Please note, the lectures are given in czech language only.
Behavior, learning and memory belong to intensively studied manifestations of living organisms, attracting the attention of
experimental psychologists, neurophysiologists, ethologists, pharmacologists etc.
The course will introduce the students into basic concepts of memory study, mostly from the neurobiological perspective.
The course is optional for the students of Master's degree, mainly for the fourth grade, or for the first term of the fifth grade of
the study of biology. Recommended finished courses prerequisite for this one> Neurobiology, Animal and Human Physiology.
Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (24.03.2019)
Chování, učení a paměť patrí mezi intenzivně studované projevy živých organismů, které využívá experimentální psychologie, neurofyziologie, etologie, farmakologie, kognitivní neurovědy i psychologie. Přednáška uvede posluchače do základů studia učení a paměti u zvířat i lidí, z pohledu především neurobiologického. Přednáška je povinně volitelným kurzem pro studenty magisterského stupně ve specializaci neurobiologie, ale přístupná i pro další zájemce. Přednáška navazuje na kurzy "Fyziologie živočichů a člověka" a "Neurobiologie".
Literature -
Last update: PUTA (05.04.2007)
Kandel E.R. et al.: Principles of Neural Science, Third edition, Prentice-Hall International Inc., USA, 1991.
O´Keefe J. a Nadel L., Hippocampus as a Cognitive Map. London, Clarendon Press, 1978
F. Koukolík: Lidský mozek ( Portal 2002)
Gallistel C.R. The Organization of Learning. Cambridge; MIT Press, 1990.
Whishaw, I.Q. The Behavior of the Laboratory Rat. Oxford, University Press, 2006
Carlson NE, Physiology of Behavior. Alyn & Bacon, 2006
Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (24.03.2019)
Kandel E.R. et al.: Principles of Neural Science, Third edition, Prentice-Hall International Inc., USA, 1991. O´Keefe J. a Nadel L., Hippocampus as a Cognitive Map. London, Clarendon Press, 1978 F. Koukolík: Lidský mozek ( Portal 2002) Gallistel C.R. The Organization of Learning. Cambridge; MIT Press, 1990. Whishaw, I.Q. The Behavior of the Laboratory Rat. Oxford, University Press, 2006
Requirements to the exam - Czech
Last update: RNDr. Daniela Horníková, Ph.D. (30.08.2021)
Předmět je ukončen ústní zkouškou
Syllabus -
Last update: XSTUCHLI/NATUR.CUNI.CZ (26.09.2008)
General aspects of memory phenomena, definition of memory. Types of memory (declarative, non-declarative), procedural, Learning (memory acquisition) Storage of memory. Consolidation. Retrieval. Reconsolidation. Modes of memory (defined on the basis of storage time, modalities. Reflex pathways, Conditioning (emotional, classical)
Spatial memory and orientation of animals as a model of human higher cognitive functions.
Geographical, topographical navigation. Navigation to perceptible and hidden goals. Idiothetic and allothetic navigation. Tolman's seminal experiment. Cognitive maps.
Engrams and their properties: Molecular mechanisms, the function of receptor systems, and signaling transduction pathways. Consolidation> Expression of specific genes, Protein synthesis. Lateralization of Memory. Interhemispheral synthesis. Interhemispheral transfer. Forgetting and extinction.
Biochemistry of Memory: Receptor and neurotransmitter systems, neuronal plasticity. Hebb's concept of memory. Protein kinases, calmodulin kinases. Protein kinase Mzeta. Long-term potentiation (LTP), long-term depression. Plasticity-related proteins. Specific role of AMPA and NMDA receptors.
Methodological approaches to memory study in humans: Basic concepts of neuropsychology, neuropsychological assessment. Memory test. Corellation of memory test performance with imaging techniques. Test of working memory, test of executive functions. Virtual and real mazes. Early diagnostics of amnesic syndromes with memory tests.
Study of memory in animals: Analysis of behavior in experimental environments. Morris water maze./ Other spatial and non-spatial memory tasks. Laboratory mazes. Study of animal behavior in natural environments.
Human neuroanatomical substrate for memory: Brain structures underlying specific types of memory. Working memory - phonological loop, visuo-spatial sketchpad, executive functions.
Neuroanatomy of memory in animals: Hippocampal function - spatial or relational memory, Amygdala-emotional memory, Basal ganglia - motor habits. Role of prefrontal cortex. Function of specific neuronal circuits.
Hippocampus and hippocampal-dependent memory: Specialized cells participating in the representation of space. Place cells, head direction cells, Various functions of hippocampus. Emotional, spatial behavioral inhibition
Pathophysiology of memory in clinical practice. Amnesia, Parietal neglect. Examples on patient with brain lesions. Patient H.M. Functional imaging techniques. PET, MRI, etc.
Experimental interference with memory in animals. Aim: study of neural substrate of memory, and its mechanisms. Lesion and reversible inactivation techniques. Genetic manipulations, knockouts, and their influence on memory. Transgenic animals.
Excursion to the Laboratory of Neurophysiology of Memory, Institute of Physiology of Academy of Sciences.
Last update: XSTUCHLI/NATUR.CUNI.CZ (26.09.2008)
Obecné aspekty paměťových fenoménů, definice paměti, typy paměti: deklarativní, nedeklarativní, procedurální, paměť, učení (learning, acquisition), uchování (storage), konsolidace, vybavení (retrieval), rekonsolidace. Typy paměti: podle modalit, podle předpokládané doby uložení podle charakteru informace - deklarativní [epizodická, sémantická], nedeklarativní (procedurální) , reflexní dráhy, podmiňování (emoční, klasické)
Prostorová paměť a orientace zvířat jako model vyšších nervových funkcí člověka. Geografická, topografická orientace. Navigace ke skrytým cílům, navigace k perceptibilním cílům, idiotetická a alotetická orientace, Tolmanův experiment. Kognitivní mapy.
Paměťové stopy - engramy: Molekulární mechanismy, funkce receptorových mechanismů a signálních transdukčních drah. Konsolidace - spojena s expresí specifických genů, tvorba nových bílkovin. Lateralizace paměti. Interhemisferální syntéza, interhemisferální transfer. Zapomínaní a extinkce.
Biochemie paměti: Receptorové systémy, neuronální plasticita. Hebbův koncept paměti Proteinkinázy, kalmodulin kinázy, proteinkináza Mzeta, Dlouhodobá potenciace (LTP), dlouhodobá deprese. Proteiny vázané na plasticitu (plasticity-related proteins - PRP). Specifická role NMDA a AMPA glutamátových receptorů
Metodické přístupy ke studiu paměti u lidí: Základy neuropsychologie. Neuropsychologické testy, paměťové testy. Korelace výkonu v paměťových testech s funkčními zobrazovacími technikami. Testy pracovní paměti, testy exekutivních funkcí, Virtuální bludiště, reálná bludiště, Využití testů paměti a chování pro včasnou diagnostiku neurodegenerativních onemocnění
Metodika studia paměti u zvířat: Analýza chování v experimentálních prostředích, Morrisově vodní bludiště. Ostatní prostorové a neprostorové paměťové úlohy, experimentální bludiště. Studium paměti u zvířat v přirozených prostředích
Neuroanatomický substrát paměti u lidí: Mozkové struktury zodpovědné či podílející se na jednotlivých formách paměti. Pracovní paměť - fonologická smyčka, visuospaciální náčrtník, centrální exekutivní složka. Prefrontální kůra, pracovní paměť a exekutivní funkce.
Neuroanatomie paměti u zvířat : Funkce hipokampu - prostorová paměť, amygdaly-emoční paměť, striata-motorická paměť, prefrontální kůry-praocvní paměť. Funkce neuronálních okruhů a spojů.
Hipokampus a paměť závislá na hipokampu: Specializované nervové buňky učastnící se paměti, potenciální substrát kognitivní mapy. Místové neurony, neurony směru hlavy, "grid cells". Různé funkce hipokampu - emoční, prostorová, behaviorální inhibice
Patofyziologie paměti v klinice Různé druhy amnézií - anterográdní, retrográdní. Parietální "neglect". Příklady na pacientech s mozkovými lézemi. Pacient H.M. Funkční zobrazovací techniky. PET, MRI.
Metody experimentálního narušení paměti o zvířat. S cílem studia neurobiologického substrátu a neuropřenašečových mechanismů paměti. Léze a dočasné inaktivace mozkových struktur. Genetické techniky vyřazení specifických genů a jejich vliv na chování (knock-out, transgenní zvířata)
Exkurze do Laboratoře neurofyziologie paměti FgÚ AV ČR
