ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| ELEMENTI DI BIOLOGIA E NEUROSCIENZE | BIO/09 | LEZIONI | 36 |
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Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze di biologia e di neuroscienze necessarie per una moderna indagine filosofica su tematiche biologiche, come origine della Vita e embrione, e tematiche di filosofia della mente, come coscienza, percezioni, libero arbitrio. Queste ultime, in particolare, fino a poco tempo fa oggetto di indagine quasi esclusiva da parte della filosofia, sono diventate negli ultimi anni oggetto di attività sperimentale da parte di molti laboratori di neuroscienze, ingenerando spesso negli studenti di filosofia insicurezze e complessi di inferiorità nei confronti della scienza, insicurezze e complessi che, alla fine del corso, dovrebbero essere sicuramente superati.
The aim of the course is to provide students with the knowledge of biology and neuroscience necessary for a modern philosophical investigation of biological themes, such as the origin of life and embryo, and themes of philosophy of mind, such as consciousness, perceptions, free will. The latter, in particular, until recently the subject of almost exclusive investigation by philosophy, have become in recent years the subject of experimental activity by many neuroscience laboratories, often generating insecurities and inferiority complexes in philosophy students towards science, insecurities and complexes that, at the end of the course, should surely be overcome.
Esame orale finale in cui lo studente dovrà dimostrare la conoscenza degli argomenti trattati nel corso e la capacità di discuterli utilizzando la terminologia appropriata.
Final oral exam in which the student must demonstrate knowledge of the topics covered in the course and the ability to discuss them using the appropriate terminology.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze di biologia e di neuroscienze fondamentali per una moderna indagine filosofica su importanti tematiche legate soprattutto alla filosofia della mente e alla Vita. Quindi, conoscenze sul funzionamento delle cellule, sul DNA, sul funzionamento dei neuroni, sui meccanismi neurofisiologici della percezione, sul sonno, sullo sviluppo embrionale, sulle cellule staminali, e sui tentativi delle neuroscienze di affrontare tematiche fino a poco tempo fa oggetto di indagine quasi esclusiva della filosofia, come coscienza, percezioni, libero arbitrio.
At the end of the course the student will have acquired basic knowledge of biology and neuroscience for a modern philosophical investigation on important issues related above all to the philosophy of mind and to Life. Therefore, knowledge on cell functioning, DNA, neuron physiology, neurophysiological mechanisms of perception, sleep, embryonic development, stem cells, and how neuroscientists are trying to address issues until recently almost exclusively investigated by philosophers, such as consciousness, perceptions, free will.
Nessun prerequisito.
No prerequisites.
Il corso si svolge mediante lezioni frontali con l'ausilio di slide.
Sono previste due lezioni sperimentali, la prima per misurazione psicofisiche (tempo di reazione, soglia uditiva, ecc.), e la seconda per la misurazione di segnali elettroencefalografici di tipo cognitivo. Le suddette lezioni sperimentali non saranno pero' ovviamente tenute in caso di lezioni on line causa COVID.
Il docente fa inoltre presente di essere A DISPOSIZIONE per ogni SPIEGAZIONE SUPPLEMENTARE riguardo agli argomenti del corso e all'esame. Lo studente che non ha capito bene un argomento, che desidera una spiegazione su una diapositiva, ecc. ecc., può telefonare al docente (050 53 1997 o 346 66 74 704) tutti i giorni, festivi INCLUSI, fino alle 23:00.
Durante il corso e' inoltre previsto il ricevimento (lunedì 15:45, subito dopo la lezione).
The course takes place through traditional lessons with the help of slides.
Two experimental lessons are provided, the first for psychophisical measurements (reaction time, auditory threshold, etc.), and the second for the measurement of cognitive electroencephalography signals. Said experimental lessons will not be obviously provided in case of on line lessons due to COVID.
