Neurobiologia - Neurobiology | Course catalogue

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Curricula per l'anno 2025 - Neurobiologia - Neurobiology (33598)

Curriculum unico

1º anno

Insegnamento	Semestre	CFU	SSD	Lingua
1022871 \| NEUROBIOLOGIA DELLO SVILUPPO	1º	6	BIO/06	ITA
Obiettivi formativi Il corso è focalizzato sullo studio dello sviluppo del sistema nervoso e dei meccanismi molecolari che controllano la formazione, la regionalizzazione e la specificazione delle diverse popolazioni neuronali e gliali. L'obiettivo principale del corso è quello di fornire le conoscenze di base che regolano lo sviluppo del sistema nervoso con una visione comparativa tra invertebrati e modelli di vertebrati e i principali meccanismi che controllano la specificazione delle diverse popolazioni cellulari (neuroni e glia). Il corso richiede una buona conoscenza della biologia cellulare e molecolare e della biologia dello sviluppo. Il corso comprende lezioni e sessioni di laboratorio, dedicate all'osservazione di embrioni utilizzati per l'analisi dell'espressione di geni precoci correlati allo sviluppo di specifiche aree del sistema nervoso e sezioni istologiche delle regioni del sistema nervoso centrale e periferico. Alla fine del corso, 2-3 seminari mirano a discutere argomenti di notevole impatto scientifico, come ad esempio. le patologie associate alle alterazioni del neurosviluppo (autismo). Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza delle tappe della neurulazione e della specificazione dell’area neuroectodermica presuntiva -Conoscenza e comprensione delle varie modalità di formazione del sistema nervoso (SN) con una visione comparata -Conoscenza e comprensione dei meccanismi che controllano la formazione di cellule specializzate (neuroni e glia) -Conoscenza e comprensione dei meccanismi molecolari e delle varie cascate di segnalazioni che mediano lo sviluppo del SN B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia appropriata -saper riconoscere le varie fasi che caratterizzano lo sviluppo del SN in invertebrati e vertebrati -saper descrivere le cascate molecolari e il ruolo svolto durante lo sviluppo del SN C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio in chiave storica del progresso delle conoscenze dello sviluppo del SN e delle evoluzione delle varie metodologie utilizzate dalla embriologia sperimentale alla più moderna biologia molecolare - valutazione delle conoscenze apprese attraverso test di autovalutazione e attraverso una prova di esonero D) Abilità comunicative -saper descrivere quanto appreso attraverso la prova scritta o orale utilizzando proprietà di linguaggio scientifico e sapendo integrare, discutere e analizzare in modo critico quanto appreso E) Capacità di apprendimento - apprendere la terminologia appropriata - connettere ed integrare in modo logico le conoscenze acquisite - identificare i temi più rilevanti e la loro potenziale applicabilità a problematiche attuali.
1034889 \| MECCANISMI DI TRASDUZIONE DEL SEGNALE	1º	6	BIO/10	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi generali. Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente avrà acquisito le conoscenze e competenze nelle aree sotto riportate. 1) i meccanismi alla base delle modifiche conformazionali delle proteine, 2) la regolazione delle funzione delle proteine tramite le modifiche post-traduttive, 3) le diverse classi recettoriali e le principali vie di trasduzione del segnale ad essi associate, 4) la localizzazione cellulare delle molecole segnale, 4) i principi e le applicazioni delle più comuni metodologie biochimiche per lo studio delle vie di traduzione del segnale. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare i fenomeni biologici in chiave biochimica, descrivendone le basi molecolari in termini di strutture e reazioni chimiche. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a prove in itinere in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione. Anche le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà contare sulle conoscenze e competenze appena descritte per la comprensione di altre discipline e per il lavoro in laboratori di analisi e di ricerca. Obiettivi specifici. a) conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza e comprensione del rapporto tra struttura e funzione delle principali classi di proteine coinvolte nei processi di traduzione del segnale conoscenza dei meccanismi che regolano la funzione delle proteine comprensione dei principi e fenomeni alla base delle principali metodologie biochimiche; b) capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di interpretare e spiegare i fenomeni biologici in chiave biochimica; capacità di applicare a problemi sperimentali specifici le tecniche appropriate; c) autonomia di giudizio: saper risolvere autonomamente problemi biochimici saper individuare i fenomeni biologici e biomedici che possono essere spiegati in chiave biochimica; saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate a risolvere un determinato problema sperimentale; d) abilità comunicative: saper illustrare e spiegare i fenomeni biochimici con termini appropriati e con rigore logico; saper descrivere il funzionamento delle principali tecniche biochimiche; e) capacità di apprendimento: acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento della studio delle vie di trasduzione del segnale; acquisizione delle conoscenze di base per progredire autonomamente in altre discipline biologiche; capacità di apprendere rapidamente e applicare le tecniche biochimiche in contesti lavorativi di laboratorio;
1038168 \| NEUROFISIOLOGIA CELLULARE	1º	6	BIO/09	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi principali L’insegnamento di Neurofisiologia Cellulare studia i meccanismi fisiologici primari alla base del funzionamento dei circuiti nervosi. Obiettivo del corso è quello di condurre lo studente a una conoscenza approfondita delle caratteristiche morfo-funzionali dei neuroni (unità funzionale del sistema nervoso) mediante la progressiva analisi delle caratteristiche biofisiche delle membrane neuronali e delle loro proprietà elettriche passive ed attive, della generazione di segnali nervosi e della loro conduzione, e della trasmissione di tale segnale lungo i circuiti nervosi costituiti dall’integrazione di più unità funzionali. Il corso richiede conoscenze di base di biologia cellulare e di fisica, acquisite durante il triennio precedente. Poiché l’afferenza al corso di laurea magistrale è aperto a tutte le lauree di scienze che rispondano ai requisiti di ammissione, ma che potrebbero non avere un uguale livello di conoscenze di base, parte del lavoro è anche dedicato alla rivisitazione approfondita di concetti che si presume abbiano fatto parte dei corsi di studi triennali. L’obiettivo è di portare tutti gli studenti ad uno stesso livello di conoscenza iniziale per poter proseguire con lo stesso passo di apprendimento. Grande attenzione sarà rivolta alla presentazione degli aspetti sperimentali e delle tecniche specifiche che hanno permesso la dimostrazione degli argomenti oggetto del corso. Per alcuni di questi, ci si avvarrà anche della collaborazione di docenti esterni che presenteranno i loro risultati sperimentali. Obiettivo dell’insegnamento è anche quello di iniziare una formazione per l’acquisizione di una valutazione critica del dato scientifico mediante lo studio, approfondimento ed esposizione da parte degli studenti di lavori scientifici pubblicati su riviste scientifiche ad alto impatto, i cui argomenti sono sempre parte del programma (lavoro di gruppo). Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza e comprensione delle caratteristiche biofisiche delle membrane neuronali -Conoscenza e comprensione della fisiologia neuronale attraverso lo studio delle loro proprietà elettrofisiologiche -Conoscenza e comprensione dei fattori e dei meccanismi che modulano l’attività neuronale Conoscenza e comprensione della propagazione dell’attività nervosa attraverso circuiti nervosi -Conoscenza e comprensione dei principali metodi di studio in citologia, istologia ed elettrofisiologia B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Saper usare la terminologia specifica e il corretto linguaggio scientifico - Saper identificare le giuste procedure sperimentali volte allo studio di aspetti specifici della fisiologia neuronale - Saper valutare l’espressione dell’attività neuronale attraverso la lettura di tracciati di registrazioni elettrofisiologiche C) Autonomia di giudizio - Acquisire capacità di giudizio critico attraverso l’analisi dettagliata di alcuni esperimenti fondamentali e di lavori scientifici pubblicati su riviste ad alto impatto - Imparare a porsi domande per l’elaborazione e l’approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative - Saper comunicare quanto appreso nel corso dell’esame scritto (metodo domanda aperta), di una eventualmente integrazione orale, e della presentazione del lavoro di gruppo E) Capacità di apprendimento - Apprendere la terminologia specifica - Collegare in modo logico le conoscenze acquisite - Identificare i temi più rilevanti degli argomenti trattati
1021480 \| NEUROANATOMIA COMPARATA	1º	6	BIO/06	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi principali L’insegnamento è un corso introduttivo sull’anatomia del sistema nervoso dei vertebrati e la sua evoluzione, i cui obiettivi principali sono: - conoscere i principi generali dell’organizzazione anatomica e funzionale del sistema nervoso nei mammiferi, uomo compreso, e nei vertebrati non mammiferi (pesci, anfibi, rettili e uccelli). - inquadrare la diversità nell’organizzazione del cervello dei vertebrati nella prospettiva storica dell’evoluzione I contenuti del corso sono essenziali per comprendere le relazioni tra l’anatomia del sistema nervoso e il funzionamento degli animali vertebrati nel loro ambiente interno e nel mondo esterno. Sono inoltre propedeutici ai contenuti degli esami specialistici del secondo anno, rivolti allo studio della Psicologia animale, della Neurofarmacologia e della Neurobiologia della memoria. Il corso comprende lezioni frontali e sessioni di laboratorio, per l’osservazione dei preparati istologici del sistema nervoso, la visualizzazione spaziale del cervello e delle sue parti nei modelli anatomici tridimensionali e la consultazione di immagini neuroanatomiche su atlanti e sui siti web rilevanti per la neuroanatomia. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione - apprendere la nomenclatura utilizzata in neuroanatomia - conoscere i principi generali dell’organizzazione del sistema nervoso dei vertebrati (tipi di recettori, anatomia regionale, principali sistemi sensitivi e motori) - comprendere le principali funzioni dei centri nervosi attraverso lo studio delle loro afferenze e efferenze - comprendere il significato della relazione forma-funzione nel sistema nervoso - riconoscere somiglianze e differenze nell’organizzazione del cervello dei vertebrati e saperle interpretare in chiave evolutiva B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper utilizzare la nomenclatura neuroanatomica - saper utilizzare gli atlanti e le risorse in rete per il riconoscimento neuroanatomico - saper identificare e comprendere l’organizzazione istologica del tessuto nervoso nel sistema nervoso centrale e periferico dei mammiferi - saper riconoscere le parti fondamentali del cervello dei diversi vertebrati e le loro relazioni spaziali nei modelli tridimensionali C) Autonomia di giudizio - integrare le conoscenze anatomiche con quelle di altri ambiti per comprendere la complessità del sistema nervoso - comprendere le relazioni tra organizzazione del cervello e capacità cognitive negli animali vertebrati e nell’uomo D) Abilità comunicative -saper presentare i risultati di un articolo scientifico su un tema specifico di neuroanatomia comparata in seminari di approfondimento in classe E) Capacità di apprendimento - connettere in modo logico le conoscenze - utilizzare fonti diverse (libri di testo, dispense, articoli scientifici, risorse in rete, atlanti) per studiare in modo autonomo
10592805 \| PSYCHOBIOLOGY WITH ELEMENTS OF PSYCHOPHARMACOLOGY	2º	6	M-PSI/02	ENG
Obiettivi formativi La psicobiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e più in particolare alle neuroscienze. Nell’ambito della psicobiologia si considera come i rapporti tra cervello e comportamento si siano modificati dal punto di vista evolutivo e da quello dello sviluppo. L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei rapporti tra sistema nervoso e comportamento, dai riflessi alle funzioni corticali. Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura e la funzione del sistema nervoso e delle strategie di regolazione delle loro funzioni. Particolare attenzione verrà dedicata agli effetti dell’ambiente sulla struttura e funzione nervosa. Il corso prevede anche cenni di psicofarmacologia e le basi biologiche di patologie neurologiche e psichiatriche. Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia neuroscientifica; - Conosce le basi neurobiologiche del comportamento; - Conosce i diversi livelli delle strutture nervose dal midollo spinale alla corteccia; - Conosce i meccanismi eccitatori e inibitori del SN; - Conosce le tecniche di base per lo studio del sistema nervoso, in vitro e in vivo; Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia neuroscientifica - sa valutare la funzione di diverse strutture nervose e i loro rapporti funzionali; - sa valutare il ruolo dei mediatori nervosi nell’ambito delle diverse funzioni cerebrali - è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso al fine di sondarne le funzioni. Prerequisiti Non sono previste propedeuticità. Lo studente deve tuttavia avere le conoscenze di base della biologia cellulare e sistemica, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica. Capacità critiche e di giudizio - saper analizzare in modo critico la letteratura scientifica nell’ambito della psicobiologia Capacità di comunicare quanto appreso - capacità di comunicare oralmente le conoscenze apprese anche a non specialisti - capacità di comunicare le conoscenze attraverso una relazione scritta - capacità di sintetizzare e comunicare in modo semplice problemi complessi Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita - capacità di affrontare autonomamente la letteratura nell’ambito delle neuroscienze e sviluppare un giudizio critico
1047695 \| NEUROFISIOLOGIA DEGLI ORGANI DI SENSO	2º	6	BIO/09	ITA
Obiettivi formativi Obiettivo del corso è quello di fornire conoscenze generali sul funzionamento dei recettori sensoriali, sulle specializzazioni dei diversi organi di senso e sui meccanismi di integrazione dell’informazione sensoriale a livello periferico e centrale Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia della fisiologia del sistema nervoso; - Conosce le basi cellulari e molecolari dei sistemi biologici e dei processi fisiologici; - Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dei processi fisiologici della cellula nervosa; - Conosce le tecniche di base per lo studio a livello cellulare e molecolare delle cellule e delle strutture del sistema nervoso. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia della fisiologia del sistema nervoso; - sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci sperimentali per lo studio delle funzioni neuronali; - è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso per disegnare un esperimento in ricerca.
