Pharmacological neurobiology

Time table 2012/2013 school year 1^st semester

Anatomy practical                  Wednesday   13-14

Histology practical                  Monday   13-14

Biochemistry seminar             To be discussed

Physiology seminar                 Wednesday   13-14

Gyógyszerészeti neurobiológia

Tematika, 2011/2012 I. félév

 

Anatómia/szövettan/fejlődéstan előadások

 

1.         Bevezetés. Az idegrendszer fejlődése, fő részei.

Az élőlények és a külvilág kapcsolata, az idegi szabályozás szerepe az élőlények működésében. Az idegrendszer általános felépítése, a központi és környéki idegrendszer fogalma, fő részei. Az idegrendszer fejlődésének főbb állomásai. A velőlemez kialakulása és differenciálódása. A velőcső kialakulása. Neurohisztogenezis. Az agyhólyagok kialakulása, primer és secunder agyhólyagok megnevezése, származékaik. Az agykamrák kialakulása, az agykamrák részei. A crista neuralis fogalma, a crista neuralisból kialakuló idegrendszeri képletek. A placod fogalma, származékai.

 

2.         Az idegrendszer szöveti szerkezete.

Az idegrendszert felépítő specifikus és nem specifikus szöveti elemek. A neuron fő részei: sejttest (soma, perikaryon), a rövid nyúlványok (dendritek), a hosszú nyúlvány (axon, neurit, idegrost) és a végfácska (telodendrion), ezek legfontosabb morfológiai jellemzője. A neuron fő részei közötti legfontosabb funkcionális különbségek. A neuronok osztályozása a morfológiai jegyek alapján. Uni-, bipolaris, multipolaris, pseudounipolaris neuron fogalma. Golgi I. és Golgi II. típusú neuron. Az axonok morfológiai osztályozása az idegrost hüvelyének alapján. A neuron, mint az idegszövet anatómiai, fejlődéstani, funkcionális, trofikus és patológiai egysége. A neuroglia fogalma, a központi és a környéki idegrendszerben megtalálható gliasejt típusok, ezek szerepe. A neuronok szerveződése: a szürke- és a fehérállomány fogalma. Kéregállomány, mag, ganglion, idegpálya fogalma.

 

3.         A központi idegrendszer burkai, vérellátása. A vér-agy gát.

Az agyburkok fogalma, részei, a burkok egymáshoz való viszonya. Epiduralis, subduralis, subarachnoidalis tér, cisterna fogalma. A dura mater encephali és spinalis képződményei. A liquor cerebrospinalis termelése, a plexus choroideus szerkezete, elhelyezkedése. A liquor keringés és felszívódás anatómiai alapja. A liquor szerepe. A vér-agy gát és a vér-liquor gát morfológiai alapja, jelentősége. Az agyvelő vér-agy gát mentes területei. A keményagyhártya (dura mater, pachymeninx) és a két rétegből (arachnoidea és a pia mater) álló lágyagyhártya (leptomeninx). Az agy vérellátásában résztvevő artériák megnevezése, az agyalapi artériás gyűrű. Az agy és a gerincvelő artériás ellátásának elve, végartéria fogalma. Az agy vénás elvezetése, sinus rendszer.

 

4.         A gerincvelő szerkezete.

A gerincvelő makroszkópos leírása. A gerincvelői szelvények fogalma, száma, elhelyezkedése. A szürke és fehérállomány elhelyezkedése, részei. Radix anterior és posterior, nervus spinalis, ramus anterior és posterior fogalma, elhelyezkedése, viszonya a ganglion spinalehoz. Szomatomotoros, visceromotoros, szomatoszenzoros, viscerosenzoros neuronok fogalma, elhelyezkedése. A reflexív morfológiai alapja. A szürkeállomány szerkezete, Rezed laminál. Szegmentális különbségek. A dermatoma fogalma. A fehérállomány általános szerkezete: felszálló, leszálló, interszegmentális pályák fogalma, a pályák elhelyezkedése.

