Nicolai Winter-Hjelm
Om
Jeg er stipendiat i gruppen for Integrert Nevrovitenskap, hvor jeg jobber med en doktorgrad i medisin under veiledning av Professor Ioanna Sandvig. I forskningen min samarbeider jeg også tett med Professor Pawel Sikorski (medveileder) ved institutt for fysikk, og Professor Axel Sandvig (mentor) ved institutt for nevromedisin og bevegelsesvitenskap. I tillegg har jeg en 25% stilling som pliktarbeider ved NTNU NanoLab, hvor jeg bidrar med teknisk støtte og hjelp til brukere.
For mer informasjon om gruppen vår og det vi jobber med, besøk gjerne gruppesiden vår.
Verv
Representant for midlertidig ansatte i NTNUs styre.
Akademisk Bakgrunn
2020 - d.d.: Doktorgradsstudent i medisin (Ph.D.), NTNU
2019: Biologiske studier, utveksling, NTU Singapore
2015 - 2020: Master i Nanoteknologi (MSc), NTNU
Kompetanseord
Forskning
PhD-prosjektet mitt har tittelen «Konstruerte Nevrale Nettverk som Komputasjonelle Substrater». I dette prosjektet håper jeg å kunne kaste mer lys over følgende spørsmål:
- Hvordan påvirker topologien (i.e. strukturen) til nevrale nettverk funksjonen og den komputasjonelle kapasiteten til nettverkene?
- Hvordan påvirker endringer på mikro- og mesoskala, grunnet f.eks. skade eller sykdom, funksjonaliteten til nevrale nettverk?
For å besvare disse spørsmålene jobber jeg med å utvikle neste generasjons mikrofluidiske systemer koblet til mikroelektrode-matriser for applikasjon i nevrovitenskap ved hjelp av infrastrukturen og ekspertisen ved NTNU NanoLab. Videre bruker jeg disse plattformene til å studere funksjonen til friske og skadede/syke nevrale nettverk. Som et eksempel på sistnevnte jobber jeg blant annet i samarbeid med dyktige kollegaer med å utvikle bedre modellsystemer til å studere sykdommer som Alzheimer og ALS. Vårt håp er at slike modellsystemer kan gi oss en bedre forståelse for hvordan slike sykdommer oppstår og sprer seg i nervesystemet, og ikke minst hvordan vi kan oppdage dem tidlig nok til å stanse dem før det er for sent.
Dette arbeidet er en høyst interdisiplinær innsats i krysningen mellom nevrovitenskap, nanoteknologi, biofysikk, datavitenskap og matematikk. Mitt håp er at dette arbeidet vil bidra til videre progresjon innen sykdom/pasient-spesifikk modellering av nevrodegenerative sykdommer og traumatiske skader i sentralnervesystemet, og muliggjøre testing/screening av relevante behandlinger/medisiner.
Publikasjoner
2023
-
Hanssen, Katrine Sjaastad;
Winter-Hjelm, Nicolai;
Niethammer, Salome Nora;
Kobro-Flatmoen, Asgeir;
Witter, Menno Peter;
Sandvig, Axel.
(2023)
Reverse Engineering of Feedforward Cortical-Hippocampal Neural Networks Relevant for Preclinical Disease Modelling.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
-
Weir, Janelle Shari;
Winter-Hjelm, Nicolai;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2023)
Altered structural organization and functional connectivity in feedforward neural networks after induced perturbation.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
-
Winter-Hjelm, Nicolai;
Brune Tomren, Åste;
Sikorski, Pawel Tadeusz;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2023)
Structure-function dynamics of engineered, modular neuronal networks with controllable afferent-efferent connectivity.
Journal of Neural Engineering
Vitenskapelig artikkel
2022
-
Winter-Hjelm, Nicolai;
Tomren, Åste Brune;
Sikorski, Pawel Tadeusz;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2022)
Structure-Function Dynamics of Engineered, Modular Neuronal Networks with Controllable Afferent-Efferent Connectivity.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
Tidsskriftspublikasjoner
-
Hanssen, Katrine Sjaastad;
Winter-Hjelm, Nicolai;
Niethammer, Salome Nora;
Kobro-Flatmoen, Asgeir;
Witter, Menno Peter;
Sandvig, Axel.
(2023)
Reverse Engineering of Feedforward Cortical-Hippocampal Neural Networks Relevant for Preclinical Disease Modelling.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
-
Weir, Janelle Shari;
Winter-Hjelm, Nicolai;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2023)
Altered structural organization and functional connectivity in feedforward neural networks after induced perturbation.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
-
Winter-Hjelm, Nicolai;
Brune Tomren, Åste;
Sikorski, Pawel Tadeusz;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2023)
Structure-function dynamics of engineered, modular neuronal networks with controllable afferent-efferent connectivity.
Journal of Neural Engineering
Vitenskapelig artikkel
-
Winter-Hjelm, Nicolai;
Tomren, Åste Brune;
Sikorski, Pawel Tadeusz;
Sandvig, Axel;
Sandvig, Ioanna.
(2022)
Structure-Function Dynamics of Engineered, Modular Neuronal Networks with Controllable Afferent-Efferent Connectivity.
bioRxiv
Vitenskapelig artikkel
Undervisning
Emner
Veiledning
Nåværende og tidligere masterstudenter:
2020 - 2021
- Nienke Laura de Jong - "An In Vitro Microfluidic Neural Network model for Unidirectional Axonal Growth"
- Edevard Hvide - "Effects of Nanostructured SU-8 Surfaces on Neurons and Neural Networks in Vitro"
- Leik Isdal - "Developing 2.5D Nanotopographical in vitro Neural Network Recording Platform to Mimic the Physical Environment of the Brain"
- Aleksandar Kavazov - "Fabrication of platinum mushroom-shaped microelectrode array for in vitro studies of neural networks and neural network pathologies"
2021 - 2022
- Åste Brune Tomren - "Using Microfluidics and 3D Surfaces to Increase the Physiological Translatability of In Vitro Neuronal Networks"
- Amund Stensrud Normann - "Fabrication of 3D Surfaces for Enhanced Physiological Translatability of In Vitro Neuronal Network Models using Inclined Lithography"
- Truels lone - "Controlling Structure-Function Dynamics of Neuronal Networks using Microfluidics"
2022 - 2023
- Polina Malahov - "Using Advanced Microfluidic Models to Study Structure-Function Dynamics in Healthy and Perturbed Neural Networks In Vitro"
- Kasper Klaussen - "3D Surfaces for Enhanced Physiological Translatability of In Vitro Neuronal Network Models"
Formidling
2023
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Hanssen, Katrine Sjaastad; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2023) Advanced Engineering Approaches for Recapitulating Structure-Function Dynamics of Neuronal Networks In Vitro . YROCK & NeuroSYS NeuroSYS 2023 2023-04-06 - 2023-04-06
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Hanssen, Katrine Sjaastad; Tomren, Åste Brune; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2023) Engineered Multi-Nodal Neuronal Networks with Predefined Afferent-Efferent Connectivity for Advanced Modelling of Network Function and Dysfunction. European Biophysical Societies' Association 14th EBSA Congress , Stockholm 2023-07-31 - 2023-08-04
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Klausen, Kasper Grøndahl; Normann, Amund Stensrud; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna; Sikorski, Pawel. (2023) Novel 3D Interfaces for Enhancing the Electrophysiological Complexity of Engineered Neuronal Networks . NRSN Norwegian Research School for Neuroscience 10th NRSN Conference 2023-09-27 - 2023-09-29
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Klausen, Kasper Grøndahl; Normann, Amund Stensrud; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna; Sikorski, Pawel. (2023) Novel 3D Interfaces with Embedded Nanoporous Microelectrodes for Preclinical Neuroscience Research. TNNN TNNN Conference 2023 2023-06-21 - 2023-06-23
