10 February: 14h - 18h

Venue: 'Auditório 1D (Building VII)'

Envisioning the future of Human Development through Bio-Hybrid Robotics, Marta Ferraz
 
This lecture will be mainly focused on the biological aspects of the human development and its combination with biocomputational interfaces, including:
1. The developing body is now a "hand-eye coordinated machine";
2. A (multi) sensorimotor setting to Human Development (enlightened by Neuroscience, Experimental Psychology, and Physiology);
3. In the dawn of the 21st century’s technological revolution "Physiologic computing" is obsolete;
4. A Bio-Hybrid Robotic approach to Human Development. 

Physiological computing: brain and body drive technology, Hugo Ferreira

Technology is moving at an ever-greater pace and getting increasingly accessible and affordable. This is also happening in the biomedical field, and today one can find high-performance biomedical devices in the hands of individual researchers, developers and hobbyists. These devices are able to recognize body movements and faces, to measure blood pressure and heart rate, or even to measure brainwaves while driving.  All these physiological signals can not only be used for monitoring but also as input for interfacing and controlling computing systems. This is physiological computing! In this lecture an overview of physiological computing will be given as well as examples of research driven by IBEB in this field.

Hyperthermya in Cancer Treatment, Dário Rodrigues

Oncologic hyperthermia is a type of cancer treatment in which the tumor tissue is exposed to high temperatures (40-45°C) to damage and kill cancer cells. This technique is applied as an adjunctive therapy with various established cancer treatments such as radiation therapy and chemotherapy; increasing its efficacy through radiosensitization and chemosensitization, respectively. Developing clinically effective hyperthermia systems requires solving several complex engineering problems, for which setting appropriate design and evaluation goals is currently challenging due to lack of critical biological, physiological, and clinical knowledge. Several methods of hyperthermia are currently under study and some are already being implemented in hospitals, mostly based on ultrasound and microwave applicators. This lecture will focus on the engineering aspects of hyperthermia for cancer treatment and address a pre-clinical case study: development of a microwave applicator for murine bladder cancer treatment using a target-specific multiphysics modeling approach.

Studying the Dynamics of Cortical Circuits, Alfonso Renart

In Alfonso Renart's own words: "In my laboratory we are interested in understanding how the dynamics of local circuits in the cerebral cortex implement the diverse computations that these circuits contribute to, such as sensory processing, decision-making or working memory. Our approach is to record the activity of large numbers of neurones from cortical circuits, to analyse these data to reveal relationships between the activity of different neurons, and to try to understand mechanistically how these patterns of activity are generated, by doing mathematical modelling. I will describe this approach and how we have applied it to advance our understanding of correlated variability and sensory amplification in cortical circuits."

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10 de Fevereiro: 14h - 18h

Local do evento: 'Auditório 1D (Building VII)'

Prever o futuro do Desenvolvimento Humano através da Robótica Bio-Híbrida, Marta Ferraz
 
Esta palestra focar-se-á principalmente nos aspectos biológicos do desenvolvimento humano e a sua conjugação com interfaces biocomputacionais, incluindo:
1. O corpo em desenvolvimento é agora uma máquina de coordenação “manual-ocular”;
2. Uma definição (multi) sensório-motora para o Desenvolvimento Humano (iluminada pela Neurociência, Psicologia Experimental e Fisiologia); 
3. Na alvorada da revolução tecnológica do século XXI a “Computação Fisiológica” é obsoleta; 
4. Uma abordagem Robótica Bio-Híbrida ao Desenvolvimento Humano.

Computação Fisiológica: tecnologia drive de cérebro e corpo, Hugo Ferreira

A tecnologia está a progredir a um ritmo cada vez maior e a tornar-se cada vez mais acessível e com menores custos. Isto também acontece na área da biomédica, e hoje em dia é possível encontrar aparelhos biomédicos de alto desempenho nas mãos de investigadores e desenvolvedores individuais, ou a serem usados como passatempos. Estes aparelhos são capazes de reconhecer movimentos corporais e expressões, de medir a pressão arterial e o ritmo cardíaco, ou até mesmo de medir ondas cerebrais enquanto se conduz. Todos estes sinais fisiológicos podem não só ser usados para monitorização mas também como input para interfaces e controlo de sistemas computacionais. Isto é a computação fisiológica! Nesta palestra será dada uma abordagem geral à computação fisiológica assim como exemplos de investigação nesta área que tiveram lugar no IBEB.

Hipertermia no Tratamento de Cancro, Dário Rodrigues

A hipertermia oncológica é um tipo de tratamento de cancro, no qual o tumor é sujeito a altas temperaturas (40-45°C) para sensibilizar e eliminar células neoplásicas. Esta técnica é aplicada como uma terapia adjuvante no tratamento de cancro, através da radiossensibilização e quimiossensibilização, aumentando desta forma a eficácia de tratamentos convencionais: radioterapia e quimioterapia, respectivamente. O desenvolvimento de técnicas de hipertermia clinicamente eficazes requer a resolução de vários problemas complexos de engenharia. Estes desafios estão associados à necessidade e caraterizar corretamente as propriedades físicas e fisiológicas dos tecidos, assim como estabelecer um planeamento clínico adequado ao paciente. Atualmente existem vários hospitais que utilizam a hipertermia como terapia adjuvante, recorrendo a aplicadores de micro-ondas e ultra-sons. Esta palestra irá focar-se nos aspectos de engenharia associados à técnica de hipertermia oncológica, e será apresentado um caso pré-clínico: desenvolvimento de um aplicador de micro-ondas para o tratamento de cancro da bexiga em roedores, utilizando uma abordagem de modelação multi-física focada em alvos específicos. 

Estudo da Dinâmica de Circuitos Corticais, Alfonso Renart

Nas palavras de Alfonso Renart: "No meu laboratório, estamos interessados em compreender como a dinâmica de circuitos locais no córtex cerebral implementam as diversas computações para as quais estes circuitos contribuem, como o processo sensorial, tomada de decisões ou memória activa. A nossa abordagem remete-se para a gravação da actividade de vastos números de neurónios de circuitos corticais, e analisar estes dados de modo a revelar relações entre a actividade de diferentes neurónios, e tentar perceber mecanicamente como estes padrões de actividade são gerados, através de modelação matemática. Descreverei esta abordagem e como a temos aplicado de forma a alargar o nosso conhecimento acerca da correlação entre a variabilidade e amplificação sensorial em circuitos corticais."