Biotechnology for Neuroscience

Imparare i meccanismi di interazione tra onde elettromagnetiche o meccaniche e le cellule dei tessuti biologici e dei neuroni. Esplorare le leggi fisiche rilevanti per la modulazione funzionale dell'attività cellulare, che vanno dalla modulazione dell'attività elettrica alla modulazione dell'espressione genica.

1. Conoscenza e capacità di comprensione

Gli studenti acquisiranno una conoscenza approfondita dei principi teorici e delle caratteristiche dei campi elettromagnetici e ultrasonici, con particolare attenzione ai loro effetti biologici su cellule e neuroni. Comprenderanno anche le applicazioni tecnologiche per la neuromodulazione, inclusi metodi avanzati come la stimolazione magnetica transcranica (TMS), l'optogenetica e la sonogenetica. Saranno in grado di identificare i meccanismi fisiologici alla base delle interazioni tra elettromagnetismo e sistemi biologici.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Gli studenti saranno in grado di applicare la conoscenza acquisita per analizzare e risolvere problemi legati agli effetti dei campi elettromagnetici e ultrasonici su sistemi biologici. Saranno capaci di progettare e interpretare esperimenti, comprendendo i principi della dosimetria TMS e gli effetti termici e meccanici delle onde ultrasoniche, utilizzando tecnologie avanzate per la neuromodulazione in ambiti clinici e di ricerca.

3. Autonomia di giudizio

Gli studenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente i rischi e i benefici delle tecnologie di neuromodulazione, considerando l'efficacia e la sicurezza delle applicazioni in contesti clinici. Potranno prendere decisioni informate sulle metodologie da adottare, valutando le implicazioni etiche e scientifiche delle loro scelte, e saranno in grado di interpretare dati complessi e formulare conclusioni basate su evidenze scientifiche.

4. Abilità comunicative

Gli studenti saranno in grado di comunicare in modo chiaro e preciso i concetti complessi relativi agli effetti dei campi elettromagnetici e ultrasonici sui sistemi biologici, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Saranno capaci di presentare i risultati delle loro ricerche o progetti a un pubblico sia specialistico che non specialistico, utilizzando grafici, diagrammi e altri strumenti visivi.

5. Capacità di apprendimento

Gli studenti saranno in grado di sviluppare abilità di apprendimento autonomo, necessarie per aggiornarsi continuamente sugli sviluppi tecnologici e metodologici nei campi della neuromodulazione, dell'optogenetica e della sonogenetica. Saranno in grado di identificare e utilizzare risorse scientifiche e tecniche avanzate per rimanere al passo con le scoperte e le innovazioni future nel campo.

Vita ed elettromagnetismo, meccanismi fisiologici
Campi elettromagnetici: caratteristiche generali e approssimazioni in frequenza
Gli effetti dei campi EM sulle cellule e sui neuroni
Dosimetria TMS
Grandezze ultrasoniche e loro effetti biologici (termici e meccanici)
Applicazioni tecnologiche per la neuromodulazione
Optogenetica e sonogenetica

Lezioni frontali con supporto di diapositive proiettate.

Esame orale. Su Moodle potete trovare la lista delle domande.