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PSYCHOPHYSIOLOGY OF HUMAN BEHAVIOR
ANGELO GEMIGNANI
Academic year2020/21
CourseSCIENCES AND TECHNIQUES IN CLINICAL AND HEALTH PSYCHOLOGY
Code023MF
Credits14
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
PSICOENDOCRINOLOGIA COMPORTAMENTALEMED/13LEZIONI35
FAUSTO BOGAZZI unimap
PSICOFISIOLOGIA DELLE ATTIVITÀ MENTALIM-PSI/02LEZIONI63
ANGELO GEMIGNANI unimap
ANDREA PIARULLI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente/studentessa che completerà con successo il corso dovrà dimostrare una solida conoscenza dei principali processi fisiologici che sottendono gli output comportamentali (i.e. memoria, reazioni emotive, sonno e coscienza) e dei disordini psicosomatici (inclusi diagnosi e tassonomie alternative). Lo studente/studentessa dovrà esse capace di approcciarsi in modo appropriato e critico ad esperimenti di psicofisiologia, e dovrà acquisire la capacità di definire un problema psicofisiologico, approcciarsi ad esso risolvendolo e presentando i risultati in modo strutturato. Infine gli studenti dovranno dimostrare di aver acquisto una conoscenza avanzata del modello bio-psicosociale di salute e malattia, e di aver compreso che fattori psicologici possono contribuire all'esordio, al perdurare ed al peggioramento di molte patologie fisiche.

 

Knowledge

The student who successfully completes the course will be required to demonstrate a solid knowledge of the main physiological processes underlying behavioral outputs (i.e. memory, emotional reactions, sleep and consciousness) as well as of psychosomatic disorders including diagnosis and alternative taxonomies. He or she will be able to look critically at psychophysiological experiments, and will have the ability to define a psychophysiological problem, approach it and present the results in a structured way. Finally, students will be able to demonstrate an advanced knowledge in the bio-psychosocial model of health and of disease and will be aware of the fact that psychological factors can contribute to the onset, the maintenance and the worsening of several physical illnesses.

Modalità di verifica delle conoscenze

Esame orale finale. L' esame é composto da due sessioni/moduli:

1) Psicoendocrinologia Comportamentale.

2) Psicofisiologia delle attività mentali.

Durante l'esame orale, lo studente/studentessa dovrà dimostrare la propria conoscenza del materiale didattico presentato durante il corso, e dovrà essere in grado di discutere gli argomenti trattati in modo critico e con adeguata proprietà di linguaggio. L'esame si considera superato con successo nel caso lo studente/studentessa ottenga un voto maggiore od uguale a 18/30 in entrambi i moduli d'esame.

 

Assessment criteria of knowledge

Final oral exam. The exam is splitted in two sessions/modules:

1) Behavioural Psychoendocrinology.

2) Psychophysiology of Mental Activity.

During the oral exam the student must demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the topics of the course thoughtfully and with propriety of expression. The exam is considered successfully passed if the student obtains a vote of at least 18/30 in both modules.

 

 

Capacità

Al termine del corso lo studente sarà in grado di svolgere una ricerca ed una analisi critica del materiale scientifico (articoli, libri ...), relativo alle basi biologiche del comportamento umano.


 

Skills

At the end of the course, the student will be able to conduct a research and a critical analysis on the scientific material (scientific papers, books) treating the biological basis of the human behaviour.

 

Modalità di verifica delle capacità

Non sarà messa in atto nessuna modalità di verifica delle capacità.

Assessment criteria of skills

No skill assessment will be conducted.

 

 

Comportamenti

Saranno acquisite opportune conoscenze per aumentare l'accuratezza e la precisione nello svolgere attività di raccolta e analisi di dati sperimentali nel campo della psicobiologia.

Behaviors

The student will acquire the appropriate knowledge to enchance his/her proficiency in the acquisition and analysis of experimental data in the psychobiology field.

 

Modalità di verifica dei comportamenti

Non sarà messa in atto nessuna modalità di verifica dei comportamenti.

