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WiredMind

Guide per l’insegnante

Tutto quello che ti serve per condurre ogni lezione senza alcuna formazione: un piano di 45 minuti, che cosa gli studenti dovrebbero notare, le risposte da aspettarsi e una scheda di lavoro da stampare.

  1. Lezione 1

    Come un moscerino ricorda un odore

    Gli studenti seguono un odore dai recettori fino alle cellule che ne leggono il ricordo, e mostrano che silenziare uno strato di una via interrompe tutto ciò che viene dopo.

    Guida per l’insegnanteScheda per gli studentiMostrala alla classe

  2. Lezione 2

    Come un moscerino sa da che parte è rivolto

    Gli studenti vedono che un anello di neuroni conserva la direzione del moscerino sotto forma di una sola zona di attività, e che l’inibizione dei neuroni ad anello tiene ferma quella zona.

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  3. Lezione 3

    La fuga in 30 millisecondi

    Gli studenti seguono un riflesso dagli occhi ai muscoli delle zampe in circa 30 millisecondi, e mostrano che la fuga veloce dipende da un solo anello della catena: la fibra gigante.

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Un corso da affiancare

In Israele, molti studenti dell’indirizzo di biologia da 5 unità frequentano anche il corso gratuito dell’Università di Tel Aviv Il cervello: la macchina più meravigliosa di tutte (si apre in una nuova scheda) su Campus IL, tenuto dal Prof. Yossi Yovel e dal Prof. Yaniv Assaf. Il corso tratta in modo approfondito neuroni, potenziali d’azione e sinapsi, e queste lezioni ne sono un complemento pratico. WiredMind è un progetto indipendente. Non è affiliato al corso, all’università o a Campus IL.

Termini chiave

Termini di base

Neurone
Una cellula nervosa. Riceve segnali da altre cellule e, quando se ne sommano abbastanza, manda un segnale suo.
Potenziale d’azione (impulso)
Un breve impulso elettrico che un neurone attivo manda lungo tutta la sua lunghezza, detto anche potenziale d’azione. Nelle lezioni ogni lampo di luce ne segna uno.
Sinapsi
Il punto di contatto in cui un neurone passa il segnale al successivo. Più sinapsi hanno in comune due cellule, più forte è il loro legame.
Neurotrasmettitore
Una sostanza chimica che un neurone rilascia in una sinapsi per passare il segnale. Alcuni neurotrasmettitori eccitano la cellula successiva, altri la inibiscono.
Eccitazione
Un segnale che spinge il neurone successivo ad attivarsi.
Inibizione
Un segnale che trattiene il neurone successivo dall’attivarsi. A una rete serve per restare stabile e precisa.
Acetilcolina
Il principale neurotrasmettitore eccitatorio nel cervello del moscerino. Nelle lezioni le cellule che la rilasciano eccitano le cellule a cui sono collegate.
GABA
Un neurotrasmettitore inibitorio, nei moscerini e nelle persone. Nelle lezioni le cellule che rilasciano GABA calmano le cellule a cui sono collegate.
Circuito neurale
Un gruppo di neuroni collegati tra loro per svolgere un compito, come riconoscere un odore o far partire un salto.
Connettoma
Lo schema completo dei collegamenti di un sistema nervoso: ogni neurone e ogni sinapsi tra loro. Le lezioni funzionano sul connettoma di un vero moscerino della frutta.
Stimola
Il pulsante della lezione che fa attivare per un momento un gruppo di cellule, un po’ come gli scienziati accendono con la luce le cellule che scelgono.
Silenzia
Il pulsante della lezione che impedisce a un gruppo di cellule di attivarsi, per mostrare che cosa fa il resto del circuito senza di loro.

Lezione 1 · Come un moscerino ricorda un odore

Antenne
Le due piccole sporgenze sulla testa del moscerino. Il moscerino le usa per sentire gli odori, come tu usi il naso.
Recettori olfattivi
Cellule nervose sulle antenne che si attivano quando un odore le raggiunge. Ogni odore comincia da qui.
Lobo antennale
La prima tappa degli odori nel cervello del moscerino: qui i recettori olfattivi passano il segnale ai neuroni di proiezione.
Neuroni di proiezione
Cellule nervose che portano il segnale dell’odore dal lobo antennale più in profondità nel cervello, fino al corpo fungiforme.
Corpo fungiforme
Una parte del cervello degli insetti a forma di fungo, dove gli odori vengono smistati e i ricordi degli odori vengono conservati.
Cellule di Kenyon
Le piccole cellule nervose del corpo fungiforme. Ogni odore ne accende una manciata diversa, così ogni odore ha la sua combinazione.
Neuroni di uscita
Cellule nervose che leggono la combinazione delle cellule di Kenyon e la passano al resto del cervello. Gli scienziati le chiamano MBON: neuroni di uscita del corpo fungiforme.

Lezione 2 · Come un moscerino sa da che parte è rivolto

Neuroni di svolta
Cellule nervose che si attivano quando il moscerino gira e spingono il picco lungo la bussola. Gli scienziati li chiamano neuroni P-EN2.
Neuroni bussola
Un anello di cellule nervose che tiene traccia della direzione in cui è rivolto il moscerino. Gli scienziati li chiamano neuroni E-PG.
Picco di attività
La zona di neuroni bussola attivi. Il punto dell’anello in cui si trova indica da che parte è rivolto il moscerino.
Neuroni ad anello
Cellule nervose che portano alla bussola ciò che il moscerino vede, come i punti di riferimento. Calmano i neuroni bussola, e così il picco resta fermo.
Punto di riferimento
Qualcosa che il moscerino vede e che resta fermo, come il sole o un albero. Il moscerino lo usa per tenere stabile il suo senso dell’orientamento.
Ponte protocerebrale
Una parte del cervello del moscerino a forma di barra, il ponte protocerebrale. Ci passano sia i neuroni bussola sia i neuroni di svolta.

Lezione 3 · La fuga in 30 millisecondi

Neuroni di avvicinamento
Cellule nervose dietro gli occhi del moscerino. Si attivano quando qualcosa si ingrandisce in fretta, come uno scacciamosche in arrivo. Gli scienziati le chiamano LC4 e LPLC2.
Fibra gigante
Una cellula nervosa molto spessa che scende dal cervello fino al cordone nervoso. Porta il segnale di fuga più veloce del moscerino. Un moscerino ne ha due, una per lato.
Cordone nervoso
Il midollo spinale del moscerino, per così dire: un fascio di cellule nervose nel torace che comanda zampe e ali.
Neuroni del salto
Motoneuroni che fanno contrarre i muscoli del salto delle zampe centrali, così il moscerino scatta in aria.
Arco riflesso
Il percorso di un riflesso: dai neuroni sensoriali, attraverso una o più cellule intermedie, fino ai motoneuroni che muovono un muscolo.
Neurone sensoriale
Un neurone che coglie qualcosa del mondo, come la luce o un odore, e lo riferisce al cervello.
Motoneurone
Un neurone che porta un comando a un muscolo e lo fa contrarre.
Sinapsi elettrica
Un canale diretto tra due neuroni che passa il segnale quasi senza ritardo. La mappa su cui si basano le lezioni registra solo le sinapsi chimiche.