| Закреплена за кафедрой | Кафедра зоологии и физиологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 06.04.01. Биология |
| Профиль | Физиология и нутрициология |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 06_04_01_Биология_ФИЗиНУТР-2025 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (4) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 16 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Лабораторные | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Сам. работа | 49 | 49 | 49 | 49 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
| 1.1. | Сформировать у магистрантов системные знания о функциях и пластичности нервной системы для проведения научных исследований и оценки нейрофизиологических основ поведения и деятельности человека в контексте физиологии и нутрициологии. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
| ПК-1 | Способен выполнять фундаментальные и прикладные научные исследования в области физиологии и нутрициологии |
| ПК-1.1 | Знает теоретические основы формирования новых направлений научных исследований в области физиологии и нутрициологии |
| ПК-1.2 | Умеет формулировать цель и задачи научного исследования; осуществлять обработку и анализ научной информации; оценивать перспективы практического применения и продолжения работ в выбранной области физиологии и нутрициологии |
| ПК-1.3 | Владеет навыками выполнения научных исследований; оформления и представления результатов; определения возможных направлений развития работ и перспектив практического применения полученных результатов |
| ПК-2 | Способен оценивать функциональное состояние организма человека при выполнении различных видов деятельности |
| ПК-2.1 | Знает психофизиологические процессы адаптации к различным видам деятельности человека |
| ПК-2.2 | Умеет: проводить диагностику психофизиологического статуса человека |
| ПК-2.3 | Владеет: методами психофизиологического исследования |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Раздел 1. Фундаментальные основы функционирования нервной системы | ||||||
| 1.1. | Лекция 1. Нейрофизиология как фундаментальная основа наук о человеке. Уровни организации нервной системы. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 1.2. | Лекция 2. Механизмы возбуждения и проведения сигнала. Синаптическая передача и нейротрансмиттерные системы | Лекции | 4 | 2 | ||
| 1.3. | Лабораторной занятие 1. Электрофизиология нервно-мышечного синапса. Оценка времени рефлекторной реакции человека | Лабораторные | 4 | 4 | ||
| 1.4. | Конспектирование ключевых трудов по нейрофизиологии (И.М. Сеченов, Ч. Шеррингтон) и составление глоссария терминов | Сам. работа | 4 | 8 | ||
| 1.5. | Подготовка реферативного обзора на тему: «Молекулярные механизмы синаптической пластичности как основа памяти и обучения» | Сам. работа | 4 | 8 | ||
| Раздел 2. Раздел 2. Интегративная деятельность сенсорных систем и ВНД | ||||||
| 2.1. | Лекция 3. Нейрофизиология сенсорных систем и механизмы восприятия. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 2.2. | Лекция 4. Нейрофизиология высшей нервной деятельности (ВНД). Интегративные функции мозга (внимание, память, сознание) | Лекции | 4 | 2 | ||
| 2.3. | Лабораторное занятие 2. Регистрация и анализ электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в состояниях покоя и когнитивной нагрузки | Лабораторные | 4 | 4 | ||
| 2.4. | Лабораторное занятие 3. Оценка сенсорных систем (зрительной, слуховой). Определение порогов восприятия | Лабораторные | 4 | 4 | ||
| 2.5. | Лабораторное занятие 4. Исследование механизмов памяти и обучения (на моделях выработки простых условных рефлексов у человека) | Лабораторные | 4 | 4 | ||
| 2.6. | Критический анализ научной статьи, посвященной нейрофизиологическим основам внимания или сознания | Сам. работа | 4 | 8 | ||
| 2.7. | Разработка протокола исследования по оценке влияния пищевого фактора (например, глюкозы или кофеина) на параметры внимания или памяти | Сам. работа | 4 | 8 | ||
| Раздел 3. Раздел 3. Пластичность мозга и современные методы исследований | ||||||
| 3.1. | Лекция 5. Нейропластичность: молекулярные и системные механизмы. Влияние питания и среды | Лекции | 4 | 2 | ||
| 3.2. | Лекция 6. Современные методы нейрофизиологических исследований (ЭЭГ, МЭГ, фМРТ, ТМС) и принципы организации научного эксперимента. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 3.3. | Лабораторное занятие 5. Мини-исследование: Оценка влияния функциональной асимметрии мозга на когнитивные функции | Лабораторные | 4 | 4 | ||
| 3.4. | Подготовка презентации и отчета по мини-исследованию (оценка функциональной асимметрии) | Сам. работа | 4 | 12 | ||
| 3.5. | Написание эссе на тему: «Перспективы применения методов неинвазивной стимуляции мозга (ТМС, tDCS) в клинической практике и нутрициологии» | Сам. работа | 4 | 5 | ||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Задания для текущей аттестации по дисциплине «Нейрофизиология» Проверка компетенции ПК-1: Способен выполнять фундаментальные и прикладные научные исследования Задания с выбором ответа 1. Основная цель использования метода транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в фундаментальном нейрофизиологическом исследовании – это: А) Визуализация структур головного мозга Б) Длительная регистрация электрической активности мозга В) Установление причинно-следственной связи между активностью зоны коры и функцией Г) Оценка метаболизма глюкозы в нервной ткани Правильный ответ: В 2. При изучении влияния нового ноотропного средства на синаптическую передачу, «концентрация ноотропа в плазме крови» является переменной: А) Зависимой Б) Независимой В) Контролируемой Г) Вмешивающейся Правильный ответ: В 3. Для проверки гипотезы о влиянии пищевой добавки на скорость сенсомоторной реакции наиболее корректным дизайном исследования будет: А) Наблюдение Б) Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование В) Корреляционное исследование Г) Одиночное клиническое наблюдение Правильный ответ: Б 4. При подготовке статьи о результатах нейрофизиологического эксперимента, раздел «Материалы и методы» необходим для: А) Интерпретации полученных данных Б) Обеспечения возможности воспроизведения исследования другими учеными В) Формулировки новых гипотез Г) Обсуждения ограничений работы Правильный ответ: Б 5. Первым этапом при планировании прикладного исследования по разработке нейроинтерфейса является: А) Выбор методов статистической обработки Б) Формулировка цели и гипотезы исследования В) Закупка необходимого оборудования Г) Проведение пилотного эксперимента Правильный ответ: Б Задания с коротким свободным ответом 6. Как называется основной документ, регламентирующий этические принципы проведения медицинских исследований с участием человека? Правильный ответ: Хельсинкская декларация 7. Какой статистический критерий следует использовать для сравнения средних значений латентного периода ВП до и после воздействия в одной группе испытуемых? Правильный ответ: t-критерий Стьюдента для парных выборок 8. Как называется переменная, которую исследователь измеряет в эксперименте для оценки эффекта воздействия? Правильный ответ: Зависимая переменная 9. Как называется принцип, при котором ни испытуемый, ни исследователь, непосредственно проводящий эксперимент, не знают о принадлежности испытуемого к контрольной или экспериментальной группе? Правильный ответ: Двойной слепой метод 10. Как называется краткое (200-250 слов) структурированное изложение целей, методов, результатов и выводов научной статьи? Правильный ответ: Аннотация (реферат, abstract) 11. В каком разделе научной статьи автор дает интерпретацию полученных данных, сравнивает их с литературой и формулирует выводы? Правильный ответ: Обсуждение (discussion) 12. Как называется процесс воспроизведения исследования другими учеными для проверки достоверности результатов? Правильный ответ: Репликация 13. Как называется группа испытуемых, которая не получает экспериментального воздействия и используется для сравнения с экспериментальной группой? Правильный ответ: Контрольная группа 14. Назовите основной метод, позволяющий установить причинно-следственную связь между переменными. Правильный ответ: Эксперимент 15. Как называется этап исследования, на котором проверяется работоспособность методики и осуществляется подбор параметров регистрации? Правильный ответ: Пилотное исследование (пилотный эксперимент) Проверка компетенции ПК-2: Способен оценивать функциональное состояние организма 5 тестовых заданий с выбором ответа 1. Для оценки уровня функционального состояния ЦНС и активации коры головного мозга в состоянии спокойного бодрствования наиболее информативным является анализ: А) Бета-ритма ЭЭГ Б) Тета-ритма ЭЭГ В) Альфа-ритма ЭЭГ Г) Дельта-ритма ЭЭГ Правильный ответ: В 2. Укажите признак, характерный для состояния острого утомления при умственной нагрузке: А) Увеличение амплитуды и регулярности альфа-ритма Б) Увеличение мощности тета-диапазона и снижение бета-активности на ЭЭГ В) Урежение частоты сердечных сокращений Г) Повышение вариабельности сердечного ритма Правильный ответ: Б 3. Показатель «индекс напряжения» регуляторных систем по Р.