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Una visione d’insieme
0.1. Introduzione alle neuroscienze. Cervello e comportamento. I metodi d’indagine delle neuroscienze.

Fisiologia cellulare
1. fisiologia del neurone
1.1. Il potenziale di riposo della membrana. Distribuzione degli ioni ai lati delle membrane plasmatiche. Il movimento degli ioni. Equilibrio elettrochimico. La distribuzione degli ioni attraverso la membrana: le permeabilità ioniche relative alla membrana a riposo, La pompa Na+/K+.

1.2. Struttura e proprietà fondamentali della cellula nervosa. Il neurone come unità di segnalazione nel Sistema Nervoso. Struttura e funzione delle diverse parti della cellula nervosa: albero dendritico, soma, cono d'emergenza e segmento iniziale dell'assone, assone e guaina mielinica, terminazione sinaptiche.

1.3. Genesi e conduzione del potenziale d'azione. Proprietà del potenziale d'azione: soglia, conduzione non decrementale, periodo refrattario, accomodazione. Curva intensità-durata. Ruolo dei canali ionici voltaggio-dipendenti. Modello di Hodgkin e Huxley per la genesi del potenziale d'azione. Meccanismo di propagazione del potenziale d'azione. Velocità di conduzione. Conduzione saltatoria nelle fibre mieliniche. Classificazione delle fibre nervose.

2. Interazioni elementari tra cellule eccitabili
2.1. Generalità della trasmissione sinaptica. Proprietà e meccanismi delle sinapsi di tipo elettrico e chimico. Ruolo dello ione Ca++ nella liberazione del trasmettitore nelle sinapsi chimiche. Liberazione quantica dei trasmettitore. Vescicole sinaptiche: meccanismi di esocitosi, mobilizzazione e riciclaggio.

2.2. Trasmissione sinaptica nel Sistema Nervoso Centrale. Il potenziale post-sinaptico eccitatorio (EPSP). Il potenziale post-sinaptico inibitorio (IPSP). Integrazione neuronale degli input sinaptici: sommazione spaziale e temporale. Meccanismi di inibizione pre e post-sinaptica. Trasmissione sinaptica mediata da secondi messaggeri

3. Fisiologia dei Sistemi Motori
3.1 Generalità del controllo motorio. Organizzazione gerarchica dei sistemi motori. Controllo del movimento. Classificazione delle vie motorie. Meccanismi spinali di coordinazione motoria. Controllo del movimento volontario. Organizzazione somatotopica e connessioni delle aree motorie della corteccia cerebrale: area motoria primaria, motoria supplementare e premotoria. Cervelletto: Ruolo del cervelletto durante la programmazione ed esecuzione del movimento volontario. Nuclei della base: Ruolo dei nuclei della base nel controllo motorio

4. Fisiologia dei Sistemi Sensoriali
4.1 Generalità dei Sistemi Sensoriali. Organizzazione generale dei Sistemi Sensoriali. Leggi generali della psicofisica: soglia della sensazione, Codifica neurale della modalità, intensità, durata e localizzazione degli stimoli sensoriali. Meccanismi di trasduzione dei recettori. Classificazione dei recettori. Campo recettivo. Inibizione laterale.

4.2 Sistema somatosensoriale. Funzione dei recettori tattili e propriocettivi. Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi somestesici ascendenti. Organizzazione delle corteccie sensoriali. Nocicezione. Dolore – Vie centrali della sensibilità dolorifica. Modulazione centrale della sensibilità dolorifica – Sensibilità termica.

4.3 Sistema visivo. Anatomia funzionale della retina. Teoria della duplicità della retina. Meccanismi di fototrasduzione. Campi recettivi delle cellule gangliari. Vie visive centrali. Campi organizzazione della corteccia striata. Principi funzionali delle cortecce visive extrastriate.

5. Sonno e veglia.
5.1 Ritmi biologici: evoluzione e significato funzionale; Meccanismi generali del sonno e della veglia. Fenomenologia del ciclo sonno veglia. Fasi del sonno. Neurofisiologia del sonno, la formazione reticolare ascendente. Patologia del sonno

6. Neurofisiologia delle funzioni cognitive
6.1 Principali funzioni cognitive viste attraverso alcune patologie: Lateralizzazione e specializzazione emisferica. Memoria ed apprendimento. Linguaggio. Attenzione. Le funzioni frontali. Plasticità neurale: esperienza plasticità e periodi critici. La plasticità nell’adulto