Scienze matematiche per l’intelligenza artificiale

Neurotrasmettitori convenzionali e non convenzionali. Elementi di base di un circuito neuronale. Circuiti neurali. Arco riflesso monosinaptico: il rilfesso patellare. Integrazione dei segnali sinaptici. Plasticità del sistema nervoso centrale. Plasticità sinaptica a breve e lungo termine. Trascrizione attività-dipendente: CREB, Fos. LTP e LTD ippocampale. LTD cerebellare. Organizzazione anatomica del sistema nervoso. Il sistema nervoso centrale: cervello e midollo spinale. Sistemi di protezione del sistema nervoso centrale. Il sistema nervoso periferico. Le origini delle neuroscienze e le neuroscienze moderne. La relazione struttura-funzione nel sistema nervoso centrale: cervello e comportamento. Teorie olistiche e riduzionistiche. Sistemi di memoria. Il paziente HM. Memoria dichiarativa e non-dichiarativa. Memoria a breve e lungo termine. Fasi della memoria. Abituazione. Sensibilizzazione. Condizionamento. Correlati neurali della memoria dichiarativa e non-dichiarativa. Meccanismi molecolari di apprendimento e memoria. LTP e memoria. Controllo dei movimenti. Organizzazione gerarchica del sistema motorio. Unità motoria. Gruppo motorio. I riflessi. I movimenti ritmici. Cenni sul ruolo di tronco encefalico, corteccia motoria, gangli della base, cervelletto. Patologie del movimento. Cenni di patologie del sistema nervoso. Network di attività funzionale.

Non sono richiesti esami propedeutici

TESTI Per l'approfondimento e lo studio individuale degli argomenti trattati nelle lezioni si consiglia di utilizzare il seguente testo: - Neuroscienze (5a Edizione Italiana), a cura di Purves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, LaMantia. Mooney, Platt, e White. In alternativa si consigliano i seguenti testi: - Neuroscienze. Esplorando il cervello, a cura di Bear, Connors, e Paradiso. - Principi di Neuroscienze (5a Edizione Italiana), a cura di Kandel, Koester, Mack, e Siegelbaum (molto avanzato). Ulteriore materiale didattico, incluse le diapositive delle lezioni, sarà reso disponibile sulla pagina web del corso sul sito di e-earning della Sapienza.

Il corso prevede una serie di lezioni frontali, attraverso le quali gli studenti apprenderanno i fondamenti di base delle neuroscienze. A tale fine, la prima parte del corso sarà incentrata sullo studio della cellula animale in generale (struttura e funzione di organuli cellulari, acidi nucleici, membrane cellulari; sintesi proteica; caratteristiche chimico-fisiche degli ambienti intra- ed extra-cellulari), per poi affrontare la cellula nervosa, le sue caratteristiche biofisiche, le proprietà elettriche e funzionali. La seconda parte del corso introdurrà lo studente allo studio di circuiti neuronali complessi, che sottintendono a specifiche funzioni cerebrali. Tra un modulo e il successivo si potrà decidere di inserire una prova in itinere in accordo con gli studenti. La durata complessiva di ogni modulo è 24 ore. Sono previste due lezioni a settimana (2 ore/lezione).

Facoltativa La frequenza non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata.

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La prova d'esame è scritta e consiste di una serie di domande a scelta multipla con quattro risposte, di cui solo una esatta. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). Lo studente può decidere di sostenere una prova in itinere, a metà del corso, e completare l'altra metà al termine del corso; oppure di sostenere l'esame completo. Se lo studente decide di affrontare l'esame sostenendo una prima prova in itinere e successivamente la seconda prova al termine del corso, il voto finale sarà la media delle votazioni ottenute nelle due prove. Se il voto finale ottenuto con la prova scritta è di 27 o superiore, lo studente può richiedere una domanda orale per incrementare la votazione (facoltativo).

Il corso include lezioni, discussioni in classe di articoli della letteratura ed esercizi in aula