Assessment criteria of behaviors

No behavioral assessment will be conducted.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

I prerequisiti desiderabili per seguire il corso in modo proficuo sono i seguenti:

  • Conoscenze di neuroanatomia.
  • Conoscenze di fisiologia e neurofisiologia.
  • Conoscenze di psicologia generale.

 

Prerequisites

Desiderable prerequisites for attending the course are the following:

  • Knowledge in neuroanatomy.
  • Knowledge in physiology and neurophysiology.
  • Knowledge in general psychology.
Indicazioni metodologiche
  • Le lezioni sono frontali, con ausilio di diapositive e filmati (in accordo alle disposizioni di ateneo relative alla didattica a distanza, le lezioni potranno essere tenute in modalità a distanza utilizzando piattaforme come Microsoft Teams o simili).
  • Come strumenti di supporto alla didattica portanno essere utilizzati eventuali seminari, workshop e congressi locali (anche online) su temi di psicobiologia.
  • L'interazione tra studente e docente si basa prevalentemente su ricevimenti ad personam (in accordo alle disposizioni di ateneo, i ricevimenti si potranno tenere utilizzando piattaforme di didattica a distanza), mediante posta elettronica o, nel caso dei rappresentanti degli studenti, mediante telefono cellulare.
  • La partecipazione alle lezioni é consigliata anche se non obbligatoria.
Teaching methods
  • Frontal lectures, using slideshows and videos (following university provisions, lectures could be held via distance learning using dedicated platforms such as Microsoft Teams...).
  • Seminars, workshops and local scientific congress (also held online) could be used as teaching support tools.
  • The interaction between student and teacher is mainly based on ad personam receptions (following university provisions, receptions could be held using platforms for distance learning), and e-mail communications. Regarding students representatives, interactions will be held also via mobile phone.
  • Attendance: Advised even if not mandatory.

     

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Psicofisiologia delle attività mentali

  1. Introduzione alla psicofisiologia delle attività mentali.
  2. Basi psicobiologiche e neurobiologiche dell'apprendimento e della memoria. a) Meccanismi molecolari della Long Term Potentiation (LTP)Sinapsi e circuiti Hebbiani. b) Ruolo degli astrociti nella LTP. c) Elementi di neuropsicologia della memoria. d) Neuroanatomia funzionale della memoria. e) Ruolo della neurogenesi ippocampale, arricchimento ambientale, attivita fisica e memoria. f) Stress e neurogenesi ippocampale.
  3. La psicofisiologia delle emozioni. Introduzione storica alla psicofisiologia delle emozioni. Neuroanatomia funzionale delle emozioni. Regioni chiave per il controllo emotivo secondo Richard Davidson. Ruolo del cingolo anteriore nella modulazione emotiva. Ruolo della corteccia prefrontale dorsolaterale nella modulazione emotiva e nelle funzioni esecutive. Ruolo della corteccia orbitofrontale nella modulazione e nella elaborazione emotiva. Cold case: Phineas Gage. Ruolo delle cortecce prefrontali nel controllo inibitorio dell'amigdala. Il ruolo dell'amigdala nella risposta emotiva; apprendimento associativo e ruolo del nucleo baso-laterale, del nucleo centrale e del nucleo della stria terminale nella genesi delle risposte psicofisiologiche legate alla paura e all'ansia. Stimoli subliminali e amigdala; correlati neurali dell'inconscio emotivo; tecniche di valutazione quali ERP e HRV; l'intelligenza emotiva. Applicazione delle tecniche di psicofisiologia allo studio della risposta adattiva ed emotiva a condizione estreme.
  4. La psicofisiologia del sonno e dell'attività mentale. Introduzione alla psicofisiologia del sonno. La storia (Sherrington, Berger, Moruzzi, Magoun, Kleitman, Aserinsky, Dement). Il processo S e il processo C. Le funzioni generali del sonno. Il ruolo dell'ipotalamo nella regolazione del ritmo sonno-veglia. L'orexina. Sonno ad onde lente; metabolismo cerebrale; l'oscillazione lenta del sonno, basi neurofisiologiche e modello animale. L'oscillazione lenta del sonno nell'uomo e meccanismi di consolidamento delle memorie. I meccanismi psicofisiologici dell'assenza di coscienza durante il sonno ad onde lente; le funzioni del sonno ad onde lente (omeostasi sinaptica). Le basi neurofisiologiche del sonno REM; le funzioni del sonno REM; pattern neurometabolico durnate il sonno REM; attivazione autonomica durante il sonno REM nella dimensione di attivazione emotiva; sonno REM e memorie emotive.  Attività mentale durante sonno NREM e sonno REM.
  5. La psicofisiologia degli stati di coscienza in meditazione. Introduzione alle basi biologiche delle tecniche meditative. Effetti anatomo-strutturali e funzionali a livello cerebrale della mindfulness Relazioni cervello-corpo nel contesto delle pratiche meditative. Ruolo del respiro e del suo controllo nella modulazione dello stato di coscienza. Modelli interpretativi psicobiologici della meditazione nel contesto delle teorie sulla coscienza.
  6. Psichphisiologia della coscienza e reti neurali. Introduzione alle teorie della coscienza: Materialismo (Tipo-A e Typo-B); Teorie non-riduzioniste (Dualismo, Pan(proto)psichismo, Idealismo). Easy and Hard problem della coscienza. The Science of consciousness (David Chalmers); Thalamic Dynamic Core Theory (Ward); Global Workspace Theory (Baars); Neuronal Global Workspace Theory, (Dehaene); Integrated Information Theory, (Tononi-Edelman). Disordini di Coscienza: Morte Cerebrale, Coma, Stato Vegetativo/Sindrome da Veglia non Responsiva, Stati di Minima Coscienza, Sindrome Locked-in; Glasgow Coma Scale e Coma Recovery Scale-Revised. Neuroimaging (PET, structural MRI, fMRI, EEG, MEG) nei Disordini di Coscienza. Reti neurali cognitive: inquadramento storico, organizzazione strutturale e funzionale delle reti cognitive: network dell'attenzione, del linguaggio, reti neurali della visione, Integrated Competition Hypothesis (Duncan). Il connettoma umano (Van Heuvel & Sporns): organizzazione Rich-Club.

Psiconeuroendocrinologia Comportamentale

  1. Psiconeuroendocrinologia Comportamentale. L’ipotalamo,l’ipofisi e gli ormoni ipotalamo-ipofisari.                                                                                                     
  2. I ritmi circadiani  
  • Gli ormoni, i recettori ormonali e il meccanismo d’azione; basi molecolari dell’azione ormonale.
  • Lo schema classico dell’asseipotalamo-ipofisi-ghiandola periferica.
  • L’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
  • L’asse ipotalamo-ipofisi-corticosurrene.
  • L’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi e la prolattina.
  • L’asse ipotalamo-ormone della crescita.
  • Le principali sindromi da eccesso e difetto ormonale: ipertiroidismo ed ipotiroidismo; ipercortisolismo e iposurrenalismo; gigantismo, acromegalia e nanismo ipofisario; iperprolattinemie ed alterazioni mestruali.
  • Principi di diagnosi delle malattie neuroendocrine.
  • Gli ormoni come modulatori del comportamento animale e umano.
  • Manifestazioni psichiatriche, psicologiche e comportamentali nelle sindromi da eccesso o difetto di ormoni tiroidei, di glucocorticoidi, ormone della crescita, prolattina.
  • Effetti dei principali disturbi psichiatriche sulla funzione endocrina.
  • Ormoni e disturbi psichiatrici.
  • Uso degli ormoni nei principali disturbi psichiatrici.
  • Prolattina e comportamento materno.
  • Ossitocina e vasopressina: ruolo nel comportamento sessuale (monogamia vs. poligamia).
  • La risposta comportamentale allo stress.
  • L’ambiente come modulatore dell’azione ormonale in senso bidirezionale.
  • Interazione ormoni-ambiente-contesto-comportamento.
  • Epigenetica come meccanismo dell’ambiente sull’interazione ormoni-comportamento.
Syllabus

