11894 research outputs found
Sort by
The use of digital media by preschool and early school-age children and its association with the emergence of socio-emotional problems : parental supervision style and children's temperament
Η ψηφιακή τεχνολογία έχει ήδη αλλάξει τον κόσμο και καθώς όλο και περισσότερα παιδιά από μικρή ηλικία ακόμα έχουν πρόσβαση σε ψηφιακές συσκευές συνδεδεμένες στο διαδίκτυο, έχει κλιμακωθεί η επιστημονική συζήτηση, σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις που μπορεί να έχει στην ολόπλευρη ανάπτυξη των παιδιών, κυρίως στον κοινωνικο-συναισθηματικό τομέα. Σκοπός της παρούσας ποσοτικής, συσχετιστικής μελέτης είναι να διερευνήσει τη χρήση ψηφιακών συσκευών από παιδιά προσχολικής και πρωτοσχολικής ηλικίας (4-8 ετών) και να εξετάσει τη συσχέτιση της με την εμφάνιση κοινωνικοσυναισθηματικών προβλημάτων. Επιπλέον, η εργασία εστιάζει στον ρόλο που διαδραματίζουν το γονικό στυλ επίβλεψης και η ιδιοσυγκρασία των παιδιών στην ανωτέρω σχέση. Για το σκοπό αυτό αξιοποιήθηκαν δύο έντυπα ερωτηματολόγια, εκ των οποίων το ένα συμπληρώθηκε από 93 γονείς παιδιών προσχολικής και πρωτοσχολικής ηλικίας που φοιτούσαν σε νηπιαγωγεία και δημοτικά σχολεία των νομών Θεσσαλονίκης, Ηρακλείου και Χανιών και το άλλο από τους αντίστοιχους 8 εκπαιδευτικούς Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης των παιδιών αυτών. Το ερωτηματολόγιο των γονέων αποτελούνταν από τέσσερα μέρη και έδινε πληροφορίες για τη χρήση των ψηφιακών συσκευών στο σπίτι τόσο από τους γονείς όσο και από τα παιδιά, τους πιθανούς λόγους χρήσης των ψηφιακών συσκευών από τα παιδιά, το ψηφιακό γονικό στυλ επίβλεψης σύμφωνα με την Κλίμακα Γονικού Στυλ Διαδικτύου (Internet Parenting Style Instrument - IPSI) των Van Rooijand Van den Eijden (2007) και την ιδιοσυγκρασία των παιδιών μέσω της πολύ σύντομης μορφής του Ερωτηματολογίου Παιδικής Συμπεριφοράς (Children’s Behavior Questionnaire (CBQ -VSF) των Putnam και Rothbart (2006). Οι εκπαιδευτικοί συμπλήρωσαν το έντυπο Ερωτηματολόγιο Δυνατοτήτων και Δυσκολιών (Strengths and Difficulties Questionnaire), το οποίο αξιολογούσε τη συμπεριφορά των παιδιών στο πλαίσιο του σχολείου. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι οι γονείς επιβλέπουν σε μεγαλύτερο βαθμό τα αγόρια σε σχέση με τα κορίτσια κατά τη χρήση των ψηφιακών συσκευών. Ακόμη, σύμφωνα με την ανάλυση δεδομένων δεν βρέθηκε καμία συσχέτιση μεταξύ της ιδιοσυγκρασίας και του ψηφιακού γονικού στυλ επίβλεψης, αλλά και του χρόνου χρήσης των ψηφιακών συσκευών. Ωστόσο, προέκυψε θετική συσχέτιση μεταξύ του ψηφιακού γονικού στυλ επίβλεψης και της εμφάνισης κοινωνικό-συναισθηματικών προβλημάτων και συγκεκριμένα μεταξύ της διάστασης της εποπτείας και της κλίμακας των συναισθηματικών προβλημάτων. Επιλογικά, συνιστάται η
διεξαγωγή μιας διαχρονικής μελέτης, βασισμένη σε μεγαλύτερο δείγμα για την εξαγωγή ασφαλέστερων συμπερασμάτων.Digital technology has already changed the world and as more and more children even from an early age have access to digital devices connected to the internet, the scientific debate about the possible implications that may arise in children's all-round development, especially in the social and emotional domain, has escalated. The purpose of this quantitative, correlational study is to investigate the use of digital devices by pre-school and early primary school children (4-8 years old) and to examine its association with the development of socio-emotional problems. In addition, the paper focuses on the role of parenting supervision style and children's temperament in this relationship. Two questionnaires were used to analyse this purpose, the first of which was completed by 93 parents of pre-school and early primary school children attending kindergartens and primary schools in the prefectures of Thessaloniki, Heraklion and Chania and the other by the respective 8 Primary Education teachers of these children. The parents' questionnaire consisted of four parts and provided information on the use of digital media devices at home by both parents and children, the possible reasons for the use of digital devices by children, the digital parenting supervision style according to the Internet Parenting Style Scale (Internet Parenting Style Instrument IPSI) by Van Rooijand, Van den Eijden (2007) and the children's temperament through the very short form of the Children's Behaviour Questionnaire (CBQ -VSF) by Putnam and Rothbart (2006). Teachers completed a printed form of Strengths and Difficulties Questionnaire (Strengths and Difficulties Questionnaire), which assessed children's behaviour in the school context. The results of the survey showed that parents supervise boys to a greater extent related to girls regarding the use of digital media devices. Furthermore, according to the data analysis, no correlation was found between temperament and digital parenting supervision style, as well as time of use of digital devices. However, a positive correlation was found between the digital parenting supervision style and the occurrence of socio-emotional problems, and in particular between the aspect of supervision and the scale of emotional problems. In conclusion, it is recommended to conduct a longitudinal study based on a larger sample in order to draw more reliable conclusions
Human resources for health and technology
Η συνεχής τεχνολογική πρόοδος επηρεάζει το ανθρώπινο δυναμικό υγείας, επιφέροντας σημαντικές αλλαγές στην ποιότητα των υπηρεσιών και στη διαχείριση του ανθρώπινου δυναμικού. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περιγραφή, της επίδρασης της τεχνολογίας στο ανθρώπινο δυναμικό υγείας, καθώς και των στρατηγικών αντιμετώπισης των αρνητικών επιδράσεων που προκύπτουν από την ενσωμάτωση της τεχνολογίας.
Διενεργήθηκε συστηματική βιβλιογραφική ανασκόπηση με βάση τους κανόνες του PRISMΑ, η οποία πραγματοποιήθηκε στις 28-02-2025 . Η αναζήτηση σχετικών επιστημονικών άρθρων πραγματοποιήθηκε στις βάσεις δεδομένων PubMed και Scopus, με συγκεκριμένα κριτήρια ένταξης.
Από τα 311 άρθρα που αναγνωρίστηκαν, 28 πληρούσαν τα κριτήρια ένταξης. Ως προς της επίδρασης της τεχνολογίας στο ανθρώπινο δυναμικό υγείας, 22 άρθρα συμπεριλήφθηκαν τα οποία απάντησαν επαρκώς στο ερευνητικό ερώτημα της μελέτης, αναδεικνύοντας τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές επιπτώσεις της τεχνολογίας στο ανθρώπινο δυναμικό υγείας, προβάλλοντας το σημαντικό ρόλο της τεχνολογίας για τη βελτίωση της αποδοτικότητας του ανθρώπινου δυναμικού υγείας, την ενίσχυση της συνεργασίας και τη βελτίωση της ποιότητας του. Επίσης, τονίστηκαν οι προκλήσεις από τις τεχνολογικές εξελίξεις για το ανθρώπινο δυναμικό υγείας, όπως το άγχος από τη διαρκή εκπαίδευση, η επαγγελματική εξουθένωση και η υπερφόρτωση. Ως προς τις στρατηγικές αντιμετώπισης των αρνητικών επιδράσεων που προκύπτουν από την ενσωμάτωση της τεχνολογίας στο ανθρώπινο δυναμικό υγείας 13 άρθρα συμπεριλήφθηκαν τα οποία προτείνουν στρατηγικές όπως π.χ. η ενίσχυση της συνεχούς εκπαίδευσης που θα βοηθήσει την προσαρμογή του ανθρώπινου δυναμικού υγείας στις νέες τεχνολογικές απαιτήσεις, καθώς και η εφαρμογή πολιτικών που ενισχύουν τη συνεργασία και την ευελιξία στον χώρο εργασίας.
Τα ευρήματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας, μέσω τις συστηματικής ανασκόπησης που πραγματοποιήθηκε, επιβεβαιώνουν ότι η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει το ανθρώπινο δυναμικό στην υγειονομική περίθαλψη, αρκεί να ληφθούν υπόψη ζητήματα εκπαίδευσης και προσαρμογής.The continuous technological advancement affects the healthcare workforce, bringing significant changes to the quality of services and the management of human resources. The aim of this thesis is to describe the impact of technology on the healthcare workforce, as well as the strategies for addressing the negative effects arising from the integration of technology.
A systematic literature review was conducted based on PRISMA guidelines, which took place on 28-02-2025. The search for relevant scientific articles was carried out in the PubMed and Scopus databases, using specific inclusion criteria.
Out of the 311 identified articles, 28 met the inclusion criteria. Regarding the impact of technology on the healthcare workforce, 22 articles were included, which adequately answered the research question of the study, highlighting both the positive and negative effects of technology on the healthcare workforce. These studies underscored the significant role of technology in improving the efficiency of the healthcare workforce, enhancing collaboration, and improving service quality. Additionally, challenges stemming from technological advancements for the healthcare workforce were emphasized, such as stress due to continuous training, professional burnout, and work overload.
Regarding strategies for addressing the negative effects arising from the integration of technology into the healthcare workforce, 13 articles were included. These articles propose strategies such as enhancing continuous education to support the adaptation of the healthcare workforce to new technological demands, as well as implementing policies that promote collaboration and flexibility in the workplace. The findings of this thesis, through the systematic review conducted, confirm the hypothesis that technology can improve the healthcare workforce, provided that issues of education and adaptation are taken into account
Application of Pseudomonas sp. phDV1 strains in the biodegradation of gallic acid
Τον 21ο αιώνα, τα συνθετικά πλαστικά κατέχουν πρωτεύουσα θέση στην
καθημερινότητά μας, με την ετήσια παραγωγή τους να αυξάνεται ολοένα και
περισσότερο. Ωστόσο η περιβαλλοντική επιβάρυνση ,λόγω της εκτεταμένης χρήσης
τους, καθιστά επιτακτική την ανάγκη εύρεσης εναλλακτικών λύσεων. Προς αυτήν την
κατεύθυνση, τα βιοπλαστικά μικροβιακής προέλευσης και συγκεκριμένα τα πολύ-
υδροξυαλκανοϊκά ή PHAs συγκεντρώνουν σε μεγάλο βαθμό το ενδιαφέρον της
επιστημονικής κοινότητας. Το πιο καίριο χαρακτηριστικό τους είναι ότι αποτελούν υλικά
φιλικά προς το περιβάλλον καθώς βιοσυντίθενται και βιοαποικοδομούνται από πλήθος
μικροοργανισμών. Επιπλέον, είναι βιοσυμβατά, γεγονός το οποίο επιτρέπει την χρήση
τους σε ποικίλες εφαρμογές σε τομείς όπως η ιατρική και η βιοτεχνολογία. Τα PHAs
οργανώνονται σε σφαιρικές δομές στο κυτταρόπλασμα οι οποίες καλούνται
καρβονοσώματα. Τα εν λόγω σφαιρίδια περιβάλλονται από πρωτεΐνες (GAPs) ,οι
οποίες σχετίζονται με τον μεταβολισμό των PHAs και συγκεκριμένα τις συνθάσες των
PHAs (Class I), τις αποπολυμεράσες των PHAs (Class II), τις φασίνες (Class III) και
άλλες πρωτεΐνες όπως οι ρυθμιστικοί παράγοντες (Class IV). Το βακτηριακό στέλεχος
Pseudomonas sp. phDV1 αποτελεί ένα σημαντικό παραγωγό του πολύ-
υδρόξυβουτυρικού οξέος. Πρόκειται για ένα αρνητικό κατά Gram βακτήριο, το οποίο
παράγει PHB υπό στρεσογόνες συνθήκες και περίσσεια πηγής άνθρακα. Σημειώνεται
ότι για την ανάπτυξή του μπορεί να αξιοποιεί, μεταξύ άλλων, και φαινολικές αλλά και
πολυφαινολικές ενώσεις. Προς αυτήν την κατεύθυνση, στην παρούσα εργασία
μελετήθηκε η δυνατότητα τριών στελεχών του εν λόγω βακτηρίου (WT, ΔphaR, ΔphaZ)
να βιοαποικοδομούν το γαλλικό οξύ και να παράγουν PHB. Το γαλλικό οξύ
παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον ως υπόστρωμα καθώς αποτελεί ένα σημαντικό
ρύπο για το περιβάλλον λόγω της μεγάλης παρουσίας του σε απόβλητα της
βιομηχανίας τροφίμων (κυρίως σε απόβλητα της οινοποιίας).In the 21st century, plastics play a crucial role in our daily lives, with an ever-growing
annual production. However, the environmental pollution caused by the extensive use
of such materials makes the research for alternative solutions really important. Bio-
based plastics, specifically polyhydroxyalkanoates (PHAs), have raised significant
scientific attention. Their most important feature is that they are environmentally
friendly, as they are both biosynthesized and biodegraded by a wide range of
microorganisms. Moreover, their biocompatibility makes them useful in various
applications in medicine and biotechnology. PHAs are organized into spherical
structures within the cytoplasm, known as carbonosomes. These granules are
surrounded by various proteins (GAPs), which are associated with PHA metabolism,
and specifically PHA synthases (Class I), PHA depolymerases (Class II), phasins
(Class III), and other proteins such as regulatory factors (Class IV). The bacterial strain
Pseudomonas sp. phDV1 is a significant producer of polyhydroxybutyrate. It is a
Gram-negative bacterium that produces PHB under stress conditions and when an
excess carbon source is available. Notably, it can use, among other compounds, both
phenolic and polyphenolic compounds. In this context, the application of three
Pseudomonas sp. phDV1 strains (WT, ΔphaR, ΔphaZ) for the biodegradation of gallic
acid and PHB production was studied. The use of gallic acid as a carbon source is of
great interest as it is a significant pollutant for the environment due to its high presence
in food industry waste (mainly in wine industry waste)
Ο ρόλος της πρωτεϊνης BSCL2 στη διατήρηση και φυσιολογική λειτουργία των ανθρώπινων λιποκυττάρων
Η συγγενής λιποδυστροφία Berardinelli-Seip τύπου 2 (CGL2) αποτελεί μια σπάνια μορφή λιποδυστροφίας η οποία χαρακτηρίζεται από την πλήρη απουσία λιπώδους ιστού. Οι ασθενείς παρουσιάζουν σοβαρές μεταβολικές διαταραχές και δυσλειτουργία πολλαπλών οργάνων. Ως προς την μοριακή βάση της ασθένειας, η πάθηση οφείλεται σε μεταλλάξεις απώλειας λειτουργίας στο γονίδιο BSCL2 το οποίο κωδικοποιεί την πρωτεΐνη seipin. Η πρωτεΐνη seipin είναι μία εξαιρετικά συντηρημένη διαμεμβρανική πρωτεