Neuroanatomie en neurofysiologie

Neuroanatomy and Neurophysiology

9 EC

Semester 2, periode 5

5102VNAN9Y

Eigenaar Bachelor Psychobiologie
Coördinator dr. J.A. Gorter
Onderdeel van Bachelor Psychobiologie, jaar 1

Studiewijzer 2018/2019

Globale inhoud

Deze cursus is gemaakt voor eerstejaarsstudenten Psychobiologie en duurt 9 weken (met 1 week onderbreking). Tijdens de cursus worden de basisprincipes van de anatomie en fysiologie van de hersenen behandeld. Bij de anatomie wordt ook speciale aandacht geschonken aan de anatomische structuren die betrokken zijn bij de regulatie en aansturing van de motoriek. Tevens wordt er een aantal voorbeelden gegeven van homeostatische processen (dag‐nacht ritme, eetgedrag en hormoonafgifte).

Neuroanatomie: Allereerst zal stilgestaan worden bij de globale opbouw van de hersenen bij vertebraten. Hierbij worden zowel de macrostructuur als enkele belangrijke transmittersystemen binnen de hersenen besproken. Naast een inleidend theoretisch kader zal de stof vooral ook praktisch worden verwerkt. Hiervan maken een snijpracticum, microscopisch practicum en computer ondersteunend onderwijs deel uit.

Neurofysiologie: Er wordt kennis opgedaan van de natuurkunde achter de biologie, met name m.b.t. elektriciteit, ionstromen en celmembranen, het voortgeleiden van een actiepotentiaal, synaptische integratie en neuronale netwerken. De bijbehorende practica behelzen een computermodel over membraanpotentialen, actiepotentiaal en synaptische potentialen en een nat prakticum waarin aktiepotentialen gemeten worden van een reuzenaxon uit de regenworm.

In het 2e gedeelte komen ook de moleculaire cellulaire eigenschappen van plasticiteit (o.a. leer en geheugenprocessen) aan de orde (bv. lange termijn potentiatie) en een ziekteproces als epilepsie.

Motoriek: De organisatie van het motorisch systeem staat centraal. Zowel de centrale aansturing als de perifere actoren zullen aan bod komen waarbij de betrokkenheid van de motor cortex, de basale ganglia, de hersenstamcentra, het cerebellum en het ruggenmerg zullen worden behandeld. Daarnaast zal aandacht worden besteed aan de neuronale netwerken die betrokken zijn bij de uitvoering van de motorpatronen. Als pathofysiologie van het motorisch systeem komen de ziekte van Parkinson en de ziekte van Huntington aan de orde. Er zijn twee dagdelen gewijd aan een practicum.

Naast de neurotransmissie zal ook de signalering via hormonen en homeostatische regulatie van processen behandeld worden

Homeostase: Regulatie van processen door negatieve terugkoppeling. Speciale aandacht wordt geschonken aan de hersenstructuren die betrokken zijn bij temperatuurregulatie, dag-nacht ritme, eetgedrag en hormoonafgifte. De verstoorde hormoonafgifte wordt uitgelegd aan de hand van de stress response. Vele ziekten ontstaan door een verstoring van homeostatische processen.

Studiemateriaal

Literatuur

  • Verplicht boek: Neuroscience, 5th or 6th edition Purves et. al. Sinauer, 2019 (ISBN: 978-1605358413)

  • Facultatief boek: Sesam Atlas van de anatomie / 3 Zenuwstelsel en zintuigen. W. Kahle. Thieme Meulenhoff. Op de practicumzalen zijn atlassen beschikbaar.

Syllabus

  • De reader is beschikbaar op CANVAS.

Practicummateriaal

  • Labjas

Software

  • Matlab 2012 of hoger

Overig

  • CANVAS

Leerdoelen

Aan het eind van het vak kan de student:

  • de algemene principes van de bouw van het centraal zenuwstelsel (CZS) benoemen en een vergelijking maken van het CZS tussen mens en rat
  • een aantal technieken benoemen die gebruikt worden bij hersenonderzoek en uitleggen hoe deze technieken bij kunnen dragen aan ons begrip van hoe de hersenen werken
  • de belangrijkste principes van de elektriciteitsleer samenvatten
  • uitleggen hoe de evenwichtspotentiaal en de membraanpotentiaal tot stand komt en de juiste formules hanteren
  • de belangrijke fases van een actiepotentiaal beschrijven en samenvatten hoe de actiepotentiaal voortgeleiding werkt
  • het principe en de werking van neuron-neuron communicatie (synaptische en elektrische transmissie) samenvatten
  • de cellulaire mechanismen van leer en geheugenprocessen kunnen uitleggen
  • mogelijke oorzaken en cellulaire mechanismen van epilepsie kunnen noemen en uitleggen hoe de ziekte bestreden kan worden
  • de organisatie van de aansturing en de uitvoering van motoriek benoemen
  • oorzaak en effecten geven van motorische stoornissen (Parkinson, Huntington, ALS)
  • principes van homeostatische processen (eetgedrag, temperatuurregulatie en hormoonafgifte) uitleggen en de hersengebieden benoemen die betrokken zijn
  • elektrische signalen van een reuzenaxon afleiden en deze signalen juist interpreteren
  • uitleggen hoe de membraanpotentiaal en actiepotentiaal tot stand komt en de juiste formules hanteren mbv computerprogramma
  • respectvol omgaan met dierlijk materiaal
  • samenwerken met 1 of meer medestudenten