The teacher points out to be at disposal of students for additional explanations concerning the course and the exam topics. The student who did not understand a topic, who wants an explanation on a slide, etc. etc., can phone to the teacher (050-531997 or 346-6674704) every day, holidays INCLUDED, until 23:00.
During the course, office hours are available (monday 15:45, immediately after class).
OBIETTIVO DEL CORSO
Obiettivo del corso e' fornire agli studenti di Filosofia (ma anche di Informatica Umanistica, di Linguistica e di altri corsi di laurea umanistici) le conoscenze di biologia e di neuroscienze necessarie per una moderna indagine filosofica su importanti tematiche legate soprattutto alla Vita e alla filosofia della mente, quali origine della Vita, embrione, mente, coscienza, percezioni, libero arbitrio.
Nelle ultime lezioni del corso, inoltre, verranno discussi alcuni recenti tentativi compiuti da parte delle neuroscienze per affrontare sperimentalmente problematiche come coscienza e libero arbitrio.
Sono previste due lezioni sperimentali, la prima per misurazione psicofisiche (tempo di reazione, soglia uditiva, ecc.), e la seconda per la misurazione di segnali elettroencefalografici di tipo cognitivo.
Per gli studenti che intendono seguire sia questo corso che corsi di Psicologia e/o Pedagogia e/o Bioetica, è consigliabile, ma assolutamente non obbligatorio, seguire prima il corso "Elementi di biologia e neuroscienze" e poi gli altri.
Per l'esame non verrà richiesta la conoscenza di alcuna formula chimica.
FREQUENZA
E' vivamente consigliata la frequenza, soprattutto per la parte di neuroscienze, che viene svolta nella seconda metà del corso. I non frequentanti dovranno mettersi in contatto con il titolare del corso per telefono o via email (tel: 050 53 1997 o 346 66 74 704; email: mario.pirchio@sns.it) per avere la lista dei capitoli dei testi da studiare per l'esame e per avere il materiale multimediale di supporto.
PROGRAMMA
Il corso e' suddiviso in 6 parti.
A - Introduzione
Parte brevissima (circa metà della prima lezione) solo per presentare il corso e introdurre alcuni concetti basilari in biologia, come l'organizzazione gerarchica delle strutture biologiche e la correlazione tra forma e funzione.
B - Dall'atomo alla cellula
Si parla della cellula partendo dai singoli atomi. Un breve viaggio per introdurre alcuni concetti di chimica necessari per comprendere meglio gli argomenti che verranno trattati in seguito, come ad esempio la comunicazione neuronale.
C - Dalla cellula agli organismi
Partiremo dalla singola cellula per arrivare fino all'organismo completo. Parleremo perciò di DNA, di embrione, di cellule staminali.
D - Dagli organismi alle specie
Vedremo come la biodiversità possa essere spiegata mediante l'evoluzione. Parleremo quindi di variabilità genetica, di selezione naturale, di origine delle specie.
E - Neuroscienze
In questa parte, che occuperà metà del corso, ci concentreremo sui neuroni e sul cervello. Tratteremo molti temi, fra cui il potenziale d'azione, i neurotrasmettitori, le sinapsi, i meccanismi della percezione, l’apprendimento, la memoria, il sonno. Sono previste due lezioni sperimentali, la prima per misurazioni psicofisiche, e la seconda per la misurazione di segnali elettroencefalografici di tipo cognitivo.
F - Fra neuroscienze e filosofia
Un paio di lezioni in cui leggeremo e discuteremo alcuni articoli scientifici originali in cui neuroscienziati affrontano sperimentalmente le problematiche della coscienza, delle percezioni, del libero arbitrio.
Ecco in dettaglio il programma del corso.
-------- A - Introduzione
1 - Presentazione del corso.
2 - Concetti basilari in biologia.
-------- B - Dall'atomo alla cellula
3 - Gli elementi chimici della vita e l'acqua.
4 - Il carbonio e le piccole molecole organiche.
