Logo UAB
2020/2021

Neuroquímica

Codi: 101918 Crèdits: 6
Titulació Tipus Curs Semestre
2501230 Ciències Biomèdiques OT 4 0
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Professor/a de contacte

Nom:
Carlos Alberto Saura Antolin
Correu electrònic:
Carlos.Saura@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Grup íntegre en espanyol:
No

Equip docent

José Rodríguez Álvarez
Belen Ramos Josemaria

Prerequisits

No hi ha prerequisits oficials, però es recomanable que els alumnes hagin superat gran part de les asignatures/cursos  del grau de C. Biomèdiques o Bioquímica dels tres primers cursos.

Objectius

En el context de la Matèria Fisiologia Molecular, l´assignatura Neuroquímica està dissenyada per entendre la funció del sistema nerviós central i perifèric en condicions fisiològiques i patològiques.  Aquesta assignatura compren l´estudi dels diferents tipus cel.lulars i els factors que els regulen. L´assignatura fa èmfasi en l´ensenyament dels processos moleculars i cel.lulars implicats en el funcionament i interrelació dels diferents tipus cel.lulars del cervell.  Un punt central del temari és el coneixement dels diferents tipus i etapes de la neurotransmissió, així com  els mecanismes moleculars que regulen l´alliberament de neurotransmissors i la seva acció postsinàptica (plasticitat neuronal i expressió gènica). Es veu amb detall els procesos moleculars implicats en el metabolisme, regulació i alliberament dels neurotransmissors més comuns (glutamat, GABA, acetilcolina, catecolamines, serotonina, neuropèptids i altres), així com els seus mecanismes d´acció en la cèl.lula postsinàptica.  Finalment, s´estudien els mecanismes bioquímics i fisiopatològics implicats en algunes malalties del sistema nerviós tals com malalties neurodegeneratives i mentals. L´objectiu final de l´assignatura és aprofundir en aspects bioquímics i moleculars del funcionament del cervell en condicions fisiològiques i patològiques per a que l´alumne pugui desenvolupar un raonament critic del funcionament del sistema nerviós.

Els objectius educatius concrets d'aquesta assignatura de Neuroquímica són:

1. Conèixer l´organització anatòmica del sistema nerviós.

2. Conèixer l’organització cel.lular del sistema nerviós.

3. Adquirir una visió global dels mecanismes cel.lulars implicats en la diferenciació i funció de les cèl.lules del sistema nerviós

4. Comprendre la importància de la barrera hematoencefàlica i la compartimentalització cel.lular en el metabolisme cerebral

5. Conèixer els fonaments elèctrics i moleculars responsables de la transmissió de l'impuls nerviós.

6. Conèixer el funcionament de la sinapsi química i els processos d'emmagatzemament, alliberament, inactivació i acció dels neurotransmissors

7. Conèixer l'estructura molecular i el funcionament dels canals iònics i dels receptors de membrana dels neurotransmissors

8. Conèixer el metabolisme i acció dels principals neurotransmissors

9. Entendre els mecanismes bioquímics implicats en algunes patologies del sistema nerviós

10. Desenvolupar el raonament critic per profunditzar en qüestions científiques relacionades amb la bioquímica del sistema nerviós

Competències

  • Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
  • Actuar en l’àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
  • Actuar en l’àmbit de coneixement propi valorant l’impacte social, econòmic i mediambiental.
  • Demostrar que es coneixen els conceptes i el llenguatge de les ciències biomèdiques com cal per a seguir adequadament la bibliografia biomèdica.
  • Demostrar que es coneixen i es comprenen els processos bàsics de la vida en diversos nivells d'organització: molecular, cel·lular, tissular, d'òrgan, individual i de la població.
  • Introduir canvis en els mètodes i els processos de l’àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
  • Llegir i criticar articles científics originals i de revisió en el camp de la biomedicina, i ser capaç d'avaluar i escollir les descripcions metodològiques adequades per al treball de laboratori biomèdic.
  • Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
  • Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
  • Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
  • Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
  • Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
  • Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
  • Utilitzar els coneixements propis per a descriure problemes biomèdics, en relació amb les causes, els mecanismes i els tractaments.

