Uniwersytet Jagielloński w Krakowie - Punkt LogowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Podstawy neurofizjologii eksperymentalnej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WBNZ-807 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0511) Biologia
Nazwa przedmiotu: Podstawy neurofizjologii eksperymentalnej
Jednostka: Instytut Zoologii i Badań Biomedycznych
Grupy: Biologia: przedmioty dla programu WBNZ-n011-0-ZD-6
Kursy zalecane w ścieżce kształcenia: biologia organizmów, I st.
Kursy zalecane w ścieżce kształcenia: biologia organizmów, II st.
Punkty ECTS i inne: 7.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2020-02-24 - 2020-06-14
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 75 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marian Lewandowski
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ocena wliczana do średniej:

tak

Efekty kształcenia:

Wiedza:

- student zna zasady planowania badań elektrofizjologicznych na preparacie in vivo i in vitro tkanki nerwowej ssaków (K_W09),

- student zna i rozumie zasady metodologii prowadzenia zewnątrzkomórkowej rejestracji aktywności pojedynczych komórek nerwowych i populacji neuronalnych (potencjały polowe) oraz wewnątrzkomórkowej rejestracji z zastosowaniem techniki patch-clamp (K_W06),

- student posiada wiedzę na temat bezpieczeństwa i higieny pracy ze zwierzętami laboratoryjnymi (gryzonie) i neuroaktywnymi związkami chemicznymi (K_W11).


Umiejętności:

- student potrafi stosować elektrofizjologiczne techniki mikroelektrodowe do (K_U02):

• zewnątrzkomórkowej rejestracji aktywności pojedynczych komórek nerwowych (potencjały czynnościowe) i populacji neuronalnych (potencjały polowe),

• wewnątrzkomórkowej rejestracji zjawisk błonowych z wykorzystaniem techniki patch-clamp,

• elektrycznej i chemicznej stymulacji tkanki nerwowej.

- student potrafi stosować zaawansowane techniki mikroskopowe (kontrast interferencyjno - różniczkowy Nomarskiego w świetle podczerwonym; DIC IR) do obrazowania pojedynczych neuronów w preparacie in vitro mózgu ssaków (K_U01),

- student potrafi posługiwać się operacyjnym mikroskopem stereoskopowym podczas wykonywania operacji neurochirurgicznej na preparacie in vivo mózgu gryzoni (K_U01),

- student potrafi zaplanować i przeprowadzić, pod kierunkiem opiekuna naukowego, eksperyment neurofizjologiczny na preparacie in vivo i in vitro mózgu gryzonia (K_U06);

- student zbiera i interpretuje dane empiryczne opisujące parametry elektrofizjologiczne układu nerwowego na różnych poziomach złożoności (od pojedynczych komórek po złożone obwody neuronalne) oraz na tej podstawie formułuje odpowiednie wnioski na temat zjawisk neurofizjologicznych (K_U08),

- student ma umiejętności językowe w zakresie posługiwania się specjalistycznym, technicznym słownictwem angielskim z dziedziny neurobiologii i neurofizjologii eksperymentalnej (K_U14).


Kompetencje społeczne:

- student potrafi krytycznie spojrzeć na stosowane przez siebie podejście eksperymentalne i na tej podstawie weryfikować efekty swoich działań i oceniać jakość interpretacji uzyskanych wyników dojrzeć jego ograniczenia i niedoskonałości (K_K03),

- student wykazuje etyczną postawę i stosunek do zwierząt laboratoryjnych (K_K04).


Wymagania wstępne:

Wiedza obejmująca podstawowe zagadnienia z biologii komórki nerwowej, neurofizjologii i neuroanatomii ośrodkowego układu nerwowego ssaków oraz podstawy nauk ścisłych (fizyki i matematyki). Znajomość języka angielskiego, co najmniej na poziomie B2 (według Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego).

Forma i warunki zaliczenia:

Warunkiem otrzymania zaliczenia z ćwiczeń jest oddanie wszystkich sprawozdań z poszczególnych części modułu.