10592906 \| METODI DI NEUROSCIENZE COMPORTAMENTALI	2º	6	M-PSI/02	ITA
Obiettivi formativi Obietti formativi Il corso riguarda lo studio neurobiologico del comportamento animale in laboratorio. L'obiettivo principale di questo insegnamento è quello di far acquisire allo studente la conoscenza dei metodi correntemente utilizzati per lo studio del comportamento e dei suoi correlati biologici, sia in condizioni normali che attraverso lo studio di modelli preclinici di patologie umane. Particolare attenzione sarà rivolta anche agli specifici aspetti bioetici e legislativi legati all'uso di modelli animali. Il corso prevede lezioni frontali, esercitazioni e la partecipazione ad un lavoro di gruppo. Conoscenze e comprensione - conoscenza e comprensione dei principali modelli animali utilizzati per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale a livello preclinico - conoscenza e comprensione dei principali metodi utilizzati per lo studio delle basi biologiche del comportamento in modelli animali - conoscenza e comprensione del razionale che guida la scelta dei modelli animali e delle relative problematiche bioetiche - conoscenza e comprensione dei principali test utilizzati per lo studio del comportamento animale in laboratorio - conoscenza e comprensione dei vantaggi e delle limitazioni dei diversi approcci metodologici utilizzati nelle neuroscienze del comportamento - conoscenza e comprensione della letteratura scientifica nell'ambito delle neuroscienze comportamentali Capacità di applicare conoscenze e comprensione - saper utilizzare correttamente la terminologia specifica dell'ambito delle neuroscienze comportamentali - saper interpretare un disegno sperimentale nell'ambito delle neuroscienze del comportamento - saper identificare, confrontare e valutare gli approcci metodologici possibili per rispondere ad una domanda sperimentale nell'ambito delle neuroscienze comportamentali Capacità critiche e di giudizio - saper analizzare criticamente un articolo scientifico nell'ambito delle neuroscienze comportamentali Capacità di comunicare quanto appreso - capacità di comunicare le conoscenze apprese tramite una relazione scritta - capacità di comunicare le conoscenze apprese nell'esame orale Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita - al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di approcciare autonomamente la letteratura scientifica nell'ambito delle neuroscienze del comportamento - al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di pianificare in modo autonomo un semplice disegno sperimentale per verificare ipotesi nell'ambito delle neuroscienze del comportamento
1041449 \| NEUROBIOLOGIA MOLECOLARE	2º	6	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi principali L’insegnamento è un corso di base di Biologia Molecolare con particolare riferimento al funzionamento molecolare delle cellule del sistema nervoso. Il livello di base di questo corso permette agli studenti del primo anno, spesso in possesso di Lauree triennali diverse e con una preparazione di Biologia Molecolare estremamente varia, di colmare alcune lacune e di ottenere le conoscenze necessarie ad affrontare i successivi esami con tematiche piu’ specialistiche e complesse. Gli obiettivi principali sono: - conoscere i principi generali del funzionamento molecolare dei neuroni e delle altre cellule del Sistema Nervoso Centrale nei mammiferi - associare funzionamento molecolare e fenotipo neuronale con particolare riferimento al malfunzionamento responsabile di patologie del Sistema Nervoso Centrale (SNC) I contenuti del corso sono quindi essenziali per comprendere il funzionamento cellulare ed e’ quindi propedeutico a diversi esami del II semestre e del II anno. Il corso e’ costituito da lezioni frontali e sessioni di approfondimento in aula. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione - apprendere la terminologia usata nella Biologia Molecolare - conoscere i principi generali dell’organizzazione molecolare delle cellule del sistema nervoso dei mammiferi (tipi di recettori, anatomia regionale, principali sistemi sensitivi e motori) - conoscere la regolazione della espressione genica, in generale e piu’ specificamente nei neuroni di mammifero - comprendere come il (mal)funzionamento molecolare si rifletta nelle malattie del SNC e nei processi di “learning and memory”. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper utilizzare la nomenclatura della Biologia Molecolare - saper identificare e comprendere come i vari passaggi di regolazione dell’espressione genica possano influenzare il funzionamento neuronale - saper analizzare un problema scientifico riguardante il SNC ed identificare quali tecniche siano oggi usabili per risolverlo C) Autonomia di giudizio - integrare le conoscenze anatomiche e cellulari con la regolazione della espressione genica - comprendere le relazioni tra funzione delle cellule neuronali e capacità cognitive negli animali vertebrati e nell’uomo D) Abilità comunicative -saper presentare i risultati di un articolo scientifico su un tema specifico di Neurobiologia Molecolare in seminari di approfondimento in classe E) Capacità di apprendimento - connettere in modo logico le conoscenze - utilizzare fonti diverse (libri di testo, dispense, articoli scientifici, risorse in rete, atlanti) per studiare in modo autonomo
MODULO II	2º	3	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Il modulo II riguarda meccanismi molecolari di recente identificazione che permettono nel sistema nervoso una diversa lettura dell'informazione genetica e creano un ponte tra i geni e l'ambiente. A) Conoscenze e comprensione conoscere correttamente la terminologia utilizzata in biologia molecolare e relativa alle tecniche molecolari di nuova generazione; conoscere le macromolecole coinvolte nei processi di controllo dell'espressione genica neuronale; comprendere i processi molecolari che generano diversita' e specificita' nel sistema nervoso apprendere i meccanismi di regolazione dell’espressione genica neuronale, con particolare riguardo alla regolazione indotta da attivazione neuronale; conoscere le tecniche di nuova generazione per lo studio degli acidi nucleici e delle loro modificazioni chimiche B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione saper utilizzare la terminologia di biologia molecolare saper valutare il possibile effetto di modificazioni epigenetiche e della modulazione di RNA regolativi sul controllo dell'espressione genica saper disegnare molecole per possibili applicazioni sia per una miglior conoscenza dei meccanismi di regolazione dell'espressione genica neuronale che per applicazioni terapeutiche saper progettare modelli genetici per la conoscenza di processi normali e patologici
MODULO I	2º	3	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione - apprendere la terminologia usata nella Biologia Molecolare - conoscere i principi generali dell’organizzazione molecolare delle cellule del sistema nervoso dei mammiferi (tipi di recettori, anatomia regionale, principali sistemi sensitivi e motori) - conoscere la regolazione della espressione genica, in generale e piu’ specificamente nei neuroni di mammifero - comprendere come il (mal)funzionamento molecolare si rifletta nelle malattie del SNC e nei processi di “learning and memory”. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper utilizzare la nomenclatura della Biologia Molecolare - saper identificare e comprendere come i vari passaggi di regolazione dell’espressione genica possano influenzare il funzionamento neuronale - saper analizzare un problema scientifico riguardante il SNC ed identificare quali tecniche siano oggi usabili per risolverlo C) Autonomia di giudizio - integrare le conoscenze anatomiche e cellulari con la regolazione della espressione genica - comprendere le relazioni tra funzione delle cellule neuronali e capacità cognitive negli animali vertebrati e nell’uomo D) Abilità comunicative -saper presentare i risultati di un articolo scientifico su un tema specifico di Neurobiologia Molecolare in seminari di approfondimento in classe E) Capacità di apprendimento - connettere in modo logico le conoscenze - utilizzare fonti diverse (libri di testo, dispense, articoli scientifici, risorse in rete, atlanti) per studiare in modo autonomo
Discipline OPZIONALI in ambito biomedico
Discipline OPZIONALI in ambito biomolecolare
Discipline OPZIONALI in ambito affine e integrativo

2º anno

Insegnamento	Semestre	CFU	SSD	Lingua
A SCELTA DELLO STUDENTE	1º	6	ITA
A SCELTA DELLO STUDENTE	1º	6	ITA
AAF1041 \| TIROCINIO	2º	3	, ,	ITA
AAF1037 \| PROVA FINALE	2º	39	ITA
Obiettivi formativi La prova finale consiste nella presentazione di un elaborato scritto e di un a discussione orale su una attività sperimentale svolta dal laureando come parte fondamentale del percorso formativo della Laurea Magistrale NB
Discipline OPZIONALI in ambito biomedico
Discipline OPZIONALI in ambito biomolecolare
Discipline OPZIONALI in ambito affine e integrativo

Gruppi opzionali

Lo studente deve acquisire 6 CFU fra i seguenti esami

Insegnamento	Anno	Semestre	CFU	SSD	Lingua
1021489 \| NEUROSCIENZE DEI SISTEMI	1º	1º	6	BIO/09	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi principali Il corso ha l’obiettivo di rendere gli studenti capaci di descrivere il funzionamento del cervello usando come scala di riferimento i circuiti neuronali organizzati in sistemi. Dopo una prima parte dedicata all’analisi degli strumenti e metodiche a disposizione dello studioso dei sistemi neurali, il corso tratta dal punto di vista del Neurofisiologo le relazioni tra comportamento e le principali funzioni, quali Visione, Rappresentazione dello spazio e degli oggetti, Decisione, Attenzione, Movimento, Apprendimento, Memoria, Sonno e veglia. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione questo corso permette allo studente di acquisire una specifica conoscenza delle relazioni esistenti tra comportamento e funzioni di singoli neuroni e circuiti neuronali. Al termine del corso e con il superamento dell’esame lo studente sarà divenuto familiare con le modalità di funzionamento normale dei circuiti neurali e con le tecniche di indagine disponibili per descriverlo raggiungendo le capacità critiche sufficienti per comprendere limiti e vantaggi dei metodi comunemente usati nell’Uomo e nei modelli animali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione le conoscenze sul funzionamento dei circuiti neurali in questo corso integrano la formazione che lo studente riceve nell’ambito del corso di laurea magistrale in Neurobiologia. Alla fine del corso e con il superamento dell’esame lo studente avrà acquisito una serie di conoscenze fondamentali per le successive esperienze professionali e una solida base per una formazione post-lauream, in particolare nell’ambito della ricerca, ogni qual volta sarà necessario approcciare la relazione tra attività neurale e comportamento e/o l’analisi di dati complessi. C) Autonomia di giudizio gli argomenti del corso sono trattati in riferimento alle più recenti acquisizioni della letteratura scientifica, che utilizza svariati modelli sperimentali e strategie di indagine. A completamento del corso lo studente sarà in grado di analizzare criticamente la validità e i limiti degli studi che descrivono le relazioni tra comportamento e circuiti neuronali inquadrando ogni nuova evidenza in una cornice integrativa supportata da evidenze sperimentali multidisciplinari. D) Abilità comunicative il continuo riferimento alla letteratura scientifica rende lo studente famigliare con gli stili comunicativi propri delle Neuroscienze dei Sistemi. A completamento del corso, lo studente avrà così arricchito le proprie capacità espositive con la terminologia e lo stile tipico della comunicazione scientifica. E) Capacità di apprendimento il completamento del corso ed il superamento dell’esame assicura l’apprendimento da parte dello studente di strategie sperimentali e metodologie proprie dell’indagine scientifica nell’ambito delle Neuroscienze dei Sistemi. Tale obiettivo è raggiunto attraverso l’impostazione generale delle lezioni frontali che illustrano le attuali conoscenze della ricerca scientifica specifica anche in ambito interdisciplinare.
1052232 \| NEUROPHARMACOLOGY OF MOTIVATIONAL PROCESSES	1º	1º	6	BIO/14	ENG
Obiettivi formativi I principali obbiettivi del corso sono di fornire una panoramica sulla neurofarmacologia dei processi motivazionali. In particolare, al termine del corso gli studenti dovrebbero possedere conoscenze di base circa: • Modelli teorici di motivazione e gratificazione in prospettiva storica • Basi neurobiologiche dei fenomeni motivazione e gratificazione • Principali sostanze d'abuso e loro meccanismi d’azione • Aspetti clinici e psicobiologici delle tossicodipendenze
1038203 \| CELLULE STAMINALI NELLO STUDIO DEL SISTEMA NERVOSO	1º	2º	6	BIO/12	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è quello di far conoscere le proprietà molecolari e funzionali delle cellule staminali e le principali metodiche sperimentali per il loro studio in vitro e in vivo. Verrano inoltre discusse le molteplici implicazioni derivanti dall’uso delle cellule staminali, sia nell’ambito della ricerca neurobiologica (come modello per lo studio di processi di sviluppo e di meccanismi di patologia) sia nell’ambito clinico (terapia cellulare sostitutiva e sviluppo di nuove strategie per il potenziamento di processi autorigenerativi). Conoscenze e comprensione Lo studente conosce: Le proprietà funzionali generali delle cellule staminali. Le proprietà specifiche e distintive dei diversi tipi di cellule staminali (embrionali, midollo osseo, ES, iPS, NSC). I fattori intrinseci ed estrinseci che presiedono al mantenimento e differenziamento delle cellule staminali. Le modalità di dissezione di tessuti fetali e adulti, contenenti cellule staminali. Le modalità di coltura di diversi tipi di cellule staminali di interesse per l’ambito neurobiologico. Le tecniche di base per studiare le proprietà delle cellule staminali in vitro. Le tecniche di base per lo studio delle cellule staminali durante lo sviluppo. Le tecniche di base per studiare la formazione dei neuroni nel cervello adulto. Il significato funzionale della neurogenesi nei mammiferi, uomo incluso. Gli effetti della perturbazione della neurogenesi adulta sulle funzioni cerebrali. Il potenziale impiego delle cellule staminali nella terapia rigenerativa. Capacità di applicare conoscenze e comprensione Lo studente sa: Usare saggi funzionali per l’identificazione di cellule con proprietà staminali. Allestire condizioni di coltura adeguate a crescita e differenziamento di diversi tipi di cellule staminali. Identificare, attraverso marcatori specifici, tipi cellulari di interesse e seguirne il destino differenziativo. Usare approcci fisiologici, chimici e genetici per manipolare la neurogenesi nel cervello fetale e adulto. Lo studente è in grado di comprendere lavori scientifici riguardanti lo studio delle cellule staminali nell’ambito del sistema nervoso. Capacità critiche e di giudizio Lo studente, sulla base delle conoscenze acquisite, sviluppa capacità critiche e di giudizio che lo rendono in grado di stabilire limiti e vantaggi derivanti dall’impiego di diversi tipi di cellule staminali. Lo studente è capace di stabilire l’idoneità dell’impiego di un dato tipo di cellula staminale per rispondere a differenti problemi biologici, sia nell’ambito della ricerca di base che della medicina rigenerativa. L’approfondita discussione di metodiche sperimentali, attraverso un approccio teorico/pratico, rende inoltre capace lo studente di giudicare in maniera critica l’appropriatezza dell’impiego di determinate metodiche sperimentali e la necessità di introdurre specifici controlli al fine di ottenere adeguate risposte al problema biologico affrontato. Capacità di comunicare quanto appreso La capacità di comunicare viene sviluppata attraverso la formulazione in aula di domande da parte del docente e degli studenti, stimolando così la discussione degli argomenti esposti. La modalità d’esame, basata su domande che prevedono “brevi risposte aperte”, implica l’acquisizione di una notevole capacità di elaborare in maniera accurata le risposte, capacità di sintesi e impiego di un adeguato linguaggio scientifico. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita Il corso fornisce solide conoscenze teorico/pratiche per la comprensione di lavori scientifici e l’avvio di ricerche riguardanti le cellule staminali nell’ambito di studi neurobiologici.
10592808 \| NEUROPSYCHOPHARMACOLOGY	1º	2º	6	BIO/14	ENG
Obiettivi formativi lLcorso intende fornire agli studenti cognizioni di base relative ai sistemi neurotrasmettitorali e ai farmaci che modulano la loro attività e sui modelli animali di patologie nervose e mentali. Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia; - Conosce i principali sistemi neurotrasmettitoriali; - Conosce i modelli più utilizzati per lo studio delle diverse patologie nervose e mentali; - Conosce le tecniche di base per lo studio della psicofarmacologia. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia psicofarmacologica; - sa utilizzare i modelli animali di patologie del sistema nervoso; - è in grado di utilizzare le conoscenze di psicofarmacologia per disegnare un esperimento in ricerca.
10596044 \| IMMUNOPATOLOGIA DELLE MALATTIE NEURODEGENERATIVE	1º	2º	6	MED/04	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi principali Lo scopo di questo corso è di fornire allo studente un'ampia conoscenza dei meccanismi immunopatologici alla base delle malattie neurodegenerative. Il corso tratta le caratteristiche funzionali delle cellule effettrici dell'immunità innata (fagociti, cellule presentanti l'antigene e natural killer) e adattativa (linfociti T e B), l’immunoregolazione dell’attività e funzioni delle cellule del sistema nervoso centrale (SNC) e della barriera ematoencefalica (BBB) e il ruolo patogenetico delle diverse cellule del sistema immune nell’insorgenza e/o progressione di malattie demielinizzanti e neurodegenerative. Il corso comprende lezioni frontali, seminari e attività di valutazione dell'apprendimento attraverso test scritti di simulazione dell'esame. Obiettivi specifici 1. Conoscenze e capacità di comprensione - Conoscenza e comprensione del ruolo delle cellule del sistema immune innato e adattativo - Conoscenza e comprensione dell’immunoregolazione delle cellule del SNC e della BBB - Conoscenza e comprensione del ruolo patogenetico delle diverse cellule del sistema immune nell’insorgenza e/o progressione di malattie demielinizzanti e neurodegenerative 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Saper usare la terminologia specifica della disciplina - Saper identificare le giuste procedure per risolvere i quesiti - Saper applicare la conoscenza degli specifici argomenti trattati a lezione 3. Capacità critiche e di giudizio - Lo studente imparerà a discutere e a valutare in modo critico i progressi raggiunti nel campo della neuroinfammazione e a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese 4. Capacità di comunicare quanto si è appreso - Lo studente sarà in grado di comunicare quanto appreso durante l’esame scritto 5. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita - Lo studente acquisirà le conoscenze e la terminologia specifica della disciplina. Queste conoscenze permetteranno allo studente di proseguire il proprio studio in autonomia, anche dopo la fine del corso ed il superamento dell’esame. Prerequisiti: ITA Nonostante non siano richieste propedeuticità, lo studente deve possedere un'adeguata conoscenza dell’immunologia, della biologia cellulare e della fisiologia.

Lo studente deve acquisire 6 CFU fra i seguenti esami

Insegnamento	Anno	Semestre	CFU	SSD	Lingua
1052237 \| METODI BIOCHIMICI APPLICATI ALLA NEUROBIOLOGIA	1º	2º	6	BIO/10	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi formativi Conoscere le principali metodologie biochimiche per l’analisi delle proprietà di una proteina, dal suo isolamento alla sua caratterizzazione strutturale e funzionale con particolare riguardo a proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi. Obiettivo modulo I Conoscere le principali tecniche di biochimiche di analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine Obiettivo modulo II Comprendere le caratteristiche biochimiche di specifiche proteine coinvolte in processi neurodegenerativi Obiettivi specifici (comuni per entrambi i moduli) A) Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce le principali tecniche necessarie alla caratterizzazione biochimica di proteine; - Conosce le principali proteine coinvolte nelle malattie neurodegenerative B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione; - è in grado di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere il ruolo delle proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi C) Autonomia di giudizio Lo studente: -acquisisce capacità di giudizio critico, attraverso lo studio delle metodologie biochimiche e il loro impiego per l’analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine - impara a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative Lo studente: -sa comunicare quanto appreso nel corso dell’esame orale E) Capacità di apprendimento Lo studente: - apprende la terminologia specifica - connette in modo logico le conoscenze acquisite - identifica i temi più rilevanti delle materie trattate.
MOD.2	1º	2º	3	BIO/10	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi formativi Conoscere le principali metodologie biochimiche per l’analisi delle proprietà di una proteina, dal suo isolamento alla sua caratterizzazione strutturale e funzionale con particolare riguardo a proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi. Obiettivo modulo I Conoscere le principali tecniche di biochimiche di analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine Obiettivo modulo II Comprendere le caratteristiche biochimiche di specifiche proteine coinvolte in processi neurodegenerativi Obiettivi specifici (comuni per entrambi i moduli) A) Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce le principali tecniche necessarie alla caratterizzazione biochimica di proteine; - Conosce le principali proteine coinvolte nelle malattie neurodegenerative B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione; - è in grado di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere il ruolo delle proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi C) Autonomia di giudizio Lo studente: -acquisisce capacità di giudizio critico, attraverso lo studio delle metodologie biochimiche e il loro impiego per l’analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine - impara a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative Lo studente: -sa comunicare quanto appreso nel corso dell’esame orale E) Capacità di apprendimento Lo studente: - apprende la terminologia specifica - connette in modo logico le conoscenze acquisite - identifica i temi più rilevanti delle materie trattate.
MOD.1	1º	2º	3	BIO/10	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi formativi Conoscere le principali metodologie biochimiche per l’analisi delle proprietà di una proteina, dal suo isolamento alla sua caratterizzazione strutturale e funzionale con particolare riguardo a proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi. Obiettivo modulo I Conoscere le principali tecniche di biochimiche di analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine Obiettivo modulo II Comprendere le caratteristiche biochimiche di specifiche proteine coinvolte in processi neurodegenerativi Obiettivi specifici (comuni per entrambi i moduli) A) Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce le principali tecniche necessarie alla caratterizzazione biochimica di proteine; - Conosce le principali proteine coinvolte nelle malattie neurodegenerative B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione; - è in grado di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere il ruolo delle proteine coinvolte nei processi neurodegenerativi C) Autonomia di giudizio Lo studente: -acquisisce capacità di giudizio critico, attraverso lo studio delle metodologie biochimiche e il loro impiego per l’analisi delle proprietà strutturali e funzionali delle proteine - impara a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative Lo studente: -sa comunicare quanto appreso nel corso dell’esame orale E) Capacità di apprendimento Lo studente: - apprende la terminologia specifica - connette in modo logico le conoscenze acquisite - identifica i temi più rilevanti delle materie trattate.
10621557 \| NEUROBIOLOGIA MOLECOLARE II	1º	2º	6	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Il modulo I riguarda alcuni aspetti recenti della regolazione epigenetica e post-trascrizionale del controllo dell’espressione genica. Verranno fornite nozioni relative ai metodi di studio e ai meccanismi molecolari. Verranno discussi esempi recenti. Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia di biologia molecolare; - Conosce le basi molecolari dei sistemi e dei processi biologici; - Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica, e la loro integrazione; - Conosce le tecniche di base per lo studio degli acidi nucleici Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia di biologia molecolare; - sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci di modulazione dell’espressione genica a scopo terapeutico o biotecnologico; - è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio degli acidi nucleici per disegnare un esperimento in ricerca.
NEUROBIOLOGIA MOLECOLARE II B	1º	2º	3	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Il modulo II riguarda meccanismi molecolari di recente identificazione che permettono nel sistema nervoso una diversa lettura dell'informazione genetica e creano un ponte tra i geni e l'ambiente. A) Conoscenze e comprensione conoscere correttamente la terminologia utilizzata in biologia molecolare e relativa alle tecniche molecolari di nuova generazione; conoscere le macromolecole coinvolte nei processi di controllo dell'espressione genica neuronale; comprendere i processi molecolari che generano diversita' e specificita' nel sistema nervoso apprendere i meccanismi di regolazione dell’espressione genica neuronale, con particolare riguardo alla regolazione indotta da attivazione neuronale; conoscere le tecniche di nuova generazione per lo studio degli acidi nucleici e delle loro modificazioni chimiche B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione saper utilizzare la terminologia di biologia molecolare saper valutare il possibile effetto di modificazioni epigenetiche e della modulazione di RNA regolativi sul controllo dell'espressione genica saper disegnare molecole per possibili applicazioni sia per una miglior conoscenza dei meccanismi di regolazione dell'espressione genica neuronale che per applicazioni terapeutiche saper progettare modelli genetici per la conoscenza di processi normali e patologici
NEUROBIOLOGIA MOLECOLARE II A	1º	2º	3	BIO/11	ITA
Obiettivi formativi Il modulo I riguarda alcuni aspetti recenti della regolazione epigenetica e post-trascrizionale del controllo dell’espressione genica. Verranno fornite nozioni relative ai metodi di studio e ai meccanismi molecolari. Verranno discussi esempi recenti. Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia di biologia molecolare; - Conosce le basi molecolari dei sistemi e dei processi biologici; - Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica, e la loro integrazione; - Conosce le tecniche di base per lo studio degli acidi nucleici Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia di biologia molecolare; - sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci di modulazione dell’espressione genica a scopo terapeutico o biotecnologico; - è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio degli acidi nucleici per disegnare un esperimento in ricerca.
10592897 \| TERAPIA GENICA E NEUROSCIENZE	2º	1º	6	BIO/18	ITA
Obiettivi formativi Il corso intende discutere i progressi della biomedicina con particolare riguardo alle applicazioni nel campo della genetica e delle neuroscienze. Si vuole formare lo studente sulla sperimentazione della medicina molecolare, anche con una visione critica sui dati ottenuti ad oggi in questo campo. Conoscenze e comprensione Biomedicina e vettori di terapia genica Capacità di applicare conoscenze e comprensione Medicina molecolare applicata alle neuroscienze Capacità critiche e di giudizio Valutazione dei punti forti e deboli della medicina traslazionale Capacità di comunicare quanto appreso Discussione di gruppo dei temi del corso Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita Maturazione di capacita’ critica oltre che della comprensione della letteratura tecnico-scientifica.

Lo studente deve acquisire 6 CFU fra i seguenti esami

Insegnamento	Anno	Semestre	CFU	SSD	Lingua
1055713 \| NEUROBIOLOGY OF MEMORY	1º	2º	6	M-PSI/02	ENG
Obiettivi formativi Scopo del corso è quello di fornire una visione aggiornata sui modelli correnti e sulla letteratura più recente nel campo della neurobiologia della memoria Conoscenza e comprensione Lo studente: - Conosce correttamente la terminologia; - Conosce i modelli principali sulla memoria in uso nella letteratura; - Conosce i modelli più utilizzati per lo studio della plasticità sinaptica; - Conosce le tecniche di base per lo studio della memoria e dell’apprendimento. - conosce i principali circuiti neuronali legati ai processi mnestici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente: - sa utilizzare correttamente la terminologia; - sa utilizzare i modelli animali della memoria; - è in grado di analizzare criticamente un lavoro scientifico e di sviluppare un progetto sperimentale.
10620499 \| DATA ANALYSIS	1º	2º	6	FIS/07	ENG
Obiettivi formativi Conoscenza approfondita dei metodi per l'acquisizione dei dati e l'analisi dei risultati sperimentali, principalmente mediante esperimenti di laboratorio e lezioni. Sfruttamento di strumenti, hardware e software. Applicazione di metodi avanzati per l'inferenza statistica (metodi parametrici e non parametrici, test di ipotesi) a dati effettivi dalla letteratura corrente o esperimenti nel contesto specifico della laurea magistrale.
10592825 \| PSICOBIOLOGIA DELLO SVILUPPO	1º	2º	6	M-PSI/02	ITA
Obiettivi formativi Il corso offre conoscenze teoriche relative alle basi neurofisiologiche dello sviluppo cognitivo e affettivo, ai meccanismi e ai processi che sottendono la neuroplasticità tipica e atipica nelle fasi precoci dello sviluppo e nell’arco di vita, e del ruolo fondamentale che questi processi hanno nello sviluppo e nel mantenimento di stati psicopatologici. Offre inoltre conoscenze avanzate dei meccanismi che partecipano alla neuroplasticità caratteristica dell’ organismo maturo e ai suoi effetti sulle funzioni mentali: in particolare alla plasticità indotta da esperienze di nstress e dai trattamenti riabilitativi e cognitivo7comportamentali, Favorisce, infine, lo sviluppo di conoscenze necessarie ad interpretare i risultati ottenuti dalla ricerca psicobiologica in termini comparati. Queste conoscenze saranno offerte in un ciclo di lezioni frontali (48 ore, 6 CFU) che tratteranno i processi maturativi che si susseguono a partire dallo sviluppo embrionale fino alla tarda adolescenza e alla prima età adulta. Gli eventi maturativi che coinvolgono il sistema nervoso centrale saranno presentati in relazione allo sviluppo cognitivo e affettivo nell’uomo e in altri mammiferi, all’organizzazione della circuitistica cerebrale, ai processi neurobiologici che caratterizzano i periodi critici ei dello sviluppo psicologico, e ai processi neuroplastici che caratterizzano l’apprendimento e l’adattamento disfunzionale ad esperienze avverse e a sostanze psicoattive. In particolare, lo studente che supera con successo l’esame finale ha acquisito: 1. Una conoscenza avanzata dei processi e dei meccanismi coinvolti nel neurosviluppo in relazione allo sviluppo cognitivo e affettivo[ Conoscenze e comprensione] 2. La capacità di raccogliere dati dalla letteratura scientifica che riporta i risultati della ricerca sperimentale nell’uomo e in atri mammiferi [Conoscenze e Comprensione]. 3. Le capacità analitiche, di problem-solving, e di sintesi che permettono di dedurre dai risultati scientifici i processi e i meccanismi attraverso i quali un’interazione costante tra neuro-maturazione ed esperienza determina lo sviluppo cognitivo e affettivo nei primi anni di vita, nell’adolescenza, e nella prima età adulta, e la capacità di applicare queste conoscenze a realtà e contesti nuovi o interdisciplinari [Saper applicare conoscenze e comprensione]; 4. L’abilità di sviluppare rapidamente e in modo autonomo conoscenze e competenze in campi di studio nuovi al livello necessario a valutare in modo competente e critico i risultati ottenuti dalla ricerca in questi campi [Autonomia di giudizio]; 5. Le abilità necessarie ad ampliare in modo autonomo le proprie conoscenze e competenze
1021490 \| PSICOLOGIA ANIMALE E COMPARATA	1º	2º	6	M-PSI/02	ITA
Obiettivi formativi Generali Il corso introduce alle teorie, agli approcci ed ai metodi della ricerca sperimentale sull’attività mentale condotta sull’uomo e sui modelli animali, evidenziando vantaggi e limiti di un approccio comparato. Il corso si articola in attività frontali svolte in aula, con la presenza di ricercatori esperti su temi specifici, e di attività di laboratorio in cui lo studente potrà sperimentare i principali metodi utilizzati negli studi psicobiologici. I principali argomenti trattati durante le lezioni frontali son:  Lo sviluppo storico: etologia e psicologia comparata  Filogenesi e ontogenesi a confronto  Lo sviluppo dei modelli animali e i criteri di validazione  Il cervello dei mammiferi: anatomia, neurotrasmissione e morfologia  Lo studio del comportamento animale: le cure parentali, l’attaccamento, l’adattamento, la comunicazione, l’organizzazione sociale, l’altruismo e la cooperazione, le emozioni, la motivazione,  Utilizzo dei modelli animali nella psicologia e nella psicopatologia  Modelli animali di interazione gene x ambiente nello studio dell’insorgenza delle psicopatologie  Tecniche per lo studio del fenotipo comportamentale, neurochimico e morfologico nel piccolo roditore Le attività condotte durante il laboratorio sono:  Utilizzo di sistemi per l’analisi del comportamento animale  Utilizzo di sistemi per l’analisi dei neuromediatori ex-vivo (punch) e in-vivo (Microdialisi)  Utilizzo di sistemi per la colorazione di tessuto cerebrale e per l’analisi morfologia (Neurolucida)  Lab meeting di conclusione corso e presentazione delle attività svolte con ppt finale Specifici Conoscenze e capacità di comprensione: Conoscenze avanzate sui temi emergenti, sul valore traslazionale e sui limiti della ricerca condotta sui modelli animali delle patologie umane. Conoscenza e comprensione dei principi di base, dei modelli teorici e dei metodi di indagine che si utilizzano nelle discipline che hanno come oggetto di studio il comportamento animale. Conoscenza dei principali metodi per la misurazione del comportamento animale, delle principali tecniche di registrazione automatica del comportamento in natura e in laboratorio. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di utilizzare le conoscenze acquisite per comprendere i contenuti della letteratura scientifica che ha come oggetto di studio il comportamento umano attraverso l’utilizzo di modelli animali. Capacità di applicare una visione interdisciplinare nello studio di tematiche nuove, diverse e interdisciplinari. Capacità di pianificare disegni sperimentali preclinici e di progettare un esperimento per rispondere a quesiti che riguardano il comportamento animale. Autonomia di giudizio: Capacità di valutare in modo critico risultati ottenuti da esperimenti condotti su modelli animali di psicopatologia. Capacità di riflettere sulle responsabilità sociali ed etiche collegate all’applicazione della ricerca preclinica. Abilità comunicative: Capacità di riportare in forma scritta e orale i dati raccolti dalla letteratura scientifica in lingua inglese in modo competente e chiaro. Capacità di apprendimento: Capacità di leggere in modo critico e di comprendere un articolo scientifico sul comportamento animale. Capacità di perseguire autonomamente conoscenze e competenze trattate nell’insegnamento.
10611804 \| EVOLUTIONARY ORIGINS OF HUMAN BEHAVIOR:A COMPARATIVE PERSPECTIVE	1º	2º	6	M-PSI/02	ENG
Obiettivi formativi Obiettivi I primati non umani - proscimmie, scimmie e scimmie antropomorfe - rappresentano i migliori modelli animali per risalire alle origini evolutive del comportamento e della cognizione umani. Questo corso si propone di esplorare le attuali conoscenze su molteplici aspetti del comportamento dei primati non umani e umani da una prospettiva comparativa. Tra gli obiettivi principali vi sono: familiarizzare gli studenti con l’utilizzo dei primati non umani come specie modello nella ricerca comportamentale e cognitiva; incoraggiare gli studenti a comprendere i vantaggi e gli svantaggi dell’uso dei primati come modelli per indagare le origini evolutive del comportamento umano; aumentare negli studenti la comprensione del comportamento umano e delle sue origini evolutive in una prospettiva comparativa, prendendo in esame sia i tratti considerati unicamente umani sia quelli in comune con altri primati. Gli studenti avranno modo di acquisire conoscenze sugli sviluppi più recenti delle ricerche sulle origini evolutive del comportamento umano. Nel corso saranno enfatizzati gli aspetti concettuali, metodologici, empirici ed etici delle ricerche sui primati non umani. Gli studenti saranno incoraggiati a valutare i pro e i contro di ricerche osservazionali e sperimentali, in cattività e in condizioni naturali. Gli studenti saranno familiarizzati con i concetti di controllabilità delle variabili, replicabilità e validità ecologica dei risultati, saranno incoraggiati a discutere questioni scientifiche ed etiche relative alla ricerca con i primati non umani e a valutare criticamente lavori scientifici presenti in letteratura, così da stimolare la loro capacità di formulare ipotesi testabili e sviluppare protocolli sperimentali efficaci per la raccolta e l’analisi dei dati. Sono necessarie conoscenze di base di psicologia, psicobiologia e biologia evoluzionistica. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione Conoscenza e capacità di comprensione dei seguenti argomenti riguardanti l’ordine dei Primati: Uso dei primati come modelli animali nella ricerca comportamentale e cognitiva; Tassonomia, distribuzione ed ecologia; Evoluzione del sistema nervoso; Percezione visiva e tattile; Percezione gustativa e olfattiva; Metodi e strumenti per studiare il comportamento e la cognizione dei primati; Evoluzione delle strutture sociali e dei sistemi di accoppiamento; Neuroendicronologia del comportamento sessuale; Biologia della riproduzione; Cure parentali; Teoria dell’attaccamento; Sviluppo sociale e cognitivo; Stress psicosociale; Abilità manuali, uso di strumenti e innovazione; Attenzione e memoria; Abilità numeriche; Presa di decisione; Apprendimento individuale e sociale; Autoriconoscimento, teoria della mente ed empatia; Evoluzione della cooperazione; Evoluzione della comunicazione; Evoluzione del linguaggio; Aspetti etici connessi alla ricerca sui primati non umani; Aspetti pratici dello svolgimento di attività di ricerca sul comportamento e la cognizione dei primati non umani. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Saper comprendere quali sono i principali approcci sperimentali utilizzati per la ricerca sulle origini evolutive del comportamento umano; - Saper comprendere quali sono le questioni ancora aperte relativamente allo studio delle origini evolutive del comportamento umano; - Saper comprendere quali sono gli approcci sperimentali più efficaci per affrontare lo studio delle origini evolutive del comportamento umano; - Saper comprendere come la ricerca comportamentale e cognitiva sul comportamento dei primati non umani può permettere la comprensione del comportamento umano. C) Autonomia di giudizio - Stimolare l’autonomia di giudizio tramite il pensiero critico, partecipare a dibattiti su questioni scientifiche e di ricerca, valutare in maniera critica ricerche già pubblicate. D) Abilità comunicative - Essere in grado di porre domande e fornire risposte appropriate, riassumere verbalmente e per iscritto materiale affrontato durante la lezione o nelle letture autonome, presentare oralmente argomenti e problemi di ricerca, esporre chiaramente e saper giustificare le proprie le idee. E) Capacità di apprendimento - Apprendere come identificare nuovi problemi di ricerca da affrontare, formulare ipotesi e scegliere procedure sperimentali appropriate per sottoporle a verifica; - Apprendere come usare concetti e terminologie appropriati allo studio delle origini evolutive del comportamento umano; - Apprendere come identificare sorgenti di informazione (riviste, libri, autori) nell’ambito degli studi comportamentali e cognitivi sui primati non umani; - Apprendere come valutare il comportamento e la cognizione umana in una prospettiva comparativa, sulla base dell’impiego dei primati non umani come modelli animali.
10611803 \| PROGRAMMING AND MACHINE LEARNING FOR BIOLOGICAL DATA	1º	2º	6	BIO/10	ENG
Obiettivi formativi Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di: Eseguire programmi Python Archiviare i dati nei programmi Utilizzare le funzioni integrate Rilevare errori di sintassi che si verificano nei programmi Leggere dati tabulari Visualizzare e analizzare statisticamente i dati tabulari Graficare dati biologici Creare funzioni Ripetere le azioni con i loop Operare delle scelte Determinare dove si sono verificati gli errori Gestire errori ed eccezioni Rendere i programmi leggibili Utilizzare software scritto da altre persone Riconoscere vari formati di dati per rappresentare i dati della sequenza DNA/RNA Realizzare in modo indipendente script Python per: - Leggere dati in sequenza utilizzando moduli Python o BioPython - Analizzare i file di dati - Eseguire programmi esterni - Leggere l'input dalla riga di comando Descrivere un'ampia gamma di tecniche di machine learning Riconoscere quale metodo di apprendimento automatico è applicabile a determinati problemi di analisi dei dati Trasformare i dati biologici per l'applicazione ML. In particolare, trasformare i dati di sequenza in un formato leggibile dal computer per l'input in una pipeline di machine learning Dati di sequenza biologica pre-elaborazione per l'elaborazione del linguaggio naturale Creare un modello RF (Random Forest) per classificare un set di sequenze
10611946 \| NEUROSCIENZE COMPUTAZIONALI	2º	1º	6	M-PSI/02	ITA
Obiettivi formativi Obiettivi formativi Obiettivi principali Il corso si propone si propone di fornire agli studenti strumenti avanzati per la progettazione e l'implementazione di modelli computazionali di neuroni e reti neuronali realistici e dettagliati, allo scopo di studiare i processi fisiologici e patologici alla base della generazione, trasmissione e codifica dell’informazione nel sistema nervoso centrale. Il corso è progettato per supportare anche gli studenti con conoscenze informatiche limitate, fornendo loro le competenze necessarie per sviluppare e implementare un modello computazionale, indipendentemente dal livello di esperienza pregressa nella programmazione. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione degli argomenti del programma di seguito descritto. L’equazione di membrana. Caratteristiche passive e propagazione di segnali nei dendriti. Resistenza di input di un neurone; costante di tempo della membrana. Download ed utilizzo di ricostruzioni 3D di neuroni. Introduzione all’ambiente di simulazione NEURON. Interfaccia grafica di NEURON. Creazione di un neurone e manipolazione delle proprietà passive. Cinetiche di attivazione ed inattivazione dei canali ionici. La dinamica dei canali durante la generazione di un potenziale d’azione. Tipi principali di conduttanze ioniche (Na, KA, KDR). Equazioni di Hodgkin-Huxley. Effetto dei vari canali ionici sui potenziali d’azione e sulla modulazione delle caratteristiche di firing. Tipi di sinapsi ed espressioni per la conduttanza nei vari casi. Implementazione di una rete di neuroni. Il ruolo delle correnti ioniche nella modulazione della finestra d’integrazione temporale di segnali sinaptici. La distribuzione dei canali ionici nei dendriti dei tipi principali di neuroni piramidali, ed il loro ruolo nella modulazione della propagazione di un potenziale d’azione nei dendriti. Modelli computazionali per la plasticità sinaptica. Implementazione di regole per la simulazione della plasticità sinaptica. Ritmi Elettroencefalografici. Processi di sincronizzazione: ruolo dei collegamenti reciproci e delle oscillazioni subthreshold. Memoria associativa. Il modello di Hopfield-Brody per il riconoscimento di patterns. Modelli computazionali per simulare malattie mentali, effetti di droghe, pathways biochimici, e fattori esterni quali i campi elettrici a frequenza di rete. L’Ippocampo, la retina ed il bulbo olfattivo: struttura, tipi di neuroni e circuiti principali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione  Acquisire familiarità con strumenti di simulazione specializzati come NEURON,  Sviluppare e implementare modelli matematici che rappresentano il comportamento dei neuroni, delle sinapsi e delle reti neurali, utilizzando linguaggi di programmazione come NEURON C) Autonomia di giudizio  Acquisire capacità di giudizio critico attraverso l’analisi dettagliata di lavori scientifici pubblicati su riviste ad alto impatto e dei relativi modelli computazionali D) Abilità comunicative  Saper comunicare quanto appreso nel corso della presentazione del lavoro individuale e dell’esame orale E) Capacità di apprendimento  Apprendere la terminologia specifica  Collegare in modo logico le conoscenze acquisite Prerequisiti Buona conoscenza di base nelle discipline biologiche, familiarità con i principi di base della programmazione e della teoria dei circuiti elettrici. Modalità di Svolgimento Il corso è strutturato in lezioni in aula di 4 ore ciascuna, durante le quali gli studenti saranno guidati non solo ad approfondire i concetti teorici alla base dei modelli matematici e delle neuroscienze, ma anche a sviluppare competenze pratiche nella programmazione e implementazione di semplici modelli computazionali. Modalità di valutazione La valutazione dell'apprendimento sarà basata sulla valutazione del lavoro personale dello studente, che prevede lo studio critico e la presentazione (15 min + 5 min di discussione) di una pubblicazione scientifica recente e del relativo modello computazionale che approfondisca uno degli argomenti trattati nel corso o a scelta dello studente. Alla presentazione ed alla discussione del lavoro personale (che gli studenti Erasmus possono svolgere la presentazione in inglese) seguiranno almeno due domande orali sugli argomenti teorici e computazionali trattati a lezione. Per l’attribuzione del voto finale, nella valutazione della prova si terrà conto: del livello di conoscenza (superficiale, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di tradurre i concetti teorici in codici computazionali (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima). Testi Un testo a scelta tra i seguenti:  Christof Koch (1999). Biophysics of Computation. Oxford: Oxford University Press.  Lytton W.W. (2002). From Computer to Brain: Foundations of Computational Neuroscience. Berlin: Springer.  Johnston D., Wu S.M. (1995). Foundations of Cellular Neurophysiology. Cambridge, MA: The MIT Press.  Nicholas T. Carnevale, Michael L. Hines, The NEURON Book, Cambridge Univ. Press, 2006. (per la parte computazionale) Si farà riferimento anche a specifici articoli scientifici, che saranno indicati durante le lezioni ed al materiale didattico distribuito dal docente.