Resultats d'aprenentatge

  1. Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
  2. Actuar en l’àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
  3. Actuar en l’àmbit de coneixement propi valorant l’impacte social, econòmic i mediambiental.
  4. Analitzar i identificar les alteracions funcionals, en el nivell del sistema nerviós, les cèl·lules nervioses i els neurotransmissors, que provoquen diversos tipus de patologies.
  5. Comprendre els mecanismes bàsics de la fisiologia cel·lular i tissular.
  6. Descriure les principals tècniques experimentals en neurociències i la seva utilitat en investigació bàsica i aplicada.
  7. Introduir canvis en els mètodes i els processos de l’àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
  8. Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
  9. Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
  10. Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
  11. Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
  12. Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
  13. Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
  14. Utilitzar correctament la terminologia neurocientífica i els seus llibres de text i de consulta.

Continguts

PROGRAMA:

CAPÍTOL I: FONAMENTS DEL SISTEMA NERVIOS

TEMA 1. ESTRUCTURA ANATÒMICA DEL SISTEMA NERVIÓS. Nocions sobre l´organització anatòmica del sistema nerviós central i perifèric.

TEMA 2.  ESTRUCTURA CEL·LULAR DEL SISTEMA NERVIÓS. Caracteristiques moleculars, morfològiques i funcionals de les cèl.lules del sistema nerviós: neurones i glia.

TEMA 3. HOMEOSTASI DEL SISTEMA NERVIÓS. Compartimentalització i metabolisme cel.lular. Barrera hematoencefàlica. Líquid cefaloraquidi.

CAPÍTOL II: BASES DE LA EXCITABILITAT NEURONAL

TEMA 4. BASES ELÈCTRIQUES I BIOQUÍMIQUES DE L'EXCITABILITAT NEURONAL. Transmissió elèctrica de senyals. Potencial de repòs. Potencial d'acció. Funció i estructura de canals iònics. Potencials locals i integració neuronal.

CAPÍTOL III: VISIÓ GLOBAL DE LA NEUROTRANSMISSIÓ

TEMA 5. NEUROTRANSMISSIÓ EN EL SISTEMA NERVIÓS. Tipus de neurotransmissió: química i elèctrica. Estructura, funció i morfologia de la sinapsi. Alliberament de neurotransmissors. Estructura i cicle de les vesícules sinàptiques. Processos de plasticitat associats a l'alliberament de neurotransmissors. Estructura dels receptors de neurotransmissors. Sistemes efectors i desensibilització associats a la transmissió sinàptica. Mecanismes moleculars implicats en la plasticitat neuronal.

CAPÍTOL IV: PRINCIPALS NEUROTRANSMISSORS

TEMA 6. PRINCIPALS SISTEMES DE NEUROTRANSMISSIÓ. Principals neurotransmissors: acetilcolina, catecolamines, serotonina, histamina, aminoàcids, neuropèptids i altres. Principis generals: metabolisme, emmagatzemament, inactivació, receptors i patologies del cervell associades.

CAPÍTOL V: ASPECTES NEUROQUIMICS D´ALGUNES MALALTIES NEURODEGENERATIVES  

 TEMA 7. BASES NEUROQUÍMIQUES DE MALALTIES NEURODEGENERATIVES. Malaltia d'Alzheimer. Malaltia de Parkinson. Corea de Huntington. Esclerosi lateral amiotròfica.

Metodologia

La METODOLOGIA DOCENT constarà de: 1) Classes teòriques, que inclouran tant classes de contingut teòric com seminaris de recerca; 2) Exercicis comentats d´autoaprenentatge; 3) Seminaris i 4) Pràctiques de laboratori.

1.Les classes teòriques s'impartiran en forma de classes magistrals a tot el grup, en les quals el professorat explicarà els fonaments teòrics de l´assignatura i subministrarà el material docent que cregui necesari, incloent materials per l'autoaprenentatge. El material docent per les diferents activitats es subministrarà basicament a través del Campus Virtual. La docència de les classes teòriques serà preferentment PRESENCIAL o SEMI-PRESENCIAL, dependent de les condicions sanitaries del moment, o de forma totalment TELEMATICA, via Teams o programari similar, en el cas que les condicions sanitaries (pandèmia Covid o similar) no ho permetin fer de forma presencial o les autoritats sanitaries no ho autoritzin.