5 - Le macromolecole della vita: carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici (DNA e RNA).
6 - I componenti cellulari: membrana plasmatica, nucleo, mitocondri, ribosomi...
7 - La cellula e l'energia, metabolismo cellulare, respirazione cellulare.
-------- C - Dalla cellula agli organismi
8 - Divisione cellulare: mitosi e meiosi.
9 - DNA, RNA, proteine.
10 - Batteri e virus.
11 - Controllo dell'espressione genica.
12 - Sviluppo embrionale umano.
-------- D - Dagli organismi alle specie
13 - Darwin, la variabilità genetica, la selezione naturale.
14 - L'origine delle specie.
15 - Origine della vita.
-------- E - Neuroscienze
16 - Organismi pluricellulari e comunicazione cellulare.
17 - Evoluzione e neuroni.
18 - Neuroni e neuroglia.
-------- Il singolo neurone
19 - Membrana plasmatica e canali ionici.
20 - Proprietà elettriche dei neuroni.
21 - Sinapsi, integrazione sinaptica, neurotrasmettitori.
-------- Dal singolo neurone al cervello
22 - Organizzazione del sistema nervoso.
23 - Meccanismi neurofisiologici della percezione (sistemi visivo, acustico, somatosensoriale).
24 - Reti neurali.
25 - Sviluppo, apprendimento, memoria.
26 - Lezione sperimentale. Misurazioni psicofisiche (tempo di reazione, soglia uditiva, misurazioni soprasoglia).
-------- Cervello e mente
27 - Illusioni sensoriali e allucinazioni.
28 - Schizofrenia, depressione, stati d'ansia, sistemi della ricompensa, droga.
29 - Sonno, sogni, coma, morte cerebrale.
30 - Lezione sperimentale. Misurazione di segnali elettroencefalografici di tipo cognitivo.
-------- F - Fra neuroscienze e filosofia
31 e 32 - Coscienza. Libero arbitrio. Immaginazione. Creatività.
AIM OF THE COURSE
The aim of the course is to provide the students of Philosophy (but also of Humanities Informatics, of Linguistics and of other Humanities degree courses) the knowledge of biology and neuroscience needed for a modern philosophical inquiry on important topics related mainly to Life and to the philosophy of mind, such as as the origin of Life, embryo, mind, consciousness, perceptions, free willfree will.
In the last lessons of the course some recent attempts by neuroscience to experimentally address the issues of consciousness and free will.
Two experimental lessons are provided, the first for psychophisical measurements (reaction time, auditory threshold, etc.), and the second for the measurement of cognitive electroencephalography signals.
For students who intend to follow both this course and courses in Psychology and / or Pedagogy and / or Bioethics, it is advisable, but absolutely not mandatory, to follow the course "Elements of biology and neuroscience" first and then the others.
No knowledge of any chemical formula will be required for the exam.
ATTENDANCE
It is highly recommended to attend the lessons, especially those concerning neuroscience topics, explained in the second half of the course. Non-attendants will have to contact the teacher by phone or email (tel: 050-531997 or 346-6674704; email: mario.pirchio@sns.it) to get the list of textbooks and the multimedia files for the exam.
PROGRAM
The course is divided into 6 parts.
A - Introduction
A brief part (about half of the first lesson) just to present the course and introduce some basic concepts in biology, such as the hierarchical organization of biological structures and the correlation between form and function.
B - From atoms to cell
We describe of the cell starting from the atoms and moelcules. A short journey to introduce some chemistry concepts to better understand the topics that will be discussed later, such as neuronal communication.
C - From cell to organisms
We start from the single cell to reach the full body. We will therefore talk about DNA, embryo, stem cells.
D - From organisms to species
We will see how biodiversity can be explained by evolution. We will therefore talk about genetic variability, natural selection, species origin.