Psychophysiology of mental activities

  1. Introduction to the  psychophysiology of mental activites.
  2. Psychobiological and neurobiological basis of learning and memory. a) Molecular Mechanisms of Long Term Potentiation (LTP), Synapses and Hebbian circuits. b) The role of astrocytes in LTP. c) Elements of memory neuropsychology. d) Memory and Functional neuroanatomy. e) Roles of hippocampal neurogenesis, environmental enrichment, pshysical activity and memory. f) Stress and hippocampal neurogenesis.
  3. Psichophysiology of emotions. Historical introduction. Emotions and functional neuroanatomy.Key regions for the emotional control (Richard Davidson). The role of the anterior cingulate cortex in emotional modulation. Role of prefrontal and dorsolateral cortices in emotional modulation and in executive functions. Orbitofrontal cortex and emotional processing and modulation. Cold case: Phineas Gage. The role of prefrontal cortex in the inhibitory contorl of the amygdala. Amygdala and emotional response. Associative learning and the role of baso-lateral nucleus, central nucleus and bed nucleus of the stria terminalis in the genesis of psychophysiological respones to fear and anxiety. Subliminal stimuli and amygdala; neural correlates of emotional inconscious.; evaluation techiniques: ERP and HRV; emotional intelligence. Application of psychophysiological techniques to the study of emotional and adaptive responses to extreme conditions.
  4. Psychophysiology of sleep and of mental activity. Introduction to sleep psychophysiology. Historical introduction (Sherrington, Berger, Moruzzi, Magoun, Kleitman, Aserinsky, Dement).S and C processes. General functions of sleep. The role of the hypothalamus in the regulation of the sleep-wake rhythm. Orexin. Slow Wave Sleep and cerebral metabolism. Sleep slow oscillation: neurophysiological basis and animal models. Te Sleep slow oscillation in humans and mechanims underlying memories consolidation. Psychophysiological mechanisms related to unconsciousness during Slow wave sleep; slow wave sleep functions (synaptic homeostasis hypothesis). Neurophysiological basis of REM sleep; functions of REM sleep; neurometabolic patterns and during REM sleep; autonomic activation during REM sleep as a marker of emotional activation; REM sleep and emotional memories. Mental activity during non-REM and REM sleep.
  5. Psychophysiology of meditation-induced states of consciousness. Introduction to the biological basis of meditative practices. Anatomo-structural and functional effects of mindfulness on the brain. Brain-body relationship in the context of meditative practices. The role of breathing and of breathing control in the modulation of consciousness. Psychobiological models of meditative practices in the context of consciousness theories.
  6. Psychophysiology of consciousness and neural networks. Introduction on the theories of consciousness: Materialism (Type-A and Type-B); Non-reductive theories (Dualism, Pan(proto)psychism, Idealism). Easy and Hard problems of consciousness. The Science of consciousness (David Chalmers); Thalamic Dynamic Core Theory (Ward); Global Workspace Theory (Baars); Neuronal Global Workspace Theory, (Dehaene); Integrated Information Theory, (Tononi-Edelman).Disorders of Consciousness: Brain Death, Coma, Vegetative State/ Unresponsive Wakefulness Syndrome, Minimally Conscious States, Locked-in Syndrome; Glasgow Coma Scale and Coma Recovery Scale-Revised. Neuroimaging (PET, structural MRI, fMRI, EEG, MEG) in Disorders of Consciounsess. Cognitive neural networks: historical perspectives, structural and functional organization of cognitive networks: Attentional networks, Language networks, Visual networks revisited, Integrated Competition Hypothesis (Duncan). Human Connectome (Van Heuvel & Sporns): Rich-Club Organization.

Behavioral psychoendocrinology

  1. Behavioral psychoendocrinology:  Hypothalamus, pituitary gland and hypothalamic-pituitary hormones.
  2. Circadian Rhythms 
  • Hormones, hormonal receptors and action mechanisms; molecular basis of hormonal actions.
  • Classical Scheme ofthe hyopthalamic-pituitary-pheripheral gland axis.
  • Hyopthalamic-pituitary-adrenocortical axis.
  • Hyopthalamic-pituitary-gonads axis and prolactine.
  • Hyopthalamic-growth hormone axis.
  • Main syndromes caused by hormonal excess and default: Hyperthyroidism and hypothyroidism; hypercortisolism and hypoaderanlism; pituitary giantism, acromegaly and dwarfism; hyperprolactinemia and menstrual alterations.           
  • Principles of neuroendocrine diseases diagnosis.                                                              
  • Hormones as modulators of animal and human behaviors.                                               
  • Psychiatric, psychological and behavioral alterations in excess or default syndromes of 1) thyroid hormones, 2) glucocorticoids, 3) growth hormones abd 4) prolactine.            
  • Effects of main psychiatric disorders on endocrine function.
  • Hormones and psychiatric disorders.
  • Use of hormones in main psychiatric disorders.
  • Prolactine and maternal behavior.
  • Oxytocin and vasopressin: role in sexual behavior (monogamy vs poligamy).
  • Behavioral response to stress.
  • The environment as a bidirectional modulator of hormonal actions.
  • Hormones-environment-context-behavior interactions.
  • Epigenetics as a mechanisms of the environment on hormones-behavior interactions.

 

Bibliografia e materiale didattico

Slide e materiale didattico fornito dai docenti.

Testi di consultazione:

The Neurology of Consciousness: Cognitive Neuroscience and Neuropathology. Steven Laureys and Giulio Tononi (Editors).

Psicofisiologia. Dalla genetica comportamentale alle attività cognitive Stegagno a cura di L. Stegagno (Zanichelli).

Neuroscienze cognitive. Purves D, Brannon EM, Cabeza R, Huettel SA, LaBar KS, Platt ML, Woldorff MG (Zanichelli).

Medicina psicosomatica e psicologia clinica. Modelli teorici, diagnosi, trattamento (Porcelli Piero – Raffaello Cortina).

Principles of hormone/behavior relations. 2018. D.W.Pfaff, R.T.Rubin, J.E.Schneider, G.A. Head (editors). Academic Press.

Bibliography

Slides and teaching materials supplied by the professors.

Reference Books:

The Neurology of Consciousness: Cognitive Neuroscience and Neuropathology. Steven Laureys and Giulio Tononi (Editors).

Psicofisiologia. Dalla genetica comportamentale alle attività cognitive Stegagno a cura di L. Stegagno (Zanichelli).

Neuroscienze cognitive. Purves D, Brannon EM, Cabeza R, Huettel SA, LaBar KS, Platt ML, Woldorff MG (Zanichelli).

Medicina psicosomatica e psicologia clinica. Modelli teorici, diagnosi, trattamento (Porcelli Piero – Raffaello Cortina).

Principles of hormone/behavior relations. 2018. D.W.Pfaff, R.T.Rubin, J.E.Schneider, G.A. Head (editors). Academic Press.

Indicazioni per non frequentanti

Non sussistono variazioni per studenti non frequentanti in merito a: programma, modalità d'esame, bibliografia.

Non-attending students info

There are no variations for non-attending students regarding either course program, exam modality, teaching material or reference books.

Modalità d'esame

L'esame è composto da due prove orali:

1) Psicoendocrinologia Comportamentale.

2) Psicofisiologia delle attività mentali.

  • La prima prova orale consiste in 3 domande, la durata media del colloquio è di circa 20/30 min.
  • La seconda prova orale in codocenza consiste in 3 domande, (2 a carico del titolare del corso ed una a carico del co-docente), la durata media del colloquio è di circa 20/30 min. A seconda delle esigenze, la seconda prova potrà essere suddivisa in due sessioni distinte (sempre mantenendo 2 domande per il titolare del corso ed 1 per il co-docente).
  • L'esame si considera superato con successo nel caso lo studente/studentessa ottenga un voto maggiore od uguale a 18/30 in entrambi i moduli d'esame.
Assessment methods

The exam is composed by two oral tests:

1) Behavioural Psychoendocrinology.

2) Psychophysiology of Mental Activity.

  • The first oral test consists of 3 questions, the average durationof the interview is of 20/30 min.
  • The second oral test consists of 3 questions, (2 from Prof. Gemignani and 1 from Prof. Piarulli), the average durationof the interview is of 20/30 min. Depending on the contingencies, the second test could be split in two sessions (still maintaining 2 questions from Prof. Gemignani and 1 from Prof. Piarulli).
  • The exam is considered successfully passed if the student obtains a vote of at least 18/30 in both modules.

     

Updated: 01/12/2020 14:24