Επίσκεψη στο ΙΙΒΕΑΑ

Το IEEE NTUA SB – EMB Chapter διοργανώνει επίσκεψη στο Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ). Θα πραγματοποιηθεί τη Δευτέρα 24 Φεβρουαρίου 2014 στις 11:00 π.μ. στον τρίτο όροφο, αίθουσα Γ1 του ΙΙΒΕΑΑ. Στα πλαίσια της επίσκεψης θα πραγματοποιηθεί σεμινάριο/ανοιχτή συζήτηση με τίτλο “Aυθόρμητη ηλεκτρική δραστηριότητα in vitro: Ένας δείκτης λειτουργικής ανάπτυξης και παθολογίας του εγκεφαλικού φλοιού”.

Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στο επισυναπτόμενο έγγραφο.

Οδηγίες για την πρόσβαση στο Ίδρυμα μπορείτε να βρείτε εδώ.

Για τη συμμετοχή σας στην επίσκεψη παρακαλούμε να συμπληρώσετε την παρακάτω φόρμα μέχρι την Κυριακή 23 Φεβρουαρίου 12:00 π.μ. .

Φόρμα συμμετοχής

—————————–

Περίληψη: Η παραδοσιακή θεώρηση, σύμφωνα με την οποία ο εγκέφαλος είναι ένα ιεραρχικό σύστημα νευρώνων με σταδιακά αυξανόμενη πολυπλοκότητα από τα όργανα των αισθήσεων μέχρι τα εκτελεστικά κέντρα του φλοιού, έχει δώσει την θέση της στην εικόνα του εγκεφάλου ως ένα πολλαπλά διασυνδεόμενο δίκτυο όπου αρχές παράλληλης, κατανεμημένης επεξεργασίας συνυπάρχουν με σειριακές λειτουργίες. Σε ένα τέτοιο σχήμα ο φλοιός του εγκεφάλου αποτελεί ένα ενεργητικό ‘pattern generating system’ και όχι ενα απλό ‘stimulus-driven device’.

Στο εργαστήριο Νευροφυσιολογίας του ΙΙΒΕΑΑ μελετάμε την αυθόρμητη δραστηριότητα του εγκεφαλικού φλοιού κατά τις περιόδους της ανάπτυξης και της γήρανσης, καθώς και σε παθολογικές καταστάσεις. Οι καταγραφές πραγματοποιούνται in vitro, σε τομές απο εγκεφάλους τρωκτικών. Ανάλογα με το ερώτημα και την πειραματική διάταξη, μπορεί να έχουμε (α) μεμονωμένες καταγραφές πεδίου (local field potential, LFP) σε συνδυασμό με ενδοκυττάριες καταγραφές (whole-cell patch clamp) από συγκεκριμένα κύτταρα που συμμετέχουν στο τοπικό δίκτυο, ή (β) πολλαπλές ταυτόχρονες καταγραφές από συστοιχίες ηλεκτροδίων (multi electrode arrays, 60 sites).

Η δραστηριότητα που παράγεται αυθόρμητα από τον απομονωμένο εγκεφαλικό φλοιό, χωρίς ηλεκτρική διέγερση ή φαρμακολογική επαγωγή, έχει την μορφή περιοδικών συγχρονισμένων εκφορτίσεων. Στις καταγραφές LFP αυτές οι εκφορτίσεις εμφανίζονται ως διακριτά γεγονότα μεταβολής δυναμικού, ενώ ενδοκυττάρια καταγράφονται ως εκπολώσεις του μεμβρανικού δυναμικού, με ή χωρίς την παρουσία δυναμικών δράσης (up states).

Προτείνουμε ότι αυτή η δραστηριότητα αποτελεί την default δραστηριότητα του εγκεφαλικού φλοιού όταν αυτός απομονωθεί από υποφλοιώδεις εισροές ή/και την παρουσία νευροτροποποιητών. Ως τέτοια, προτείνουμε ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένας δείκτης λειτουργικής ωρίμασης και φυσιολογικής λειτουργίας των ενδο-φλοιϊκών δικτύων. Προς αυτή την κατεύθυνση, έχουμε ήδη δείξει ότι η δραστηριότητα αυτή παρουσιάζει σημαντικές μεταβολές κατά την διάρκεια της ανάπτυξης, της εφηβείας αλλά και της γήρανσης. Οι μεταβολές είναι πολύ έντονες κατά την διάρκεια των πρώτων 10-12 εβδομάδων μετά την γέννηση των ζώων (περίοδος που αντιστοιχεί στην παιδική και εφηβική ηλικία στους ανθρώπους) και ότι στη συνέχεια παραμένουν σταθερές μέχρι τουλάχιστον τους 18 μήνες, όπου τα ποντίκια πλέον θεωρούνται γηρασμένα (= πάνω από 70 χρόνων στην ανθρώπινη κλίμακα). Επιπλέον, έχουμε δείξει ότι πράγματι η δραστηριότητα αυτή είναι διαφορετική σε ζωικά μοντέλα πρώιμης γνωσιακής γήρανσης και συνδρόμου εύθραυστου-Χ. Σε τρέχοντα και μελλοντικά πειράματα μας ενδιαφέρει να διερευνήσουμε τους μηχανισμούς που συντηρούν αυτό το δικτυακό φαινόμενο και να απαντήσουμε συγκερκιμένα ερωτήματα όπως:

* Υπάρχουν επαναλαμβανόμενα μοτίβα στην αυθόρμητη δραστηριότητα?

* Πόσο ακριβής ειναι ο συγχρονισμός των γεγονότων στον χώρο, υπάρχει ασσυμετρία στον βαθμό συγχρονισμού μεταξύ στηλών (columns) και στιβάδων (layers) του φλοιού?

* Μπορούμε να μεταβάλλουμε το πρότυπο ή/και τον συγχρονισμό των γεγονότων με φαρμακολογικές παρεμβάσεις?

* Υπάρχει power-law στην κατανομή αυτών των γεγονότων που να υποδηλώνει critical states?

* Μπορούμε να διακρίνουμε σημεία εκκίνησης ή ηλεντρικές πηγές αυτής της δραστηριόητας?