Course Syllabus
Obiettivi
Questo corso è stato progettato per coprire gli aspetti funzionali di base del sistema nervoso centrale. Alla fine del corso, gli studenti avranno raggiunto un quadro completo della comprensione dell'organizzazione funzionale del cervello umano
Lo scopo di questo corso è fornire concetti e conoscenze di base sulle neuroscienze. Lo studente verrà introdotto alle principali categorie di disturbi del sistema nervoso, concentrandosi principalmente sui meccanismi fisio-patologici.Contenuti sintetici
Il corso tratterà delle basi neuroanatomiche e neurofisiologiche del sistema nervoso autonomo, della corteccia cerebrale, delle funzioni cognitive, della memoria e della coscienza. Esaminerà anche questioni relative allo sviluppo neurocognitivo. Gli argomenti specifici trattati comprendono i principi di base della neurofisiologia clinica. Il corso esplorerà le basi comportamentali, neuroanatomiche e neurofisiologiche delle funzioni cognitive.
Programma esteso
- Il sistema nervoso autonomo e l'ipotalamo: sebbene il controllo neurale delle emozioni coinvolga diverse regioni, tra cui l'amigdala e le aree di associazione limbica della corteccia cerebrale, tutte lavorano attraverso l'ipotalamo per controllare il sistema nervoso autonomo. L'ipotalamo coordina la risposta comportamentale per assicurare l'omeostasi.
- La base neurale della conoscenza: che si tratti di una semplice risposta riflessa o di un atto mentale complesso, il comportamento è la risultante dell’integrazione dell’attività elettrica che si sviluppa tra cellule fra loro opportunamente interconnesse.
- Integrazione delle funzioni sensoriali e motorie: le funzioni cognitive, a causa della loro complessità, si basano sul funzionamento del cervello nel suo insieme.
- Dalle cellule nervose alla conoscenza: il cervello elabora una percezione integrata perché le cellule nervose sono collegate tra loro in modo preciso e ordinato secondo un piano generale che, in condizioni fisiologiche, non varia di molto tra diversi individui
- Meccanismi di apprendimento cellulare e base biologica della individualità: tutti i comportamenti sono una funzione del cervello e i malfunzionamenti del cervello danno origine a disturbi caratteristici del comportamento. Il comportamento, a sua volta, è modellato dall'apprendimento.
- Il linguaggio e l’afasia: il linguaggio sembra essere un fenomeno specie specifico e, come vedremo, è supportato da circuiti neurali di notevole complessità.
- Apprendimento e memoria: vengono appresi molti comportamenti importanti. In effetti, siamo ciò che siamo in gran parte a causa di ciò che apprendiamo e di ciò che ricordiamo. Impariamo le capacità motorie che ci consentono di dominare il nostro ambiente e impariamo le lingue che ci consentono di comunicare ciò che abbiamo imparato.
- Stati emotivi e sentimenti: uno stato emotivo ha due componenti, uno evidente in una caratteristica sensazione fisica e l'altro come sentimento cosciente. Per mantenere la distinzione tra queste due componenti, il termine emozione a volte viene usato per riferirsi solo allo stato corporeo (cioè lo stato emotivo) e il termine sentimento viene usato per riferirsi alla sensazione cosciente.
- Stati motivazionali e Stati che creano dipendenza. La motivazione è un termine generico che si riferisce a una varietà di fattori neuronali e fisiologici che innescano, sostengono e dirigono il comportamento. Si ritiene che questi fattori interni spieghino, in parte, la variazione nel comportamento di un individuo nel tempo.
- Differenziazione sessuale del sistema nervoso: studi su animali suggeriscono fortemente che anche il cervello umano subisce una differenziazione sessuale indotta ormonalmente durante lo sviluppo.
- L'invecchiamento del cervello: uno dei principali obiettivi della ricerca sull'invecchiamento non è solo quello di allungare la vita, ma, soprattutto, di mantenerne e migliorarne la qualità. Esamineremo le alterazioni associate all'età nella cognizione, nella struttura del cervello e nella chimica connesse alla perdita di memoria e al deterioramento intellettuale negli anziani
Prerequisiti
Buona conoscenza di anatomia e biochimica
Modalità didattica
I metodi di insegnamento includeranno lezioni frontali, video e discussioni in classe.
Al momento è previsto che gli insegnamenti verranno erogati in modalità “in presenza”, salvo successive diverse disposizioni ministeriali legate all’emergenza pandemica, nel qual caso gli insegnamenti verranno erogati in modalità mista da remoto asincrono con eventi in videoconferenza sincrona (WEBEX)
Materiale didattico
- Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, Richard D. Mooney, Michael L. Platt, Neuroscience (6th Edition) – eBook - Sinauer Associates (Oxford University Press); 6th edition
- E. R. Kandel, J. H. Schwartz, T. M. Jessel, S. A. Siegelbaum, A. J. Hudspeth, Principles of neural science, Mc Graw Hill Medical
- Susan E. Mulroney, Adam Myers, Netter's Essential Physiology, Elsevier
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame consiste in una prova scritta. Verranno poste allo studente domande aperte o chiuse al fine di valutare la conoscenza generale degli argomenti. Verrà chiesto allo studente di rispondere a domande che richiedono l'analisi di un fenomeno complesso, la sua razionalizzazione e l'applicazione di specifici principi fisiologici. Infine, può essere presentato un caso clinico che richiederà l'analisi delle interconnessioni tra diverse variabili fisiologiche alla luce dei paradigmi teorici.