Onderwijsvormen

  • Hoorcollege
  • (Computer)practicum
  • Zelfstudie
  • Laptopcollege

·         Hoorcolleges

·         Laptoppracticum (verplicht). Er wordt aan de hand van computermodellen uitgelegd hoe de membraanpotentiaal, de aktiepotentiaal en de synaptische potentiaal werken

·         Practica (verplicht);
Anatomie: er wordt met gefixeerd dierlijk materiaal gewerkt (microscopie).
In het fysiologie snijpracticum wordt aan het reuzenaxon van de regenworm gemeten.

 

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit

Aantal uur

Deeltoets

4

Hoorcollege

34

Laptopcollege

8

Practicum

36

Zelfstudie

170

Totaal 9 EC x 28 uur

252

 

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

  • Deelname aan alle practica, computerpractica, veldwerk en werkcolleges in het curriculum is verplicht en de student dient zich op deze bijeenkomsten terdege voor te bereiden.

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanwezigheid bij de hoorcolleges wordt sterk aanbevolen. Voor de practica (inclusief LC) geldt een strikte aanwezigheidsplicht. Je mag gedurende het hele programma geen practicum missen. Er is voor de eerste deeltoets nog een mogelijkheid om maximaal 2 practica onderdelen in te halen.

Toetsing

Onderdeel en weging Details

Eindcijfer

50%

deeltentamen 1

50%

deeltentamen 2

Halverwege en aan het eind van de cursus wordt er een deeltentamen afgenomen. Tijdens de anatomiepractica worden de vaardigheden van de student enkele malen beoordeeld. Een voldoende beoordeling is voorwaarde voor de toekenning van het eindcijfer van de cursus. Studenten die een onvoldoende beoordeling hebben voor het practicum kunnen het practicum pas herkansen in het volgende studiejaar. Deel van de practicumstof wordt ook behandeld tijdens de colleges en wordt ook getoetst in de deeltentamens.

Bij dit vak waarbij de tentaminering middels 2 deeltentamens
plaatsvindt, wordt 1 tentamencijfer gegeven. Er mag dus gecompenseerd worden tussen de
deeltentamens. Hieronder volgt een voorbeeldberekening voor een cijfer over 2
deeltentamens met elk 22 MC-vragen en 10 punten aan open vragen. Cijfers bij twee
deeltentamens met een andere verhouding aan MC-vragen en open vragen worden op
equivalente wijze berekend.
Het tentamencijfer over 2 deeltentamens met elk 22 MC-vragen en 10 punten aan open
vragen wordt als volgt berekend:
Cijfer mc:
((totaal_aantal_vragen_goed_ van_deeltentamen_1+2) - gokkans) / ((totaal_aantal_vragen_
deeltentamen_1+2) - gokkans) * 8
- totaal_aantal_vragen_ deeltentamen_1+2 = 44
- gokkans = 0.25 * totaal_aantal_vragen_ deeltentamen_1+2 = 11
Kortom:
- ((totaal_aantal_vragen_goed_ van_deeltentamen_1+2) – 11) /33) * 8
Cijfer open vragen:
Aantal punten voor open vragen / Totaal aantal punten voor open vragen * 2
- Totaal aantal punten voor open vragen = 20
(10 punten voor deeltentamen 1, 10 punten voor deeltentamen 2)
Kortom:
- (aantal punten voor open vragen / 20) * 2
Tentamencijfer over 2 deeltentamens:
Tentamencijfer over 2 deeltentamens = cijfer mc + cijfer open vragen

Bij > 5,5 gemiddeld en voldoende bij practicum ben je geslaagd

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

Opdrachten

practicum

  • Tijdens het practicum wordt gecheckt:

     

      • Of je de huiswerkopdrachten hebt gemaakt
      • Of je de tekenopdrachten hebt gemaakt
      • Of je de invulopdrachten allemaal hebt gemaakt
      • Of je goed samenwerkt met je medestudent (tijdens wormenpracticum

     

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Weeknummer Onderwerpen Studiestof
1 elektriciteitsleer huiswerkopdracht
1  anatomie practicum 1  huiswerkopdrachten
2 anatomiepracticum 2-3 huiswerkopdrachten
4    
5    
6    
7    
8    

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Eindtermen

Deze cursus draagt bij aan de volgende eindtermen van de opleiding Psychobiologie:

1) Kennis en Inzicht

De bachelor heeft kennis van en inzicht in

  • 1a. De ontwikkeling en de werking van het brein op alle niveaus door integratie van biologische en psychologische concepten en de totstandkoming hiervan door  onderzoek.
  • 1b. De basisprincipes uit de vakgebieden genetica, moleculaire celbiologie, (neuro)fysiologie en -anatomie, cognitieve psychologie, ontwikkelingsbiologie en - psychologie, evolutie en gedrag en computationele psychobiologie. 
  • 1c. Het ontstaan van mentale stoornissen en hoe kennis in deze stoornissen kan bijdragen aan begrip van de werking van de hersenen of hoe het disfunctioneren van de hersenen inzicht kan geven in  neurologische, psychiatrische en psychologisch aandoeningen en hoe deze aandoeningen bijdragen aan begrip van de werking van de hersenen.
  • 1d. De grondslagen van de beroepsethiek en wetenschapsfilosofie.

 

2) Toepassen Kennis en Inzicht

De bachelor:

  • 2a. kan onderbouwen welke onderzoekstechnieken nodig zijn om onderzoeksvragen binnen het wetenschapsgebied Psychobiologie te beantwoorden en kan uitleggen wat de bijdragen en beperkingen van deze onderzoekstechnieken zijn.
  • 2b. Kan relevante bèta-disciplines (wis-, natuur- en scheikunde en informatica  toepassen, waar ondersteunend voor begrip van de werking van het brein
  • 2c. kan onder begeleiding wetenschappelijk onderzoek met proefpersonen, relevante (proef)dieren en materiaal van biologische oorsprong ontwerpen, uitvoeren, analyseren en evalueren.
  • 2d.gaat professioneel en ethisch verantwoord om met proefpersonen, (proef)dieren en materiaal van biologische oorsprong.

     

3) Oordeelsvorming

De bachelor:

  • 3a. Kan relevante literatuur en data verzamelen, organiseren, kritisch selecteren, interpreteren en benutten.
  • 3b. Kan kritisch reflecteren op psychobiologische vraagstukken, mede gebaseerd op relevante maatschappelijke, wetenschappelijke of ethische aspecten.
  • 3c. Kan zelfstandig tot weloverwogen en beargumenteerde afwegingen, oordelen en beslissingen komen.
  • 3d. Kan een creatief denkproces doorlopen om psychobiologische vraagstukken op te lossen.

4) Communicatie

De bachelor:

  • 4a. Kan op een respectvolle en wetenschappelijk integere manier mondeling en schriftelijk communiceren over (zelf uitgevoerd) onderzoek in wetenschappelijk Nederlands en Engels.
  • 4b. Kan een beargumenteerde bijdrage leveren aan wetenschappelijke discussies.

5) Leervaardigheden

De bachelor:

  • 5a. Heeft een academische houding ontwikkeld: handelt objectief, betrouwbaar, integer, nieuwsgierig en leergierig.
  • 5b. Kan reflecteren op eigen gedrag en dit gedrag desgewenst aanpassen
  • 5c. Kan feedback geven en verwerken, samenwerken en projectmatig denken en handelen
  • 5d. Kan zich in een of meerdere zelfgekozen deelgebied(en) verdiepen of verbreden.
  • 5e. Kan reflecteren op studieloopbaan om weloverwogen keuzes te maken voor een vervolgtraject.51.

Aanvullende informatie

Dit vak sluit aan op Introductie Psychobiologie, Neurofilosofie en Cognitieve Psychologie en Celbiologie

De colleges over hormoonregulatie en homeostase worden ook geïllustreerd aan de hand van tekstonderdelen uit twee boekhoofdstukken die op CANVAS beschikbaar zijn.

Bij Neurofysiologie worden werkgroepen of practica gegeven, waarin de studiestof geïllustreerd wordt. Bij deze practica/werkgroepen is aanwezigheid verplicht en er worden verplichte invulopdrachten gemaakt die je abij ieder practicum moet laten checken door de assistenten. De toetsing van de leerdoelen vindt plaats tijdens het schriftelijke tentamen.

Verwerking vakevaluaties

De anatomiepractica zijn aangepast n.a.v. vakevaluatie 2017/2018.

De thuiswerkopdrachten zijn ingekort

 

Contactinformatie

Coördinator

  • dr. J.A. Gorter

Docenten

  • Dr. J. Dawitz
  • Dr. J.A. Gorter
  • dr. Z.L. Haberham
  • dr. R.B. de Heus
  • prof. dr. A. Kalsbeek
  • dr. H.J. Krugers
  • dr. A.B. Mulder
  • dr. T.R. Werkman
  • dr. L. Koenders