Анатомия и физиология центральной нервной системы

Бакалавриат 2020/2021

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Психология)

Направление: 37.03.01. Психология

Кто читает: Департамент психологии

Где читается: Факультет социальных наук

Когда читается: 1-й курс, 1-4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Назарова Мария Александровна, Павлова Анна Александровна, Тимофеева Мария Олеговна

Язык: русский

Кредиты: 7

Контактные часы: 126

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Учебная программа предназначена для студентов 1 курса бакалавриата по специальности «Психология». Целью дисциплины является формирование знаний об основных принципах строения и функционирования мозга на системном, органном, тканевом и клеточном уровнях. В ходе изучения программы студенты изучают организацию нервной системы, подходы к изучению ее структуры и функций, основы морфологии и физиологии нервной ткани, клеток, электрофизиологию нейронов и нейромедиаторные системы мозга; знакомятся с базовыми сведениями о воздействии на мозг фармакологических и токсических веществ, получают информацию о физиологической роли основных отделов мозга с акцентом на структуры больших полушарий, а также изучают организацию основных систем мозга – сенсорных (включая основные органы чувств), двигательной, лимбической (включая обучение, память и формирование поведения). Инструменты для освоения дисциплины включают схемы и таблицы, обучающие тесты и изображения, в том числе трехмерные реконструкции отдельных мозговых структур, а также нейровизуализационные данные и образцы результатов нейрофизиологических методов. Изучение дисциплины базируется на школьных знаниях об анатомии и физиологии человека и биологии клетки и является фундаментом для дальнейшего изучения в курсе психологии таких прикладных дисциплин, как психофизиология, общая психология, клиническая психология и других. В рамках программы предусмотрены лекции, семинарские и практические занятия с визуальными средствами обучения для упорядочивания узнаваемой информации и тренировки практического использования полученных знаний. Структура программы включает четыре модуля: 1. Введение в анатомию и физиологию нервной системы (методология анатомии и физиологии, организация нервной системы, ее развитие и эволюция). 2. Функциональная анатомия нервной системы (рассмотрение отделов ЦНС с позиции физиологических функций). 3. Базисная нейрофизиология (организация нервной ткани, базовые сведения о цитологии, строение и электрофизиология нейронов, передача нервных импульсов, нейромедиаторные системы). 4. Системная нейроанатомия и нейрофизиология (функциональная организация ЦНС в свете функций движения, чувствительности, обучения и формирования поведения). Итоговая оценка по дисциплине определяется итоговым экзаменом, промежуточным контролем знаний в конце каждого модуля, а также активностью студентов на семинарах и практических занятиях и посещаемостью.

Цель освоения дисциплины

Усвоение знаний по анатомии и физиологии нервной системы человека и позвоночных животных, а также основ для практического применения этих знаний
Умение применять знания по анатомии и физиологии нервной системы для понимания закономерностей высшей нервной деятельности человека, а также генеза психоневрологических заболеваний
Формирование научного мировоззрения по вопросам о роли и месте знания анатомии и физиологии нервной системы в системе нейробиологических наук. Эта цель особенно важна в рамках реалистического понимания происхождения и развития психических способностей человека и животных, поскольку прогнозируемость психических процессов построена на материальном анатомическом субстрате нервной системы, которая является структурной основой для осуществления психических функций.

