Tantárgy adatlapja

Tárgy neve: Introduction to Functional Neurobiology
Tárgy kódja: P-ITBIO-0037
Óraszám: N: 3/2/0, L: 0/0/0
Kreditérték: 6
Az oktatás nyelve: angol
Követelmény típus: Kollokvium
Felelős kar: ITK
Felelős szervezeti egység: Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Kar
Tárgyfelelős oktató: Dr. Freund Tamás
Tárgyleírás:

Tantárgy neve:Introduction to Functional Neurobiology
P-ITBIO-0037
Tárgyfelelős:Freund Tamás
Tantárgy oktatója:Freund Tamás
Kalló Imre
A tantárgy céljának rövid ismertetése:A kurzus fő célja a neuronális hálózatokat jellemző szerkezeti és funkcionális fogalmak megértése, segítve a neurobiológiai modellezési feladatok megfogalmazását és értelmezését.
Elsajátítandó elméleti ismeretanyag:A kurzus a következő témákat öleli fel: A neuronok membránjellemzői. Az akciós potenciál. A szinaptikus transzmisszió. Szinaptikus plaszticitás. Az elektrofiziológiában alkalmazott technikák. A gerincvelő motoros szabályozása: reflexek és mozgás. Leszálló szupraspinális motoros szabályozás. Akaratlagos és akaratlan mozgások. A kisagy szerepe a motoros koordinációban. Agy-gép interfészek. Receptorok a szaglóhámban. Neuronális hálózatok és a szaglóbulb működése. A retina szerkezete. Vizuális információfeldolgozás a retinában, a talamuszban és a látókéregben (a látókéreg elektrofiziológiai felvételeinek bemutatása). A receptív mező. Mozgás, szín és kontúr detektálása. A hallókéreg működése (a hallókéreg elektrofiziológiai felvételeinek bemutatása). Talamokortikális neuronális hálózatok. Információfeldolgozás a talamuszban. EEG. A hippocampus neuronális kapcsolatai. Neuronális kommunikáció a hippocampusban. A fő neuronok és a gátló interneuronok szerepe. Visszacsatolás és előrecsatolásos gátlás. Théta aktivitás: mechanizmus és funkció. A kötődési probléma: a gamma-oszcilláció szerepe. Az emlékezet molekuláris mechanizmusa. Tanulás sejtek és hálózati szinten. A tanulás és az emlékezet viselkedési aspektusai. Neuronális hálózatok számítógépes modellezése. Kognitív folyamatok lokalizációja az agyban. Funkcionális agytérképezés. Funkcionális képalkotó módszerek (funkcionális képalkotó technikák videós bemutatása; PET, fMRI). Neurológiai betegségek tünetei. Az epilepszia patomechanizmusa. Szorongás és depresszió. Idegsebészet. A hipotalamusz-hipofízis-perifériás mirigyrendszer. A magno- és parvocelluláris rendszer. Az adaptáció és az anyagcsere szabályozása. A reprodukció neurobiológiája.
Elsajátítandó gyakorlati ismeretanyag:Az idegi hálózatok szerkezeti és funkcionális jellegzetességeinek megértése, a neurális modellezés szerepe az egyes idegi folyamatokban.
A 2-4 legfontosabb kötelező irodalom felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):Imre Kalló et al. Introduction to Functional Neurobiology. PPKE/SE/Dialóg Campus, 2011. ISBN: 9789633080412.
Eric Kandel et al.: Principles of Neural Science. Elsevier, 2021. ISBN: 9781259642234.
A 2-4 legfontosabb ajánlott felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):Irwin B. Levitan,Leonard K. Kaczmarek: The Neuron: Cell and Molecular Biology. Oxford University Press, 2015. ISBN: 9780199773893.
Per E. Roland: Brain Activation. Wiley-Liss, 1993. ISBN: 9780471396307.
Elmélet-gyakorlat aránya:Elméleti óra óraszáma: 3
Gyakorlati óra és labor óra óraszáma: 2 + 0
Az alkalmazott oktatási módszerek:
  • Előadás vetített prezentációval
  • Moodle felületen közzétett feladatok
Az értékelés módja:
Az értékelés kritériuma:Frontális előadás, illetve az előadás anyagát feldolgozó, annak mélyebb megértését elősegítő gyakorlati foglalkozások.
Miként járul hozzá a tantárgy a KKK-ban megjelölt kompetenciaelemek megszerzéséhez:

Bioinformatika mesterképzés:
A1: A kurzusban az oktatók és a hallgatók a neurobiológia angol szaknyelvét használják
A3: A kurzus hozzájárul a neuronokban és neurális hálózatokban zajló folyamatok mélyebb megértéséhez
B3: A kurzus hozzájárul az idegrendszer működésével ill. működési zavaraival kapcsolatos bioinformatikai és modellezési eredmények értelmezéséhez
B8: Az átadott ismereteket segítségével a hallgatók értelmezni tudják a neurobiológiai modellek biológiai hátterét és relevanciáját
C1: Az idegrendszer működésének mélyebb megértése segíti a területhez kapcsolódó adatelemzési, modellezési feladatok magas szintű, releváns eredményeket nyújtó megvalósítását
D3: A kurzus anyagának ismerete jelentős mértékben segíti a hallgatók neurobiológusokkal és a területen dolgozó orvosokkal történő hatékony együttműködését

A tárgy az alábbi képzéseken vehető fel

bioinformatika IMNI-ABI mesterképzés (MA/MSc) Nappali angol 4 félév ITK
info-bionika mérnöki IMNM-AIB mesterképzés (MA/MSc) Nappali angol 4 félév ITK
nemzetközi program INNX-XNP Nemzetközi program képzése Nappali angol 1 félév ITK
Széchenyi 2020 - Magyarország Kormánya - Európai Unió, Európai Regionális Fejlesztési Alap - Befektetés a Jövőbe