Obiettivo del corso è l'acquisizione delle nozioni e dei concetti per la rappresentazione dei diversi livelli del controllo motorio (riflessi, locomozione, equilibrio e postura, movimento volontario), delle funzioni percettive (sensibilità somatica esterocettiva e propriocettiva, sensibilità labirintica, vista, udito) e degli aspetti cognitivi e emotivi rilevanti per il controllo motorio.

1. Organizzazione generale anatomica e funzionale del sistema nervoso.

2. Neurobiologia.

2.1. Citologia del neurone. 2.2. Elettrofisiologia. 2.2.1. Potenziale di membrana. 2.2.2. Potenziali locali. 2.2.3. Potenziale d'azione. 2.3. Sinapsi. 2.3.1. Sinapsi elettriche. 2.3.2. Sinapsi chimiche: meccanismo presinaptico. 2.3.3. Meccanismo post-sinaptico. 2.3.4. Recettori postsinaptici ionotropi. 2.3.5. Recettori postinaptici metabotropi. 2.3.6. Principali neurotrasmettitori. 2.4. Glia. 2.4.1. Tipi di cellule gliali. 2.4.2. Funzioni delle cellule gliali. 2.5. Integrazione neuronale. 2.5.1. Sommazione spaziale e temporale. 2.5.2. La distribuzione delle sinapsi nel neurone. 2.5.3. Il cono di emergenza dell'assone. 2.6. Plasticità sinaptica. 2.6.1. Le forme di plasticità sinaptica a breve termine. 2.6.2. Long term potentiation e long term depression.

3. Percezione.
3.1. Principi generali. 3.1.1. Organizzazione generale della funzione percettiva. 3.1.2. Il problema della veridicità e della completezza della percezione.3.1.3. Recezione e percezione. 3.1.4. Concetto generale di campo recettivo.

3.2. I recettori di senso. 3.2.1. Classificazioni in base alla struttura, al tipo di energia dello stimolo (meccanici, elettromagnetici, chimici, termici), alla provenienza dello stimolo (proprio-, estero-, entero-cettori). 3.2.2. Recezione e trasduzione. 3.2.3. Qualità dello stimolo codificate alla periferia: modalità, intensità, localizzazione spaziale, collocazione temporale.

3.3. Visione.3.3.1. La struttura dell'occhio. 3.3.2. I mezzi diottrici. 3.3.3. Elementi di ottica geometrica e formazione dell'immagine retinica. 3.3.4. La retina: struttura cellulare, fovea. 3.3.5. I fotorecettori: coni e bastoncelli. 3.3.6. Fototrasduzione. 3.3.7. L'elaborazione retinica: campi recettivi gangliari centro-on e centro-off. 3.3.8. La codifica del colore. 3.3.9. Le vie ottiche e il chiasma ottico. 3.3.10. Organizzazione del corpo genicolato laterale. 3.9.11. La corteccia visiva primaria: colonne di orientamento, colonne di dominanza oculare, blob. 3.9.12. Via del "cosa" e via del "dove".

3.4. Udito. 3.4.1. Orecchio esterno e orecchio medio. 3.4.2. La coclea. 3.4.3. L'organo di Corti: recezione e trasduzione dello stimolo acustico. 3.4.4. La codifica delle frequenze. 3.4.5. Le vie acustiche. 3.4.6. Organizzazione funzionale della corteccia uditiva.

3.5. Sensibilità somatica. 3.5.1. Sensibilità tattile. 3.5.1.1. I recettori tattili. 3.5.1.2. Le vie della percezione tattile. 3.5.1.3. La corteccia somestesica e l'elaborazione corticale. 3.5.2. La propriocezione. 3.5.2.1. I propriocettori muscolari (fuso neuromuscolare e organo muscolo-tendineo di Golgi) e articolari. 3.5.2.2. Le vie della sensibilità propriocettiva. 3.5.2.3. L'elaborazione corticale. 3.5.3. Il dolore. 3.5.3.1. I recettori del dolore. 3.5.3.2. Le vie del dolore e il loro significato funzionale: spino-talamica, spino-reticolo-talamica, spino-reticolare, spino-mesencefalica, spino-ipotalamica. 3.5.3.3. Il controllo della percezione del dolore. 3.5.4. La percezione termica.