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Niethammer, Salome Nora; Witter, Menno Peter; Kobro-Flatmoen, Asgeir; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2023) An in vitro platform to study entorhinal-hippocampal neuronal networks. AD/PD kenes 17th International Conference on Alzheimer’s & Parkinson’s Diseases (AD/PD) , Gothenburg, Sweden 2023-03-28 - 2023-04-01
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Niethammer, Salome Nora; Witter, Menno Peter; Kobro-Flatmoen, Asgeir; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2023) Reverse Engineering of Feedforward Cortical-Hippocampal Neural Networks Relevant for Preclinical Disease Modelling . Norwegian Research School in Neuroscience (NRSN) 10th Annual PhD Conference in Neuroscience , Egersund, Stavanger, Norway 2023-09-27 - 2023-09-29
2022
-
Vitenskapelig foredragHanssen, Katrine Sjaastad; Winter-Hjelm, Nicolai; Sandvig, Axel; Witter, Menno; Kobro-Flatmoen, Asgeir; Sandvig, Ioanna. (2022) An in vitro platform to study entorhinal-hippocampal neural networks . Norwegian Research School for Neuroscience 9th NRSN Conference , Stiklestad 2022-09-28 - 2022-09-30
-
Faglig foredragWinter-Hjelm, Nicolai. (2022) Konstruksjon av Biologiske Nevrale Designernettverk til Bruk i Forskning på Hjernen og Hjernesykdommer . Introuker MTNANO 2022 2022-08-18 - 2022-08-18
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Tomren, Åste Brune; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2022) Advanced Engineering Approaches for Recapitulation of Structure-Function Dynamics in Neural Networks . NRSN 9th NRSN Conference 2022-09-28 - 2022-09-30
-
PosterHanssen, Katrine Sjaastad; Winter-Hjelm, Nicolai; Sandvig, Axel; Witter, Menno; Kobro-Flatmoen, Asgeir; Sandvig, Ioanna. (2022) An in vitro platform to study adult entorhinal entorhinal-hippocampal neuronal circuits in early Alzheimer's disease. NTNU, Kyoto University JANUBET Symposiym , Kyoto 2022-09-20 - 2022-09-24
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2022) Advanced Engineering Approaches for Recapitulation of Structure-Function Dynamics in Neuronal Networks . TNNN TNNN 2022-11-30 - 2022-12-02
-
Faglig foredragWinter-Hjelm, Nicolai. (2022) Advancing the Frontier of Neuroscience with Engineered Neural Networks. Guest Lecture, NTNU Nanomechanical Lab 2022-05-03 - 2022-05-03
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2022) Next-Generation Microfluidics Interfaced with Microelectrode Arrays for Neuroscience Applications. Nordic NanoLab Network Nordic NanoLab User Meeting , Chalmers University of Technology 2022-05-05 - 2022-05-06
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2022) Advancing the Frontier of Neuroscience with Engineered Neural Networks. NTNU Nano NTNU Nano Lecture 2022-03-09 - 2022-03-09
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2022) Advanced Engineering Approaches for Recapitulation of Structure-Function Dynamics in Neuronal Networks. FENS FENS Forum 2022 , Paris 2022-07-09 - 2022-07-13
2021
-
PosterWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2021) Engineered Neural Networks as Computational Substrates. NRSN NRSN National Neuroscience Symposium 2021 2021-06-29 - 2021-07-01
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2021) Controlling the Flow of Information in Neuronal Networks Through the use of Customized Microfluidics. NTNU Nano Norwegian NanoSymposium 2021 2021-10-05 - 2021-10-06
-
Vitenskapelig foredragWinter-Hjelm, Nicolai; Sikorski, Pawel; Sandvig, Axel; Sandvig, Ioanna. (2021) Engineered Neural Networks as Computational Substrates. NTNU NanoLab NTNU NanoLab Lunch Talk 2021-11-10 - 2021-11-10
-
Faglig foredragWinter-Hjelm, Nicolai. (2021) Biologiske Nevrale Designernettverk . Introuker MTNANO 2021 2021-08-17 - 2021-08-17