 

 

5.         Az agytörzs és a kisagy szerkezete.

Az agytörzs fogalma, részei, összeköttetései. Az agytörzs általános felépítése, az agyideg fogalma, az agyidegi magok elhelyezkedésének általános elve. A nyúltvelő felépítése, nyílt rész, zárt rész, fossa rhomboidea fogalma. A nyúltvelőben elhelyezkedő agyidegi magok. A hátsó kötegi magok, oliva inferior. A híd felépítése, basis és tegmentum pontis. A hídban elhelyezkedő agyidegi magok. A híd egyéb magjai (nuclei pontis, nuclei raphe pontis, corpus trapezoideum, oliva superior, nucleus parabrachialis). A mesencephalon felépítése: basis, tegmentum, tectum. A mesencephalonban elhelyezkedő agyidegi magok. A mesencephalon egyéb magjai (nuclei ruber, substantia nigra). A formatio reticularis fogalma, szerkezeti felépítése. A kisagy általános felépítése. A kisagykéreg rétegei, az egyes rétegekben előforduló sejttípusok.

 

6.         A diencephalon és a telencephalon szerkezete.

A diencephalon részei: thalamus, metathalamus, epithalamus, hypothalamus, subthalamus. A metathalamus részei: corpus geniculatum mediale és laterale. Az epithalamus részei: corpus pineale, habenula. A hypothalamus részei, a ventralis felszínen elhelyezkedő képletei (chiasma opticum, eminentia mediana, corpus mamillare). A hypophysis kapcsolata a hypothalamussal. A thalamus magjainak anatómiai és funkcionális osztályozása. Specifikus és nem specifikus magok fogalma. A telencephalon részei, a lebenyek megnevezése. Gyrus, sulcus fogalma. A gyrus pre- és postcentralis, fissura calcarina, gyrus temporalis superior elhelyezkedése. Insula, hippocampus elhelyezkedése. Törzsdúcok (bazalis ganglionok) fogalma, részei. Capsula interna elhelyezkedése, szerepe, a piramis pálya helye. Fornix, corpus callosum, commissura anterior.

 

7.         Az idegsejtek közötti ingerület áttevődés morfológiai alapjai. A kémiai szinapszis.

A histodynamiás polaritás elve. Az idegsejtek közötti ingerület áttevődés formái. A szinaptikus és nem-szinaptikus ingerületáttevődés formái. Ephapsis. Térfogat transzmisszió. Az elektromos szinapszis molekuláris szerkezete. A kémiai szinapszis alkotó elemei és citológiai szerkezete. Szinaptikus vezikulák, pre- és posztszinaptikus membrán, szinaptikus rés molekuláris szerkezete. Neurotranszmitterek és azok felszabadulása a szinaptikus vezikulákból. Ionotróp és metabotróp neurotranszmitter receptorok fogalma és legfontosabb típusai.

 

8.         Axon transzport, degeneráció és regeneráció az idegrendszerben.

Az idegsejt mint az idegrendszer trofikus egysége. Az axonális transzport. A gyors és lassú transzport mechanizmusok sajátosságai és molekuláris mechanizmusa. Kinesin és dynein mint motoros molekulák. Axon degeneráció és regeneráció a perifériás és a központi idegrendszerben. A Schwann sejt membrana basalisanak szerepe. Az axon regenerációt gátló tényezők a központi idegrendszerben. Az idegsejt mint funkcionális egység.

 

9.         A gerincvelő motoros működései.

A gerincvelői motoneuronok: szomatomotoros és visceromotoros neuronok. A szomatomotoros neuronok aktiválásában részt vevő rostok, pályák. A motoneuron integratív szerepe. A premotor interneuronok szerepe. A Renshaw sejtek elhelyezkedése, viszonyuk a szomatomotoros neuronokhoz. A motoneuronok elrendeződése: somatotopiás lokalizáció. A flexor, extensor, proximalis és distalis izomzat motoneuronjainak elhelyezkedése. Szegmentális különbségek a gerincvelő motoros működésében. A motoros egység fogalma.

 

10.       A szomatomotoros rendszer.

A motoros rendszerek hierarchiája: a gerincvelő, az agytörzs és a mozgató kéreg, valamint a kisagy és a bazalis ganglionok egymáshoz való viszonya. A mozgásszabályozás klasszikus felosztása: a piramis pálya és az extrapiramidalis rendszer. A piramis pálya szerepe, eredése, lefutása, végződése. A piramis pálya kereszteződési helye. Az extrapiramidalis rendszer szerepe, fontosabb központjai és ezek egymással való kapcsolata. A fontosabb extrapramidalis pályák neve.

 

11.       Az idegrendszer érző működésének szerkezeti alapjai. A bőr mint érzékszerv.

Az inger ingerületté alakításának morfológiai háttere: a receptorok. A receptorok osztályozása lokalizációjuk és morfológiájuk alapján. Osztályozás a receptor specificitása alapján. Érzéksejtek, idegvégződések. Az idegvégződéses receptorok fajtái: szabad és specializált idegvégződések. A primer érző neuron szerepe, kapcsolata a központi idegrendszerrel. Az érző pálya fogalma. A bőr szerepe. A rétegek elnevezése: epidermis, dermis, subcutis. Az epidermis rétegei, sejtjei. A szaruképződés folyamata. A vékony- és vastag bőr közötti szövettani különbségek. Receptorok a bőrben. A bőr hámjának származékai: szőr, köröm, mirigyek.

 

12.       A szomatoszenzoros rendszerek.

A szomatoszenzoros rendszer szerepe, részei. A tractus spinothalamicus eredése, lefutása, kereszteződése, átkapcsolódások, végződés. A hátsó kötegi-lemniscus medialis eredése, lefutása, kereszteződése, átkapcsolódások, végződés. A két rendszer működésének legfontosabb jellemzői. A gerincvelői érző működések leszálló kontrolljának anatómiai alapjai.

 

13.       A látószerv anatómiája.

A látószerv felépítése: a szemgolyó, a szemideg és központi készüléke, a szem járulékos részei. A rostos burok: cornea, sclera. Az érhártya: iris, sugártest, a tulajdonképpeni érhártya. A pupilla elhelyezkedése, a pupilla szűkítő és tágító izmok, beidegzésük. Az ideghártya vagy retina. A csarnokvíz termelődése, elvezetése, a szemcsarnokok elhelyezkedése. A szemlencse elhelyezkedése, rögzítése, szerkezete. Az accomodatio anatómiai alapja. Az üvegtest elhelyezkedése. A szemideg lefutása, kereszteződése, a tractus opticus végződése. A radiatio optica, látókéreg. A szemhéj általános felépítése, a kötőhártya elhelyezkedése. A könnymirigy elhelyezkedése, könnyelvezetés.

 

14.       A halló és egyensúlyozó szerv anatómiája.

A külső és középfül (dobüreg) általános felépítési elve. A középfül klinikai felosztása. A tuba auditiva. A hallócsontok neve, egymással való kapcsolatuk. A belső fül általános felépítési elve. A csontos labyrinthus részei. A csiga, a vestibulum és a félkörös ívjáratok egymáshoz való viszonya. A hártyás labyrinthus részei, a halló és egyensúlyozó receptorok általános felépítési elve. A peri- és endolympha fogalma elhelyezkedése. A vestibularis receptorok elhelyezkedése, szöveti szerkezete. A Corti szerv szerkezete. A vestibularis magok agytörzsi elhelyezkedése. A vestibularis magok legfontosabb kapcsolatai: gerincvelői, kisagyi projekció, kapcsolat a szemmozgató agyidegi magokkal. A cochlearis magok agytörzsi elhelyezkedése. A hallópálya részei, átkapcsolódások.

 

15.       vegetatív idegrendszer felépítése.

