Когнитивная нейробиология

Когнитивная наука сформировалась как научно-исследовательское направление в середине прошлого столетия путем объединения таких областей, как психология, философия, лингвистика, антропология, нейронаука и искусственный интеллект. В первые десятилетия развития когнитивистики для решения вопросов, продиктованных появлением новой науки, одновременно привлекались ученые, исследователи и практики из различных и порой отдаленных друг от друга сфер, что зачастую приводило к трудностям в совместной работе. Например, для достижения наиболее эффективных результатов информатикам и психологам требовалось понимание нейробиологии мозга, тогда как биологам были нужны дополнительные знания о процессах машинного обучения, теории познания, поведенческой психологии и развитии речи. В связи с этим появилась необходимость подготовки специалистов нового поколения, разбирающихся сразу в нескольких областях и способных самостоятельно решать междисциплинарные задачи.

Бакалаврская программа «Когнитивная нейробиология» на данный момент является единственной в России, нацеленной на подготовку специалистов, одновременно разбирающихся в областях биологии, нейронауки и когнитивистики. Практико-ориентированная направленность курса дает возможность студентам развить разноплановые научно-исследовательские и практические компетенции, в том числе освоить методы нейровизуализации и стимуляции мозга, используемые при лечении и реабилитации пациентов, изучении памяти, внимания, восприятия, речи и эмоций.

Ключевые блоки образовательной программы:

Профессиональный модуль (далее — Major) формирует основу будущей профессиональной деятельности. Это базовый модуль, включающий обязательные учебные дисциплины; а также — вариативное направление, в которое входят темы, научно-исследовательские и практические семинары по выбору.

Базовая часть профессионального модуля включает общебиологические и нейробиологические дисциплины, закладывающие базу профессиональной подготовки биолога и нейробиолога, формирующие навыки обработки и интерпретации количественной и качественной информации.

К разделу относятся:

• молекулярная биология;
• методы исследования биологических макромолекул;
• клеточная биология: основы биопроцессов, генетика, ботаника, зоология, биотехнология, физиология человека с основами биофизики;
• введение в нейробиологию, нейронаука и психофизиология, нейрофизиология развития и его нарушения, прикладная нейронаука, нейрофизиология восприятия и внимания, методы исследования и анализ данных для когнитивных нейронаук;
• генетика поведения и нейрогенетика, введение в экспериментальную науку. 

Кроме того, блок включает в себя ряд базовых предметов математического, химического и физического профиля:

• общая и неорганическая химия;
• биохимия, органическая химия для биологии и медицины;
• линейная алгебра, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика, математический анализ;
• физика;
• Python для извлечения и обработки данных, культура работы с данными и так далее.

Вариативная профильная часть — курсы по выбору, нацеленные на формирование специальных навыков в соответствии с индивидуальной траекторией обучения. Эти компетенции призваны играть определяющую роль в формировании профессиональных навыков выпускников бакалавриата и обеспечении гибкого реагирования образовательной программы на потребности рынка. В зависимости от складывающейся конъюнктуры подготовка может быть ориентирована в большей или меньшей мере на различные направления, что создает основу для дальнейшего развития обучающего курса. Темы преимущественно связаны с когнитивной наукой и психологией, изучением психических процессов и функций с точки зрения нейрофизиологии.

Практический модуль (далее — Практика) формирует компетенции, которые позволяют специалисту решать практические задачи. Раздел включает: профессиональную, проектную и научно-исследовательскую практики. В рамках специальной практики будут проводиться учебные занятия по получению первичных умений и навыков в различных областях биологической науки, а также нейробиологии и психофизиологии. В рамках научно-исследовательской практики обязательным элементом является прохождение преддипломной практики. По мере того, как студенты освоят в рамках учебных практик и практик по получению первичных профессиональных умений и навыков основные биохимические, молекулярно-генетические, нейрофизиологические методы и научатся работать на базовой аппаратуре, они будут обладать достаточными компетенциями для дальнейшей проектно-исследовательской практики. В научно-исследовательскую практику включена подготовка курсовых работ на 2 и 3 курсах, а также подготовка выпускной квалификационной работы. В рамках проектной практики предусматривается подготовка научно-исследовательского или прикладного проекта, в которых студенты смогут применить полученные знания, навыки и опыт в целях подготовки и успешной защиты ВКР.

