Profesor | Tonali Blanco Ayala | lu mi | 18 a 21 | B001 |
Profesor | Víctor David Chavarría Yáñez |
Clave de la asignatura: Semestre en el que se imparte: 2024-1 Créditos: 10 Modalidad: Asignatura optativa Requisitos: Se recomienda haber cursado al menos Biología Molecular I |
Orientación de la asignatura propuesta: Ecología () Biología evolutiva () Biología comparada () Biología molecular y celular (X) Ciencias básicas () Docencia () Multi- o transdisciplinaria () Asignaturas obligatorias con las que se relaciona_Biología molecular de la célula I, II y III. |
Horas teóricas por semana: 4 hrs Horas prácticas por semana: 2 hrs Horas teóricas totales por semestre: 64 hrs Horas prácticas totales por semestre: 32 hrs Horas totales por semestre: 96 hrs |
Dra. Tonali Blanco Ayala
M. en C. Víctor David Chavarría Yáñez
La neurobioquímica es una rama dentro de la neurobiología enfocada en describir los procesos bioquímicos que acontecen en el Sistema Nervioso Central (SNC). La complejidad de la bioquímica del cerebro es en parte explicada por la diversidad de los tipos celulares que lo constituyen, entre los que destacan: neuronas, astrocitos, oligodendrocitos y microglías; además de la interacción entre cada uno de estos componentes para llevar a cabo procesos que van desde la neurogénesis, la diferenciación neuronal, la transmisión sináptica y la formación de redes neuronales hasta aquellos mecanismos responsables de la memoria, el aprendizaje y la conducta. Comprender la base teórica de los procesos metabólicos básicos que suceden en el cerebro es esencial no sólo para entender mejor los procesos fisiológicos normales dentro del SNC sino también, para diferenciar aquellas alteraciones que ocurren en enfermedades neurodegenerativas y desórdenes psiquiátricos.
General: Estudiar y comprender los fundamentos bioquímicos que acontecen en el Sistema Nervioso Central con especial énfasis en los mecanismos involucrados en la memoria y el aprendizaje así como la descripción de los modelos animales y técnicas experimentales utilizados en la investigación básica de la bioquímica del cerebro y sus alteraciones. Particulares: - Revisar el proceso de neurodesarrollo y conocer cómo se lleva a cabo la comunicación celular en el Sistema Nervioso Central. - Conocer las bases neurobiológicas de los procesos cognitivos. - Identificar las funciones bioquímicas que integran el funcionamiento global del cerebro. - Estudiar los diferentes modelos experimentales que actualmente se usan para mimetizar las neuropatologías. - Conocer el fundamento de las técnicas bioquímicas y conductuales que se emplean para el estudio de la neuro bioquímica y conducta - Aplicar el conocimiento adquirido mediante la realización de prácticas de laboratorio que impliquen la realización y análisis de resultados de las técnicas neuro bioquímicas y conductuales. |
Los profesores responsables expondrán y discutirán los temas de la asignatura, se pondrán en práctica los fundamentos teóricos de la clase con el análisis de artículos científicos originales y cuestionarios cortos después de cada tema impartido. Se realizarán actividades experimentales en el Laboratorio de Biología Molecular de la Célula III y en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía. |
Se realizarán evaluaciones continuas mediante cuestionarios cortos en cada clase los cuales representarán el 20% de la calificación final, el 60% será asignado a través de presentaciones de artículos originales, participación en clase y reportes de las actividades experimentales que se realicen en el laboratorio. Se realizarán tres evaluaciones por escrito que representarán el 20% restante. |
Semana |
Tema |
1 (6h) |
Introducción a los componentes del Sistema Nervioso Central, su organización y genera 1. Presentación del curso e Introducción a los componentes celulares del Sistema Nervioso Central (SNC) (2h) 2. Organización general del SNC en humanos (2h) 3.Circuitos neuronales y generalidades del análisis funcional del cerebro en humanos (2h). |
2-3 (12h) |
Fundamentos bioquímicos de la neurotransmisión 1. Bases celulares de la comunicación celular (2h). 2. Propiedades eléctricas y canales iónicos de las neuronas (2h) 3. La sinapsis y la transmisión sináptica (2h) 4. Revisión de artículo (2h) 5. Práctica transmisión sináptica (4h) |
4-5 (12h) |
Neurotransmisores EXAMEN 1 1.Generalidades de los neurotransmisores (1h) 2. Aminoácidos excitadores e inhibidores (2h) 3. Monoaminas, acetilcolina y orexina. (2h) 4. Neuropéptidos (1h) 5. Revisión de artículo (2h) 6.Práctica Neurotransmisores (4h) – |
6-7 (12h) |
