Brainhack Warsaw 2024: Pasja, Technologia i Współpraca

W dniach 15-17 marca 2024 odbyła się szósta edycja hackathonu Brainhack Warsaw organizowanego przez nasze Koło Naukowe. W ciągu tych trzech dni studenci, doktoranci i entuzjaści różnych dziedzin nauki mieli okazję do wspólnej pracy, wymiany pomysłów i inspiracji oraz nawiązania akademickich, biznesowych i towarzyskich kontaktów. Uczestnicy zaangażowali się w szereg projektów obejmujących eksplorację danych, uczenie maszynowe i badania nad mózgiem, a wszystko to przy jednoczesnym uwzględnieniu zasad otwartej nauki – podstawowej wartości społeczności Brainhack, jak podkreślili Craddock et al. (2016).

Tegoroczną edycję wzbogaciła swoimi wystąpieniami trójka prelegentów:

  • Ziemowit Sławiński z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN wygłosił wykład pod tytułem „Bridging the gap between biology and AI: dendrites, gradients and the quest for Artificial General Intelligence”.
  • dr hab. Katarzyna Baliga-Nicholson i dr hab. Alessandro Crimi z Sano Centre opowiedzieli w swoim wystąpieniu „Mind the market – bridging science and business for neuroimaging technology” na temat pracy w zespole badawczym zajmującym się nowymi technologiami z zakresu neuroobrazowania i wizualizacji mózgu oraz sposobie wprowadzania tych technologii do użytku biznesowego.

A oto lista tegorocznych projektów realizowanych w trakcie wydarzenia:

1. Combining Generative Autoencoder and Complex-Valued Neural Network architectures for EEG signal modeling, leader: Adam Sobieszak

2. Subtyping and grading of gliomas using artificial intelligence, leader: Paulina Sobieszak

3. Visualization of Dyslexic Reading using Large Language Model, leadder: Karolina Źróbek

4. Estimating the amount of recalled information by NLP techniques for free recall psychological research of memory, leader: Michał Domagała

5. Default Mode Network connectivity, leader: Zofia Borzyszkowska

6. LoRACraft: does composing diffusion model LoRAs actually work?, leader: Paweł Pierzchlewicz

7. Rhythms of thought: Unraveling human behavior with bayesian models and circadian rhythmicity, leader: Patrycja Ściślewska

8. Can AI diagnose mental conditions within a single conversation?, leader: Piotr Migdał PhD, Michał Jaskólski

9. SANO: Stroke lesion segmentation via unsupervised anomaly detection, leader: Cemal Koba PhD

Baronhack Warsaw 2024 udowodnił, że nauka i technologia mogą łączyć ludzi z różnych dziedzin, dając im narzędzia do tworzenia innowacyjnych rozwiązań. Jako organizatorzy już wyczekujemy kolejnej edycji Brainhack Warsaw, która będzie nową okazją do poznania pełnych pasji ludzi i zwiększenia pozytywnego wpływu na naukę i tworzenia innowacyjnych pomysłów.

Na zakończenie chcielibyśmy złożyć wyrazy wdzięczności wszystkim, którzy przyczynili się do sukcesu Baronhack Warsaw 2024. Dziękujemy uczestnikom za ich zaangażowanie i pasję, team leaderom za przewodzenie ambitnym projektom, organizatorom za miesiące przygotowań, a także sponsorom i partnerom: SANO, Elmiko Biosignals, DOZ S. A., Taxus IT, Innovation Hub Foundation, Red Bull Polska, Necnki Open Lab, Fundacji Uniwersytetu Warszawskiego oraz Brainhack Global za ich wsparcie, które umożliwiło realizację tego wydarzenia. Wasza współpraca i zaangażowanie sprawiły, że Brainhack był niezapomnianym doświadczeniem dla nas wszystkich. Do zobaczenia na kolejnej edycji!

The role of the nasal epithelium in the generation of olfactory bulb rhythms – wykład Wiktorii Podoleckiej

Serdecznie zapraszamy na pierwsze spotkanie Koła Naukowego Neuroinformatyki w semestrze letnim. Tym razem będziemy gościć prelegentkę Wiktorię Podolecką, doktorantkę Pracowni Neuroinformatyki w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN.

Spotkanie odbędzie się w środę 13.03.2024 o godzinie 17:00 w sali 1.01.

Po wykładzie zapraszamy na spotkanie Koła, gdzie będziecie mieli okazję dowiedzieć się więcej o naszej działalności i dołączyć w nasze szeregi.

Kliknij aby zobaczyć wydarzenie!

Abstrakt wykładu:
Changes in olfaction are emerging as early warning signs of several major neurological diseases. Neurological diseases are also associated with aberrant brain rhythms. Olfactory sensory neurons (OSN) deliver input from the nasal epithelium (NE) to the olfactory bulb (OB) and are key drivers of rhythmicity.
Here, we examine the role of sensory input arising from the NE in the generation of electrophysiological rhythms in the OB. Rats were implanted with electrodes in the OB, PFC and VS. Post-surgery gadolinium/saline was infused bilaterally to both nares. Ketamine infusions were done every 4 days. Behavioral tests to test anosmia were done every 2 days. Olfactory marker protein (OMP) immunohistochemistry was used to stain for OSN at different time points. Analyses of LFPs, during waking, revealed reduced amplitude of HFO (130-180 Hz) in gadolinium-infused rats compared to saline-infused rats. This effect lasted up to 10 days. Behavioural tests have shown that anosmia lasted around 10 days.
Immunohistochemical analyses revealed gadolinium infusion was associated with weaker OMP staining in the NE. Given that the OB can orchestrate brain-wide rhythms, we speculate that early deficits in olfactory function may contribute, at least in part, to changes in brain rhythms reported in neuropsychiatric diseases.

XI edycja Aspects of Neuroscience Konferencją Roku 2023!

Jesteśmy niezmiernie dumni z faktu, że nasze Koło zdobyło główną nagrodę w 13. edycji ogólnopolskiego konkursu Studenckiego Ruchu Naukowego „StRuNa” w kategorii Konferencja Roku 2023. Nagrodzeni zostaliśmy za organizację XI edycji konferencji Aspects of Neuroscience oraz wydarzenia satelitarnego Brainhack Warsaw. Konkurencja była bardzo duża, w rywalizacji wzięło udział ponad 200 kół i organizacji studenckich z całej Polski!

Jest to dla nas bardzo duże wyróżnienie i motywacja do dalszego działania.

Serdecznie zapraszamy do udziału w kolejnych edycjach wydarzeń, informacje o nich możecie śledzić na stronach internetowych:

https://aspectsofneuroscience.fuw.edu.pl/

oraz

https://brainhackwarsaw.fuw.edu.pl/

Modele uczenia maszynowego są leniwe – wykład inauguracyjny Koła Naukowego Neuroinformatyki

Zapraszamy na Spotkanie Inauguracyjne KN Neuroinformatyki, szczególnie mile widziane są osoby, które chcą dołączyć do nas jako nowi członkowie.
Zaczniemy o 17:00 we wtorek 25.10.2023 od wykładu dr hab. Jarosława Żygierewicza, prof. ucz. pt. ,,Modele uczenia maszynowego są leniwe” w sali 1.02.

Dr. hab. Jarosław Żygierewicz, profesor nadzwyczajny w Zakładzie Fizyki Biomedycznej na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Jego zainteresowania badawcze dotyczą analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów EEG i MEG, w szczególności zmian mocy tych sygnałów związanych ze zdarzeniami wywołanymi. Opracował metodologię statystycznej analizy synchronizacji i desynchronizacji związanej ze zdarzeniami wywołanymi w EEG i MEG. Jest zaangażowany w projektowanie interfejsów mózg-komputer, walidację psychologicznych modeli emocji i pamięci roboczej. Jego badania obejmują również realistyczne modele sieci neuronalnych, które zapewniają wgląd w mechanizmy leżące u podstaw efektów obserwowanych w sygnałach EEG i MEG.

Kliknij aby zobaczyć wydarzenie!

