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 importanti tematiche legate soprattutto alla filosofia della mente e alla bioetica, quali neuroni, mente, coscienza, libero arbitrio, morte cerebrale, Vita, embrione, con una particolare attenzione ai tentativi delle neuroscienze di affrontare tematiche fino a poco tempo fa oggetto di indagine quasi esclusiva della filosofia, come libero arbitrio, coscienza, immaginazione e creativita'.
IL CORSO INIZIA LUNEDI' 18 FEBBRAIO, ore 14:15, aula PAO B1 (FIL1) (Palazzo Carità, Via Pasquale Paoli 15)
The aim of the course is to give Philosophy students the necessary knowledge in biology and neurosciences in order to carry out a modern philosophical investigation on important topics related to the philosophy of the mind and to bioethics, such as neurons, mind, consciousness, free will, cerebral death, life, embryo, in particular explaining how neuroscientists are trying to address issues until recently almost exclusively investigated by philosophers, as free will, consciousness, imagination, creativity.
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.
IL CORSO INIZIA LUNEDI' 18 FEBBRAIO, ore 14:15, aula PAO B1 (FIL1) (Palazzo Carità, Via Pasquale Paoli 15)
Final oral exam, during which the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter with propriety of expression.
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 bioetica. 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 libero arbitrio, coscienza, immaginazione, creativita'.
At the end of the course, the student will acquire basic biology and neuroscience knowledge for a modern philosophical inquiry into important topics related mainly to philosophy of mind and bioethics. Hence, knowledge of 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 free will, consciousness, imagination, creativity.
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 ultime due lezioni potranno essere svolte con la compresenza di altri docenti del dipartimento esperti nei rispettivi campi filosofici.
Il docente fa inoltre presente di essere A DISPOSIZIONE per ogni SPIEGAZIONE SUPPLEMENTARE riguardo agli argomenti dell'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 subito dopo la lezione del lunedi', ovvero alle 15:45, in aula FIL-1.
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 is provided.
The last two lessons can be carried out with the presence of other teachers from the department.
The teacher points out to be at disposal of students for additional explanations concerning 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 immediately after the monday lesson, at 15:45, in the FIL-1 classroom.
OBIETTIVO DEL CORSO
Rispetto agli scorsi anni, il programma di questo anno includera’ alcuni nuovi argomenti (reti neurali, immaginazione, creativita’, lezione sperimentale con misurazioni psicofisiche).
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 filosofia della mente e alla bioetica, quali cervello, mente, percezioni, coscienza, libero arbitrio, immaginazione, creatività, Vita, embrione.
Nelle ultime lezioni del corso, inoltre, verranno discussi alcuni recenti tentativi compiuti da parte delle neuroscienze per affrontare sperimentalmente problematiche come coscienza, libero arbitrio, immaginazione, creatività. Queste ultime lezioni potranno essere svolte con la compresenza di altri docenti del dipartimento esperti nei rispettivi campi filosofici.
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 il corso di "Psicologia Generale" (Prof.ssa Calamari) e/o di "Pedagogia Generale" (Prof.ssa Galanti) e/o di "Bioetica" (Prof. Giunta), 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, del libero arbitrio, dell’immaginazione e della creatività.
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 - Genetica mendeliana: ereditarietà, geni e cromosomi.
10 - DNA, RNA, proteine.
11 - Batteri e virus.
12 - Controllo dell'espressione genica e cancro
13 - Sviluppo embrionale umano.
-------- D - Dagli organismi alle specie
14 - Darwin, la variabilità genetica, la selezione naturale.
15 - L'origine delle specie.
16 - Origine della vita.
-------- E - Neuroscienze
17 - Organismi pluricellulari e comunicazione cellulare.
18 - Evoluzione e neuroni.
19 - Neuroni e neuroglia.
-------- Il singolo neurone
20 - Membrana plasmatica e canali ionici.
21 - Proprietà elettriche dei neuroni.
22 - Sinapsi, integrazione sinaptica, neurotrasmettitori.
-------- Dal singolo neurone al cervello
23 - Organizzazione del sistema nervoso.
24 - Meccanismi neurofisiologici della percezione (sistemi visivo, acustico, somatosensoriale).
25 - Reti neurali.
26 - Sviluppo, apprendimento, memoria.
27 - Lezione sperimentale. Misurazioni psicofisiche (tempo di reazione, soglia uditiva, misurazioni soprasoglia).
-------- Cervello e mente
28 - Illusioni sensoriali e allucinazioni.
29 - Schizofrenia, depressione, stati d'ansia, sistemi della ricompensa, droga.
30 - Sonno, sogni, coma, morte cerebrale.
31 - Lezione sperimentale. Misurazione di segnali elettroencefalografici di tipo cognitivo.
-------- F - Fra neuroscienze e filosofia
32 e 33 - Coscienza. Libero arbitrio. Immaginazione. Creativita’.