Student otrzymuje ocenę końcową z modułu w oparciu o:

- oceny uzyskane ze sprawozdań sprawozdań,

- ocenę aktywności i czynnego udziału na poszczególnych zajęciach,

- ocenę uzyskaną na egzaminie.


Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów:

Samodzielne wykonywanie prostych zadań związanych z:

- przygotowaniem stanowiska pomiarowego,

- przygotowaniem preparatu in vivo i in vitro,

- prowadzeniem pomiarów elektrofizjologicznych,

- interpretacją obserwowanych sygnałów.

Przygotowanie sprawozdań z poszczególnych typów przeprowadzonych eksperymentów (np. rejestracja potencjałów polowych w preparacie in vitro, rejestracja potencjałów czynnościowych w preparacie in vivo, rejestracja zjawisk błonowych metodą patch-clamp w preparacie in vitro).

Końcowy egzamin testowy z wiedzy teoretycznej.


Metody dydaktyczne:

Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne

Bilans punktów ECTS:

Udział w ćwiczeniach: 75 godzin

Przygotowanie sprawozdań (min. 5-ciu): 40 godzin

Przygotowanie się do ćwiczeń: 35 godzin

Przygotowanie do egzaminu: 25 godz.

Łączny nakład pracy studenta: 175 godzin


Grupa treści kształcenia:

Grupa treści kształcenia do wyboru

Pełny opis:

1. Przygotowanie preparatu in vitro mózgu szczura do badań elektrofizjologicznych:

- przygotowanie niezbędnych roztworów chemicznych (np. r rów inkubacyjnych, r-rów do wypełnienia pipet, r-rów substancji neuroaktywnych),

- przygotowanie układu do inkubacji tkanki nerwowej,

- wypreparowanie mózgu gryzonia i wycięcie fragmentu zawierającego badaną strukturę.

2. Przygotowanie preparatu in vivo mózgu szczura do badań elektrofizjologicznych:

- dobranie, odpowiedniego do planowanego zabiegu, typu anestezji,

- przygotowanie układu do indukcji i podtrzymania anestezji (np. przygotowanie układu do izofluranowej anestezji gazowej),

- przygotowanie układów podtrzymujących i monitorujących funkcje życiowe operowanego zwierzęcia (np. system do kontroli temperatury, układ monitorujący pracę serca i ruchy oddechowe zwierzęcia),

- przygotowanie stanowiska operacyjnego,

- wprowadzenie zwierzęcia w stan głębokiej narkozy,

- przygotowanie zwierzęcia do implantacji elektrod z wykorzystaniem stereotaksji.

3. Przeprowadzenie badań neurofizjologicznych z wykorzystaniem mikroelektrodowych technik elektrofizjologicznych:

- przygotowanie aparatury badawczej (ustawienie parametrów wzmacniaczy, stymulatorów, przetwornika analogowo-cyfrowego, urządzenia do ciśnieniowego i jontoforetycznego podawania substancji chemicznych, ustawienie optyki mikroskopu),

- przygotowanie mikroelektrod do rejestracji, stymulacji i lokalnych podań substancji neuroaktywnych,

- wykonanie rejestracji spontanicznej (np. ECoG) i wywołanej (np. EFP) aktywności dużych populacji neuronalnych (preparat in vitro i in vivo),

- wykonanie rejestracji aktywności pojedynczych komórek nerwowych z wykorzystaniem techniki zewnątrzkomórkowej rejestracji potencjałów czynnościowych (preparat in vivo),

- wykonanie rejestracji zjawisk błonowych komórki nerwowej przy użyciu techniki patch-clamp w konfiguracji whole-cell (preparat in vitro),

- badanie wpływu substancji neuroaktywnych, podawanych do systemowo albo lokalnie, na rejestrowane parametry neurofizjologiczne.

Literatura:

Modern Techniques in Neuroscience Research, Windhorst U. i Johansson H., Springer 1999;

Monitoring Neuronal Activity: A Practical Approach, Stamford J. A., Oxford University Press 1992;

The Rat Nervous System, Paxinos G., Elsevier 2004;

The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, Paxinos G. i Watson Ch., Academic Press, 2007.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.