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Oggetto:
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Neurophysiology and neuropharmacology

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Neurophysiology and neuropharmacology

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Academic year 2022/2023

Course ID
NEU0268
Teachers
Prof. Filippo Tempia (Lecturer)
Prof.ssa Annalisa Buffo (Lecturer)
Prof.ssa Eriola Hoxha (Lecturer)
Prof.ssa Elisa Carlino (Lecturer)
Prof.ssa Carola Eva (Lecturer)
Prof. Massimo Collino (Lecturer)
Year
1st year
Teaching period
Second semester
Type
Distinctive
Credits/Recognition
15
Course disciplinary sector (SSD)
BIO/09 - physiology
BIO/14 - pharmacology
Delivery
Formal authority
Language
English
Attendance
Obligatory
Type of examination
Written and oral
Type of learning unit
corso
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Course objectives

The module of Neurophysiology will introduce the basic principles of neuronal signaling, the transduction and processing of sensory information, the planning and generation of motor commands, and the neural basis of complex and cognitive functions of the nervous system.

At the cellular level, the aim is to guide the student to understand the basis of electrical and molecular signals of the nervous system and how they encode, process and transmit information in and between single cells.

At the systems level, a main goal is to lead the students to understand how each specific sensory, motor or higher function is implemented by neuronal activity of the nervous centers involved.

The Neuropharmacology module will provide in the first part the basic knowledge of general pharmacology, including pharmacokinetics (absorption, distribution, metabolism and elimination of drugs), pharmacodynamics (drug-receptor interaction, agonism, antagonism, pharmacological modulation of both molecular targets and neurotransmission systems). Furthermore, details on differences in the pharmacodynamic and pharmacokinetic profiles between traditional and biotechnological drugs will be provided. The second part of the course will deal with the description of the therapeutic use of drugs of the central and peripheral nervous system.

The main objective of this module is to offer the students the opportunity of understanding the principles that regulate the action of drugs acting on the nervous system focusing mainly on their mechanisms of action, pharmacokinetic properties and efficacy/safety profiles.

 

Il modulo di Neurophysiology fornirà un’introduzione ai principi di base dei segnali neuronali, della trasduzione ed elaborazione delle informazioni sensoriali, della pianificazione e generazione di comandi motori, e delle basi nervose delle funzioni complesse e cognitive del sistema nervoso.

A livello cellulare, il fine è di indirizzare lo/a studente/ssa alla comprensione delle basi dei segnali elettrici e molecolari del sistema nervoso e come questi codificano, elaborano e trasmettono informazioni all’interno della cellula e tra singole cellule.

A livello di sistemi, lo scopo principale è di guidare gli/le studenti/esse a comprendere come ogni specifica funzione sensoriale, motoria o superiore è implementata dall’attività neuronale dei centri nervosi coinvolti.

Il modulo di Neuropharmacology fornirà nella prima parte le conoscenze di base della farmacologia generale, in particolare della farmacocinetica (assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione di farmaci), della farmacodinamica (interazione farmaco-recettore, agonismo antagonismo, modulazione farmacologica dei bersagli molecolari e dei sistemi di neurotrasmissione).  Fornirà inoltre elementi di conoscenza sulle differenze tra i farmaci tradizionali e quelli biotecnologici. La seconda parte del corso si occuperà di descrivere l’impiego clinico dei farmaci del sistema nervoso centrale e periferico.

Il fine è di indirizzare lo/a studente/ssa alla comprensione dei principi che regolano l’azione dei farmaci che agiscono sul SNC con particolare riferimento al loro meccanismo d’azione, proprietà farmacocinetiche e al loro profilo di efficacia e sicurezza.

Oggetto:

Results of learning outcomes

At the end of the course, the student will be able to:

  • understand the principles of the generation of electrical membrane signals in neurons and glial cells
  • know the physiological functions of glial cells
  • have in depth knowledge of the mechanisms of synaptic transmission and plasticity
  • know the general principles at the basis of transduction and processing of sensory information
  • understand the sequence of events leading from sensory transduction to conscious perception in the main sensory systems
  • have in depth knowledge of the circuits controlling movement and how they interact with each other to harmonize motor behavior, including the different, conscious and not conscious, aspects of motor control
  • understand how the activity of large populations of neurons gives rise to electrical and magnetic signals detectable with EEG and MEG and the meaning of oscillations of such signals
  • know the mechanisms controlling the sleep-wake cycle
  • know the current theories and the neural mechanisms of consciousness and attention
  • know the different types of learning and memory and how they are implemented by neural circuits
  • know the function of the neural centers of language, thinking, behavioral planning
  • know the neural mechanisms of emotion, motivation and reward
  • the fundamental principles governing the journey of the drug in the body
  • the basis of the interactions between drugs and their molecular targets
  • the mechanisms of the pharmacological modulation of neurotransmission systems
  • the main pharmacokinetic and pharmacodynamic differences between traditional and biotechnological drugs
  • the pharmacological and therapeutic properties of the drugs that act on the peripheral and central nervous system.