Планируемые результаты обучения

Знает основные методы нейровизуализации и принципы их работы
Свободно пользуется анатомической терминологией
Дает определения цитологических терминов и понятий
Знает основные клеточные органеллы и их свойства.
Дает определения основных терминов, описывающих устройство нервной ткани
Знает основные классификации клеток нервной ткани и их свойства
Знает классы веществ, способных преодолеть гематоэнцефалический барьер
Дает определения основных терминов и понятий, описывающих эволюцию и онтогенез нервной системы
Знает основные классификации и модели развития нервной системы в фило- и онтогенезе
Дает определения основных анатомических терминов и понятий
Знает основные классификации нервной системы
Узнает на изображениях отделы головного мозга
Знает основные отделы спинного мозга и их функции
Узнает структуры спинного мозга на изображениях
Знает основные отделы ствола головного мозга и их функции
Узнает структуры ствола головного мозга на изображениях
Узнает структуры промежуточного мозга на изображениях
Знает основные отделы промежуточного мозга и их функции
Дает определения основных терминов и понятий, описывающих структуры и функции больших полушарий
Знает основные отделы коры больших полушарий мозга, их функции и классификации
Определяет структуры больших полушарий на изображениях
Дает определения основных терминов и понятий, описывающих лимбическую систему
Знает основные структуры лимбической системы и их функции
Опознает структуры лимбической системы на изображениях
Дает определения основных терминов и понятий, описывающих электрофизиологию нейрона
Знает виды и механизмы формирования мембранных потенциалов
Дает определения основных терминов и понятий, описывающих синаптическую передачу
Описывает этапы передачи информации в химическом и электрическом синапсе
Знает и называет основные внутриклеточные сигнальные пути
Знает основные классификации рецепторов и их свойства
Знает основные классы психотропных препаратов и механизмы их действия
Знает основные виды и механизмы действия нейромедиаторов
Дает определения основным терминам и понятиям, описывающим работу и устройство сенсорных систем
Знает основные классификации и модели устройства сенсорных систем
Дает определения основным терминам, описывающим работу соматосенсорной системы
Называет основные отделы соматосенсорной системы
Дает определения основным терминам и понятиям, описывающим работу зрительной системы
Знает основные отделы зрительной системы
Дает определения основным терминам и понятиям, описывающим работу слуховой и вестибулярной систем
Знает основные отделы слуховой и вестибулярной сенсорных систем
Дает определения основным терминам и понятиям, описывающим работу обонятельной и вкусовой систем
Знает основные отделы вкусовой и обонятельной сенсорных систем
Дает определения основным терминам и понятиям, описывающим работу двигательной системы
Знает основные отделы и классификации двигательной системы