A vegetatív idegrendszer részei: a szimpathicus és paraszimpatikus idegrendszer, a felosztás alapja. A vegetatív reflexív. A szimpatikus idegrendszer központi részei. A truncus szimpatikus elhelyezkedése, felépítése, pre és postganglionaris rostok eredése, végződése. A paraszimpatikus idegrendszer központi részei: gerincvelői és agytörzsi központok. A paraszimpatikus működésű agyidegi magok.

 

16.       A monoaminerg és a limbikus rendszer.

A monoaminerg rendszer fogalma, részei. A noradrenerg, dopaminerg és seotoninerg rendszer legfontosabb központjai, összeköttetéseik. Locus ceruleus, substantia nigra, nuclei raphe pontis elhelyezkedése. A egyes rendszerek legfontosabb funkcionális jelentősége.

A limbikus rendszer fogalma, legfontosabb központjai. Afferens kapcsolatok: szaglórendszer és a medialis előagyi köteg. Efferens kapcsolatok: Papez gyűrű, az amygdala kapcsolatai. A hippocampus felépítése.

 

 

 

Anatómia/szövettan/fejlődéstan gyakorlatok

 

1. HÉT Szövettan

Az idegszövet. A gerincvelő funkcionális mikroszkópos anatómiája.

            1. Perifériás ideg (HE)

2. Ganglion spinale (HE)

            3. Gerincvelő (HE)

4. Gerincvelő (Bielschowsky impregnáció)

 

 

2. HÉT Szövettan

A kisagy és a nagyagykéreg szerkezete

            1. Kisagy (HE)

            2. Kisagy (Golgi impregnáció)

            3. Nagyagy (Golgi impregnáció)

 

3. HÉT Anatómia

A gerincvelő és az agyvelő makroszkópos szerkezete

 

9. HÉT Szövettan

A bőr funkcionális mikroszkópos anatómiája

            1. Ujjbegy (HE)

            2. Fejbőr (HE)

 

11. HÉT Szövettan

A látás és a hallás mikroszkópos anatómiai alapjai

1. Szem (HE)

2. Belső fül (HE)

 

 

Pharmacological neurobiology

Tematics 2011/2012 1^st semester

 

Anatomy/Histology/Embryology lectures

1          Introduction.  Development of the nervous system.  Parts of the nervous system.

The role of nervous system. The general structure and major parts of the nervous system. Divisions of the nervous system: central and peripheral nervous system. Development of the nervous system. Differentiation of the neuroectoderm. Neurohistogenesis. Formation of neural tube, neural crest and placod. Primary and secondary brain vesicles. Formation and parts of the brain ventricles. Derivatives of neural crest. Derivatives of the placod.

 

2          Histology of the nervous system.

Specific and non-specific cells of the central and peripheral nervous system. Parts of the neuron: cell body (soma, perikaryon), short process (dendrite), long process (axon, neurit, nerve fiber), axon terminal (telodendrion). Morphological characteristics of the neuron. Specific functions of the major parts of the neurons. Classification of neurons on the basis of their morphological characteristics: unipolar, bipolar, pseudounipolar, multipolar, Golgi type I and II neurons. Morphological classification of the axons. The neuron as the anatomical, functional, developmental, trophic and pathological unit. Glia cells in the peripheral and central nervous system. Schwann cell, satellite cell, astrocyte, oligodendrocyte, microglia and ependymoglia. Relations of the neurons and neuroglia in the central and peripheral nervous system. Formation of myelin sheath in the peripheral and central nervous system. Organization of neurons: gray matter and white matter. Definition of cortex, nucleus, ganglion, neural pathway.

 

3          Meninges and blood supply of the central nervous system.  Blood-brain barrier.

Definition and parts of the meninges, leptomeninx (pia mater, arachnoid), pachymeninx. Topography of meninges. Parts of the cephalic and spinal dura mater. Definition of epidural, subdural and subarachnoidal spaces. Production of cerebrospinal fluid. Localization and structure of choroid plexus. Morphological background of circulation and absorption of cerebrospinal fluid (CSF). Morphological background of blood-brain barrier and blood-CSF barrier. Parts of the brain without blood-brain barrier. Blood supply of the brain: arteries, circulus arteriosus. General feature of the blood supply of the CNS. Venous drainage of the brain, sinuses.