Gli esami scritti da remoto, in caso di restrizioni dovute alla pandemia, saranno erogati dalla piattaforma https://esamionline.elearning.unimib.it, il cui accesso verra' attivato per la data e orario dell'esame.
Orario di ricevimento
Su appuntamento, previa comunicazione da inviare a giulio.sancini@unimib.it
Aims
This course has been designed to cover basic functional aspects of the central nervous system. At the end of the course, the students should be able to summarize our understanding of the functional organization of the human brain.
The aim of
this course is to provide basic concepts and knowledge on the neurosciences.
The student will be introduced to the main categories of disorders of the
nervous system, focusing mainly on the physio-pathological mechanisms.
Contents
The course will explore
the neuroanatomical and neurophysiological basis of the autonomic nervous
system, the cerebral cortex, the cognitive functions, memory and consciousness.
It will also examine issues related to neurocognitive development. Specific
topics covered include basic principles of clinical neurophysiology. The course
will explore the behavioral, neuroanatomical, and neurophysiological basis of
aforementioned cognitive functions.
Detailed program
- The Autonomic Nervous System and the Hypothalamus: Though the neural control of emotion involves several regions, including the amygdala and the limbic association areas of the cerebral cortex, they all work through the hypothalamus to control the autonomic nervous system. The hypothalamus coordinates behavioral response to insure bodily homeostasis, the constancy of the internal environment.
- The Neural Basis of Cognition: Whether it be a simple reflex response or a complex mental act, behavior results from the pattern of signaling between appropriately interconnected cells.
- Integration of Sensory and Motor Function: cognitive functions, because of their complexity, required the operation of the brain as a whole.
- From Nerve Cells to Cognition: The brain produces an integrated perception because nerve cells are wired together in precise and orderly ways according to a general plan that does not vary greatly among normal individuals
- Cellular Mechanisms of Learning and the Biological Basis of Individuality: all behavior is a function of the brain and that malfunctions of the brain give rise to characteristic disturbances of behavior. Behavior, in turn, is shaped by learning.
- Language and the Aphasias: Language appears to be a species-wide adaptation and, as we shall see, is supported by neural circuitry of considerable complexity.
- Learning and Memory: Many important behaviors are learned. Indeed, we are who we are largely because of what we learn and what we remember. We learn the motor skills that allow us to master our environment, and we learn languages that enable us to communicate what we have learned, thereby transmitting cultures that can be maintained over generations.
- Emotional States and Feelings: An emotional state has two components, one evident in a characteristic physical sensation and the other as a conscious feeling. To maintain the distinction between these two components, the term emotion sometimes is used to refer only to the bodily state (ie, the emotional state) and the term feeling is used to refer to conscious sensation.
- Motivational and Addictive States. Motivation is a catch-all term that refers to a variety of neuronal and physiological factors that initiate, sustain, and direct behavior. These internal factors are thought to explain, in part, variation in the behavior of an individual over time.
- Sexual Differentiation of the Nervous System: Studies in experimental animals strongly suggest that the human brain also undergoes hormonally induced sexual differentiation during development.
- The aging of the brain: lengthening the life span has little merit if the quality of life is not preserved. One of the principal goals of research on aging is not only to lengthen life but, equally importantly, to maintain and enhance its quality. We will review age-associated alterations in cognition, brain structure, and chemistry related to memory loss and intellectual deterioration in the elderly
Prerequisites
Sound knowledge of
anatomy and biochemistry
Teaching form
The teaching methods will include lectures, videos, and class discussions.
Lessons in attendance, subject to any ministerial changes following the COVID pandemic situation.
In case of pandemic restrictions the courses will be delivered in mixed mode from asynchronous remote with synchronous videoconferencing events (WEBEX)Textbook and teaching resource
- Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, Richard D. Mooney, Michael L. Platt, Neuroscience (6th Edition) – eBook - Sinauer Associates (Oxford University Press); 6th edition
- E. R. Kandel, J. H. Schwartz, T. M. Jessel, S. A. Siegelbaum, A. J. Hudspeth, Principles of neural science, Mc Graw Hill Medical
- Susan E. Mulroney, Adam Myers, Netter's Essential Physiology, Elsevier
Semester
First semester
Assessment method
The exam consists in a written test. Open or closed questions will be posed to the student in order to evaluate the general knowledge of the topics. Moreover, the student will be asked to answer to questions that require the analysis of a complex phenomenon, its rationalization and the application of specific physiology. Finally, a clinical case may be presented which will require the analysis of the interconnections between different physiological variables in the light of the theoretical paradigms.
Exams
written, in case of pandemic restrictions, will be provided by the
platform https://esamionline.elearning.unimib.it, access to which will be
activated for the date and time of the exam.
Office hours
By appointment, subject to notification to be sent to giulio.sancini@unimib.it