ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| COMPARATIVE NEUROBIOLOGY | BIO/06 | LEZIONI | 24 |
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Per la fine del corso gli studenti avranno acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari e cellulari dello sviluppo e dell' evoluzione del cervello dei vertebrati.
By the end of the course the students will have acquired knowledge on the molecular and cellular mechanisms of brain development and evolution.
Verifiche in itinere con discussione collegiale di articoli scientifici forniti durante il corso.
Esame orale alla fine del corso
In itinere verifications with a group discussion of specific articles provided during the course.
Oral exam at the end of the course
Per la fine del corso lo studente sarà capace di riconoscere la struttura anatomica del cervello dei maggiori gruppi di vertebrati. Sarà capace di interrogare le banche dati on line contenenti dati sull'espressione genica e sulla struttura anatomica del cervello dei vertebrati. Sarà capace di analizzare e presentare dati estrapolati dalla letteratura sui meccanismi molecolari e cellulari dell'ontogenesi e la filogenesi del cervello dei vertebrati.
By the end of the course the student will be able to recognize the anatomical structure of the brain of the major vertebrate groups. It will be able to query online databases containing data on gene expression and anatomical data of the vertebrate brain. It will be able to analyze and present data, obtained from the literature, on the molecular and cellular mechanisms of ontogenesis and phylogenesis of the vertebrate brain.
Verifiche in itinere.
Esame orale finale
In itinere verifications.
Oral exam at the end of the course
Sarà acquisito un metodo scientifico, basato sull'analisi molecolare e cellulare, per lo studio dello sviluppo e dell'anatomia del cervello dei vertebrati. Gli studenti sapranno discutere e scegliere il modello sperimentale più adatto, cellulare animale in silico, per lo studio delle sindromi neuro-psichiatriche.
A scientific method based on molecular and cellular analysis will be acquired for the study of vertebrate brain development and anatomy. The students will be able to discuss and choose the most suitable experimental model, cellular animal in silico, for the study of neuro-psychiatric syndromes.
Esame orale finale
In itinere verifications.
Oral exam at the end of the course
Biologia cellulare e molecolare
Biologia dello sviluppo (consigliata)
Comparative anatomy
Cellular and molecular biology
Developmental biology
I temi del corso saranno presentati con lezioni frontali, discussioni collegiali ed esercitazioni che prevedono analisi di dati e studio di preparati anatomici. Nuovi metodi di apprendimento saranno utilizzati per coinvolgere direttamente gli studenti durante il processo di acquisizione delle conoscenze.
Il sito di E-learning verrà usato perospitare materiali didattico e comunicazioni docente-studenti.
interazioni tra studente e docente potranno essere costanti tra lezioni frontali, ricevimenti, tutoraggio e comunicazione agli studenti dell'indirizzo email del docente.
The topics of the course will be presented with lectures, group discussions and exercises that include analysis of data and study of anatomical preparations. New learning methods will be used to engage students directly during the knowlegde acquisition process.
The E-learning website will be used to host teaching materials and teacher-student communications.
Interactions between student and teacher will be constant through lectures, meetings, tutoring and communication to students of the teacher's email address.
Storia della neurobiologia comparata
Studio della neurobiologia dei vertebrati da Aristotele ai giorni nostri: approcci sperimentali e scuole di pensiero.
Sviluppo e struttura dell’encefalo dei vertebrati
Analisi dei meccanismi molecolari e cellulari dello sviluppo del sistema nervoso centrale. Proliferazione e differenziamento dei precursori neuronali: parametri che modificcano la dimensione e composizione del cervello.
Centri di signalizzazione nel tubo neurale in sviluppo. Regionalizzazione ed ontogenesi delle strutture dell’encefalo dell’adulto.
Il bauplan del cervello nei vertebrati: il modello neuromerico. Cenni di neuroanatomia.