3.6. La sensibilità vestibolare. 3.6.1. Apparato vestibolare. 3.6.2. Organi ampollari e organi otolitici. 3.6.3. Trasduzione. 3.6.4. Le vie vestibolari.

4. Controllo motorio.

4.1. Principi di organizzazione funzionale: l'organizzazione gerarchica del controllo motorio.

4.2. Innervazione del muscolo scheletrico. 4.2.1. Il motoneurone alfa. 4.2.2. Il concetto di unità motoria. 4.2.3. Il reclutamento delle unità motorie e il controllo della forza a livello spinale.

4.3. Riflessi. 4.3.1. Definizione. 4.3.2. Il riflesso da stiramento e il suo ruolo nella statica e nella dinamica. 4.3.3. Riflessi polisinaptici e polisegmentali. 4.3.4. Il ruolo degli interneuroni. 4.3.5. Inibizione dei riflessi.

4.4. Generatori centrali di pattern motori (CPG). 4.4.1. Struttura e localizzazione dei CPG. 4.4.2. Controllo discendente e riflesso dei CPG.

4.5. Equilibrio e postura. 4.5.1. I riflessi vestibolari. 4.5.2. I riflessi propriocettivi. 4.5.3. Funzione del vestibolocerebello.

4.6. Movimento volontario. 4.6.1. Definizione. 4.6.2. Aree corticali motrici. 4.6.2.1. Area motrice primaria: localizzazione; afferenze; efferenze; organizzazione; somatotopia; la programmazione del movimento; la codifica della direzione del movimento; la codifica della forza. 4.6.2.2. Area premotoria: localizzazione; suddivisioni nei primati; afferenze; efferenze; l'ideazione del movimento; i neuroni specchio. 4.6.2.3. Area motoria supplementare: localizzazione; afferenze; efferenze; l'attuazione di schemi motori. 4.6.3. Nuclei della base. 4.6.3.1. Anatomia topografica e connessioni. 4.6.3.2. Circuito diretto e circuito indiretto e loro significato funzionale. 4.6.4. Cervelletto. 4.6.4.1. Architettura della corteccia cerebellare. 4.6.4.2. I nuclei del cervelletto. 4.6.4.3. La partizione funzionale. 4.6.4.4. Spinocerebello. 4.6.4.5. cerebrocerebello.

4.7. Apprendimento motorio e memoria motoria. 4.7.1. Definizione. 4.7.2. Tassonomia della memoria. 4.7.3. Ruolo del cervelletto. 4.7.4. Ruolo del sonno nel consolidamento.

4.8. La corteccia prefrontale. 4.8.1. Partizione della corteccia prefrontale. 4.8.2. Ruolo della corteccia prefrontale nel comportamento motorio.

In accordo con i Descrittori di Dublino, alla fine del corso e per il superamento dell'esame, lo studente dovrà dimostrare di:

1. Aver raggiunto una conoscenza e una capacità di comprensione della Fisiologia umana che gli permetta di impostare la discussione di problematiche teoriche in modo logico e completo;

2. Saper impostare la trattazione di problemi applicativi nell'ambito della fisiologia dell'esercizio, utilizzando le conoscenze della fisiologia umana;

3. Saper valutare in modo autonomo e motivato eventuali opinioni diverse su aspetti problematici della fisiologia umana;

4. Saper esporre in lingua italiana corretta e con proprietà di linguaggio le proprie conoscenze;

5. Dimostrare di aver raggiunto una buona capacità di apprendimento, non solo in forma di memorizzazione delle informazioni studiate, ma anche in forma di organizzazione di un proprio pensiero intorno a tali informazioni.

Colloqui individuali (a richiesta)

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Testi di studio

E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessell, S.A. Siegelbaum, A.J. Hudspeth, Principi di neuroscienze, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, IIV edizione italiana, 2014.

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

I prerequisiti per lo studio della neurofisiologia sono: la conoscenza della neurobiologia cellulare (citologia del neurone, trasporti di membrana, elettrofisiologia, sinapsi) e della neuromorfologia (neuroistologia e neuroanatomia).