2. Exercicis comentats d´autoaprenentage: En acabar cada capítol, els alumnes resoldran individualment uns casos teòrico-pràctics que haurà plantejat el professor amb antel.lació i que els alumnes entregaran previament per escrit en anglès al professor via Campus Virtual.  Els exercicis seran discutits en anglès a classe entre els companys amb la tutorització del professor. La docència d´aquesta part serà PRESENCIAL a menys que les condicions sanitaries (pandèmia Covid o similar) o autoritats sanitaries no ho pemetin fer presencialment. En aquest últim cas, la docència dels exercicis comentats es realitzarà de manera telemàtica (Teams o programari similar).

3. Seminari/Presentació oral: consistiran en una presentació oral per grups, preferentment en anglès, del contingut de les práctiques i/o casos científics o cllínics relacionats amb el temari practic-teòric. La docència d´aquesta part serà PRESENCIAL a menys que les condicions sanitaries (pandèmia Covid o similar) o autoritats sanitaries no ho pemetin i llavors es realitzaran de manera telemàtica.

4. Les pràctiques de laboratori consistiran en el disseny i realització d´un procediment experimental per resoldre una qüestió científica relacionada amb el sistema nerviós. Els alumnes realitzaran la part pràctica PRESENCIAL tutoritzats per un professor i hauran de fer posteriorment un informe de la pràctica de forma NO PRESENCIAL. Adicionalment, els alumnes podran disposar de tutories específiques. Les pràctiques de laboratori són obligatories per examinar-se i aprovar l´assignatura.  Les pràctiques de laboratori es realitzaran 1/3 PRESENCIALMENT (4 hores total;Horari: 15:00h-19:00h) en grups reduits als laboratoris de la Unitat de Bioquímica del Dept. de Bioquímica i Biologia Molecular de la Facultat de Medicina (Edifici Medicina, Torre M2) i  2/3 NO PRESENCIALS de treball personal relacionat amb la pràctica (cerca bibliogràfica, preparació resultats i informe, etc...). Cada grup d´alumnes realitzará una pràctica tutoritzada per un professor. 

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes teòriques 31 1,24 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14
Exercicis comentats d´autoaprenentage 5 0,2 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14
Pràctiques de laboratori 15 0,6 1, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14
Seminari/Presentació oral 5 0,2 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14
Tipus: Supervisades      
Preparació d´exercicis comentats 6 0,24 4, 5, 6, 13, 14
Preparació informe i presentació oral de les pràctiques de laboratori 6 0,24 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
Tutories 5 0,2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 13, 14
Tipus: Autònomes      
Estudi personal 70 2,8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14

Avaluació

Els coneixements adquirits al llarg de l'assignatura s'avaluaràn en diferents proves de manera continuada. A més, al finalitzar les clases teòriques l'alumne s'examinarà obligatòriament d'un examen final que constarà d'una prova escrita de 10 preguntes curtes de tota la matèria del curs. La nota de l'examen escrit final suposarà un 50% de la nota de l'assignatura, la resta vindrà donat per les activitats que s´hagin fet de manera continuada al llarg del curs (veure a sota). L'examen final és obligatori i unicament els alumnes suspesos podran assistir a l´examen de recuperació mantenint les notes de les activitats realitzades al llarg del curs. L'examen de recuperació mai serà per pujar nota. El "no avaluable" reflectirà la no assistència a l'examen final obligatori.  

Format de les avaluacions:

Examen escrit final:

L'examen escrit obligatori constarà de 10 preguntes curtes que els alumnes hauran de contestar de manera individualitzada en aproximadament ½ pàgina cadascuna d´elles. En aquesta prova es pot preguntar sobre qualsevol part de l'assignatura que s'hagi donat explicitament o tingui relació amb les classes teòriques, exercicis comentats, pràctiques o seminaris.  La nota del examen escrit comptabilitzarà un 50 % de la nota final. A menys que les condicions i autoritats sanitaries no ho permetin l´examen final escrit es realitzarà de manera PRESENCIAL.

Exercicis comentats d´autoaprenentage:

Exercicis que es realitzaran durant el curs a classe en horari de les pràctiques d´aula  constaran de clases d'autoaprenentatge tutoritzades. L'avaluació es farà mitjançant proves escrites en anglès que pretenen reflectir l'assoliment de competències, a més del coneixement de concepts explicats a les classes teòriques. Cadaexercici tindrà una nota d´1 a 10. La nota global d´aquests exercicis comptabilitzarà un 20 % en la nota final.

