Neurobiologie

Sylabus

ÚVOD A ZÁKLADNÍ POJMY. Neurobiologie a speciální obory neurověd: neurofyziologie, neurochemie, neuroendokrinologie, neurofarmakologie, neurologie, neuropsychologie, neurochirurgie, neuroetologie aj. Morfologie a fyziologie nervových buněk, nervové spoje, nervové dráhy a obvody, bioelektrické signály a jejich registrace, neuronální signalisace a vyšší funkce, reflexy, chování.

MOLEKULÁRNÍ A BUNĚČNÉ MECHANISMY NERVOVÉ SIGNALIZACE. Membránová teorie bioelektrických jevů, membránové iontové kanály, iontové základy klidového membránového potenciálu, iontové základy akčního potenciálu.

NEURONY JAKO ELEKTRICKÉ VODIČE. Pasivní elektrické vlastnosti membrán, odporové charakteristiky a elektrická kapacita, signály místní a propagované, průměr vláken, myelinizace, rychlost vedení vzruchu, bioelektrické proudy a tok proudu mezi buňkami.

VLASTNOSTI A FUNKCE NEUROGLIOVÝCH BUNĚK. Klasifikace a výskyt gliových buněk, fyziologické vlastnosti membrán gliových buněk, signální systémy mezi neurony a glií, funkce jednotlivých typů gliových buněk.

ZÁKLADNÍ PRINCIPY SYNAPTICKÉHO PŘENOSU. Elektrické synapse, chemické synapse, výlev neuropřenašečů, syntéza a skladování neuropřenašečů, recyklace synaptických váčků, receptory pro neuropřenašeče, identifikace a funkce neuropřenašečů v CNS, synaptická inhibice.

Modelová synapse - nervosvalová ploténka. Struktura nervosvalového spojení u studenokrevných vs. teplokrevných živočichů. Acetylcholinové receptory, acetylcholinesterasa, výlev acetylcholinu. Presynaptické, synaptické a postsynaptické ovlivnění stavu synapse.

Synapse centrální. Receptorová výbava centrálních synapsí a působení některých neuropřenašečů. Grayovy synapse typu 1 a typu 2, struktura a funkce. Postsynaptická inhibice a facilitace. Modulace aktivity synapsí. Výlev a absorpce měchýřků na synapsi.

NEUROPŘENAŠEČE, NEUROMODULÁTORY A MECHANISMUS JEJICH ÚČINKU.

Klasifikace membránových receptorů, receptory spřažené s iontovými kanály, receptory spřažené s trimerními GTP-vazebnými proteiny, receptory s endogenní tyrosin-kinasovou aktivitou, Na+, K+-ATPasa - receptor pro kardioaktivní glykosidy, efektory hormonální akce, druzí poslové, neuromodulátory a alosterické efekty na úrovni receptorů, heterogenita receptorů.

INTEGRATIVNI MECHANISMY - NERVOVÝ SYSTÉM BEZOBRATLÝCH. Vývoj nervového systému, ganglia, individuální neurony a cílové orgány, smyslové buňky a recepční pole, motorické buňky, synapse, reflexy zprostředkované jednotlivými neurony.

INTEGRATIVNI MECHANISMY - PŘEVOD A ZPRACOVÁNÍ SMYSLOVÝCH SIGNÁLŮ U OBRATLOVCŮ. Proces smyslového zobrazení od vnějšího podnětu po smyslový vjem, smyslové receptory, převod energie vnějšího podnětu v nervový signál (transdukce, transformace), dráhy aferentní signalizace, divergence, konvergence, laterární inhibice, recepční pole neuronů, eferentní kontrola smyslových signálů, smyslové modality - příklad: zrakový systém.

INTEGRATIVNÍ MECHANISMY - MOTORICKÉ SYSTÉMY - OVLÁDÁNÍ KOSTERNÍ SVALOVINY. Motoneurony, motorická jednotka, míšní reflexy, motorické dráhy CNS, mozkový kmen, mozeček, basální ganglia, neokortex, motorické programy.

INTEGRATIVNÍ MECHANISMY - VZTAHY MEZI NERVOVÝM SYSTÉMEM, ENDOKRINNÍM SYSTÉMEM A IMUNITNÍM SYSTÉMEM. Receptory a mediátory vzájemných zpětnovazebných interakcí těchto tří základních integračních systémů, zajišťujících růst, vývoj, udržování homeostázy a chování individua.

NEUROBIOLOGICKÉ ZÁKLADY CHOVÁNÍ. Biorytmy, vrozené formy chování, nepodmíněné reflexy, instinkty, příjem potravy, rozmnožování, emoce, učení, paměť, neuroetologie.

NEUROBIOLOGIE A LÉKAŘSKÉ VĚDY. Interakce neuronů v normě a v nemoci, dědičné vlivy a působení prostředí, regenerace v nervovém systému, léčiva a látky působící na nervové buňky, neurologie, psychofarmakologie.

Anotace

Neurobiologie jako interdisciplinární obor integrující moderní poznatky o nervových buňkách a o způsobech jakými jsou organisovány do funkčních obvodů a nervových systémů zprostředkujících chování živočichů. Povinně-volitelný předmět v bakalářském stupni studijního programu biologie, doporučený ve 3. ročníku po absolvování základních kurzů z fyziologie živočichů a člověka.

Toto je přednáška akreditovaného bakalářského studijního programu Biologie a studijního oboru Molekulární biologie a biochemie organismů, která je povinným výběrem pro posluchače, kteří chtějí studovat navazující magisterský studijní obor fyziologie živočichů. Na Přednáška navazuje na základní přednášku "Fyziologie živočichů a člověka" (B150P26, 4. semestr) a je doporučena pro 5. semestr.

Na tuto přednášku navazuje 6. semestru přednáška "Bioelektrické jevy a jejich měření" (B150P30) a v 8. semestru přednáška "Fyziologie smyslů" (B150P28).