Introduktion till hjärnavbildning inom neurovetenskap: med fokus på metoderna MRI, PET, EEG och MEG

Observera att kursen ges på engelska.

Om kursen

Kursen riktar sig till dig som vill förstå hur olika hjärnavbildningstekniker fungerar och hur de kan användas för att fastställa den mänskliga hjärnans struktur och funktion. Kursen är extra lämplig om du vill använda dig av hjärnavbildningstekniker inom neurovetenskaplig forskning, medicinteknisk utveckling eller kliniskt arbete.

Kursen ger dig en god förståelse för de metoder som används vid mätning av människohjärnans funktion och struktur inom neurovetenskap. Fokus ligger på metoderna magnetresonansavbildning (strukturell och funktionell MRI), positronemmisionstomografi (PET), electroencefalografi (EEG) och magnetencefalografi (MEG).

Kursen behandlar den teoretiska bakgrunden till metoderna och ger dig en god överblick över hur de används inom forskning och hälso- och sjukvård. Kursens belyser även hur metoderna kan kombineras i multimodala analyser, och diskuterar samspelet mellan utveckling av teori, teknik, metod, och applikationer inom hjärnavbildning.

Upplägg för distansutbildningen

​Föreläsningar (36 tillfällen) liksom direkt efterföljande gruppdiskussioner med studenter och föreläsare sker digitalt, men är obligatoriska och schemalagda på dagtid, förlagda till två förmiddagar i veckan under kurstiden (tisdagar och torsdagar 8.30-12.00). Examinationer (5 tillfällen) och presentation av individuellt fördjupningsarbete (1 tillfälle) är också schemalagda och obligatoriska. Kursen ges till 100% schemalagd på distans, men eventuellt kommer möjlighet finnas att delta på plats vid vissa föreläsningar.

Tillgång till dator med webbkamera och internetuppkoppling krävs. Undervisningen är uppdelad i 5 kursmoment och sker genom föreläsningar, gruppdiskussioner och fördjupningsarbete. Examination sker dels genom kunskapstest i samband med respektive kursmoment, dels genom ett individuellt fördjupningsarbete.

Anmälan till Introduktion till hjärnavbildning inom neurovetenskap: med fokus på metoderna MRI, PET, EEG och MEG, 7.5 Högskolepoäng

Behörighet

Minst 120 hp inom psykologi, psykiatri, neurovetenskap, medicin eller medicinsk teknik. Alternativt 60 hp på avancerad nivå inom psykologi, psykiatri, neurovetenskap, medicin eller medicinsk teknik. Dessutom krävs Engelska B/Engelska 6 med lägst betyget godkänd/E.

Dokumentationskrav

Sökande med svenska akademiska meriter ska följa dokumentationskraven på antagning.se.

Sökande med utländska akademiska meriter ska följa dokumentationskraven på universityadmissions.se.

Urval

Högskolepoäng (30-285 hp) Alla meriter måste ha nått antagning.se senast sista kompletteringsdag. Läs mer på sidan Viktiga datum på antagning.se.

Avgifter

Anmälnings- och studieavgifter krävs för sökande som inte har medborgarskap i EU, EES-länderna eller Schweiz.

Anmälan

Anmälan görs via antagning.se. Anmälan öppnar ca en månad före sista anmälningsdag.

Introduktion till hjärnavbildning inom neurovetenskap: med fokus på metoderna MRI, PET, EEG och MEG

Introduction to Brain Imaging in Neuroscience: With a Focus on MRI, PET, EEG and MEG Methods

Särskild behörighet

Minst 120 hp inom psykologi, psykiatri, neurovetenskap, medicin eller medicinsk teknik. Alternativt 60 hp på avancerad nivå inom psykologi, psykiatri, neurovetenskap, medicin eller medicinsk teknik. Dessutom krävs Engelska B/Engelska 6 med lägst betyget godkänd/E.

Mål

Efter kursen ska studenten kunna:

• beskriva funktionen hos de mätinstrument som används vid strukturell magnetresonansavbildning (sMRI), funktionell magnetresonansavbildning (fMRI), positronemissionstomografi (PET), elektroencefalografi (EEG) och magnetencefalografi (MEG), och vilken aspekt av hjärnans struktur och funktion de registrerar
• beskriva grundläggande principer för analys av data från mätningar med sMRI, fMRI, PET, EEG och MEG
• översiktligt redogöra för respektive hjärnavbildningsmetods användningsområde inom forskning och inom hälso- och sjukvård
• översiktligt redogöra för mätinstrument och analysmetoder för multimodal hjärnavbildning.

Innehåll

Kursen behandlar den teoretiska bakgrunden till hjärnavbildningsmetoderna sMRI, fMRI, PET, EEG och MEG såsom vilka av den mänskliga hjärnans egenskaper och funktioner de mäter och hur själva mätinstrumentet fungerar. Kursen ger studenten en god inblick i hur metoderna används inom forskning och inom hälso- och sjukvård. Kursens belyser även hur metoderna kan kombineras i multimodala analyser, och diskuterar samspelet mellan utveckling av teori, ny teknik, metod och applikationer.
Kursen inleds med en introduktion till hjärnavbildningstekniker inom neurovetenskap. Genom separata kursmoment ger kursen studenten en fördjupad inblick i de olika metoderna sMRI, fMRI, PET, EEG och MEG, samt att kombinera dem i multimodal hjärnavbildning. Slutligen kommer studenten att fördjupa sina kunskaper i ett självvalt ämne i ett individuellt studieprojekt.

Strukturell magnetresonansavbildning (sMRI), 1.5 hp

Funktionell magnetresonansavbildning (fMRI), 1.5 hp

Elektroencefalografi (EEG) och magnetencefalografi (MEG), 1.5 hp

Positronemissionstomografi, 1.5 hp

Multimodal hjärnavbildning, 1.0 hp

I modulen introduceras studenten till metoder för att kombinera sMRI, fMRI, PET, EEG och MEG data med varandra. De grundläggande mätinstrument som används för multimodal hjärnavbildning diskuteras och gemensamma analysmetoder och olika tillämpningsområden beskrivs, med exempel från kliniska applikationer såsom neurologiska och psykiatriska sjukdomar. I modulen avhandlas avslutningsvis pågående utveckling av multimodala hjärnavbildningsmetoder och analysmetoder, inklusive kombinationer av hjärnavbildningsmetoder och metoder för hjärnstimulering.

Individuellt fördjupningsarbete, 0.5 hp

Arbetsformer

De arbetsformer som används är självstudier, lärarledda föreläsningar och gruppdiskussioner och ett fördjupningsarbete. Tillfällena är obligatoriska och kräver aktivt deltagande. Kursen genomförs online med stöd av Karolinska Institutets digitala lärplattform. Via lärplattformen har studenten tillgång till olika typer av kursinnehåll, såsom instuderingsmaterial och rekommenderad litteratur, och kan där också interagera med andra studenter inom kursen och med kursens lärare bland annat i gruppdiskussioner.

Examination

Lärandemål examineras dels genom ett skriftligt quiz i samband med respektive kursmoment, aktivt deltagande i de obligatoriska kursträffarna, samt genom ett individuellt fördjupningsarbete. Under kursens senare del presenterar och diskuterar studenten sitt fördjupningsarbete i mindre grupper tillsammans med lärare och andra studenter.

Vart och ett av de sex kursmomenten betygsätts med Godkänt/Underkänt. För godkänt på kursen krävs godkänt på samtliga kursmoment inklusive det individuella fördjupningsarbetet.

Om antal examinationstillfällen
Student som ej är godkänd efter ordinarie examinationstillfälle har rätt att delta vid ytterligare fem examinationstillfällen. Om studenten genomfört sex underkända tentamina/prov ges inte något ytterligare examinationstillfälle. Som examinationstillfälle räknas de gånger studenten deltagit i ett och samma prov. För sent inlämnade examinationsuppgifter beaktas ej. Studenter som inte lämnat in i tid hänvisas till omtentamenstillfället.

Frånvaro från eller ej fullgörande av obligatoriska utbildningsinslag
Examinator bedömer om och i så fall hur frånvaro från obligatoriska utbildningsinslag kan tas igen. Innan studenten deltagit i de obligatoriska utbildningsinslagen eller tagit igen frånvaro i enlighet med examinators anvisningar kan inte studieresultaten slutrapporteras. Frånvaro från ett obligatoriskt utbildningsinslag kan innebära att den studerande inte kan ta igen tillfället förrän nästa gång kursen ges.

Möjlighet till undantag från kursplanens föreskrifter om examination
Om det föreligger särskilda skäl, eller behov av anpassning för student med funktionsnedsättning, får examinator fatta beslut om att frångå kursplanens föreskrifter om examinationsform, antal examinationstillfällen, möjlighet till komplettering eller undantag från obligatoriska utbildningsmoment, m.m. Innehåll och lärandemål samt nivån på förväntade färdigheter, kunskaper och förhållningssätt får inte ändras, tas bort eller sänkas.

Övergångsbestämmelser

Examination kommer att tillhandahållas under ett år efter en eventuell nedläggning av kursen alternativt vid ny kursplan.

Övriga föreskrifter

Undervisningsspråk: engelska
Kursutvärdering kommer att genomföras enligt de riktlinjer som är fastställda för utbildning vid Karolinska Institutet.