Po wykładzie porozmawiamy o planach i pomysłach na przyszły rok akademicki (organizacja konferencji Aspects of Neuroscience, Brainhacka, projektów naukowych). Jeśli masz pomysł na projekt naukowy dotyczący mózgu lub AI, chcesz poznać inne osoby o podobnych zainteresowaniach albo po prostu stworzyć coś nowego to przyjdź, niezależnie od zaplecza/kierunku studiów.

Po spotkaniu zapraszamy na integrację przy piwie w luźnej atmosferze.
Tak, po spotkaniu będzie piwo integracyjne.

NEURO Seminar – Spatial filtering in invasive neurophysiology

Wracamy z naszymi seminariami! Cieszymy się, że możemy was zaprosić na kolejny wykład z cyklu NEURO Seminar. Zaczniemy wykładem Victorii Paterson pt. „Spatial filtering in invasive neurophysiology”. Poniżej opis wykładu i link do wydarzenia na Facebooku.

Kliknij aby zobaczyć wydarzenie!

Victoria Peterson will talk about spatial filteringin invasive neurophysiology.
The recorded brain activity can be modelled as a linear superposition of brain and non-brain sources. While the proximity of electrode contacts in invasive neurophysiology is higher than in non-invasive neurophysiology, the spatial filtering techniques used to recover the brain sources related to a given task or behavior can still be utilized for the construction of brain decoding algorithms.
In this talk Victoria will present how spatial filtering methods can be used in invasive neurophysiology, putting special emphasis on the use of these techniques for movement decoding in the context of developing adaptive deep brain stimulation devices.
Victoria is a CONICET Assistant Researcher at IMAL, Santa Fe, Argentina and an Associated Professor at Universidad Nacional del Litoral, Argentina. She got her degree in Biomedical Engineering in 2013 and in 2018 her Ph.D degree in Engineering, Signals, Systems and Computational Intelligence. In 2019 she joined the IMAL, UNL-CONICET, as a CONICET postdoc fellow and then in 2021 she joined the Brain Modulation lab as a Harvard Research Fellow in the Massachusetts General Hospital, Boston, US. Currently she serves as an international and external collaborator of the Brain Modulation Lab. She has more than 10 years of experience working in machine learning solutions for brain signal decoding in the context of brain-computer interfaces. One of her research projects was nominated to receive the BCI Award 2021. More info in her website: https://sites.google.com/view/victoria-peterson/home

XI edycja konferencji Aspects of Neuroscience

W dniach 24-26 marca 2023 na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego odbyła się już XI edycja międzynarodowej konferencji naukowej „Aspects of Neuroscience”. To już kolejna edycja w całości zaplanowana i zorganizowana przez członków naszego Koła, przy wsparciu władz Wydziału Fizyki UW oraz wolontariuszy z wielu polskich uczelni. Przewodniczącą tegorocznej odsłony konferencji była Weronika Plichta, magister Neuroinformatyki naszego wydziału.

Podczas konferencji uczestnicy mieli okazję wysłuchać siedmiu wykładów prowadzonych przez światowej sławy ekspertów z zakresu neurobiologii, kognitywistyki oraz klinicznych i informatycznych zagadnień neuronauki.

Prof. Marianne Fyhn – Opening lecture

PhD  David Belin – „There is more to drug addiction than the drug: psychological and neural mechanisms of incentive habits”

Prof. Laura Andreae – „Activity and noise: wiring the brain”

Prof. Lisa Marshall – „Investigations on sleep-associated brain rhythms using exogenous stimuli and optogentics”

PhD Christian Machens – „Coordinated Spike Coding in EI networks”

PhD  Dirk Schubert„From neurodevelopmental disorder gene to mechanism: generating & phenotyping human neuronal networks in the dish”

PhD Daniel McNamee – „The neural microdynamics of cognition”

Nie zabrakło również wystąpień seminaryjnych oraz sesji plakatowych, podczas których można było zapoznać się z fascynującymi projektami badawczymi młodych naukowców.

Konferencja „Aspects of Neuroscience” to wyjątkowe wydarzenie, które umożliwia wymianę wiedzy i poszerzenie horyzontów w inspirującym środowisku. Żeby dowiedzieć się więcej na temat ubiegłej edycji, zapraszamy do zapoznania się z księgą abstraktów. Dostępna jest ona na stronie konferencji, na której pojawiają się również informacje o kolejnych konferencjach:
https://aspectsofneuroscience.fuw.edu.pl
oraz Facebooku:
https://www.facebook.com/AspectsOfNeuroscience

Jeszcze raz dziękujemy wszystkim uczestnikom XI międzynarodowej konferencji naukowej „Aspects of Neuroscience” i serdecznie zapraszamy do uczestnictwa w kolejnych edycjach.

Brainhack Warsaw 2023: Święto innowacji i współpracy

Piąta edycja Brainhack Warsaw zgromadziła studentów, doktorantów i entuzjastów z różnych dziedzin na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Trzydniowe wydarzenie, skrupulatnie zorganizowane przez Studenckie Koło Naukowe Neuroinformatyki, było doskonałą okazją do współpracy, nawiązania akademickich przyjaźni i wymiany wiedzy. Uczestnicy zaangażowali się w szereg projektów obejmujących eksplorację danych, uczenie maszynowe i badania nad mózgiem, a wszystko to przy jednoczesnym uwzględnieniu zasad otwartej nauki – podstawowej wartości społeczności Brainhack, jak podkreślili Craddock et al. (2016).

Tegoroczny zestaw prelegentów był wyjątkowy:

  • Prof. Alexander Mathis z École Polytechnique Fédérale de Lausanne w Szwajcarii przedstawił „Deep Learning Tools for the Analysis of Movement, Identity & Behavior”, zapewniając uczestnikom dogłębne spojrzenie na skrzyżowanie głębokiego uczenia się i analizy behawioralnej.
  • Michał Niezgoda, CEO i współzałożyciel Robotec.ai, podzielił się swoimi cennymi spostrzeżeniami na temat zbieżnych ścieżek robotyki i sztucznej inteligencji.

Wśród tegorocznych projektów znalazły się:

1. Brain Tumor Subtyping: Kluczowa inicjatywa mająca na celu poprawę diagnostyki i strategii leczenia guzów mózgu.

2. Automatic artifact detection in EEG using Telepathy: Pionierskie podejście do identyfikacji artefaktów w danych EEG poprzez potencjał telepatii.

3. Application of an amygdala parcellation pipeline based on Recurrence Quantification Analysis to resting-state fMRI data acquired in a 7T MRI scanner: Projekt skupiający się na analizie danych fMRI w stanie spoczynku dla parcelacji ciała migdałowatego.

4. Pose estimation-based long-term behavior assessment of animals in semi-naturalistic conditions: Unikalne przedsięwzięcie mające na celu zrozumienie zachowania zwierząt w warunkach półnaturalnych poprzez szacowanie pozycji.

5. A paradigm shift in experiment design leading to large-scale EEG data acquisition for visual attention: Projekt ten miał na celu zrewolucjonizowanie projektowania eksperymentów w celu pozyskiwania obszernych danych EEG związanych z uwagą wzrokową.

6. Robust Latent Space Exploration of EEG Signals with Distributed Representations: Projekt ten miał na celu wykorzystanie reprezentacji ukrytych przestrzeni do bootstrappingu i klasyfikacji danych EEG.

7. SANO: Comparison of brain networks from EEG and fNIRS: Ważny projekt porównujący sieci mózgowe pochodzące z danych EEG i fNIRS.

Podsumowując, Brainhack Warsaw 2023 był wielkim świętem neuronauki i data science. Stał się inkubatorem innowacyjnych pomysłów, katalizatorem znaczących relacji oraz świadectwem siły i potencjału nauki opartej na współpracy. Jako organizatorzy już wyczekujemy kolejnej edycji Brainhack Warsaw, z nadzieją na jeszcze bardziej wpływowe i rozległe wydarzenie.

Brainhack Warsaw 2022: Spotkanie Umysłów na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

Pasja do neuronauk i data science była wyczuwalna przez cały weekend, gdy Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego był gospodarzem czwartej edycji Brainhack Warsaw. To trzydniowe wydarzenie, zorganizowane przez Studenckie Koło Neuroinformatyki, stało się inspirującym miejscem spotkania kreatywnych umysłów.

