I løbet af dette kursus vil de studerende opnå en biofysisk forståelse af nerve og hjerne funktion, specielt i forbindelse med de fysiske principper som ligger til grund for hukommelse, kognition, adfærd og neuronale sygdomme (for eksempel Alzheimer, Parkinsonisme og Creutzfeld-Jakob). Nylige udviklinger indenfor forskning i biomaterialer vil blive præsenteret (neurale graft, mikroelektrode implantater og anti-epileptiske pacemakere). De studerende vil også skulle arbejde med de fysiske principper som ligger til grund for nogle af de mest almindelige metoder i eksperimentel neurovidenskab (se kursusindhold). For at konsolidere deres forståelse af de introducerede begreber vil vi foretage et antal besøg på forskningslaboratorier i Danmark som arbejder med nævnte metoder (specielt Panum og Hvidovre hospital). Cirka midt i kurset vil de studerende begynde på deres individuelle projekter (afløsningsopgave) som vil være skræddersyet til de studerendes individuelle interesser og ekspertise, og kan variere fra detaljeret modellering af enkelte neuroner (dendriter, synapser), netværk af neuroner, oscillatorisk aktivitet i hele hjernen (eller dele deraf) og hardware implementeringer af neuronale systemer. Projekter kan også bestå af en detaljeret analyse af bestemte resultater i den publicerede literatur med fokus på at ekstrahere biofysisk relevante konklusioner.
Kursusindhold:
Spændings-gated ionkonduktans. Ikke-lineære egenskaber ved excitérbare membraner. Neuronal struktur og funktion. Neurotransmitterstoffer. Synaptisk struktur og funktion. Dendritisk struktur og funktion. Plasticitet og konnektivitet i neuronale netværk. Hjerne og rygmarvs anatomi. Positron emission tomography (PET). Functional magnetic resonance imaging (fMRI). Transcranial magnetic stimulation (TMS). Electro-encephalography (EEG’s).
