Kurset i cellulær nevrofysiologi gir en grundig utforskning av de cellulære og molekylære egenskapene til nevroner. Viktige temaer inkluderer de cellulære komponentene i nervesystemet, CNS-utvikling, og organiseringen og funksjonen til synaptiske og ikke-synaptiske regioner i nevroner. Kurset undersøker rollene til presynaptiske og postsynaptiske strukturer, aksonal og dendrittisk polaritet, og synaptisk vesikkeldynamikk, og fordyper seg i mekanismene som ligger til grunn for synaptisk plastisitet og læring. Studentene vil også studere skaderesponser, reparasjonsprosesser og forskjellene i regenerativ kapasitet mellom CNS og PNS. Kurset avsluttes med en analyse av gap junctions i nevral kommunikasjon, utvikling og sykdom.
* Viktige cellulære komponenter i nervesystemet. Klassifisering av nevroner basert på tradisjonelle metoder og nye tilnærminger.
* Migrasjonsveier under CNS-utvikling. Utvikling av neuronal polaritet og akson/dendrittspesifikasjon. Regulering av aksonal og dendrittisk intracellulær transport: neuronale transportveier, cytoskjelett og motoriske proteintyper og -funksjoner.
* Mosaikkstruktur av nevroner I.: det presynaptiske området og dets funksjoner. Kvantal frigjøring og Ca-mikrodomener i presynapsen. Synaptisk vesikkelomsetning og presynaptisk arkitektur.
* Mosaikkstruktur av nevroner II.: det postsynaptiske området og dets funksjoner. Struktur og funksjon av dendrittiske spines. Dannelse og vedlikehold av det postsynaptiske området. Faseseparasjon og stillasproteiner, cytoskjelett-omorganiseringer. Transport og omsetning av nevrotransmitterreseptorer. Sammenligning av eksitatoriske og inhibitoriske postsynaptiske egenskaper.
* Mosaikkstruktur av nevroner III.: aksonet og det aksonale initialsegmentet. Dannelse, struktur og funksjoner av AIS og Ranvier-knuten. Myelinskeden i PNS og CNS.
* Reparasjon og regenerering i sentralnervesystemet og det perifere nervesystemet ved mekanisk skade. Proksimale og distale hendelser ved aksonal transeksjon, retrograde og anterograde signaler. Forskjeller i aksonal regenerering i PNS og CNS. Astroglia-reaksjoner, gliaarrdannelse.
* Ulike former for neuronal plastisitet og dens hovedformer: presynaptiske og postsynaptiske komponenter. Kortsiktig og langsiktig synaptisk plastisitet. Assosiativ læring: Assosiativ læring: spike-timing-avhengig plastisitet, LTP og LTD. Intrinsisk og homeostatisk plastisitet, aktivitetsavhengig tilpasning på synaptisk og cellulært nivå.
* Gap junctions (GJ-er) i nervesystemet: funksjonelle og patologiske roller. Struktur og sammensetning av GJ-er og hemikanaler. Funksjonell betydning av GJ-er under utvikling, synapsemodning og nettverksfunksjoner. GJ-er under patologiske tilstander.
Ved slutten av kurset vil studenten kunne identifisere de viktigste cellulære komponentene i nervesystemet og beskrive unike egenskaper ved nevroner, inkludert klassifiseringen deres ved bruk av både tradisjonelle og moderne tilnærminger. Studentene vil kunne skille mellom presynaptiske og postsynaptiske funksjoner og sammenligne de strukturelle og funksjonelle egenskapene til disse områdene. I tillegg vil studenten kunne forstå dannelsen, strukturen og den funksjonelle rollen til det aksonale initialsegmentet (AIS) og Ranvier-noden i nevral kommunikasjon, samt evaluere ulike former for nevronal plastisitet. Studentene vil også kunne beskrive reparasjons- og regenereringsprosessene i nervesystemet etter skade, og fremheve forskjellene mellom CNS og PNS. Til slutt vil studenten kunne diskutere strukturen og funksjonen til gap junctions, inkludert deres rolle i utvikling, nettverksfunksjoner og patologiske tilstander.
Kurset vil finne sted i vårsemesteret 2024/25, med økter organisert én gang i uken over 8 møter. Hver økt vil vare i 2,5 timer, inkludert to korte pauser. Oppmøte er obligatorisk. Ungarske studenter vil møte opp personlig i sørbygningen på Lágymányos campus, mens internasjonale studenter kan delta online via Teams.
Aktiv deltakelse forventes å forbedre forståelsen av kursmaterialet. Forelesningsark, sammen med anbefalt lesestoff fra lærebøker eller oppsummeringsartikler, vil bli gjort tilgjengelig før hver økt. Studentene bør gjennomgå dette materialet på forhånd for å få en innledende forståelse av emnene. Gruppediskusjoner vil finne sted i Teams-grupperom for å utdype forståelsen, med diskusjonsemner gitt på forhånd slik at studentene kan forberede seg individuelt.
Biologisk bakgrunn, som en bachelorgrad i biologi eller et beslektet felt, er nødvendig for å kunne studere kursmaterialet fullt ut. Dette kurset anbefales spesielt for studenter som er interessert i det molekylære og cellulære grunnlaget for nevrale funksjoner, og grunnleggende kunnskap om generell molekylær- og cellulærbiologi er derfor avgjørende.
1) Byrne, Heidelberger, Waxham: Fra molekyler til nettverk: En introduksjon til cellulær og molekylær nevrovitenskap Red.: JH Byrne, R. Heidelberger, MN Waxham. Academic Press, 3. utg., 2014. ISBN: 978-0-12-397179-1
2) Purves (red.): Nevrovitenskap. 6. utgave 2018 Oxford University Press ISBN 9781605353807
3) vitenskapelige oversiktsartikler (leveres via kursets Canvas/Teams-nettsted)
Kurset integrerer forelesninger med interaktive gruppeaktiviteter for å støtte en grundig forståelse av cellulær nevrofysiologi. Hver økt kombinerer passiv og aktiv læring i en strukturert tilnærming:
1. Forberedelse før forelesningen: Studentene gjennomgår utdelingsark og anbefalt lesestoff på forhånd, noe som muliggjør mer engasjert og effektiv deltakelse. Diskusjonsemner gis på forhånd for å støtte individuell forberedelse.
2. Forelesninger: Kjernebegreper formidles gjennom hybridforelesninger (som skal tas opp i Teams). Sentrale temaer introduseres i gruppediskusjoner (se neste punkt) og syntetiseres deretter i en forelesningsoversikt, veiledet av instruktøren.
3. Gruppediskusjoner i grupperom: Samarbeidsdiskusjoner i Teams lar studentene samhandle med jevnaldrende, stille spørsmål og få en dypere forståelse, strukturert for å oppmuntre til aktiv deltakelse fra alle.
4. Supplerende nettressurser: Lærebøker, forelesningsopptak og tilleggsressurser støtter læring utenfor klasserommet og forbereder studentene til muntlig eksamen.
Denne utfordringsbaserte, studentsentrerte og teknologiforbedrede tilnærmingen sikrer at studentene får både teoretisk kunnskap og praktisk innsikt, noe som forbereder dem på avanserte studier og forskning. Gruppediskusjoner fremmer tverrfaglige ferdigheter og fremmer interkulturell læring. Et inkluderende miljø vektlegges gjennom likeverdig deltakelse, støttemateriell for ulike læringsstiler og åpenhet fra instruktørenes side for tilbakemeldinger, noe som skaper et innbydende rom der alle studenter kan dra nytte av sin aktive deltakelse.
Utskrift av journaler