1. Potenziale di membrana; Equilibri ionici: equazione di Nernst; equilibrio di Gibbs-Donnan; equilibrio elettrochimico ed equazione di Goldman
2. Struttura e funzione dei canali ionici; Tecniche di misurazione di flussi ionici; Proprietà elettriche passive delle membrane: capacità e resistenza; Propagazione passiva dei segnali elettrici: teoria del cavo, costante di tempo, costante di spazio.
3. Registrazioni elettrofisiologiche, potenziali e correnti di membrana: patch clamp, registrazioni intracellulari (voltage clamp, current clamp), registrazioni extracellulari, multi electrode array (MEA).
4. Proprietà elettriche attive delle membrane: il potenziale d'azione: generazione, basi ioniche e sua propagazione; Canali ionici voltaggio-attivati; Velocità di propagazione del
5. Potenziale d’azione  e fattori che la influenzano; Blocco del voltaggio.
6. Trasmissione sinaptica elettrica; Trasmissione sinaptica chimica; Meccanismo di rilascio del neurotrasmettitore: proteine di membrana e solubili coinvolte nella liberazione del neuromediatore, natura quantica del rilascio, accoppiamento depolarizzazione-rilascio, ruolo del calcio; Neuromediatori "classici” e neuromodulatori.
7. Recettori dei neuromediatori: Recettori ionotropi (canali ionici ligando-attivati); meccanismi di gating; Recettori ionotropi per acetilcolina, glutammato, GABA, glicina, serotonina, purine e neuropeptidi.
8. Recettori metabotropi: vie di trasduzione del segnale; recettori per acetilcolina, catecolamine, glutammato, GABA, neuropeptidi, purine.
9. Modulazione della trasmissione sinaptica; Co-rilascio di neurotrasmettitori; Un esempio di sinapsi eccitatoria: la giunzione neuromuscolare; Potenziali post-sinaptici; Il potenziale d’inversione; Sinapsi eccitatorie ed inibitorie.
10. Integrazione sinaptica spaziale e temporale; la plasticità sinaptica (meccanismi molecolari di potenziamento e depressione  a lungo termine), le sinapsi silenti.
11. Cenni di machine learning: il percettrone e le reti neuronali
12. Cenni sulla plasticità rigenerativa neuronale nel sistema nervoso centrale e periferico

Durante il corso saranno svolti seminari di approfondimento su temi specifici da parte di docenti esterni