Od samego początku Brainhack Warsaw miał na celu stworzenie platformy, na której pełni entuzjazmu młodzi badacze, zarówno studenci, jak i doktoranci, mogliby spotkać się, aby pracować nad innowacyjnymi projektami związanymi z neuronaukami. Nie inaczej było w tym roku. Jednak dynamika i koleżeństwo zostały wzmocnione przez zaangażowanie w dzielenie się wiedzą na temat eksploracji danych, uczenia maszynowego i badań nad mózgiem. Jednocześnie podkreślano etos otwartej nauki, który ceni cała społeczność Brainhack (Craddock i in., 2016).

Chociaż edycja z poprzedniego roku musiała zostać odwołana z powodu pandemii koronawirusa, nie osłabiło to zaangażowania uczestników. Wydarzenie pozwoliło im zastanowić się nad wcześniejszymi sukcesami i wyciągnąć wnioski z poprzednich projektów. Stanowiły one nie tylko źródło inspiracji, ale także skarbnicę zasobów dla tegorocznych uczestników.

Dwie wybitne osobistości uświetniły wydarzenie jako prelegenci:

  • Dr. Benedetta Franceschiello z Centrum Obrazowania Biomedycznego CIBM przedstawiła swoje badania na temat „Dynamicznego obrazowania oko-mózg: od anatomii oka do funkcji mózgu”. Jej spostrzeżenia na temat intrygującej korelacji między anatomią oka a funkcjami mózgu rzuciły światło na nowe kierunki badań.
  • Dr. Anthony Vega z University of Texas Southwestern Medical Center wyjaśnił niuanse „Rozszyfrowywania patologii neurodegeneracyjnej przy użyciu głębokiego uczenia się”. Jego wystąpienie podkreśliło sprawność głębokiego uczenia w diagnozowaniu i zrozumieniu zaburzeń neurodegeneracyjnych.

Wydarzenie było świadkiem narodzin kilku ekscytujących projektów:

  1. Generating Sequences of Rat Poses: Fascynujące badanie zachowań zwierząt poprzez generowanie sekwencji.
  2. Automatic detection of zebrafinch vocalizations using TinyML: Projekt ten, łączący ornitologię z uczeniem maszynowym, miał na celu wykrycie wzorców wokalnych ptaków z rodziny Taeniopygia.
  3. Talking with Machine Learning models using chatbots: Nowoczesne podejście do interakcji między ludźmi a sztuczną inteligencją, zwiększające ich dostępność.
  4. Learning resting-state EEG data analysis through software development: Praktyczny projekt mający na celu zrozumienie stanów spoczynku mózgu za pomocą analizy sygnału EEG.
  5. Isometric Latent Space Representation of EEG signals: Projekt ten miał na celu wykorzystanie reprezentacji ukrytych przestrzeni do bootstrappingu i klasyfikacji danych EEG.
  6. Workflow for automated classification of sMRI images of psychiatric disorders: Projekt ten miał na celu klasyfikację obrazów sMRI z wykorzystaniem sieci neuronowych w celu identyfikacji zaburzeń psychiatrycznych.
  7. AI-based techniques for neglect identification: Wykorzystując najnowocześniejsze techniki sztucznej inteligencji, projekt ten zagłębił się w wyzwanie identyfikacji nieuwagi w różnych sytuacjach.

Z perspektywy czasu Brainhack Warsaw 2022 był czymś więcej niż wydarzeniem; był świadectwem nieugiętego ducha społeczności naukowej. Połączenie tradycyjnej neuronauki z nowoczesnymi trendami w data science i uczeniem maszynowym stworzyło atmosferę innowacji i współpracy. Jako organizatorzy wierzymy, że kreatywność, ciekawości i chęć wzajemnej pomocy stanowią podstawę naszej rosnącej społeczności.

Wszyscy zainteresowani połączeniem neuronauki i data science z pewnością powinni zaznaczyć następną edycję w swoich kalendarzach!

Jesteś tym, jak piszesz – Biometria Behawioralna – Krzysztof Raczyński

Krzysztof Raczyński, założyciel i prezes firmy Digital Fingerprints, która zajmuje się zabezpieczeniami biometrycznymi, wygłosił dla nas wykład „Jesteś tym, jak piszesz – Biometria Behawioralna”

Kliknij aby zobaczyć wydarzenie!

