Μοριακή Φυσιολογία-Νευροβιολογία

Παύλος Ρήγας

Περιγραφή

ΣΚΟΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Να εκτιμήσει ο φοιτητής την φυσιολογία και την παθοφυσιολογία σε όλο τους το εύρος: από το γονίδιο, το μόριο και το κύτταρο στο όργανο και το σύστημα. Κύριο σύστημα και όργανο αναφοράς θα είναι το κεντρικό νευρικό σύστημα και ο εγκέφαλος, αντίστοιχα. Ωστόσο θα αναζητηθούν τόποι συνάντησης του νευρικού με άλλα συστήματα, όπως πχ με το μυϊκό (νευρομυϊκή σύναψη) ή το πεπτικό (εντερικό νευρικό σύστημα). Στο μάθημα θα γίνει επίσης αναφορά στη φυσιολογία και παθοφυσιολογία άλλων συστημάτων και οργάνων, όπως της καρδιάς (κυκλοφορικό σύστημα: ερεθισματαγωγό σύστημα, αρρυθμιογένεση), των σκελετικών μυών (μυϊκό σύστημα: βαριά μυασθένεια) και των λείων μυών (νευρικός έλεγχος σύσπασης πεπτικού σωλήνα). Αφετηρία,  πυρήνας και κεντρικό πλαίσιο αναφοράς του προτεινόμενου μαθήματος είναι η χημική σύναψη των νευρώνων. Αφού παρουσιαστεί αναλυτικά ο μοριακός της μηχανισμός, η ηλεκτροφυσιολογία της σύναψης, οι συντελεστές και τα γεγονότα της σύναψης προ- και μετασυναπτικά, και η δυναμική

Περισσότερα  
Προστατεύονται όλα τα δικαιώματα
Περιεχόμενο μαθήματος

Να εκτιμήσει ο φοιτητής την φυσιολογία και την παθοφυσιολογία σε όλο τους το εύρος: από το γονίδιο, το μόριο και το κύτταρο στο όργανο και το σύστημα. Κύριο σύστημα και όργανο αναφοράς θα είναι το κεντρικό νευρικό σύστημα και ο εγκέφαλος, αντίστοιχα. Ωστόσο θα αναζητηθούν τόποι συνάντησης του νευρικού με άλλα συστήματα, όπως πχ με το μυϊκό (νευρομυϊκή σύναψη) ή το πεπτικό (εντερικό νευρικό σύστημα). Στο μάθημα θα γίνει επίσης αναφορά στη φυσιολογία και παθοφυσιολογία άλλων συστημάτων και οργάνων, όπως της καρδιάς (κυκλοφορικό σύστημα: ερεθισματαγωγό σύστημα, αρρυθμιογένεση), των σκελετικών μυών (μυϊκό σύστημα: βαριά μυασθένεια) και των λείων μυών (νευρικός έλεγχος σύσπασης πεπτικού σωλήνα). Αφετηρία,  πυρήνας και κεντρικό πλαίσιο αναφοράς του προτεινόμενου μαθήματος είναι η χημική σύναψη των νευρώνων. Αφού παρουσιαστεί αναλυτικά ο μοριακός της μηχανισμός, η ηλεκτροφυσιολογία της σύναψης, οι συντελεστές και τα γεγονότα της σύναψης προ- και μετασυναπτικά, και η δυναμική της (συναπτική πλαστικότητα, δραστηριότητα νευρωνικών δικτύων) θα εισαχθούν οι φοιτητές στην συναπτική θεώρηση φυσιολογικών λειτουργιών όπως της μνήμης και μάθησης, αλλά και παθολογιών όπως νευροαναπτυξιακών (αυτισμός) και νευροεκφυλιστικών (νόσος του Parkinson) διαταραχών. Με αφορμή αυτές τις παθολογίες θα παρουσιαστεί η έννοια των συναπτοπαθειών και θα αναφέρουμε το πως η σύναψη μπορεί να αποτελέσει: (1) την αιτιοπαθολογία νόσων του νευρικού ως λειτουργικές αλλοιώσεις (συναπτική δυσλειτουργία) οι οποίες μπορεί να προηγούνται των δομικών με τις οποίες είναι συνυφασμένες κλασσικές νόσοι του νευρικού, προσφέροντας έτσι μια νέα κατανόησή τους. (2) Το σημείο σύγκλισης και συνάντησης φαινοτυπικά ετερογενών παθολογιών (πχ επιληψίας και αυτισμού) και (3) τον θεραπευτικό στόχο της μοριακής ιατρικής. Η προτεινόμενη προσέγγιση βασίζεται στην κεντρική θέση που κατέχει η σύναψη όντας στο μεταίχμιο γονότυπου και φαινότυπου: μεταλλάξεις επηρεάζουν τον μοριακό μηχανισμό των συνάψεων και τέτοιες αλλοιώσεις με τη σειρά τους μεταβάλλουν τη δυναμική των συνάψεων, των δικτύων στα οποία συμμετέχουν και κατ? επέκταση των αντίστοιχων κυκλωμάτων του εγκεφάλου στα οποία ανήκουν επηρεάζοντας τελικά τη συμπεριφορά. Με άλλα λόγια, η σύναψη στο νευρικό σύστημα κατέχει κεντρική θέση στη διαδοχή των γεγονότων από το γονίδιο στη συμπεριφορά.

Μαθησιακοί στόχοι

Α. Ειδικοί Μαθησιακοί Στόχοι

  • Η σύναψη:

? Η λεπτομερής γνώση του μοριακού μηχανισμού της σύναψης.

? Κατανόηση της φυσιολογίας της σύναψης: τα γεγονότα της σύναψης, προσυναπτικά, στη συναπτική σχισμή και μετασυναπτικά.

  • Η δυναμική των συνάψεων:

?  Συναπτική πλαστικότητα

?  Η παρατεταμένη δικτυακή νευρωνική δραστηριότητα

?  Μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί της μνήμης και της μάθησης

  • Συνάψεις και Παθοφυσιολογία

?  Συναπτοπάθειες

?  Μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί ψυχιατρικών νόσων όπως του αυτισμού

?  Μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί νευροεκφυλιστικών νόσων όπως της νόσου του Parkinson.

  • Συνάντηση Νευρικού με άλλα συστήματα:

?  Νευρικό και Μυϊκό: Η νευρομυϊκή σύναψη.

o   Οι μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί της μυϊκής σύσπασης. Μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί νόσων του μυϊκού: βαριά μυασθένεια

?  Νευρικό και Πεπτικό: Το εντερικό νευρικό σύστημα

  • Άλλα συστήματα: Το κυκλοφορικό

?  Μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί της αρρυθμιογένεσης της καρδιάς

 

Β.  Γενικοί Μαθησιακοί Στόχοι

 

  • Καλλιέργεια του επιστημονικού διαλόγου
  • Καλλιέργεια της κριτικής σκέψης και της κριτικής αποτίμησης της βιβλιογραφίας

 

Μέθοδοι διδασκαλίας

Διαλέξεις και εισηγήσεις προς ομαδική συζήτηση. Χρήση πολυμέσων.

Μέθοδοι αξιολόγησης

Οι φοιτητές θα αξιολογηθούν στη βάση:

 

  • Εβδομαδιαίων προόδων. Οι φοιτητές θα κληθούν να απαντήσουν σε εβδομαδιαία βάση σε ερωτήσεις κατανόησης του εκάστοτε τελευταίου μαθήματος. Οι ερωτήσεις θα διαμοιράζονται υπό τη μορφή ερωτηματολογίου που θα κοινοποιείται στους φοιτητές μέσω της πλατφόρμας του e-class για να συμπληρώνεται από το σπίτι τους.

 

  • Μίας παρουσίασης. Τις εβδομάδες 9-10 οι φοιτητές θα κληθούν να κάνουν μία παρουσίαση 20 λεπτών στα πλαίσια της οποίας θα παρουσιάσουν είτε ένα άρθρο ανασκόπησης είτε ένα ερευνητικό άρθρο που να άπτεται του προτεινόμενου για το εξάμηνο θέματος «Συναπτική θεώρηση του Αυτισμού». 