Содержание учебной дисциплины

Введение в анатомию и физиологию нервной системы
Место нейроанатомии и нейрофизиологии в системе нейронаук. Основы анатомической терминологии. Уровни организации организма человека: клеточный, тканевой, органный, системный. Интегративная и регуляторная функции нервной системы. Взаимодействие нервных и гуморальных механизмов регуляции. Биофизические основы нейровизуализационных и нейрофизиологических методов (КТ, МРТ, фМРТ, ЭЭГ, МЭГ и т.д.)
Введение в цитологию. Строение и функции клеточных мембран
Функции органелл. Цитоскелет. Биосинтез белка. Деление клеток. Свойства клеточных мембран. Классификация мембранных белков. Межклеточные контакты. Трансмембранный транспорт. Осмос. Экзоцитоз и эндоцитоз. Внутриклеточные сигнальные пути.
Нервная ткань. Гематоэнцефалический барьер
Серое и белое вещество нервной системы. Нейроны и глия. Нейрон – основная структурная и функциональная единица нервной ткани. Особенности морфологии и ультраструктуры нервных клеток, их отростков, межклеточных контактов. Классификация нейронов. Строение нервных волокон и нервов. Глиальные клетки: строение и функции. Астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты, микроглия. Гематоэнцефалический барьер. Миелиновая оболочка. Организация серого и белого вещества.
Эволюция нервной системы. Пре- и постнатальное развитие нервной системы человека
Возникновение нервной системы у многоклеточных животных. Основные типы нервной системы у беспозвоночных. Основные направления эволюции нервной системы и отделов головного мозга. Сравнительная анатомия ЦНС у различных классов позвоночных животных. Периоды внутриутробного развития. Понятие о зародышевых листках. Эмбриональная закладка нервной системы. Нервная пластинка, нервная трубка. Развитие основных отделов нервной трубки. Стадия трех мозговых пузырей. Стадия пяти мозговых пузырей. Выпячивания и выросты нервной трубки. Мозговые изгибы. Формирование полушарий и желудочков мозга. Система ликвороциркуляции.Миграция, пролиферация и дифференцировка нейробластов. Эмбриогенез спинного мозга. Нервный гребень и его производные. Постнатальное развитие мозга. Постнатальный нейрогенез. Нейропластичность.
Обзор анатомии нервной системы
Центральная и периферическая нервная система. Соматическая и вегетативная нервная система. Позвоночник, череп, оболочки головного мозга. Кровоснабжение мозга. Спинной мозг. Отделы головного мозга: ствол (продолговатый мозг, мост, средний мозг), мозжечок, промежуточный мозг, конечный мозг (большие полушария).
Спинной мозг и вегетативная нервная система
Внешняя анатомия спинного мозга. Белое и серое вещество. Сегментарное строение спинного мозга. Функции ядер серого вещества. Проводящие пути белого вещества. Двигательные (пирамидные и экстрапирамидные) и чувствительные (экстеро-, проприо- и интероцептивные) проводящие пути. Вегетативная нервная система. Симпатический и парасимпатический отделы, их ядра в головном и спинном мозге. Сравнение соматической и вегетативной рефлекторной дуги. Эффекты симпатической и парасимпатической иннервации органов.
Анатомия и физиология ствола головного мозга
Отделы ствола: продолговатый мозг, мост, мозжечок. Общий план строения ствола (крыша, покрышка, основание). Виды ядер ствола мозга (черепных нервов, добавочные моторные и сенсорные, ретикулярные). Восходящие и нисходящие пути. Продолговатый мозг, мост и средний мозг: ядра, проводящие пути, перекресты, физиологические функции. Физиологические центры ствола.
Анатомия и физиология промежуточного мозга
Таламус и метаталамус. Классификация ядер. Проекции ядер таламуса на кору. Субталамус. Эпиталамус. Гипоталамус: классификация ядер (передняя, средняя и задняя группы) и их физиологические функции. Анатомическая и функциональная связь гипоталамуса и гипофиза. Гормоны передней и задней доли гипофиза. Связь нервной, эндокринной и иммунной системы. Неэндокринные функции гипоталамуса.
Функциональная анатомия коры больших полушарий.
Кора больших полушарий: неокортекс и аллокортекс, супралимбическая и лимбическая кора. Доли: лобная, теменная, височная, затылочная, островковая, лимбическая; их границы и состав (борозды и извилины). Цитоархитектоника коры. Поля Бродмана. Первичные, вторичные и третичные корковые центры. Основные функциональные центры коры (моторные, сенсорные, речевые).
Лимбическая система
Лимбическая доля: поясная извилина, перешеек, парагиппокампальная извилина. Обонятельный мозг: обонятельные нити, обонятельная луковица, тракт, обонятельный бугорок. Прилежащее ядро, ядра прозрачной перегородки. Крючок парагиппокампальной извилины. Миндалевидный комплекс. Гиппокампальная формация. Большой лимбический круг. Связи миндалевидного комплекса, гиппокампальной формации, гипоталамуса и коры.
