PRESENTAZIONE

Questo corso fornisce agli studenti una conoscenza avanzata delle neuroscienze cellulari e dei meccanismi molecolari delle funzioni cerebrali, oltre a rendere gli studenti in grado di applicare queste conoscenze ad aspetti specifici della fisiopatologia del sistema nervoso. Questo corso offre una panoramica di argomenti avanzati in neurobiologia ed è progettato per introdurre e discutere i modelli biologici, le tecniche e le strategie di ricerca impiegate in questo campo di ricerca, nonché i meccanismi molecolari alla base della struttura e della funzione del sistema nervoso. Il corso si articola in tre aree tematiche generali: biologia cellulare del sistema nervoso, la neurofisiologia dei meccanismi di trasmisione dei segnali elettrici nei circuiti nervosi. Al termine del corso lo studente è in grado di: comprendere e discutere adeguatamente i principali aspetti della neurofisiopatologia del sistema nervoso; leggere e comprendere articoli scientifici; utilizzare questo background neurobiologico per scopi sperimentali avanzati.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The purpose of the course is to give an overview of molecular mechanisms that regulate functions in the nervous system with special emphasis on cellular and molecular mechanisms that regulate neurotransmission. In particular students receive a detailed information on the generation and propagation of the electrical signal in single neurons up to the complexity of the firing of neurons in network. Mechanisms underlying synaptic plasticity, fundamental for higher function such as learning and memory, will be analyzed in details. Moreover thank to the laboratory-activity, the students will learn basic skills in vitro electrophysiology (extra- and intracellular recordings, patch-clamp) and functional imaging techniques. Different recording modes and their advantages and disadvantages will be dealt with. By the end of the course the students should be able to understand the possibilities and the limitations of the different in vitro experimental approaches in neuroscience research and to design experiments in which the techniques are applied in a relevant manner to deal with up to date neurophysiology questions.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Questo corso offre una panoramica di argomenti avanzati in neurobiologia ed è progettato per introdurre e discutere i modelli biologici, le tecniche e le strategie di ricerca impiegate in questo campo di ricerca, nonché i meccanismi molecolari alla base della struttura e della funzione del sistema nervoso. Il corso si articola in tre aree tematiche generali: biologia cellulare del sistema nervoso, la neurofisiologia dei meccanismi di trasmisione dei segnali elettrici nei circuiti nervosi. Al termine del corso lo studente è in grado di: comprendere e discutere adeguatamente i principali aspetti della neurofisiopatologia del sistema nervoso; leggere e comprendere articoli scientifici; utilizzare questo background neurobiologico per scopi sperimentali avanzati.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Settore biomolecolare, livello morfologico/funzionale e cellulare/molecolare
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di applicare il metodo scientifico di indagine
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Saper valutare, interpretare e rielaborare i dati di letteratura
ABILITÀ COMUNICATIVE
Capacità di illustrare i risultati della ricerca

PREREQUISITI

Knowledge of the basic principles of physics, chemistry and biochemistry. Knowledge of cellular biology and human physiology.

Passing the exams of: Human Physiology

MODALITA' DIDATTICHE

Le metodologie didattiche prevedono lezioni frontali (32 ore) e attività di laboratorio (16 ore) ed anche anche attività in cui gli studenti presentano articoli scientifici che vengono discussi con la classe.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il neurone: - metodi di studio, origine e funzione della molteplicità neuronale - organizzazione subcellulare del neurone - origine, mantenimento e aspetti funzionali della polarità neuronale - citoscheletro neuronale, motori molecolari, trasporto assonale - le spine dendritiche, trasporto e targeting dendritico di mRNA e sintesi locale di proteine - traffico di proteine dendritiche e assonali. La comunicazione cellulare nel sistema nervoso: - il neurone come cellula secernente e l’organizzazione del terminale presinaptico - la densità postsinaptica, confronto giunzione neuromuscolare / sinapsi centrali - classificazione generale dei recettori per i neurotramettitori, struttura e funzione dei recettori per il GABA e per il glutammato - composizione molecolare e regolazione dinamica delle sinapsi gabaergiche e glutammatergiche - molecole di adesione, neurotrofine, fattori di crescita nella genesi, nel mantenimento e nella plasticità delle sinapsi - la comunicazione non-sinaptica. Le cellule gliali - classificazione, morfologia e ruoli classici - la gliotrasmissione - mielinizzazione: regolazione e aspetti patologici. Plasticità e risposta alle lesioni: - la neurogenesi adulta come forma di plasticità del sistema nervoso - lesione e riparazione nel sistema nervoso centrale e periferico. Brevi reports tenuti dagli studenti su articoli scientifici recenti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Neuroscience – Purves (2008 fourth edition, 2012 fifth edidion). Trad. italiana a cura di Zanichelli (2009)

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

PIETRO BALDELLI (Presidente)

ANNA FASSIO (Presidente)

BRUNO STERLINI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Aprile

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile all'indirizzo EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Alla fine del ciclo di lezioni tenute dal docente gli studenti presenteranno a turno un articolo tratto dalla letteratura scientifica recente da concordare precedentemente con il docente, la valutazione della presentazione concorrera' al voto finale. Seguirà un esame, da sostenersi secondo le date degli appelli, consistente in un colloquio orale sugli argomenti svolti a lezione.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

The oral exam aims to verify the knowledge of the cellular and molecular mechanisms that regulate the functioning of the nervous system present in the program. Language properties, clarity of presentation, consequentiality of reasoning and analytical capacity are also evaluated.

ALTRE INFORMAZIONI

Attraverso la presentazione di teorie classiche e l’analisi critica di dati recenti, gli studenti potranno acquisire conoscenze specifiche sulle specializzazioni dell’architettura cellulare di neuroni e glia, le loro modificazioni dinamiche e i rispettivi correlati molecolari e funzionali. Acquisiranno inoltre conoscenze di base sui meccanismi fondamentali di comunicazione, plasticità, degenerazione e riparazione delle cellule del sistema nervoso, ponendo le basi per i successivi approfondimenti multidisciplinari.