Předmět pokrývá základy funkce nervové soustavy člověka. Propojuje znalosti z oboru biofyziky, elektrofyziologie, neurobiologie, neuroanatomie, psychologie, neurologie a psychiatrie. Absolvent předmětu by měl získat základní znalosti o funkci lidského mozku a míchy od molekulární a buněčné úrovně, až po funkci jednotlivých okruhů, funkčních systémů a celé centrální nervové soustavy. Znalost funkce mozku ve zdraví představuje základní předpoklad pro pochopení vzniku onemocnění mozku, jejich projevů a pro vývoj nových diagnostických a léčebných postupů. Důraz bude kladen na význam neurofyziologie v technických a bioinženýrských oborech.
Témata a osnovy přednášek:
- Obecná neurofyziologie. Vývoj a uspořádání nervového systému, základy anatomie nervové soustavy. Neuron, gliové buňky. Transport látek přes buněčnou membránu.
- Elektrofyziologie neuronu. Klidový membránový potenciál, elektrochemické gradienty, iontové kanály. Akční potenciál a jeho šíření po axonu. Vlastnosti excitabilních membrán. Stimulace nervových buněk a záznam jejich aktivity.
- Základní funkce synapse. Přehled neurotransmiterů a neuromodulátorů a jejich receptorů. Mechanizmy synaptického přenosu. Postsynaptický potenciál, excitace a inhibice, integrační funkce neuronu.
- Moderní metody výzkumu v neurofyziologii - chemogenetika, optogenetika, optofyziologie, genové inženýrství, patch-clamp, calcium-imaging, voltage-imaging.
- Učení a paměť, kognitivní funkce mozku, neurodegenerativní onemocnění, motivace, systém odměny.
- Fyziologie čití a bolesti. Generátorový potenciál receptorů. Propriocepce.
- Svaly, reflexy, nervosvalová ploténka, spřažení excitace a kontrakce, mechanika svalové kontrakce, gama systém, fyziologie míchy, fyziologie prodloužení míchy, elektromyografie.
- Elektrické fenomény objemového vodiče. Extracelulární záznam a stimulace EEG, evokované potenciály, chronaxie.
- Spánek a bdění, cirkadiánní rytmy, modulační systémy - ARAS. Poruchy vědomí a poruchy integračních funkcí.
- Fyziologie zraku, sluchu, chuti a čichu. Vestibulární systém, poruchy rovnováhy.
- Autonomní nervový systém. Motivace a emoce. Hypothalamus a jeho hlavní funkce, limbický systém. Biofeedback.
- Mozková cirkulace a její poruchy. Cévní mozkové příhody. metabolizmus mozku a hematoencefalická bariéra. Vztah energetického metabolizmu mozkové tkáně a mozkového průtoku. Celkový průtok krve mozkem a jeho změny. Regionální průtok krve nervovou tkání.
- Epilepsie a epileptický záchvat. Fokální, generalizované a sekundárně generalizované záchvaty. Etiopatogeneze epilepsie a epileptických záchvatů. EEG v diagnóze epileptických změn.
- Řízení motorických funkcí: mozková kůra, bazální ganglia, mozeček. Pyramidový a extrapyramidový systém. Poruchy motoriky. Demyelinizace.
- Mozková stimulace, principy a využití. Bioinženýrské technologie v neurochirurgii.