AIM OF THE COURSE
Compared to the past few years, this year's program will include some new topics (neural networks, imagination, creativity, experimental lesson with psychophysical measurements).
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 the philosophy of mind and bioethics, such as brain, mind, perceptions, consciousness, free will, imagination, creativity, Life, embryo.
In the last lessons of the course some recent attempts by neuroscience to experimentally address the issues of consciousness, free will, imagination and creativity will be discussed. These last lessons can be carried out with the presence of other teachers from the department.
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 is provided.
For students who intend to attend both this course and the course "General Psychology" (Prof.ssa Calamari) and / or "General Pedagogy" (Prof. Galanti) and / or "Bioethics" (Prof. Giunta) it is advisable, but absolutely not mandatory, first follow the course "Elements of Biology and Neuroscience" and then the others.
No knowledge of any chemical formula will be required for the examination.
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 - Mendelian genetics: inheritance, genes and chromosomes.
10 - DNA, RNA, proteins.
11 - Bacteria and viruses.
12 - Gene expression and cancer.
13 - Human embryonic development.
-------- D - From organisms to species
14 - Darwin, genetic variability, natural selection.
15 - The origin of species.
16 - The origin of life.
-------- E - Neuroscience
17 - Multicellular organisms and cellular communication.
18 - Evolution and neurons.
19 - Neurons and neuroglia.
-------- The single neuron
20 - Plasma membrane and ionic channels.
21 - Electrical properties of neurons.
22 - Synapse, synaptic integration, neurotransmitters.
-------- From the single neuron to the brain
23 - Nervous system organization.
24 - Neurophysiological mechanisms of perception (visual, acoustic, somatosensory systems).
25 - Neural networks.
26 - Development, learning, memory.
27 - Experimental lesson. Psychophysical measurements (reaction time, auditory threshold, overshoot measurements).
-------- Brain and mind
28 - Sensory Illusions and hallucinations.
27 - Schizophrenia, depression, anxiety, reward systems, drugs.
30 - Sleep, dreams, coma, brain death.
31 - Experimental lesson. Measurement of cognitive electroencephalographic signals.
-------- F - Between neuroscience and philosophy
32 and 33 - Consciousness. Free will. Imagination. Creativity.
Le slide utilizzate a lezione potranno essere scaricate dal link che verrà fornito via email dal docente.
Le lezioni 20 e 21 (vedi il campo "Programma") saranno disponibili anche come "Lezioni parlate" create utilizzando il software "Teacher Maker".
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+F, oppure A+G, oppure B+C+D+E+F, oppure B+C+D+E+G.
A - Sadava, Hillis, Heller e Berenbaum. Zanichelli editore. Elementi di biologia e genetica.
B - Campbell e Reece. Zanichelli editore. Vol. 1: la chimica della vita e la cellula.
C - Campbell e Reece. Zanichelli editore. Vol. 2: la genetica.
D - Campbell e Reece. Zanichelli editore. Vol. 3: meccanismi dell'evoluzione e origini della diversità.
E - Campbell e Reece. Zanichelli editore. Vol. 4: la forma e la funzione negli animali.
F - Kandel, Schwartz, ecc. Casa Editrice Ambrosiana - Zanichelli. Principi di neuroscienze. Quarta edizione. Volume unico.
G - Watson, Breedlove. Zanichelli editore. Il cervello e la mente. Le basi biologiche del comportamento.
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 20 and 21 (see "Program") will also be available as "Talked lessons" created by using the "Teacher Maker" software.
The teacher points out to be at disposal of students for additional explanations concerning 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 + F, or B + C + D + E + F.
A - Sadava, Hillis, Heller and Berenbaum. Zanichelli publisher. Elements of biology and genetics.
B - Campbell and Reece. Zanichelli publisher. Vol. 1: the chemistry of life and the cell.
C- Campbell and Reece. Zanichelli publisher. Vol. 2: Genetics.
D- Campbell and Reece. Zanichelli publisher. Vol. 3: Mechanisms of Evolution and Origins of Diversity.
E - Campbell and Reece. Zanichelli publisher. Vol. 4: Form and Function in Animals.
F - Kandel, Schwartz, etc. Publishing House Ambrosiana - Zanichelli. Principles of Neuroscience. Fourth edition. Unique volume.
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, e cioè le DIAPOSITIVE1, le DIAPOSITIVE2, le LEZIONI PARLATE, e gli articoli scientifici originali discussi nelle lezioni 31 e 32. 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 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, namely SLIDES1, SLIDES2, TALKED LESSONS, and the original scientific articles discussed in lessons 31 and 32. 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 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.
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).
IL CORSO INIZIA LUNEDI' 18 FEBBRAIO, ore 14:15, aula PAO B1 (FIL1) (Palazzo Carità, Via Pasquale Paoli 15)
The course starts on the first day of the II semester (Monday, February 20), at 14:15, FIL-1 classroom.
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).
During the course, office hours are available immediately after the monday lesson, at 15:45, in the FIL-1 classroom.