М. Баевскому рассчитывается на основе анализа: А) Электроэнцефалограммы (ЭЭГ) Б) Вариабельности сердечного ритма (ВСР) В) Кожно-гальванической реакции (КГР) Г) Стабилограммы Правильный ответ: Б 4. Для объективной диагностики уровня бодрствования и нарушений сна используется метод: А) Эхоэнцефалографии Б) Полисонмографии В) Реоэнцефалографии Г) Электромиографии Правильный ответ: Б 5. Увеличение времени простой сенсомоторной реакции при повторяющихся измерениях чаще всего свидетельствует о: А) Повышении внимания Б) Развитии утомления В) Улучшении функционального состояния Г) Повышении мотивации Правильный ответ: Б 10 заданий с коротким свободным ответом 6. Как называется ритм ЭЭГ, доминирующий в состоянии активного бодрствования и связанный с когнитивной обработкой информации? Правильный ответ: Бета-ритм 7. Какой показатель вариабельности сердечного ритма отражает активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы? Правильный ответ: HF (High Frequency) - высокочастотный компонент 8. Назовите тип потенциалов, регистрируемых с поверхности черепа, которые возникают в ответ на предъявление стимула и связаны с обработкой сенсорной информации. Правильный ответ: Вызванные потенциалы (ВП) 9. Как называется состояние повышенной готовности организма к деятельности, возникающее перед ее началом? Правильный ответ: Предстартовое состояние 10. Какой тест используется для оценки функции вестибулярной системы и координации движений? Правильный ответ: Проба Ромберга 11. Назовите основной гормон, концентрация которого в слюне является маркером стрессовой реакции. Правильный ответ: Кортизол 12. Как называется состояние рассогласования биологических ритмов с внешними Zeitgebers (датчиками времени)? Правильный ответ: Десинхроноз 13. Какой неинвазивный метод позволяет оценить уровень оксигенации крови? Правильный ответ: Пульсоксиметрия 14. Как называется проба с задержкой дыхания, используемая для оценки устойчивости к гипоксии? Правильный ответ: Проба Штанге (на вдохе) / Проба Генчи (на выдохе) 15. Какой отдел головного мозга является ключевым для консолидации кратковременной памяти в долговременную? Правильный ответ: Гиппокамп |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Темы для эссе по дисциплине «Нейрофизиология» 1. От нейрона к сознанию: как свойства мембраны и синапса формируют основу высших психических функций? 2. Эволюция представлений о нервном импульсе: от биоэлектричества Ходжкина-Хаксли к современной молекулярной нейрофизиологии. 3. Нейромедиаторные системы как дирижеры поведения: можно ли управлять оркестром с помощью нутриентов? 4. Пластичность как фундаментальное свойство нервной системы: почему мозг взрослого человека не является статичной структурой? 5. Долговременная потенциация: краеугольный камень памяти или частный случай синаптической пластичности? 6. ЭЭГ: старый метод в новом свете. Какие тайны мозга еще можно раскрыть с помощью электроэнцефалографии? 7. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ): революция в нейронауках или источник «новой френологии»? 8. Интерфейс «мозг-компьютер»: нейрофизиологические основы и этические границы. 9. Сон — это потеря времени или активный процесс консолидации памяти и «очистки» мозга? 10. Нейрофизиология внимания: как мозг решает, что важно, а что — нет? 11. Роль зеркальных нейронов в социальном познании: научный факт или красивая метафора? 12. Вклад методов неинвазивной стимуляции мозга (ТМС, tDCS) в установление причинно-следственных связей в коре. 13. Нейрофизиологические основы принятия решений: где в мозге рождается наш выбор? 14. Эмоции и разум: как лимбическая система и префронтальная кора управляют нашими поступками? 15. Влияние хронического стресса на структуру и функцию головного мозга: от синапса до поведения. 16. Нейрофизиология функциональной асимметрии полушарий: устаревшая дихотомия или актуальная научная проблема? 17. Глиальные клетки: «второстепенные» актеры или полноправные партнеры нейронов? 18. Нейрофизиология расстройств аутистического спектра: что мы знаем о «другом» восприятии мира? 19. Может ли искусственный интеллект повторить принципы работы нейронных сетей мозга? 20. Будущее нейрофизиологии: какие великие открытия ожидают нас в ближайшие 50 лет? |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы к экзамену по дисциплине «Нейрофизиология» 1. Нейрофизиология как наука: предмет, задачи и уровни организации исследований. Связь с физиологией и нутрициологией. 2. Современные представления о строении и функциях нейрона. Классификация нейронов и нейроглии. 3. Мембранный потенциал покоя: ионные механизмы формирования и роль калий-натриевого насоса. 4. Потенциал действия: фазы, механизмы возникновения и проведения. Принцип «всё или ничего». 5. Синаптическая передача: классификация синапсов, этапы и механизмы химической синаптической передачи. 