Kurset i cellulær nevrofysiologi gir en grundig utforskning av de cellulære og molekylære egenskapene til nevrale funksjoner. Viktige temaer inkluderer diskusjoner om 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.
Kurset er utformet for å gi en detaljert og integrerende forståelse av molekylær og cellulær nevrofysiologi. Gruppediskusjoner og de tidligere gitte veiledende spørsmålene er ment å støtte aktiv læring og fremme en dypere konseptuell forståelse av stoffet.
* 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:
– beskrive den cellulære og molekylære organiseringen av nervesystemet, inkludert spesialiseringen av nevroner og gliaceller;
– forklare de molekylære mekanismene som ligger til grunn for nevronutvikling, polaritet og intracellulær transport;
– analysere strukturen og funksjonen til synaptiske kompartmenter ved å integrere presynaptiske og postsynaptiske prosesser;
– tolke det molekylære grunnlaget for aksonal organisering, myelinisering og neuronal signalering; og
– evaluere mekanismer for nevral plastisitet, regenerering og intercellulær kommunikasjon i både fysiologiske og patologiske sammenhenger.
Bakgrunn i biologi, 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 derfor er grunnleggende kunnskap om generell molekylær- og cellulærbiologi avgjørende. I tillegg til de anbefalte lærebøkene er kurset bygget på nyere vitenskapelige oversiktsartikler som er nødvendige for å gi oppdaterte konsepter innen «aktuelle» nevrovitenskapelige emner.
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 de molekylære og cellulære aspektene ved hvordan nevroner fungerer og tilpasser seg miljøet. Hver økt kombinerer passiv og aktiv læring i en strukturert tilnærming:
1. Forberedelse før forelesningen: Studentene blir bedt om å gjennomgå utdelingsark og anbefalt lesestoff på forhånd, noe som muliggjør mer engasjert og effektiv deltakelse. Diskusjonsemner gis på forhånd for å støtte individuell forberedelse så vel som gruppediskusjoner.
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