Regolazione dell’espressione genica durante lo sviluppo del cervello. Geni e regioni genomiche specifiche dell’Homo sapiens e sviluppo del cervello.
Eziologia molecolare delle microcefalie come paradigma dello sviluppo della corteccia umana.
Cambiamenti evolutivi nella dimensione e nell’organizzazione strutturale dell’encefalo
Metodi di studio della neurobiologia comparata: anatomia molecolare del cervello.
Risorse on line per lo studio della neurobiologia comparata.
Le dimensioni del cervello dei vertebrati: dimensione assoluta e relativa.
Composizione cellulare del cervello dei mammiferi: quante e quali cellule compongono il cervello dei vertebrati?
Correlazione tra dimensione del cerevello e connessione dei neuroni.
Significato funzionale del cambiamento di dimensioni e di struttura del cervello. Dimensione assoluta e relativa delle singole regioni del cervello
Definizione ed evoluzione dell’intelligenza.
Il cervello come sistema complesso.
Evoluzione della neocorteccia nei mammiferi: cosa ci rende umani
Differenze e omologie del cervello umano con le altre specie.
Ontogenesi e citoarchitettura della neocorteccia. Laminazione e girificazione della corteccia.
Un caso particolare: la corteccia prefrontale nei mammiferi.
La rigenerazione neuronale e la neurogenesi adulta in prospettiva evolutiva
Meccanismi di rigenerazione e neurogenesi adulta in specie diverse. Il significato evolutivo della rigenerazione neuronale. Applicazioni alla biomedicina.
La neurobiologia comparata come scienza essenziale nell’utilizzo e nella scelta dei sistemi sperimentali per lo studio della neuroscienza e delle patologie neuro-psichiatriche.
History of comparative neurobiology
Study of vertebrate neurobiology from Aristotle to the present day: experimental approaches and schools of thought.
Development and structure of the vertebrate brain
Analysis of the molecular and cellular mechanisms of the central nervous system development. Proliferation and differentiation of neuronal precursor cells: parameters that modify the size and composition of the brain.
Signaling centers in the developing neural tube. Regionalization and ontogenesis of adult brain structures.
The brain bauplan in vertebrates: the neuromeric model. Overview of neuroanatomy.
Regulation of gene expression during brain development. Genes and genomic regions specific to Homo sapiens and brain development.
Molecular etiology of microcephaly as a paradigm of human cortex development.
Evolutionary changes in the size and structur of the brain
Methods of study of comparative neurobiology: molecular anatomy of the brain.
Online resources for the study of comparative neurobiology.
The dimensions of the vertebrate brain: absolute and relative dimensions.
Cellular composition of the mammalian brain: how many and which cells compose the vertebrate brain?
Correlation between brain size and neuronal connections.
Functional significance of the change in brain size and structure. Absolute and relative size of the individual brain regions
Definition and evolution of intelligence.
The brain as a complex system.
Evolution of the neocortex in mammals: what makes us human
Differences and homologies of the human brain compared to other species.
Ontogeny and cytoarchitecture of the neocortex. Lamination and girification of the cortex.
A special case: the prefrontal cortex in mammals.
Neuronal regeneration and adult neurogenesis under an evolutionary perspective
Regeneration mechanisms and adult neurogenesis in different species. The evolutionary significance of neuronal regeneration; applications to biomedicine.
Comparative neurobiology as an essential science in the use and choice of experimental systems for the study of neurobiology and neuro-psychiatric pathologies.
Principles of Brain Evolution, G.F. Striedter, Sinauer 2005
Building Brains, Price et al., Wiley 2017
Articoli scientifici forniti durante il corso
Principles of Brain Evolution, G.F. Striedter, Sinauer 2005
Building Brains, Price et al., Wiley 2017
Original papers indicated during the course
La frequenza non è obbligatoria ma FORTEMENTE consigliata.
Course attendance is not mandatory but STRONGLY advised.
Esame orale con colloquio
Oral exam