6. Основные нейромедиаторные системы мозга (глутаматергическая, ГАМК-ергическая, холинергическая, дофаминергическая): их локализация и функциональное значение. 7. Современные методы регистрации электрической активности мозга (ЭЭГ, МЭГ, вызванные потенциалы). Их возможности и ограничения. 8. Функциональная организация сенсорных систем. Понятие рецептивного поля и принципы сенсорного кодирования. 9. Нейрофизиологические механизмы памяти: виды памяти, роль гиппокампа и синаптической пластичности (долговременная потенциация и депрессия). 10. Нейрофизиологические основы внимания: сети внимания (ориентирования, исполнительного контроля), роль лобной коры и таламуса. 11. Нейропластичность: определение, виды (синаптическая, структурная), молекулярные и клеточные механизмы. 12. Функциональная асимметрия больших полушарий головного мозга: современные представления и методы оценки. 13. Влияние факторов внешней и внутренней среды (включая питание) на нейропластичность. 14. Современные методы неинвазивной стимуляции мозга (ТМС, tDCS): принципы действия и области применения в исследованиях. 15. Роль коры больших полушарий и подкорковых структур в организации целенаправленного поведения. 16. Нейрофизиологические основы эмоций. Роль лимбической системы (амигдала, гиппокамп, поясная извилина). 17. Нейрофизиология сна: стадии сна, циркадные ритмы и гипотетические функции сна. 18. Принципы планирования нейрофизиологического эксперимента: формулировка гипотезы, выбор методов, контроль переменных. 19. Этические аспекты проведения нейрофизиологических исследований с участием человека. 20. Интерпретация данных нейрофизиологического исследования: критерии достоверности и оценка перспектив практического применения. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | ЭУМКД Нейрофизиология | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses ), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt ), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 219Л | лаборатория психофизиологии и нейротехнологии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютер марки AST; монитор Aser; принтер HP Laser Jet P2015d; ростомер электронный РЭП; электроэнцефалограф «Нейрон-Спектр-4/ВМП; ширма ПВХ односекционная; тазомер акушерский. |
| Методические указания для обучающихся по дисциплине «Нейрофизиология» 1. Цель и философия курса Курс «Нейрофизиология» предназначен для формирования у вас целостного представления о работе нервной системы как материальной основы всей психической деятельности и поведения. Мы будем двигаться от молекулярных механизмов работы нейрона к сложным интегративным функциям мозга. Ваша задача — не просто запомнить факты, а понять логику и принципы работы нервной системы, чтобы в дальнейшем применять эти знания в научной и практической работе в области физиологии и нутрициологии. 2. Ключевые компоненты и их значимость Лекции. Заложат системную теоретическую основу. Материал лекций сложен для поверхностного восприятия, поэтому активное конспектирование и работа с литературой после занятий обязательны. Лабораторные работы. Позволят «увидеть» работу нервной системы в действии. Вы освоите базовые методы регистрации электрофизиологических показателей (ЭЭГ, рефлексы). Качественное и своевременное оформление протоколов является допуском к экзамену. Самостоятельная работа. Направлена на углубление и преобразование знаний в компетенции. Анализ научных статей и разработка исследовательского протокола напрямую формируют ваши навыки как исследователя (ПК-1). Подготовка отчета по мини-исследованию развивает способность к оценке функционального состояния (ПК-2). 3. Организация вашей работы В течение семестра. Не откладывайте изучение сложных тем (например, «Потенциал действия», «Синаптическая передача»). Используйте рекомендованную литературу и видеоматериалы для проработки непонятных моментов. Регулярно работайте с терминологическим аппаратом. К экзамену. Начните подготовку заблаговременно, используя: Собственные конспекты лекций. Отработанные на лабораторных работах методики и полученные данные. Материалы, подготовленные в ходе самостоятельной работы (рефераты, протоколы). Утвержденный список из 20 экзаменационных вопросов. 4. Итоговый контроль (экзамен) Экзамен является формой комплексной проверки сформированности компетенций ПК-1 и ПК-2. Формат: ответ на два теоретических вопроса из утвержденного списка. Подходите к курсу как к изучению самого сложного и совершенного объекта во Вселенной — вашего собственного мозга. Понимание его законов — ключ к будущим прорывам в науке о человеке. Полученные знания станут прочным фундаментом для вашей дальнейшей профессиональной и исследовательской деятельности. |