Transducción de señales en el cerebro 1. Generalidades de las vías de transducción de señales dentro de la célula (1h) 2. Receptores de neurotransmisores, proteínas G y canales iónicos (2h) 3. Fosforilación de proteínas y regulación neurotrófica (2h) 4. Segundos mensajeros (ion calcio, óxido nítrico) (2h) 5. Revisión de artículo (1h) 6.Práctica transducción de señales en el cerebro (4h) |
8-9 (12h) |
Regulación de la expresión génica mediante señales neurotróficas extracelulares 1.Generalidades de la regulación génica y factores extrínsecos/extracelulares (2h). 2.Factores de transcripción y transducción de señales en el SNC (2h). 3. Mecanismos epigenéticos asociados a la expresión génica (2h). 4.Revisión de artículo (2h). 5.Práctica señales neurotróficas extracelulares (4h). – |
10-11 (12h) |
Crecimiento, desarrollo y diferenciación neuronal EXAMEN 2 1. Desarrollo temprano del cerebro (1h) 2. Construcción de circuitos neuronales (2h) 3. Modificación de los circuitos cerebrales como resultado de la experiencia (2h) 4. La plasticidad de las sinapsis y los circuitos maduros (2h) 5. Revisión de artículo (1h) 6. Práctica neurodesarrollo (4h) – |
12-13 (12h) |
Mecanismos moleculares de la memoria y el aprendizaje 1. Almacenamiento de la memoria (explícita e implícita) (1h) 2. Sistemas cerebrales que subyacen a la memoria declarativa (2h) 3.Formación de la memoria declarativa (1h) 4. LTP (potenciación a largo plazo) (2h) 5. Revisión de artículo (2h) 6.Práctica memoria y aprendizaje (4h) |
14 (6h) |
Enfermedades neurodegenerativas, hereditarias y desórdenes psiquiátricos 1.Enfermedad de Alzheimer (1h) 2.Enfermedad de Huntington y Parkinson (1h) 4.Esclerosis múltiple lateral y Esquizofrenia (1h) 5.Autismo y Depresión (1h) 6.Práctica marcadores bioquímicos de enfermedades neurodegenerativas (2h) |
15-16 (12h) |
Modelos experimentales para la investigación EXAMEN 3 1. Modelos celulares in vitro (2h) 2.Modelos invertebrados (2h) 3.Modelos murinos y modelos con primates no humanos (2h) 4. Técnicas de determinación de marcadores bioquímicos cerebrales (2h) 5. Práctica modelos murinos de evaluación de memoria y aprendizaje (4h) |
Bibliografía básica
Purves, D., et al. (2018) Neuroscience. 6th Edition, Sinauer Associates, New York.
Nestler, E (2020) Molecular Neuropharmacology: A foundation for clinical Neuroscience, 4th Ed. McGrawHill, New York.
Hille, B. (2001) Ion Channels of Excitable Membranes, 3rd Ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Eric R. Kandel, Sarah Mack, Thomas M. Jessell, James H. Schwartz, Steven A. Siegelbaum, A.J. Hudspeth (2013) Principles of Neural Science, 5th ed, McGraw Hill Professional, New York.
Bibliografía complementaria
Armstrong, C. M. and L. Binstock (1965) Anomalous rectification in the squid giant axon injected with tetraethylammonium chlo- ride. J. Gen. Physiol. 48: 859–872.
Hodgkin, A. L. and A. F. Huxley (1952a) Currents carried by sodium and potassium ions through the membrane of the giant axon of Loligo. J. Physiol. 116: 449–472.
Hodgkin, A. L. and A. F. Huxley (1952b) The components of membrane conductance in the giant axon of Loligo. J. Physiol. 116: 473–496.
Hodgkin, A. L. and A. F. Huxley (1952c) The dual effect of membrane potential on sodium conductance in the giant axon of Loligo. J. Physiol. 116: 497–506.
Armstrong, C. M. and B. Hille (1998) Voltage-gated ion channels and electrical excitability. Neuron 20: 371–80.
Neher, E. (1992) Ion channels for communication between and within cells. Science 256: 498–502.
Rodal, P. (1992) The Central Nervous System: Structure and Function. New York: Oxford Uni- versity Press.
Carpenter, M. B. and J. Sutin (1983) Human Neuroanatomy, 8th Ed. Baltimore, MD: Williams and Wilkins.
Gibson, G. and S. Muse (2001) A Primer of Genome Science. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Martin, J. H. (1996) Neuroanatomy: Text and Atlas, 2nd Ed. Stamford, CT: Appleton and Lange.
Netter, F. H. (1983) The CIBA Collection of Medical Illustrations, Vols. I and II. A. Brass and R. V. Dingle (eds.). Summit, NJ: CIBA Pharmaceutical Co.
Peters, A., S. L. Palay and H. De F. Webster (1991) The Fine Structure of the Nervous System: Neurons and Their Supporting Cells, 3rd Ed. New York: Oxford University Press.
Ramón y Cajal, S. (1984) The Neuron and the Glial Cell. (Transl. by J. de la Torre and W. C. Gibson.) Springfield, IL: Charles C. Thomas.
Ramón y Cajal, S. (1990) New Ideas on the Structure of the Nervous System in Man and Vertebrates. (Transl. by N. Swanson and L. W. Swanson.) Cambridge, MA: MIT Press.
Shepherd, G. M. (1991) Foundations of the Neuron Doctrine. History of Neuroscience Series, No. 6. Oxford: Oxford University Press.
Waxman, S. G. And J. Degroot (1995) Correla- tive Neuroanatomy, 22nd Ed. Norwalk, CT: Appleton and Lange.