Потенциал покоя и потенциал действия
Мембранный потенциал. Потенциал покоя. Аксональный транспорт. Потенциал действия. Рефрактерность. Классификация нервных волокон и их функции. Дегенерация и регенерация нервных волокон. Нейротрофины.
Физиология синапсов
Электрические и химические синапсы. Классификация синапсов. Жизненный цикл нейромедиатора. Возбуждающие и тормозные нейромедиаторы. Возбуждающий и тормозный постсинаптические потенциалы.
Внутриклеточные сигнальные пути.
Функции мембранных белков. Внутриклеточные и мембранные рецепторы. Ионотропные и метаботропные рецепторы. Понятие о лигандах, агонистах и антагонистах рецепторов. Вторичные мессенджеры. Система G-белков. Кальций как вторичный мессенджер.Понятие об агонистах и антагонистах, миметической и блокирующей активности. Психотропные препараты
Нейромедиаторы, их агонисты и антагонисты
Ацетилхолин. Нервно-мышечный синапс. Типы рецепторов ацетилхолина. Никотин, мускарин, атропин Катехоламины: норадреналин, адреналин и дофамин. Адренергические рецепторы. Нейролептики, психостимуляторы. Моноамины: серотонин и гистамин.Серотонинергические рецепторы. антидепрессанты. Медиаторы-аминокислоты Возбуждающие нейромедиаторы: глутамат. Глутаматные рецепторы. Тормозные нейромедиаторы: ГАМК, глицин. (анксиолитики, транквилизаторы, снотворные, противоэпилептические средства,). Пептидные нейромедиаторы. Ноцицептивная и антиноцицептивная системы. Анальгетики центрального действия. Аденозин и кофеин. Эффекты интоксикации и хронического употребления алкоголя, каннабиноидов, опиоидов.
Общая физиология сенсорных систем.
Понятие о сенсорных системах и органах чувств. Рецепторы, их классификация. Рецепторные поля. Количественные и качественные характеристики сенсорного сигнала. Способы обработки сенсорной информации в центральной нервной системе: дивергенция, конвергенция, параллельное торможение, возвратное торможение, латеральное торможение. Роль таламуса. Произвольное и непроизвольное внимание. Первичные, вторичные и третичные корковые сенсорные центры.
Обонятельная и вкусовая система
Вкусовые рецепторы языка. Ядро одиночного пути. Корковый центр вкуса. Психофизиологические эффекты различных видов пищи. Обонятельный мозг: обонятельные нити, обонятельная луковица, тракт, обонятельный бугорок.
Соматосенсорная система
Тактильные рецепторы, терморецепторы, ноцицепторы. Глубокая и поверхностная чувствительность. Передний и латеральный спиноталамические пути. Антеролатеральная система и спинальная петля. Проприоцептивные пути: медиальная петля, спиноцеребеллярные пути. Виды нарушений чувствительности.
Зрительная система
Орган зрения, светопреломляющие среды глаза. Сетчатка, слои, типы клеток. Фоторецепторные клетки, механизм восприятия светового раздражения. Рецепторное поле органа зрения. Первичный процессинг зрительных стимулов в сетчатке. Зрительный путь. Подкорковые центры зрения: латеральное коленчатое тело и верхние холмики. Коленчато-шпорный путь. Зрительная кора и ретинотопия. Поражения зрительного анализатора на разных уровнях
Слуховая и вестибулярная системы
Строение звукопроводящей системы, улитки, спирального органа. Теории звуковосприятия. Слуховой нерв. Улитковые ядра в стволе мозга, перекресты слуховых путей, комплекс ядер верхней оливы, трапециевидное тело. Латеральная петля. Подкорковые центры слуха: нижние холмики и медиальное коленчатое тело. Слуховая лучистость. Слуховая кора и тонотопия. Орган равновесия. Ампулярные гребешки и макулы. Восприятие линейного и углового ускорения. Связи вестибулярных ядер. Вестибулярные рефлексы.
Двигательная система
Понятие о верхнем и нижнем мотонейронах. Типы движений: рефлекторные, локомоторные, произвольные и автоматизированные. Двигательные рефлексы спинного мозга. Мышечные веретена, сухожильный орган Гольджи. Миотатический рефлекс. Рефлекс отдергивания. Локомоторные движения: пейсмейкеры и полуцентры конечностей. Тонический и фазический контроль локомоций. Произвольные движения: ассоциативная лобная, премоторная и моторная кора. Пирамидный путь. Связи моторной коры. Автоматизация движений: мозжечок и базальные ядра. Связи мозжечка. Прямой и непрямой пути экстрапирамидной системы. Экстрапирамидные влияния на нижний мотонейрон. Пирамидные и экстрапирамидные синдромы.

Элементы контроля

Посещаемость
Активность на семинарах
Самостоятельная работа (домашние задания, проверочные работы, доклады и т.д.)
Модульная контрольная работа
Устный экзамен по билетам

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.1 * Активность на семинарах + 0.25 * Модульная контрольная работа + 0.05 * Посещаемость + 0.2 * Самостоятельная работа (домашние задания, проверочные работы, доклады и т.д.) + 0.4 * Устный экзамен по билетам

Программа дисциплины