Neurobiologia

Wykład prezentuje w sposób nowoczesny i całościowy odkrycia i teorie dotyczące funkcjonowania mózgu. Przystępnie podana wiedza neurobiologiczna oraz matematyczny opis aktywności elektrycznej neuronów pozwalają nam zrozumieć działanie zmysłów i sterowanie ruchami oraz przybliżyć najnowsze teorie emocji, pamięci i świadomości.

w sali

1. Historia badań układu nerwowego. Poziomy organizacji układu nerwowego.

2. Neuron i glej.

3. Potencjał równowagi.

4. Potencjał czynnościowy, teoria Hodgkina i Huxleya.

5. Teoria kablowa

6. Synapsy elektryczne i chemiczne.

7. Procesy w dendrytach.

8. Smak, węch, czucie somatyczne, propriocepcja, kinestezja, zmysł równowagi, słuch, widzenie.

9. Aktywność motoryczna. Odruchy. Lokomocja. Centralne generatory wzorca. Ruchy zamierzone.

10. Sieci transmiterów.

11. Emocje i uczucia.

12. Uczenie i pamięć.

1. Wstęp. Historia badań układu nerwowego – od 4000 BC po czasy obecne. Poziomy organizacji układu nerwowego – od genów do zachowania. Teoria komórkowa mózgu.

2. Komórka mózgu – neuron i glej. Potencjał błonowy, techniki pomiarowe.

3. Siły chemiczne i elektryczne, równanie Nernsta i Goldmana, obwód zastępczy błony komórkowej.

4. Potencjał czynnościowy, zjawiska progowe, eksperymenty i teoria Hodgkina i Huxleya, prądy w komórkach nerwowych. Rozszerzony model błony neuronalnej.

5. Propagacja potencjału czynnościowego - teoria kablowa

6. Połączenia między neuronami – synapsy elektryczne i chemiczne. Złącze nerwowo – mięśniowe. Hipoteza kwantowa. Rodzaje receptorów.

7. Integracja w neuronie. Rozwiązanie równania kablowego. Model Ralla. Procesy obliczeniowe w dendrytach.

8. Zmysły – prawo energii własnych, receptory, transdukcja, kodowanie bodźca, Hierarchiczne procesowanie informacji. Hamowanie oboczne.

9. Zmysły chemiczne – smak. Pięć smaków. Kodowanie informacji smakowej. Nauka w kuchni.

10. Dualna natura węchu, receptory węchowe, mapy zapachów. System węchowy człowieka. Feromony.

11. Czucie somatyczne, receptory skóry, czucie głębokie.

12. Obwody rdzenia kręgowego. Teoria bramkowania bólu. Reprezentacja czuciowa w korze mózgowej – kodowanie i plastyczność. Propriocepcja i kinestezja. Receptory mięśniowe i stawowe.

13. Zmysł równowagi - układ przedsionkowy ucha, komórki włoskowate, zaburzenia równowagi. Odruch przedsionkowo – oczny. Stan nieważkości.

14. Słuch - zakres słyszalnych dźwięków, budowa ucha, niedopasowanie impedancji. Natężenie dźwięku i poziom ciśnienia dźwięku. Jak działa ucho? Rezonansowa teoria Helmholtza, teoria fali biegnącej, teoria obecna, wzmacniacz ślimakowy. Drogi słuchowe, lokalizacja źródła dźwięku, Organizacja tonotopowa kory.

15. Widzenie - Spektrum elektromagnetyczne, fotoreceptory – pręciki i czopki, obwody siatkówki. Elektroretinogram (ERG) i elektrookulogram (EOG). Widzenie barwne, widzenie dzienne i nocne. Drogi wzrokowe. Kolumny orientacji przestrzennej. Dwie drogi wzrokowe – ‘Gdzie’ i ‘Co’.

16. Aktywność motoryczna. Odruchy. Lokomocja. Centralne generatory wzorca. Kroki. Rekrutacja jednostek ruchowych – od stania do skakania. Organizacja kontroli ruchu - pień mózgu, zwoje podstawy, móżdżek, kora ruchowa. Choroba Parkinsona i Huntingtona. Ruchy zamierzone. Planowanie ruchu. Obszary przedruchowe. Komórki zwierciadlane.

17. Układy centralne. Zwarte sieci transmiterów, wpływ narkotyków na mózg, leki antydepresyjne.

18. Emocje i uczucia. Pierwsze teorie emocji. Obwód Papeza i MacLeana. Ciało migdałowate – rola w procesach niepokoju i strachu. Ekspresja twarzy.

19. Uczenie i pamięć. Habituacja, sensytyzacja, warunkowanie. Uczenie awersywne, uśpione, obserwacyjne , wpajanie. Reguła Hebba, pamięć krótko- i długotrwała.

Nakład pracy studenta:

30h - udział w wykładzie - 1 ECTS

15h - przygotowanie do wykładów - 0,5 ECTS

45h - przygotowanie do egzaminu - 1.5 ECTS

Razem: 3 ECTS

G. Shepherd, Neurobiology

E. Kandel, Principles of Neural Science

D. Johnston i S. Wu Foundations of Cellular Neurophysiology

P. Nunez, Electric fields of the brain.

W.J. Freeman, Mass action in the nervous system.

A.Longstaff, Neurobiologia. Krótkie wykłady, PWN

G.G. Matthews, Neurobiologia. Od cząsteczek i komórek do układów, PZWL

Po ukończeniu przedmiotu student:

WIEDZA

- zna i rozumie podstawowe zasady budowy i funkcjonowania układu nerwowego.

- zdaje sobie sprawę z ogromu wiedzy, jaka jeszcze jest potrzebna, by w pełni zrozumieć działanie mózgu i chorób z nim związanych

UMIEJĘTNOŚCI i KOMPETENCJE

- potrafi wyjaśnić różne funkcje układu nerwowego w oparciu o jego budowę i fizjologię.

- jest przygotowany do samodzielnego czytania artykułów naukowych na temat funkcjonowania układu nerwowego.

POSTAWY

- wykazuje większe zrozumienie samego siebie oraz innych pod względem wrażeń zmysłowych, uczuć i emocji, procesów uczenia się, snu i czuwania oraz interakcji społecznych.

- wykazuje własną opinię na tematy związane z mózgiem, opisane w popularnonaukowej literaturze

Egzamin pisemny i ustny.

Obecność na wykładach nie ma wpływu na ocene.

Brak