E - Neuroscience
In this part, which will take half the course, we will focus on the neurons and the brain. We will address many issues, including the action potential, neurotransmitters, synapses, mechanisms of perception, sleep. An experimental lesson for the measurement of cognitive electroencephalography signals is provided.
F - Between neuroscience and philosophy
Two lessons during which we will read and discuss some original scientific articles in which neuroscientists face experimentally the issues of consciousness, free will, imagination and creativity.
Here's the course program.
-------- A - Introduction
1 - Presentation of the course.
2 - Basic concepts in biology.
-------- B - From atoms to cell
3 - The chemical elements of life and water.
4 - Carbon and small organic molecules.
5 - Life macromolecules: carbohydrates, lipids, proteins, nucleic acids (DNA and RNA).
6 - Cellular components: plasma membrane, nucleus, mitochondria, ribosomes...
7 - Cell and energy, cellular metabolism, cellular respiration.
-------- C - From cell to organisms
8 - Cellular division: mitosis and meiosis.
9 - DNA, RNA, proteins.
10 - Bacteria and viruses.
11 - Gene expression.
12 - Human embryonic development.
-------- D - From organisms to species
13 - Darwin, genetic variability, natural selection.
14 - The origin of species.
15 - The origin of life.
-------- E - Neuroscience
16 - Multicellular organisms and cellular communication.
17 - Evolution and neurons.
18 - Neurons and neuroglia.
-------- The single neuron
19 - Plasma membrane and ionic channels.
20 - Electrical properties of neurons.
21 - Synapse, synaptic integration, neurotransmitters.
-------- From the single neuron to the brain
22 - Nervous system organization.
23 - Neurophysiological mechanisms of perception (visual, acoustic, somatosensory systems).
24 - Neural networks.
25 - Development, learning, memory.
26 - Experimental lesson. Psychophysical measurements (reaction time, auditory threshold, overshoot measurements).
-------- Brain and mind
27 - Sensory Illusions and hallucinations.
28 - Schizophrenia, depression, anxiety, reward systems, drugs.
29 - Sleep, dreams, coma, brain death.
30 - Experimental lesson. Measurement of cognitive electroencephalographic signals.
-------- F - Between neuroscience and philosophy
31 and 32 - Consciousness. Free will. Imagination. Creativity.
Le slide utilizzate a lezione potranno essere scaricate dal link che verrà fornito via email dal docente.
Le lezioni 19 e 20 (vedi il campo "Programma") saranno disponibili anche come "Libro parlante" scaricabile dal link fornito dal docente.
Il docente fa inoltre presente di essere A DISPOSIZIONE per ogni SPIEGAZIONE SUPPLEMENTARE riguardo agli argomenti del corso e all'esame. Lo studente che non ha capito bene un argomento, che desidera una spiegazione su una diapositiva, ecc. ecc., può telefonare al docente (050 53 1997 o 346 66 74 704) tutti i giorni, festivi INCLUSI, fino alle 23:00.
Testi consigliati
A) Sadava, Hillis, Heller, Hacker. Elementi di biologia e genetica. Editore: Zanichelli. Quinta edizione italiana.
B) Kandel, Schwartz, ecc. Principi di neuroscienze. Casa Editrice Ambrosiana - Zanichelli. Principi di neuroscienze. Quarta edizione. Volume unico.
C) Watson, Breedlove. Il cervello e la mente. Le basi biologiche del comportamento. Zanichelli editore.
Non tutti i capitoli dei suddetti libri costituiranno materia di esame: indicazioni precise verranno fornite durante il corso.
The slides used during the lessons can be downloaded from the link that will be emailed by the teacher.
Lessons 19 and 20 (see "Program") will also be available as "Talking book" which can be downloaded from the link that will be emailed by the teacher.
The teacher points out to be at disposal of students for additional explanations concerning the course and the exam topics. The student who did not understand a topic, who wants an explanation on a slide, etc. etc., can phone to the teacher (050-531997 or 346-6674704) every day, holidays INCLUDED, until 23:00.
