堂发出
第二周 Week2
神经工程及其应用介绍
课程提纲：
▪ 人类面临的巨大挑战（天文学、微米纳米、大脑）；
▪ 大脑研究的发展（动物电、Hodkin-Huxley方程、核磁共振等）；
▪ 脑结构（神经元、突触、深层大脑结构、神经记录和刺激）；
▪ 脑机接口BCI（历史和相关研究）；脑深部刺激（帕金森病、癫痫、耳蜗等）。
作业：随课堂发出
第三周 Week3
膜生物物理学
课程提纲：
▪ 离子浓度、溶液中的电荷移动、总离子流量、离子电导、膜平衡；
▪ 膜电位（静息电位、道南平衡、Goldan膜电势）；
▪ 神经元细胞动力学（动作电位、非线性膜行为、亚阈值等）；
▪ Hodgkin-Huxley模型（钾模型、钠模型）。
作业：随课堂发出
第四周 Week4
动作电位传播
课程提纲：
▪ 传播电路模型、电缆计算公式、边界条件、传播动作电位；
▪ 电击/溶液界面（空乏区、Helmholtz、双层电容、电阻机制等）；
▪ 电极阵列（可极化和不可极化电极、电极几何学、电极阻抗等）；
▪ 临床电极阵列（表面陈列、深层阵列等）。
作业：随课堂发出
第五周 Week5
神经记录和刺激
课程提纲：
▪ 神经刺激（细胞内刺激、细胞外刺激、跨膜电位、损伤机制等）；
▪ 神经记录（放电检测和分类、局部场电位记录、刺激工具、临床实例）；
▪ 闭环神经调节（介绍、临床案例研究）。
作业：随课堂发出，提交初步的综述（至多2页）和 project goals（小组形式）
第六周 Week6
神经修复
课程提纲：起搏器和人工耳蜗的应用；脑和脊柱治疗；视网膜及其他应用。
作业：随课堂发出
第七周 Week7
数据分析和监管途径
课程提纲：生物信号分析算法、生物统计学、元数据；监管分类、监管程序、上市前批准；接下来的研究方向、机遇。
作业：随课堂发出
第八周 Week8
学生项目演示
课程提纲：
▪ 演示技巧、展示对课程知识的掌握；
▪ 展示小组Project (analysis, discussion, challenges, opportunities)；
▪ 每组提交一份4页2-column， IEEE-style的project report.
▪ 每个小组都需要在final class assembly做project report的最终展示.
作业：随课堂发出
第九周 Week9
英文摘要写作指导课程1
第十周 Week10
英文摘要写作指导课程2