Модуль дисциплин общего цикла (далее — ДОЦ) нацелен на развитие кругозора, овладение инструментами и методами смежных наук, развитие критического мышления. В рамках этого раздела читаются лекции по: физической культуре, безопасности жизнедеятельности, экономике, философии и праву.

Дополнительный модуль (далее — Minor) даёт студенту возможность получить дополнительные компетенции вне подготовки по основному образовательному направлению.

Модуль «Английский язык» (далее — Английский язык) направлен на формирование у выпускника бакалавриата готовности и способности вести деловое общение на английском языке. В качестве факультативной учебной дисциплины в рамках этого раздела предусмотрен курс академического письма на английском языке. Обязательными элементами этого направления являются внутренний экзамен по английскому языку, независимый экзамен по английскому языку, а также подготовка и защита Project Proposal по теме ВКР.

Модуль Data Culture (далее — Data Culture) способствует освоению современных технологий в науке о данных (Data Science) и приобретению компетенции применения этих технологий в научной деятельности. В рамках этого раздела планируется освоение двух дисциплин: «Культура работы с данными» и «Биоинформатика». В процессе изучения «Культуры работы с данными» студенты узнают основы взаимодействия с различными видами данных (основы статистики и теории вероятности, машинного обучения), что предполагает также овладение базовыми навыками работы с современными языками программирования, применяемыми в анализе данных, библиотеками для статистической обработки данных, библиотеками машинного обучения. Для подготовки к дисциплине «Биоинформатика» студенты должны предварительно проходить курс «Python для извлечения и обработки данных». В рамках «Биоинформатики» студенты смогут познакомиться с методами машинной обработки результатов, получаемых в ходе биологических экспериментов. Также — узнают о способах обработки данных секвенирования нового поколения, на сегодняшний день являющегося одним из самых широко используемых методов. Будут разобраны идеи алгоритмов сборки геномов и картирования прочтений, а особое внимание будет уделено данным секвенирования РНК. В рамках освоения Data Culture студенты достигнут базового понимания науки о данных.

Модуль государственной итоговой аттестации (далее — ГИА) позволяет установить уровень результатов освоения студентом ОП. ГИА предусматривает обязательную защиту выпускной квалификационной работы (ВКР).

Уникальность программы заключается в ее междисциплинарности и одновременном углубленном изучении как базовых фундаментальных предметов, так и специализированных дисциплин в области когнитивистики, психофизиологии и биотехнологии.

Бакалаврская программа «Когнитивная нейробиология» – первый в России аналог зарубежного направления «Neuroscience», сбалансированно сочетающего биологические, химические, математические курсы с дисциплинами в области когнитивных наук и психофизиологии – тогда как подобные программы в других вузах имеют более биологическую или психологическую направленность.

В рамках основного обучения предусмотрен обширный блок практических занятий в лабораториях, начинающихся уже с первого курса, на которых студенты будут включены не только в научно-исследовательскую деятельность, но и разовьют ряд компетенций, необходимых в прикладных областях. Для решения исследовательских и практических задач предоставляется все необходимое оборудование: так в рамках когнитивных курсов студенты научаться работать с ЭЭГ, айтрекингом, ТМС и проведут различные поведенческие эксперименты.

Также преимуществом структуры учебного плана является возможность сформировать индивидуальную траекторию обучения, самостоятельно выбрав интересующие и наиболее релевантные для будущей карьеры дисциплины, проекты и практические занятия.

Помимо этого, на программе предлагается качественная языковая подготовка, позволяющая в дальнейшем не только понимать англоязычную литературу и лекции зарубежных ученых, но также самостоятельно готовить научные работы на английском языке и свободно общаться в академической среде.

Программа реализуется в рамках направления 06.03.01 «Биология» и соответствует Образовательному стандарту НИУ ВШЭ по данному направлению.

Обучение на программе «Когнитивная нейробиология» представляет собой систему обязательных профильных и вариативных дополнительных предметов, что дает возможность студентам построить индивидуальную траекторию обучения путем выбора интересующих курсов и циклов лекций на старших курсах.

Программа обучения включает в себя несколько блоков:

• Общий цикл – ДОЦ: общеобразовательные дисциплины.

• Базовая и базовая профильная часть, состоящая из четырех направлений: Математика, Химия, Биология и Нейробиология.

• Вариативная часть, в рамках которой студенты могут самостоятельно выбрать курсы в соответствии с индивидуальной траекторией обучения. Эти дисциплины призваны играть определяющую роль в формировании профессиональных навыков выпускников. Предлагаемые вариативные предметы направлены на изучение: когнитивных процессов, генетики, психо- и нейрофизиологии, нейровизуализации, информационных технологий.

• Дополнительный профиль – Minor (предлагается студентам второго и третьего года обучения): учебный цикл, представляющий дополнительную образовательную траекторию сверх подготовки по основному образовательному направлению.

• Практическая, проектная и научно-исследовательская работа, которой отводится значительная часть учебного процесса, начиная с первого курса. В рамках этого блока студенты посещают лаборатории, реализуют собственные и групповые исследовательские проекты. Для осуществления практической деятельности предоставляется оборудование как для биологических, так и для когнитивных исследований (в том числе нейровизуализационных).

• Английский язык: блок включает обязательные экзамены и защиту Project Proposal по теме ВКР на английском языке, а также факультативные дополнительные курсы и академическое письмо на иностранном языке.

• Модуль «Культура работы с данными»: направлен как на базовое освоение программирования и современных технологий в области наук о данных, так и на развитие навыков применения этих технологий в профессиональной деятельности. 

Подробнее с учебными дисциплинами программы можно ознакомиться здесь.

Выпускники программы «Когнитивная нейробиология» будут обладать междисциплинарными знаниями и компетенциями, необходимыми для специалистов в областях, связанных с изучением работы мозга, а именно: когнитивной науке, нейробиологии, биотехнологии, психофизиологии, психолингвистике, нейрокогнитивистике и других.

Совокупность базовых фундаментальных, общепрофессиональных и прикладных навыков, сформированных у выпускников, обеспечит им уникальную специализацию, востребованную в широком спектре научно-исследовательских и прикладных направлений.

Специалисты в области когнитивной нейробиологии смогут работать в:

• ведущих научно-исследовательских институтах России и зарубежных научно-исследовательских центрах;
• коммерческих структурах, реализующих проекты в области нейрокогнитивных и биотехнологических разработок;
• Research & Development технологических компаний и стартапов в области нейро- и биотехнологий;
• проектах по реализации интерфейсов мозг-компьютер;
• клинической сфере (предоперационное картирование, реабилитация пациентов с повреждением мозга);
• производственной, фармакологической и других сферах, где требуются профильные знания и навыки решения прикладных задач в области когнитивной нейробиологии.

После окончания выпускники могут продолжить обучение в магистратуре НИУ ВШЭ или других российских и зарубежных университетов.

Бакалаврская программа «Когнитивная нейробиология» реализуется на факультете биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ. 

Для поступления необходимо предоставить результаты Единого Государственного Экзамена по следующим предметам:

1. Биология (минимальный балл 70)
2. Математика (Профильный экзамен)/ Химия – по выбору (минимальный балл 70)
3. Русский язык (минимальный балл 60)

Вступительные испытания и минимальные баллы для поступающих в рамках отдельного конкурса (иностранцы):

1. Биология – минимальный балл 70 (приоритет 1)
2. Русский – минимальный балл 60 (приоритет 2), письменный тест на 120 минут

Помимо ЕГЭ, абитуриенты могут получить дополнительные баллы за совокупность индивидуальных достижений. Полный перечень приведен на странице Приемной комиссии. 

Подробную информацию об условиях приема, поступлению по результатам олимпиад, правилах приема иностранных граждан, а также о льготах и скидках можно найти на странице Траектория поступления.