Litteraturlista och övriga läromedel

Obligatorisk litteratur

Obligatoriskt litteratur för momenten sMRI, fMRI, EEG/MEG, multimodalt

• Op de Beeck, Introduction to Human Neuroimaging, Cambridge University Press, 2019 LIBRIS-ID: v544gm5tsk6w0drb, *

Obligatoriskt litteratur för momentet PET

• Hooker, JM, Human Positron Emission Tomography Neuroimaging, Carson, RE, 2019 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31167104/, Ingår i: Annual review of biomedical engineering, Palo Alto, CA : Annual Reviews Inc., 1999- ISSN: 1545-4274, LIBRIS-ID: 11243398, 4 (2019) : 21, s. 551-581, *

Rekommenderad litteratur

Rekommenderad litteratur för sMRI

• Neuroimaging in Dementia, Barkhof, Frederik.; Fox, Nick C.; Bastos-Leite, António J.; Scheltens, Philip., 1. : Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2011 ISBN: 9783642008184, LIBRIS-ID: 12214863, Table of Contents / Abstracts,
• Brain Mapping: The Systems, Arthur W. Toga, Academic Press, 2000 LIBRIS-ID: 12311334,
• Hornak, Joseph P., The Basics of MRI, J.P. Hornak., 1996-2020 https://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/,

Rekommenderad litteratur för fMRI

• Chen, Jingyuan E., Functional Magnetic Resonance Imaging Methods, Glover, Gary H., 2015 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4565730/, Ingår i: Neuropsychology Review, 1998- LIBRIS-ID: 8856623, Table of Contents / Abstracts, 25 (2015) : 3, s. 289313,
• Rosen, Bruce R, fMRI at 20: Has it changed the world?, Savoy, Robert L, 2012 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22433659/, Ingår i: Neuroimaging, InTech, 2010 LIBRIS-ID: 14931198, 15 (2012) : 62, s. 1316-24,
• Poldrack, R.A., Progress and Challenges in Probing the Human Brain, Farah, M.J., 2015 https://repository.upenn.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1147&context=neuroethics_pubs, Ingår i: Nature, London : Nature Publishing Group, 1997- ISSN: 1476-4687, LIBRIS-ID: 10307483, 526 (2015) : 7573, s. 371-379,

Rekommenderad litteratur för PET

• Vernaleken, Piel M, Positron emission tomography in CNS drug discovery and drug monitoring, Rösch, F, 2014 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25144329/, Ingår i: Journal of medicinal chemistry, 1963- ISSN: 1520-4804, LIBRIS-ID: 4414509, Table of Contents / Abstracts, 26 (2014) : 57, s. 9232-58,
• Laruelle, M, Imaging synaptic neurotransmission with in vivo binding competition techniques: A critical review, 2000 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10724107/, Ingår i: Journal of cerebral blood flow & metabolism, 1981- ISSN: 1559-7016, LIBRIS-ID: 11241905, Fritt tillgänglig via, 20 (2000) : 3, s. 423-51,

Rekommenderad litteratur för EEG/MEG

• Baillet, Sylvain, Magnetoencephalography for brain electrophysiology and imaging., 2017 https://www.nature.com/articles/nn.4504, Ingår i: Nature: Neuroscience, London : Nature Publishing Group, 1998- LIBRIS-ID: 9999938, 20 (2017) s. 327339,
• Supek, Selma., Magnetoencephalography: From Signals to Dynamic Cortical Networks, Aine, Cheryl J., Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2014 - XXI, 1013 p. 266 illus., 215 illus. in color. ISBN: 9783642330452, LIBRIS-ID: 16951042, Table of Contents / Abstracts,

Rekommenderad litteratur för multimodal hjärnavbildning

• Kriegeskorte, N, Representational similarity analysis: Connecting the branches of systems neuroscience, Mur, M.; Bandettini, P, 2008 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2605405/, Ingår i: Frontiers in systems neuroscience, LIBRIS-ID: 11607101, Fritt tillgänglig via, 2 (2008) : 4,
• Cichy, R.M., Resolving human object recognition in space and time, Pantazis, D; Oliva, A, 2014 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24464044/, Ingår i: Nature: Neuroscience, New York : Nature Publishing Co., 1998- ISSN: 1097-6256, LIBRIS-ID: 2388812, 17 (2014) : 3, s. 455-62,
• McKeith, IG, Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies: Fourth consensus report of the DLB Consortium, 2017 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28592453/, Ingår i: Neurology: official journal of the American Academy of Neurology, New York : Ovid, 1995- ISSN: 1526-632X, LIBRIS-ID: 4419207, Fritt tillgänglig via, 4 (2017) : 89, s. 88-100,
• Jack, CR, NIA-AA Research Framework: Toward a biological definition of Alzheimer's disease, 2018 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29653606/, Ingår i: Alzheimer's & dementia: the journal of the Alzheimer's Association., 2005- ISSN: 1552-5279, LIBRIS-ID: 11249824, 14 (2018) : 4, s. 535-562,
• Thompson, Alan J, Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria, 2018 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29275977/, Ingår i: The Lancet Neurology, New York, NY : Lancet Publishing Group, 2002- LIBRIS-ID: 9033699, Table of Contents / Abstracts, 17 (2018) : 2, s. 162-173,
• Wardlaw, Joanna M, Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to ageing and neurodegeneration, 2013 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3714437/, Ingår i: The Lancet Neurology, New York, NY : Lancet Publishing Group, 2002- LIBRIS-ID: 9033699, Table of Contents / Abstracts, 12 (2013) : 8, s. 822-838,

Kontakt

Christoph Pfeiffer, kursansvarig lärare, christoph.pfeiffer@ki.se
Nilla Karlsson, kursadministratör, nilla.karlsson@ki.se