L’eventuale materiale didattico aggiuntivo (dispense, articoli e video) verrà messo a disposizione degli studenti tramite la piattaforma Moodle (USiena integra).
La frequenza alle lezioni è facoltativa, ma altamente consigliata per l'unicità dell'esperienza educativa in aula
Per gli studenti fuori corso, compatibilmente con gli impegni del docente, è possibile richiedere l’organizzazione di appelli straordinari al di fuori delle sessioni ordinarie.

La frequenza alle lezioni è facoltativa, ma altamente raccomandata. La partecipazione alle lezioni, oltre a rappresentare un momento molto importante del percorso universitario delle studentesse e degli studenti, consentirà loro di prendere parte ai momenti di discussione e di approfondimento sugli argomenti dell’insegnamento, arricchendo così la propria capacità di analisi e di apprendimento della materia. Il materiale didattico, utile ai fini della preparazione dell'esame, sarà disponibile sulla piattaforma e-Learning.

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La frequenza alle lezioni è facoltativa ma altamente raccomandata, l’esperienza educativa legata alla presenza in classe non è ripetibile.
E’ consigliabile procurarsi un libro di testo in tempo utile per l'inizio delle lezioni.
Le diapositive proiettate a lezione non sono rese disponibili poiché non possono assolvere in alcun modo la funzione di un libro di testo. Sarà invece predisposto e pubblicato su Moodle un "handout" settimanale da utilizzare come traccia per seguire al meglio lo svolgimento delle lezioni.

Ricevimento studentesse/i: ogni giorno previo appuntamento via email (marri@unisi.it)
Indirizzo: Dipartimento di Scienze della Vita, Polo Scientifico di San Miniato, 2° piano, stanza n. 256
Stanza G-meet: https://meet.google.com/hmq-uvff-zwd

Maggiori dettagli e aggiornamenti relativi al corso, al materiale didattico e alle esercitazioni saranno disponibili nella pagina dedicata sulla piattaforma e-learning USienaIntegra:
https://elearning.unisi.it/course/view.php?id=3302

E' prevista una escursione didattica di 4 giorni.
Alcune lezioni frontali potranno essere fatte all’aperto.
Agli studenti verrà richiesto di preparare un erbario di 20 specie vegetali, di cui almeno 3 alberi, 3 arbusti, 3 erbe, 1 specie aliena.
Il materiale fornito dal docente sarà interamente in lingua inglese.

E’ consigliata la frequenza assidua delle lezioni.
Il libro di testo di riferimento è scritto in inglese, in quanto attualmente non sono disponibili testi equivalenti in italiano. E’ importante sottolineare che l’utilizzo di materiali in inglese rappresenta un’attività formativa preziosa, poiché contribuisce al potenziamento delle competenze linguistiche e favorisce l’apprendimento dell’inglese scientifico, essenziale per intraprendere una carriera nel campo della biologia e delle scienze biomediche.

Programma esteso (in corso di elaborazione)

Autorganizzazione ed autopoiesi negli organismi unicellulari e pluricellulari. Comportamento adattativo : strategie per il mantenimento della struttura ed organizzazione negli organismi viventi. Il vivente come sistema cognitivo.

Il sistema nervoso come amplificatore delle possibili interazioni con l’ambiente. Concetto di rete neurale. In circuiti neuronali come circuiti logici.

Filogenesi: gradi di complessità della struttura del sistema nervoso negli organismi viventi: correlazione con la complessità dei repertori comportamentali; spugne, vermi piatti, artropodi, vertebrati.

Ontogenesi del sistema nervoso centrale. Cenni sull’embriogenesi . Differenziazione e sopravvivenza delle cellule nervose. L’accrescimento degli assoni e la guida ai loro bersagli. La formazione delle sinapsi ed l il loro perfezionamento. L’interazione con l’ambiente e la regolazione delle connessioni sinaptiche.

Richiami di anatomia e fisiologia dei sistemi sensoriali.

Teoria della percezione

Fisiologia del sistema motorio. Concetto di movimento riflesso e volontario.

Teorie del controllo motorio: teorie basate sui riflessi, teorie dei programmi motori, teorie cibernetiche. Controllo feedback e a feedforward.

Aree cerebrali e movimento volontario. Corteccia prefrontale: le funzioni esecutive al servizio del movimento. Il processo decisionale. Circuiti parieto-frontali dorsali per la prensione e il controllo del movimento sotto informazione visiva: la via dorso-dorsale ed la via ventro-dorsale. I circuiti deputati alla prensione/utilizzo di oggetti. Aree supplementare e pre-supplementare motoria. Corteccia motoria primaria (M1): dalla mappa di Fulton alla rappresentazione secondo la categorizzazione ecologica dei movimenti. Codifica dei parametri dinamici e cinematici in M1. La via piramidale.

Modelli computazionale e non computazionali del movimento di raggiungimento

Organizzazione della corteccia cerebrale. Laminazione/citoarchitettonica. Colonna (minicolonna/macrocolonna). Circuito canonico. Connessioni afferenti/efferenti. Sistema talamocorticale specifico/diffuso. Teoria olistiche/localistiche delle funzioni corticali. Aree corticali. Segregazione funzionale ed integrazione. Attività elettrica della corteccia, EEG e ritmi (basi neurofisiologiche).
Comunicazione fra neuroni ed aree corticali. Codici di frequenza e codici temporali. Concetto di connettività strutturale, funzionale ed effettiva e loro metodi di studio. Connettività a lungo e breve raggio. Lo studio del connettoma umano. La formazione di reti corticali dinamiche di neuroni come correlato neurale del comportamento. Ruolo delle oscillazioni neuronali/sincronizzazioni nella formazione di aggregati neuronali dinamici. Il binding problem.

Sistemi neuromodulatori dell'attività talamo-corticale

Ciclo sonno-veglia. Variabili di stato nella definizione degli stati comportamentali. Stadi del sonno e meccanismi talamo-corticali. Metabolismo cerebrale durante il ciclo sonno-veglia. Teorie sulla genesi del sonno: teoria passiva e teoria attiva. Sistema reticolare ascendente ed sistemi neuromodulatori. Centri ipotalamici regolatori del ritmo sonno-veglia. Sonno REM: fenomenologia e meccanismi generatori. Le funzioni del sonno.

I principi dell’ apprendimento e della memoria. La memoria a livello cellulare. La memoria a livello dei sistemi neuronali. Tassonomia dei sistemi di memoria. La memoria dichiarativa ed implicita: cenni.

Il linguaggio

Emozioni ed empatia

Il comportamento alimentare. Meccanismi omeostatici ed edonici . Basi neurali del comportamento alimentare.