Poniżej znajduje się abstrakt wykładu:

Wraz z ilością transakcji internetowych i zakupów dokonywanych w Polsce, rośnie też zapotrzebowanie na coraz silniejsze metody uwierzytelniania użytkownika. Przestępcy dzięki socjotechnice i phishingowi omijają najpopularniejsze zabezpieczenia takie jak hasła, kody autoryzacyjne czy tokeny SMS. Naprzeciw temu wyzwaniu wychodzi biometria behawioralna – nowa odmiana autoryzacji opartej o niuanse interakcji użytkownika z jego urządzeniem. Krzysztof Raczyński, CEO Digital Fingerprints opowie o historii biometrii behawioralnej sięgającej czasów telegrafu, przedstawi aktualny stan wiedzy oraz czekającą tuż za rogiem przyszłość, w której nie będziemy już musieli pamiętać haseł.

Krzysztof Raczyński

Założyciel i prezes Digital Fingerprints, dostawcy systemu bezpieczeństwa opartego o biometrię behawioralną. Digital Fingerprints w niewidoczny sposób chroni klientów instytucji finansowych, między innymi mBanku oraz ING Banku Śląskiego, gdzie wykrywa przejęcia kont oraz fraudy zanim dojdzie do utraty środków. Krzysztof posiada ponad 10 letnie doświadczenie w zarządzaniu zespołami i projektami związanymi z bezpieczeństwem oraz IT w Polsce, a także w Stanach Zjednoczonych. Jest absolwentem Polsko-Japońskiej Akademii Technik Komputerowych oraz studentem MBA Akademii Leona Koźmińskiego.

Przetwarzanie własnych błędów w prokrastynacji – dr. Marek Wypych

W zagadnienie neuronalnych i behawioralnych korelat przetwarzania własnych błędów w prokrastynacji wprowadził nas dr Marek Wypych.

Dr Wypych jest pracownikiem w Pracowni Obrazowania Mózgu w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk.

Kliknij aby zobaczyć wydarzenie!

Abstrakt wystąpienia dr. Wypycha:

Prokrastynacja to zaburzenie samokontroli polegające na irracjonalnym odkładaniu niektórych zadań. Szacuje się, że problem ten dotyka około 15% dorosłej populacji. W czasie seminarium opowiem pokrótce co naukowcy już wiedzą na temat prokrastynacji, następnie przejdę o przedstawienia naszych badań (behawioralnych i z wykorzystaniem fMRI).

Pierwsze badania opierały się na klasycznym zadaniu Go/No-go, zmodyfikowanym jednak, aby dołożyć do niego kontekst kar i nagród. Okazało się, że osoby z tendencją do odkładania zadań (HP) różnią się od osób bez takiej tendencji (LP) aktywnością mózgu w czasie zadania. Osoby z grupy HP charakteryzowały się niższą aktywnością przedniej części zakrętu obręczy (anterior cintulate cortex, ACC) po popełnieniu błędu w zadaniu. Ponadto w warunku z karaniem za błędy osoby z grupy HP wykazywały też niższą aktywność grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (dorsolateral prefronal cortex, DLPFC) w porównaniu do osób z grupy LP.

Kolejne badania, dotyczą zdolności uczenia się na własnych błędach. W badaniu wykorzystano zadanie probabilistycznego naprzemiennego uczenia się (probabilistic reversal learning task), a przy analizie wyników wykorzystano klasyczny model uczenia Rescorli i Wagnera. Zastosowanie tego modelu pozwoliło zaobserwować, że osoby z grupy LP stają się bardziej wrażliwe na swoje błędy, jeśli są za te błędy karane. Zależności takiej nie zaobserwowano w grupie prokrastynatorów. Następnie przeprowadziliśmy podobne badanie z wykorzystaniem fMRI – analizy trwają i jest szansa, że przedstawię pierwsze wyniki w czasie seminarium.

Jedną z możliwych interpretacji otrzymanych wyników jest hipoteza, że prokrastynacja jest wynikiem trudności w uczeniu się samokontroli.