 

4          The structure of the spinal cord.

Gross anatomy of the spinal cord. Number and position of spinal cord segments. Position and parts of the gray and white matters of the spinal cord. Dorsal root, ventral root, spinal nerve, anterior and posterior rami and their relations to the spinal dorsal root ganglion. Definition of somatomotor, visceromotor, somatosensory, viscerosensory neurons and their positions in the nervous system. Structure of the gray matter. Rexed laminae and their cytoarchitectonical characteristics. Segmental differences in the spinal cord. Somatotopy in the ventral horn. Structure of the spinal cord white matter – overview. Definition of the ascending, descending and intersegmental pathways and their positions in the white matter of the spinal cord. Definition of dermatome.

 

5          The structure of the brainstem and cerebellum.

Structure and onnections of the brainstem. Definition of cranial nerves, cranial nerve nuclei. Parts of the medulla oblongata, rhomboid fossa. Cranial nerve nuclei of the medulla. Dorsal column nuclei and inferior olive. Structure of the pons: base and tegmentum. Cranial nerve nuclei of the pons. Structure of the mesencephalon: base, tegmentum, tectum. Cranial nerve nuclei of the mesencephalon. Other nuclei of the mesencephalon: red nucleus, substantia nigra. Reticular formation. Structure of the cerebellar cortex, layers, types of neurons.

 

6          The structure of the diencephalon and telencephalon.

Parts of the diencephalon: thalamus, metathalamus, hypothalamus, epithalamus, subthalamus. Parts of metathalamus: lateral and medial geniculate bodies. Parts of the epithalamus: pineal body, habenula. Parts of the hypothalamus, optic chiasm, median eminence, mamillary body. Hypothalamo-hypophyseal system. Morphological and physiological classification of thalamic nuclei. Definition of specific and non-specific thalamic nuclei. Parts of the telencephalon, lobes of telencephalon. Definition of gyrus and sulcus. Localization of pre- and postcentral gyri, calcarine fissure, superior temporal gyrus, insula, hippocampus. Definition and parts of the basal ganglia. Borders and parts of the internal capsule. Pathways of the internal capsule. Fornix, corpus callosum, anterior commissure.

 

7          Signal transduction in the nervous system, the chemical synapsis.

Signal transduction in the nervous system. Synaptic and non-synaptic neurotransmission. Volume transmission. Molecular structure of the electric synapse. The chemical synapse. Molecular structure of synaptic vesicles, pre- and postsynaptic membrane and the synaptic cleft. Neurotransmitters and their release from the synaptic vesicles. Definition and major types of ionotropic and metabotropic neurotransmitter receptors. 

 

8          Axonal transport. Degeneration and regeneration in the nervous system.

Molecular background of the slow and fast axonal transport; kinesin and dynein as motor molecules. Axonal degeneration and regeneration in the central and peripheral nervous systems. Role of Schwann cell’s basal lamina of in neuronal regeneration. Factors that inhibit axonal regeneration in the central nervous system.

 

9          Somatomotor function of the spinal cord.

 Somatomotor functions: general introduction. The motor unit. Somatic motoneurons and the motor apparatus of the spinal cord. Premotor interneurons, gamma motoneurons and Renshaw cells. The segmental motor apparatus of the spinal cord. Reflex functions of the spinal cord and brainstem. Proprioceptive reflexes. Nociceptive reflexes. Descending control of the motor apparatus of the spinal cord.

 

10        The somatomotor system. Hierarchy in the motor system.

The higher motor centers and their hierarchical organization: the brainstem, the cerebellum the basal ganglia and the cerebral cortex. Morphological and neurochemical characterization of basal ganglia, substantia nigra, subthalamic nucleus, thalamus, and cerebral cortex as parts of the motor control. Direct and indirect pathways from the cerebral cortex to the motor centers of the brainstem and spinal cord. The pyramidal tract. Nuclei and areas of the brainstem involved in the motor function. Medial, lateral descending pathways to the motor centers of spinal cord.