Suggested books
A) Sadava, Hillis, Heller, Hacker. Elementi di biologia e genetica. Editore: Zanichelli. Quinta edizione italiana.
B) Kandel, Schwartz, etc.Principles of Neuroscience. Publishing House Ambrosiana - Zanichelli. Fourth edition. Unique volume.
C) Watson, Breedlove. Brain and mind. The biological bases of behavior. Zanichelli publisher.
Not all chapters of the aforementioned books have to be studied for the exam: accurate indications will be provided during the course.
E' vivamente consigliata la frequenza, soprattutto per la parte di neuroscienze, che viene svolta nella seconda metà del corso.
I non frequentanti dovranno mettersi in contatto con il docente per telefono (050 53 1997 o 346 66 74 704) o via email (mario.pirchio@sns.it) per avere la lista dei capitoli dei testi da studiare per l'esame e per avere il materiale multimediale di supporto.
It is highly recommended to attend the lessons, especially those concerning neurosciencec topics, explained in the second half of the course.
Non-attendants will have to contact the teacher by phone ((050-531997 or 346-6674704) or by email (mario.pirchio@sns.it) to get the list of textbooks to be studied for the exam and to get the multimedia material.
Esame finale orale.
Per la preparazione dell'esame e' importante avere il materiale utilizzato per le lezioni durante il corso. Per avere il link da cui scaricare il suddetto materiale si deve inviare una email al docente (mario.pirchio@sns.it).
L'esame si svolge discutendo, davanti al computer del docente, le diapositive del suddetto materiale multimediale. L'esame comincia con una diapositiva scelta dallo studente.
Il docente fa inoltre presente di essere A DISPOSIZIONE per ogni SPIEGAZIONE SUPPLEMENTARE riguardo agli argomenti del corso e all'esame. Lo studente che non ha capito bene un argomento, che desidera una spiegazione su una diapositiva, ecc. ecc., può telefonare al docente (050 53 1997 o 346 66 74 704) tutti i giorni, festivi INCLUSI, fino alle 23:00.
Final oral exam.
For the preparation of the exam it is important to have the material used for the lessons during the course. To get the link from which to download said material, students have to send an email to the teacher (mario.pirchio@sns.it).
The exam is held in front of the lecturer's computer, by illustrating the slides of the aforesaid multimedia material. The exam begins with a slide chosen by the student.
The teacher points out to be at disposal of students for additional explanations concerning the course and the exam topics. The student who did not understand a topic, who wants an explanation on a slide, etc. etc., can phone to the teacher (050-531997 or 346-6674704) every day, holidays INCLUDED, until 23:00.
Le lezioni si terranno online utilizzando Microsoft Teams.
Per partecipare alle lezioni cliccare sul link seguente: AULA del corso "ELEMENTI DI BIOLOGIA E NEUROSCIENZE"
Per ulteriori informazioni sul corso o sull'esame, per spiegazioni, ecc., gli studenti possono contattare il docente preferibilmente per telefono (050 53 1997 o 346 66 74 704, tutti i giorni, festivi INCLUSI, fino alle 23:00) o anche via email (mario.pirchio@sns.it).
Commissione di esame.
Prof. Mario Pirchio
Prof. Claudio Pogliano
Prof. Giovanni Paoletti
Supplenti.
Prof. Pierluigi Barrotta
Prof. Roberto Gronda
For more information about the course or exam, for explanations, etc., students can contact the teacher preferably by phone (050-531997 or 346-6674704 every day, holidays INCLUDED, till 23:00) or even by email (mario.pirchio@sns.it).
Exam commission.
Prof. Mario Pirchio
Prof. Claudio Pogliano
Prof. Giovanni Paoletti
Supply teachers.
Prof. Pierluigi Barrotta
Prof. Roberto Gronda
