PředmětyPředměty(verze: 978)
Předmět, akademický rok 2025/2026
   
Experimentální techniky v neurovědách - MB150P43
Anglický název: Experimental technics in neurosciences
Český název: Experimentální techniky v neurovědách
Zajišťuje: Katedra fyziologie (31-152)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2022
Semestr: letní
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Z+Zk [HT]
Rozsah za akademický rok: 3 [dny]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc.
Vyučující: RNDr. Zdeňka Drastichová, Ph.D.
doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc.
prof. MUDr. Jakub Otáhal, Ph.D.
RNDr. Vladimír Rudajev, Ph.D.
Mgr. Petr Telenský, Ph.D.
Anotace -
Přednáška je určena studentům, kteří chtějí získat ucelený přehled o experimentálních metodách využívaných v neurovědním výzkumu a porozumět jejich principům. Součástí kurzu je praktikum zaměřené na praktické seznámení se s vybranými typy behaviorálních experimentů a imunohistochemických technik. Doporučená je zejména studentům specializace neurobiologie.
Poslední úprava: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (28.03.2019)
Literatura -

Carter M, Shieh J, 2010: Guide to Research Techniques in Neuroscience. Elsevier Academic Press.

Poslední úprava: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (14.04.2011)
Požadavky ke zkoušce -

Zápočet se uděluje na základě 100% docházky a předložení protokolů. Předmět je ukončen ústní zkouškou.

Poslední úprava: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (10.02.2025)
Sylabus

1. Zobrazovací techniky

Strukturní a funkční zobrazovací techniky, např. angiografie, počítačová tomografie (CT), magnetická rezonance (MRI a fMRI), positronová emisní tomografie (PET), SPECT, EEG, MEG.

2. Metody studia chování živočichů v neurovědách

Volba experimentálního modelu, nejčastěji používané behaviorální testy u hlodavců (testy prostorové paměti, neprostorové paměťové testy, testy senzorické, nocicepční, motorické, testy afektivních stavů), přehled behaviorálních testů používaných u dalších organismů.

3. Stereotaktické techniky

Stereotaktické operace u hlodavců a primátů, typy implantátů a jejich použití (mimo elektrofyziologických), mikrodialýza in vivo, elektrostimulační techniky, experimentální léze a výběr metody jejich navození, farmakologické a genetické metody.

4. Elektrofyziologie

Nahrávání elektrofyziologické aktivity in vivo a in vitro, extracelulární a intracelulární měření, nahrávání elektrofyziologických dat metodou terčíkového zámku, implantáty pro
elektrofyziologická měření in vivo, úvod do zpracování elektrofyziologických dat.

5. Mikroskopické techniky

Základy mikroskopické techniky, světelná, fluorescenční (epifluorescenční, dvoufotonová, konfokální, TIRF) a elektronová (transmisní, skenovací) mikroskopie, základy zpracování mikroskopických dat.

6. Histologické a zobrazovací techniky

Základní techniky přípravy histologických preparátů, barvení, techniky zobrazování genové exprese (in situ hybridizace, imunohistochemie, enzymová histochemie, reportérové geny), techniky zobrazování neurálních spojů (anterográdní a retrográdní značení, transsynaptické značení), markery aktivity, optické zobrazovací techniky.

7. Molekulárně genetické techniky

Metody identifikace genů a proteinů, molekulární klonování a techniky rekombinantní DNA, techniky vkládání genů, příprava a využití transgenních organismů, techniky manipulace endogenních genů.

8. Tkáňové kultury

Technické vybavení a media pro tkáňové kultury, imortalizované buněčné linie, primární kultury, kultury kmenových buněk, techniky manipulace tkáňových kultur.

9. Biochemické techniky

Základní metody studia proteinů, stanovení exprese proteinů, protein-proteinové interakce, interakce protein-DNA, posttranslační modifikace.

Praktická část - demonstrace vybraných behaviorálních testů a monitorování chování labolatorních potkanů (otevřená aréna, vyvýšené kruhové bludiště) a vyhodnocení dat pomocí pomocí příslušného softwarového vybavení; příprava řezů mozkové tkáně a jejich zpracování pro imunohistochemické analýzy; součástí praktika je vyřešení úlohy spočívající ve výběru vhodných metodických přístupů pro řešení konkrétního neurobiologického problému.

Poslední úprava: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (24.03.2019)
Výsledky učení

Po absolvování předmětu student

- popíše různé biochemické a analytické metody (stanovení proteinů, kolonová chromatografie, tenkovrstevná chromatografie, imunoprecipitace, gelová elektroforéza, Western blot, ELISA, RIA, FRET, hmotnostní spektrometrie), jejich principy a použití v neurobiologickém výzkumu

- charakterizuje typy a využitelnost buněčných a tkáňových kultur ve výzkumu nervového systému

- uvede příklady (EEG, sonografie, radiografie, angiografie, magnetoencefalografie, výpočetní tomografie, magnetická rezonance, pozitronová emisní tomografie) a principy zobrazovacích technik používaných v diagnostice neurologických poruch a výzkumu CNS

- charakterizuje principy a způsoby využití molekulárně genetických technik (klonování DNA, PCR, transgenní manipulace, RNA interference, CRISPR/Cas9) v neurobiologickém výzkumu

- charakterizuje principy světelné, fluorescenční a elektronové mikroskopie a uvede příklady jejich využití v neurobiologickém výzkumu

- popíše principy a využití behaviorálních technik v neurovědách, vysvětlí kvalitativní kritéria pro hodnocení behaviorálních testů (validita, spolehlivost, opakovatelnost), vysvětlí smysl koncepce tří „R“

- definuje základní pojmy stereotaxie a popíše typy mozkových implantátů a způsoby jejich zavádění

 

Praktická část

- aktivně a kriticky pracuje s odbornou literaturou

- popíše teoretické principy uplatňované při provádění experimentů v rámci vědecké práci

- navrhne vhodný postup s využitím různých přístupů a metod pro řešení zadaného vědeckého problému

- objektivně posoudí výhody a nevýhody různých metodických přístupů pro získání adekvátních dat

- diskutuje alternativní postupy a jejich praktickou realizovatelnost

- zpracuje podrobný laboratorní pracovní protokol o způsobu řešení zadané úlohy

- popíše manipulační techniky používané při studiu chování laboratorních zvířat

Poslední úprava: Novotný Jiří, doc. RNDr., DSc. (26.01.2026)
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK