Neurociencias (20438)
Titulación/estudio: grado en Biología Humana
Curso: tercero
Trimestre: tercero
Número de créditos ECTS: 4 créditos
Horas de dedicación del estudiante: horas
Lengua o lenguas de la docencia: catalán y castellano
Profesor: Personal docente: Fernando Giráldez (catedrático). Profesores: Olga Valverde (catedrática), Francisco Muñoz (profesor agregado), Fernando Barrendero (profesor agregado). Coordinación: Fernando Giráldez.
1. Presentación de la asignatura
Las neurociencias estudian el cerebro de una manera multidisciplinar. Abarcan muchos niveles de explicación, desde el molecular hasta el conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular, las redes y circuitos neuronales y las respuestas conductuales. Estas estrategias tienen diversos orígenes: la morfología, la neurofisiología, la farmacología, la biología molecular, la neurología o la psiquiatría. Es por tanto el paradigma de un área multidisciplinar e interdisciplinar. Esta nueva aproximación al estudio biológico del cerebro es el que ha abierto enormes posibilidades para la comprensión de los "grandes problemas" del conocimiento del cerebro: la conciencia, la percepción, la memoria, las enfermedades neurológicas y psiquiátricas, las enfermedades neurodegenerativas, etc.
El objetivo de esta asignatura es proporcionar una perspectiva de las neurociencias y del estado de ebullición en el que se encuentran, mediante el examen de áreas específicas en las que se han realizado enormes avances en los últimos años. El programa empieza con una breve revisión de la biología molecular y celular de las neuronas y la glia, centrada en los mecanismos de comunicación celular y la plasticidad, para entrar de lleno en un examen de las bases moleculares de la neuropatología. Este apartado incluye una revisión sobre los avances en enfermedades de gran importancia social y actualmente objeto de intenso estudio como la epilepsia, la esquizofrenia o el Alzheimer. Los siguientes bloques tratan de las llamadas neurociencias cognitivas, un terreno en el que se funden la neurofisiología y la psicología tradicionales para tratar algunos de los problemas fundamentales del conocimiento de la mente humana: la percepción y la memoria. Se tratará aquí el problema del desarrollo de los sentidos y de la percepción y se abordará el problema de las bases neurológicas del arte. Más adelante se revisarán los procesos de memoria, el lenguaje y la comunicación. Finalmente, se dedicará un bloque a examinar los avances recientes en la neurofarmacología y el tratamiento de los trastornos psiquiátricos y las adicciones, nuevamente otro ámbito de enorme repercusión médica y social. Las clases se complementarán con seminarios en los que se discutirán problemas, artículos o casos propuestos por los profesores y que serán resueltos en discusiones de grupo.
2. Competencias que se deben lograr
- Comprender los principios básicos de las neurociencias, su carácter multidisciplinar y su ámbito de conocimiento.
- Describir los procesos básicos de la biología molecular y celular de las neuronas y la glia, centrada en los mecanismos de comunicación celular y la plasticidad.- Comprender las bases moleculares de la neuropatología, tomando como ejemplos la epilepsia, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer.
- Describir los procesos básicos de organización y desarrollo de los sistemas sensoriales y de la percepción.
- Comprender los mecanismos neurológicos de la memoria, el lenguaje y la comunicación.
- Comprender los principios de la neurofarmacología y el tratamiento de los trastornos psiquiátricos y las adicciones.
3. Contenidos
TEMARIO TEÓRICO
LAS BASES CELULARES DE LA FUNCIÓN CEREBRAL
1. Biología molecular y celular de la neurona. Comunicación neuronal. Señalización intracelular. Mecanismos de trascripción y traducción. Apoptosis.
2. Neurobiología de la glía. Tipo y función. Mecanismos de señalización. Participación en la mielinización. Regeneración neural. Neuroinflamación.
3. Bases moleculares y celulares de la plasticidad sináptica. LTP. LTD. Principales sistemas de neurotransmisión implicados. Mecanismos de señalización intracelular. Función y estructuras cerebrales implicadas.
BASES MOLECULARES DE LA NEUROPATOLOGÍA
4. Enfermedades que afectan al transporte de iones en la membrana de la neurona y en receptores sensoriales asociados. La conducción nerviosa y las canalopatías. Alteraciones en el gradiente iónico. La epilepsia.
5. Enfermedades que afectan a la neurotransmisión química (I). Enfermedad de Parkinson. La esquizofrenia. La depresión.
6. Enfermedades que afectan a la neurotransmisión química (II). Los gases de guerra. Las intoxicaciones por venenos de origen animal y vegetal.
7. Bases moleculares del envejecimiento fisiopatológico del cerebro. El metabolismo oxidativo cerebral. Tipos de demencias seniles y sus causas. La enfermedad de Alzheimer y el péptido ß-amiloide.
DESARROLLO DE LOS ÓRGANOS SENSORIALES: DE LOS FOTORRECEPTORES AL ARTE
8. Los principios de la organización de los sistemas sensoriales. Los receptores sensoriales. La abstracción de las propiedades del mundo exterior. La distorsión y el contraste. La localización de las funciones cerebrales. La amplificación y el procesamiento paralelo.
9. De la retina a la corteza cerebral. El procesamiento de la información en la retina. La corteza visual: orden y organización. Las columnas de dominancia ocular. El procesamiento de la forma, el espacio y el movimiento.
10. El cerebro sensorial y el arte. La construcción de la perspectiva. La historia de la belleza, la historia del arte y la historia del cerebro.
LA NEUROCIENCIA COGNITIVA
11. Neurociencia cognitiva (I). Procesos superiores complejos: atención, aprendizaje y memoria. Circuitos neurales.
12. Neurociencia cognitiva (II). Procesos superiores complejos: comunicación humana. Producción y comprensión del lenguaje articulado. Áreas cerebrales implicadas. Circuitos neurales. Integración sensori-motora.
NUEVAS PERSPECTIVAS PARA EL TRATAMIENTO DE LOS TRASTORNOS NEUROLÓGICOS Y MENTALES
13. Neurofarmacología: avances de conocimientos, con especial énfasis en los mecanismos de acción y su utilización clínica.
14. Psicofarmacología: avances de conocimientos, con especial énfasis en los mecanismos de acción y su utilización clínica.
15. Enfermedades huérfanas de tratamiento farmacológico. Necesidad de búsqueda de nuevas dianas terapéuticas. Estrategias para conseguir estas dianas y diseñar fármacos más eficientes.
16. Nuevas estrategias terapéuticas en el campo de la neuropsicofarmalogía. Terapia génica. Neurotransmisión lipídica. Otras técnicas.
SEMINARIOS
Seminario 1. Técnicas básicas en neurociencias. Comportamiento. Neuroimagen.
Seminario 2. Discusión de un artículo de investigación sobre la producción de memoria. El papel del glutamato y del óxido nítrico. El crecimiento de neuritas y la activación de CREB.
Seminario 3. Problema sobre la aplicación de las nuevas estrategias terapéuticas (ejemplo de un enfermo de Alzheimer tratado con un antagonista glutamatérgico y cómo podría evolucionar este tratamiento con nuevos ligandos de los mismos receptores, otros neuroprotectores o terapia génica).
Seminario 4. Neurociencia regenerativa. Terapia génica. Células madre adultas e iPS. Regeneración: proliferación celular y patrón. Medicina regenerativa para los traumatismos medulares y las enfermedades neurodegenativas.
Seminario 5. Neurociencia computacional.
Seminario 6. Problema sobre del enfoque terapéutico de un enfermo que presenta simultáneamente una patología psiquiátrica y una neurológica (ejemplo: depresión en un enfermo de Parkinson).
4. Evaluación
La evaluación del rendimiento académico se realizará con arreglo al siguiente baremo (sobre un total de 10 puntos):
Prueba escrita: 50%
Trabajo de seminarios: 20%
Ensayo y presentación oral: 30%
Evaluación formativa: podrá añadir hasta 0,5 puntos a la nota final. La nota final se truncará siempre en 10 puntos.
5. Bibliografía y recursos didácticos
5.1. Bibliografía básica
Principles of Neural Sciences, Kandel et al.
Principles of Cognitive Neuroscience. Dale Purves et al.
5.2. Bibliografía complementaria
Se indicará a lo largo del curso.
5.3. Recursos didácticos
Sitios web: se proveerán a lo largo del curso.6. Metodología
Clases magistrales
Seminarios y resolución de problemas
Seminarios avanzados
Ensayo y presentación oral: los estudiantes, distribuidos en grupos de dos alumnos, elegirán un trabajo científico actual, relacionado con las neurociencias, y elaborarán un ensayo de una extensión no superior a una página, incluyendo texto, referencias y figuras. El trabajo se presentará en una sesión oral de diez minutos con un turno de cinco minutos de preguntas.
Trabajo individual y en grupo
7. Programación de actividades
La programación de actividades está contemplada en los horarios oficiales de la titulación.