 

Οι φοιτητές στα πλαίσια της παρουσίασής τους θα κληθούν να εξετάσουν ένα από τα ακόλουθα τέσσερα θέματα:

Γενετικές μεταλλάξεις και αλλοιώσεις του μοριακού μηχανισμού της σύναψης: σύνδεση των γενετικών μεταλλάξεων και των μορίων της σύναψης  

Αλλοιώσεις της συναπτικής δυναμικής: πως μεταβολές των μορίων της σύναψης αλλοιώνουν τη λειτουργία της και τη δυναμική της (πλαστικότητα)

Αλλοιώσεις της δυναμικής των νευρωνικών δικτύων και κυκλωμάτων: πως αλλοιώσεις της συναπτικής δυναμικής επηρεάζουν τη λειτουργία των αντίστοιχων δικτύων και των κυκλωμάτων

Επιπτώσεις στη συμπεριφορά: πως αλλοιώσεις κυκλωμάτων του εγκεφάλου επηρεάζουν τη συμπεριφορά

 

  • Τελικών γραπτών εξετάσεων επί του συνόλου των διαλέξεων και παρουσιάσεων

Είδος Αξιολόγησης

Αριθμός ή Συχνότητα (& Διάρκεια)

Συνεισφορά στον τελικό βαθμό (%)

Πρόοδοι

(από το σπίτι μέσω e-class)

Εβδομαδιαία (καθ?όλο το εξάμηνο)

10%

Παρουσίαση

Μία (κατά την 9η και 10η εβδομάδα)

30%

Τελικές εξετάσεις:

 

·         ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

 

20%

·         θέματα ανάπτυξης

 

20%

ΣΥΝΟΛΟ

100%

Η φιλοσοφία και οι μαθησιακοί στόχοι των παρουσιάσεων:

 

Στόχοι αυτών των παρουσιάσεων είναι:

?  Να αποκτήσουν οι φοιτητές την εποπτική εικόνα μιας νόσου:

από το γονίδιο στη σύναψη, στη δυναμική των συνάψεων και των νευρωνικών δικτύων, στη συμπεριφορά

?  Να κατανοήσουν σε βάθος και λειτουργικά:

?    τον μοριακό μηχανισμό της σύναψης

?    τη δράση νευροδιαβιβαστών και των υποδοχέων τους

?    την ηλεκτροφυσιολογία των νευρώνων και των δικτύων που σχηματίζουν

?     τη συναπτική πλαστικότητα

εδραιώνοντας έτσι έννοιες στις οποίες θα έχουν εισαχθεί κατά τις πρώτες διαλέξεις.

?  Να κατανοήσουν τις δυνατότητες θεραπευτικής προσέγγισης της νόσου μέσα από τη μοριακή θεώρηση της παθοφυσιολογίας της

?  Η κριτική αποτίμηση της βιβλιογραφίας

?  Η σύνθεση της βιβλιογραφίας στην προοπτική μετάβασης από το γονίδιο στην παθοφυσιολογία και την παθολογία («από το γονίδιο στη συμπεριφορά»)

?  Καλλιέργεια του επιστημονικού διαλόγου και εκπαίδευση στην παρουσίαση επιστημονικών ευρημάτων.

 

 

 

 

Η επιλογή του προτεινόμενου θέματος: «Συναπτική θεώρηση του Αυτισμού»

·         Για τη νευροβιολογική μελέτη του Αυτισμού έχουν αναπτυχθεί κατάλληλα ζωϊκά πρότυπα μελέτης, όπως ο διαγονιδιακός μύς (ποντίκι) (αλλά πρόσφατα πια και επίμυς (αρουραίος)): Fmr1KO για το οποίο υπάρχει πλούσια βιβλιογραφία που να περιγράφει τη βιολογία του σε όλα τα επίπεδα βιολογικής οργάνωσης από το γονίδιο ως τη συμπεριφορά. Με αυτήν την έννοια η συγκεκριμένη νόσος και το συγκεκριμένο ζωϊκό μοντέλο προσφέρονται ως πολύ καλά παραδείγματα για τους μαθησιακούς στόχους του μαθήματος.

 

Ενότητες

1ο ΜΑΘΗΜΑ: Εισαγωγήαπό 31/10/18 έως 6/11/18

 

 

ΔΙΑΚΟΠΕΣ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝαπό 26/12/18 έως 1/1/19

Το παράδειγμα της επιληψίας

Κυτταρικοί και μοριακοί μηχανισμοί της μακροχρόνιας μνήμης

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΦΟΙΤΗΤΩΝαπό 23/1/19 έως 29/1/19
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΦΟΙΤΗΤΩΝαπό 30/1/19 έως 5/2/19
ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΑΘΗΜΑαπό 6/2/19 έως 12/2/19