 

Al termine del corso, lo/a student/ssa sarà in grado di:

  • comprendere i principi di generazione dei segnali elettrici di membrana nei neuroni e nelle cellule gliali
  • conoscere le funzioni fisiologiche delle cellule gliali
  • avere una conoscenza approfondita dei meccanismi della trasmissione sinaptica e della plasticità sinaptica
  • conoscere i principi generali alla base della trasduzione ed elaborazione delle informazioni sensoriali
  • comprendere la sequenza di eventi che porta dalla trasduzione sensoriale alla percezione cosciente nei principali sistemi sensoriali
  • avere una conoscenza approfondita dei circuiti che controllano i movimenti e della loro interazione ai fini di armonizzare il comportamento motorio, compresi i diversi aspetti di controllo motorio conscio e non conscio
  • comprendere come l’attività di grandi popolazioni di neuroni dia origine a segnali elettrici e magnetici rilevabili con EEG e MEG e il significato delle oscillazioni di tali segnali
  • conoscere i meccanismi che controllano il ciclo sonno-veglia
  • conoscere le attuali teorie e i meccanismi nervosi della coscienza e dell’attenzione
  • conoscere le diverse forme di apprendimento e memoria e come queste vengano implementate dai circuiti nervosi
  • conoscere le funzioni dei centri nervosi di linguaggio, pensiero e pianificazione del comportamento
  • conoscere i meccanismi nervosi delle emozioni, della motivazione e della gratificazione
  • i principi fondamentali di che regolano il viaggio del farmaco nell’organismo
  • le basi dell’interazione tra i farmaci e i loro bersagli molecolari
  • i meccanismi di modulazione farmacologica dei sistemi di neurotrasmissione
  • le peculiarità farmacocinetiche e farmacodinamiche dei farmaci biotecnologici
  • le proprietà farmacologiche e terapeutiche di principali farmaci che agiscono sul sistema nervoso periferico e centrale.
Oggetto:

Program

NEUROPHYSIOLOGY

  • Biophysics and cellular physiology
  • Sensory physiology
  • Motor control
  • Higher nervous functions

NEUROPHARMACOLOGY

  • General Principles of Pharmacokinetics
  • General principles of Pharmacodynamics
  • Pharmacological modulation of neurotransmission systems
  • Biotechnological drugs
  • Advanced Medicinal Products (ATMPs)
  • Drugs acting on the Autonomous Nervous System
  • Drugs acting on the Central Nervous System

A more detailed program is available in the card of each module

NEUROPHYSIOLOGY

  • Biofisica e fisiologia cellulare
  • Fisiologia sensoriale
  • Controllo motorio
  • Funzioni nervose superiori

NEUROPHARMACOLOGY

  • Principi Generali di Farmacocinetica
  • Principi Generali di Farmacodinamica
  • Modulazione farmacologica dei sistemi di neurotrasmissione
  • Farmaci biotecnologici
  • Prodotti Medicinali di Terapia Avanzata (Advanced Medicinal Products, ATMPs)
  • Farmaci del Sistema Nervoso Autonomo
  • Farmaci del Sistema Nervoso Centrale

Un programma più dettagliato è disponibile nella scheda di ciascun modulo

Oggetto:

Course delivery

Lectures of Neurophysiology, with the aid slide projection, will start from the scientific question, then describing the experiments and the evidence that led to understand the function under examination. Some more notional parts will be left to personal study

The lessons of Neuropharmacology will be frontal with the aid of projected images. Students will be provided with the teaching material required for the exam

Le lezioni di Neurofisiologia, con l’ausilio di immagini proiettate, partiranno dalla problematica scientifica, poi descriveranno gli esperimenti e le prove sperimentali che hanno portato alla comprensione della funzione indagata. Alcune nozioni saranno lasciate allo studio individuale

Le lezioni di Neurofarmacologia saranno frontali con l’ausilio di immagini proiettate e sarà fornito agli studenti il materiale didattico necessario ai fini dell’esame

Oggetto:

Learning assessment methods

For Neurophysiology, the final evaluation will be carried out with a written true/false quiz, followed by oral examination.

For Neuropharmacology, learning assessment will be performed by oral examination

 

Per la Neurofisiologia, la valutazione finale verrà fatta con un quiz vero/falso, seguito da un esame orale.

Per la Neurofarmacologia, la valutazione finale verrà fatta con un esame orale

Suggested readings and bibliography

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Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, and Leonard E. White (editors). “Neuroscience”.  Oxford University Press

Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell, Steven A. Siegelbaum and A. J. Hudspeth. “Principles of neural science” (5th edition). McGraw-Hill

Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, and Leonard E. White (editors).  “Neuroscience”.  Oxford University Press

Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell, Steven A. Siegelbaum and A. J. Hudspeth.  “Principles of neural science” (5th edition).  McGraw-Hill



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Teaching Modules

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Last update: 16/05/2022 11:58
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