Wstępna lista interdysplinarnych projektów studenckich (między-wydziałowych, między-uczelnianych) oferowanych przez Centrum Anatomii Wirtualnej i Symulacji Chirurgicznej im. Jana Pawła II (CAN) Wiesław L. Nowiński 1. Cel przedsięwzięcia Celem przedsięwzięcia jest zaktywizowanie studentów UKSW i współpracujących instytucji, i zaangażowanie ich w innowacyjne i interdyscyplinarne projekty międzywydziałowe i między-uczelniane. Projekty te są sformułowane przez Centrum Anatomii Wirtualnej i Symulacji Chirurgicznej im. Jana Pawła II (CAN) i będą nadzorowane przez CAN (współpraca Wydziałów mile widziana). Korzyści przedsięwzięcia będą dla studentów, Wydziałów i UKSW. Korzyści dla studentów: udział w nowatorskich projektach na światowym poziomie praca zespołowa projekty interdyscyplinarne rozwój kreatywności (samodzielne rozwiązywanie problemów łacznie ze zdobywaniem wiedzy) nauka innowacyjności i przedsiębiorczości możliwość publikacji w czasopismach naukowych możliwość komercjalizacji wyników pracy badawczej. Korzyści dla Wydziałów: publikacje odciążenie pracą przez CAN (nadzorujące projekty) nowa forma edukacji studentów, ucząca pracy zespołowej, innowacyjności i przedsiębiorczości intensyfikacja powiązań między-wydziałowych. Korzyści dla UKSW wprowadzenie nowych form edukacji i współpracy studentów zwiększenie poziomu innowacyjności i przedsiębiorczości reklama dla UKSW o nowatorskiej edukacji zwiększenie atrakcyjności UKSW w przyciąganiu najlepszych studentów intensyfikacja powiązań między-uczelnianych zwiększenie liczby publikacji rozwój produktów dla firm UKSW poprawa w rankingach. 2. Uwagi operacyjne Typy/trudności projektów Proste (S), głównie związane z inteligencją rynkową, mającą głównie na celu przygotowanie przyszłych projektów. 1 Pośrednie (I) między prostymi a zaawansowanymi. Zaawansowane (A), wymagające modelowania w 3D i budowy prototypów. Zawartość zrealizowanego projektu Opis/wyniki w językach polskim i angielskim Przegląd dziedziny (the-state-of-the-art review) Użyte dane, ich źródła Metoda/modelowanie (również w 3D) Dyskusja (założenia, zalety, ograniczenia, rekomendacje, przyszłe rozszerzenia) Raport lub prototyp Ewentualny artykuł. 3. Projekty Proponowana poniżej lista projektów jest wstępna. Po pełnym uruchomieniu CAN, utworzeniu zespołu badawczo-rozwojowego i zbudowaniu odpowiednich narzędzi, lista projektów będzie rozszerzona o projekty bardziej ambitne i o większej wartości rynkowej. Projekty informatyczne (S) Przeglądy naukowo-innowacyjno-rynkowe (the-state-of-the-art reviews, patent search) w zakresach: Mapy kory mózgowej Konektom ludzki Atlasy pnia mózgu Modelowanie komórek mózgowych Modelowanie synaps Mobilne atlasy mózgu (iOS, android; modele, funkcje, interfejs, cena, penetracja rynku, rzeczywistość wirtualna, firmy) Mechaniczne składane modele mózgu ze zmienną liczbą kawałków - ceny, cechy, firmy, penetracja rynku, drukowanie 3D, potencjał dla UKSW Programy neurotechnologiczne na świecie (w tym Izrael, Japonia, Chiny, USA); treść, finansowanie, długość, oczekiwane wyniki Narzędzia do modelowania (molekularnego, komórkowego, anatomicznego i funkcjonalnego) w neuronaukach Atlasy ciała ludzkiego, wirtualni pacjenci Symulatory medyczne Projekty biologiczno-informatyczne - od neurobiologii do ilustracyjnych i instruktywnych modeli w 3D (I, A) Model neuronu: ciało komórki (jądro, jąderko, aparat Golgiego, mitochondria, rybosomy), akson, osłona mielinowa, dendryty Modelowanie typów komórek nerwowych: Neurony wielobiegunowe Neurony dwubiegunowe Neurony jednobiegunowe Neurorony siatkówki (komórki dwubiegunowe siatkówki, komórki zwojowe siatkówki, komórki amakrynowe siatkówki) 2 Komórki piramidowe kory mózgowej Komórki Purkinje mózdżka Modelowanie wariantów komórek nerwowych Modelowanie komórek glejowych Astrocyty Komórki mikrogleju Komórki wyściółki Komórki glejowe skąpowypustkowe Modelowanie wariantów komórek glejowych Modelowanie synaps Modelowanie wariantów synaps Modelowanie fotoreceptorów siatkówki Czopki Pręciki Modelowanie smakoreceptorów Kubki smakowe Komórki smakowe Modelowanie mechanoreceptorów dotyku Komórka Merkela Ciałko Meissnera Ciałko Puciniana Końcówka Ruffiniego Modelowanie proprioreceptorów (mechanoreceptorów pozycji ciała) Modelowanie formacji hipokampa w 3D (A); architektura, połączenia wewnętrzne, połączenia zewnętrzne Modelowanie układu limbicznego w 3D (A); architektura, połączenia wewnętrzne, połączenia zewnętrzne Modelowanie oka w 3D(A) Architektura kory wzrokowej w 3D (A) Modelowanie układu wzrokowego w 3D (A); architektura, połączenia wewnętrzne, połączenia zewnętrzne Modelowanie ucha wewnętrznego w 3D (A) Wstępny atlas kręgosłupa (A) Wstępny atlas układu szkieletowego (A) Wstępny atlas układu limfatycznego (A) Wstępny atlas peryferyjnego układu nerwowego (A) Modelowanie rozwoju osobniczego ośrodkowego układu nerwowego (A) Projekty chemiczno-informatyczne (I) Neuroprzekaźniki i receptory (lista (100+) i rola) Modelowanie neuroprzekaźników (jako molekuł) w 3D (np. GABA, glicyna, dopamina, serotonina, melatonina, histamina, insulina, wazopresyna, acetylocholina, adrenalina i inne) Transmisja synaptyczna (chemiczna) Projekty fizyczno-biologiczno-informatyczne (I-A) 3 Sygnały elektryczne w komórkach nerwowych Kanały i prądy jonowe Sygnalizowanie molekularne w neuronach Transmisja synaptyczna (elektryczna) Plastyczność synaptyczna Projekty psychologiczne Wpływ kolorów na mózg (S) Wpływ częstotliwości na mózg (S) Projekty psychologiczno-informatyczne Testy na well-being, etc. (projekty z Politechniką Łódzką/Instytutem Zdrowego Człowieka) (I) Projekty pedagogiczno-psychologiczno-informatyczne Brain fitness (zespół gier do połączonego ćwiczenia fizyczno-umysłowego z wizualizacją wyników na modelu mózgu w 3D) (A) Nowe gry komputerowe oparte o miłosierdzie, a nie o przemoc i agresje (A) Projekty pedagogiczno-informatyczne Modelowanie i wizualizacja uczącego się mózgu (I-A) Projekty filozoficzno-informatyczne (od S do A) Modelowanie świadomości Modelowanie wolnej woli Projekty typu “Blue-sky” (od S do A) Obliczeniowy mózg Duchowy/spirytualny mózg Artystyczny mózg Naukowy/koncepcyjny mózg Uczący się mózg Czasowy mózg (gdzie jest zegar, synchronizacja sensoryczno-motoryczna, np. gra na pianinie) Muzyczny mózg Śpiący mózg Zakochany mózg 4