Nome insegnamento:

Neurobiologia Comparata (BIO-06)

Denominazione in inglese

Comparative Neurobiology

CFU: 3

Obiettivi formativi del corso:

Analisi dei principi strutturali e funzionali dell’encefalo dei Vertebrati discussi in chiave evolutiva.

Syllabus

Sviluppo e struttura dell’encefalo dei vertebrati. Evoluzione del telencefalo dei vertebrati. La corticogenesi nell’embrione e nell’adulto. I principi dell’evoluzione del cervello che definiscono i paradigmi nello studio dell’eziologia delle patologie neuro-psichiatriche.

Programma dettagliato del corso:

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.

 

Frequenza:

Non obbligatoria ma fortemente consigliata

Modalità di verifica 

Verifica in itinere con discussione collegiale di articoli specifici forniti durante il corso.

Esame orale alla fine del corso

 

Lingua ufficiale

English

Prerequisiti

Anatomia comparata

Biologia cellulare e molecolare

Biologia dello sviluppo

Testi suggeriti

Principles of Brain Evolution, G.F. Striedter, Sinauer 2005

Building Brains, Price et al., Wiley 2017

Articoli specifici forniti durante il corso

Dati del docente

Nome: Ugo Borello

Dipartimento di Biologia

Telefono:050-2211492

E-mail: ugo.borello@unipi.it

Pagina web: https://people.unipi.it/ugo_borello/

Orario di ricevimento: previo appuntamento.

Luogo di ricevimento: Unità di Biologia Cellulare e dello Sviluppo, S.S. 12 Abetone e Brennero, 4, Pisa. I-56127