Pràctiques de laboratori:

Les pràctiques de laboratori són obligatories. L'avaluació de les pràctiques comprendrà la realització de la part pràctica de laboratori utilitzant metodologia experimental (PRESENCIAL) i la cerca d´informació i realització de l´informe o memòria escrita dels resultats obtinguts (NO PRESENCIAL). La nota de pràctiques correspondrà a un 15% de la nota final de l´assignatura. L'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan l'absència sigui superior al 20% del temps presencial.

 - Seminaris/Presentacions orals:

Cada grup d´alumnes exposarà oralment de forma PRESENCIAL a classe i davant la resta d'alumnes i professors els resultats obtinguts en les pràctiques de laboratori o de casos clinics o científics que hagin realitzat. Els alumnes i professors podran realitzar preguntes i aquests últims avaluaran la presentació de cada alumne de forma individualitzada. La nota del  seminari correspondrà a un 15 % de la nota final. En cas que les condicions sanitaries per pandemia o Covid no ho permetin llavors es realitzaria la presentació de manera telemàtica.

Requisists per aprovar: Per aprovar l'assignatura caldrà que la nota final de l'assignatura sigui igual o superior a 5 sobre 10. Serà també imprescindible obtenir almenys 4.5 sobre 10 punts a l'examen escrit final.

Càlcul de la nota final:La nota final de l'assignatura es calcularà de la següent manera: la nota de l'examen final escrit serà el 50 % de la nota final de l´assignatura, mentre quela nota dels exercicisd'avaluació continuada (exercicis comentats, pràctiques de laboratori i seminaris) representarà el 50% de la nota final de l´assignatura.

Recuperació:

L'unica activitat d'avaluació recuperable es l'examen escrit, mentre que els exercicis comentats, pràctiques de laboratori i seminaris NO són recuperables. Aquells alumnes que no hagin superat l´examen escrit amb una nota igual o superior a 4.5 sobre 10 tindran dret a unaprova de recuperació escrita.Els alumnes suspesos podran sotmetre's voluntàriament a aquesta prova, la nota de la qual substituirà a l'obtinguda a l'examen escrit final i serà inapelable. La nota final de l´assignatura será calculada com es detalla en l´apartat anterior de Càlcul de la nota final. En cap cas, l'examen de recuperació donarà dret a matrícula d Honor.

Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qüalificació final.

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Examen Final 50 % de la nota final 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14
Exercicis comentats 20 % de la nota final 2 0,08 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 14
Pràctiques de laboratori 15 % de la nota final 1 0,04 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14
Seminaris 15 % de la nota final 1 0,04 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14

Bibliografia

LLIBRES

BASIC NEUROCHEMISTRY. Principles of Molecular, Cellular, and Medical Neurobiology (Eight edition) 2012.  Scott T. Brady, George J. Siegel, R. Wayne Albers and Donald L. Price. Elsevier Academic Press. http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123749475 

NEUROSCIENCE. (5th edition) 2012. D Purves, GJ Augustine, D Fitzpatrick, WC Hall, AS LaMantia, LE White. Sinauer Associates, Inc.

http://sites.sinauer.com/neuroscience5e/

FUNDAMENTAL NEUROSCIENCE (4th Edition) (2012). Squirre, LR, Berg, D., Bloom, F., du Lac, S., Gosh, A. and Spitzer, N. Academic Press, Elsevier Science.

MOLECULAR NEUROPHARMACOLOGY. (2nd edition) 2009.  EJ Nestler, SE. Hyman, RC. Malenka. McGraw-Hill Medical.

PRINCIPIOS DE NEUROCIENCIA (2001) (4ª edició). E.R. Kandel, J.H. Schwartz & T.M. Jessell. McGraw-Hill Interamericana

CELLULAR AND MOLECULAR NEUROPHYSIOLOGY (2008) (3a Edició). C. Hammond. Elsevier.

 

RECURSOS ELECTRONICS: Videos reals i animats 

JoVe

https://www.jove.com

https://www.jove.com/education/5/neuroscience

https://www.jove.com/research/journal/neuroscience