 

11        Coding and processing of sensory information: receptors, primary afferents.

                        Sensory functions of the skin.

Morphology and classification of receptors: the structure of the muscle spindle, low and high threshold mechanoreceptors, encapsulated and free nerve endings. Primary afferents: C, Ad, Ab Aa-type fibers and their termination in the spinal cord. Neurochemical characteristics of primary afferent fibers and secondary interneurons in the spinal cord. Gate control mechanism of nociceptive impulses in the dorsal horn of the spinal cord. Layers of the skin: the structure of epidermis, dermis, and subcutis. Receptors of the skin. Definition of the dermatome.

 

12        The somatosensory system.

Major ascending systems convey somatosensory information to the cereberal cortex. Pathways for touch and pressure: constituents of the dorsal column–medial lemniscus pathway. Pathways for pain and temperature: the organization of the anterolateral ascending and system. The spinocerebellar pathways. Descending control of sensory processing in the spinal cord.

 

13        The anatomy of visual pathway.

Gross anatomy of the eye. The tunica fibrosa: the sclera and cornea. The tunica vasculosa: the iris, ciliary body, choroidea. The structure and attachment of the lens. Vitreous body. Morphological background of the production, circulation and absorption of the aqueous humor. Neuronal structure of the retina. Functional microanatomy of the rods and cones. Fovea centralis, optic disc. The optic pathway and its somatotopic organization.

 

            14       Anatomy of auditory and vestibular systems.

The external and the middle ear: structure of the eardrum, auditory ossicles, and auditory tube. General structure of the inner ear: the bony labyrinth, cochlea, vestibule, semicircular canals. The membraneous labyrinth, localization and structure the vestibular receptors and the organ of Corti. Definition of the peri- and endolymph. Vestibular nuclei in the brainstem and termination of primary afferent vestibular fibers. Auditory nuclei in the brainstem and termination of the primary afferent auditory fibers. Central auditory pathways. Morphological background of the sound localization.

 

15        The autonomic nervous system.

The autonomic nervous system as a part of the visceromotor apparatus: preganglionic and postganglionic neurons, sympathetic and parasympathetic divisions. Organization of sympathetic division, prevertebral and paravertebral ganglia, the sympathetic trunk. Organization of parasympathetic division: preganglionic neurons in the brainstem nuclei and in the sacral segments of the spinal cord. Central regulation of autonomic functions: autonomic centers of the brainstem and hypothalamus.

 

16        The monoaminergic and the limbic system.

Serotoninerg, dopaminerg and noradrenerg nuclei of the brainstem, ascending and descending, serotoninergic, dopaminergic and noradrenergic pathways. The functional significance of monoaminergic system. The limbic system. Primary centers and intrinsic neural connection of the limbic system. Anatomy of the hippocampal formation and amygdala. Afferent and efferent connections of the limbic system.

 

Anatomy/Histology/Embryology practicals

 

Week 1           Histology

The neural tissue. Gross anatomy of the spinal cord.

            1 Peripheral nerve (HE)

2 Spinal ganglion (HE)

            3. Spinal cord (HE)

4. Spinal cord (Bielschowsky impregnation)

 

 

Week 2           Histology

Structure of the cerebellum and the cortex.

            1 Cerebellum (HE)

            2 Cerebellum (Golgi impregnation)

            3 Cortex (Golgi impregnation)

 

Week 3           Anatomy

Gross anatomy of the spinal cord and the brain.

 

Week 9           Histology

Functional microscopic anatomy of the skin

            1 Fingertip skin (HE)

            2 Scalp (HE)

 

Week 11         Histology

Microscopic anatomy basis of the vision and hearing.

1 Eye (HE)

2 Inner ear (HE)