OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento affronta aspetti relativi all’evoluzione e allo sviluppo del sistema nervoso negli animali, approfondendo alcuni aspetti legati al sistema nervoso centrale e agli organi di senso.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si pone l’obiettivo di fornire allo studente conoscenze avanzate di neurobiologia dello sviluppo, con particolare riferimento ai meccanismi alla base dell’evoluzione del sistema nervoso. Verranno analizzati i meccanismi cellulari e molecolari alla base del differenziamento e della morfogenesi del tessuto nervoso in diversi gruppi animali con approccio comparato. Verrà approfondita l’evoluzione dei placodi cranici con cenni sul patterning dell’ectoderma nei metazoi e sullo sviluppo di strutture sensoriali e neurosecretorie derivate dai placodi cranici nei vertebrati.

Lo studente sarà in grado di: 1) descrivere le diverse organizzazioni dei sistemi nervosi dei metazoi;  2) descrivere i principali processi di sviluppo neurale; 3) individuare i pathway molecolari che dirigono le cellule verso il differenziamento neuronale; 4) comprendere i meccanismi alla base della regionalizzazione del sistema nervoso; 5) Discutere le diverse ipotesi sull’origine e l’evoluzione del sistema nervoso integrando i dati embriologici e filogenetici presenti in letteratura; 6) descrivere la storia evolutiva dei placodi cranici; 7) descrivere alcuni aspetti dello sviluppo delle strutture di derivazione placodale.

L'obiettivo principale è quello di fornire le basi per comprendere la genesi della complessità del sistema nervoso attraverso la lettura critica di articoli scientifici.

PREREQUISITI

Sono necessarie conoscenze di base di Embriologia e Anatomia Comparata.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali svolte mediante l’ausilio di presentazioni powerpoint.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Diverse organizzazioni morfo-funzionali dei sistemi nervosi animali: reti neurali, cordoni e plessi nervosi, gangli e cervelli. Sistemi senso-motori rudimentali in animali privi di sistema nervoso: placozoi e poriferi. Evoluzione precoce degli animali e le origini dei sistemi nervosi. Evoluzione di neuroni e cellule gliali. Neurogenesi nei diversi gruppi animali. Evoluzione dei meccanismi neurogenetici dei bilateri.

Ipotesi classiche sull’evoluzione del sistema nervoso dei bilateri (orthogon scenario, oral nerve ring scenario, “nemertean” scenario e “annelid” scenario). Approccio evo-devo allo studio dell’evoluzione del sistema nervoso dei bilateri. Meccanismi molecolari di patterning anteroposteriore e dorsoventrale del sistema nervoso. Morfogeni. Geni Hox.

I deuterostomi. Il sistema nervoso di emicordati ed echinodermi: organizzazione e sviluppo. Il sistema nervoso dei cordati invertebrati: anfiosso e tunicati. Organizzazione tripartita del cervello dei cordati. Origine del telencefalo: nuovi dati dall’anfiosso. Il sistema nervoso dell’urbilaterio.

Evoluzione dei placodi cranici dei vertebrati e delle strutture sensoriali, nervose e secretorie da questi derivate. Omologia profonda. Patterning dell’ectoderma e domini protoplacodali in invertebrati. Ricostruzione dell’evoluzione dell’ectoderma nei cordati, nei deuterostomi, nei bilateri, nei metazoi

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le presentazioni PowerPoint del corso e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb