Biotechnology for Neuroscience

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.

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.

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

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

Neurophysiology:

l'esame è in presenza e consiste in a quiz scritto e due domande aperte. L'esame è online in Moodle. 

Il test scritto è un quiz con 40 domande a scelta multipla (una risposta esatta). Ogni risposta esatta dà  0.5 punti  (il punteggio massimo è 20). Non c'è penalizzazione per le risposte errate. La durata massima del quiz è 40 minuti. Le domande sono ordinate in modo casuale, e non è possibile navigare il test: una volta usciti da una domanda non è possibile ritornarci.

Le domande aperte valgono 6 punti ciascuna e saranno valutate in base alla correttezza e completezza del testo. Le frasi fuori tema non saranno considerate. La durata di ogni domanda aperta è 10 minuti. 

I punteggi hanno i decimali. La sufficienza è 18.0. Un punteggio di 17.5 è insufficiente.

Neuropharmacology:

Per iscriversi all'esame di Neuropharmacology è obblgatorio avere superato Neurophysiology. La valutazione finale verrà fatta con un esame scritto realizzato attraverso la piattaforma e-learning Moodle   e consiste in 32 domande a risposta multipla (una sola risposta corretta). Per ciascuna risposta corretta verrà attribuito un punteggio pari a 1 e per ciascuna risposta sbagliata -0.25. Il test avrà una durata massima di 30 minuti.

Non sono previste attività di supporto.

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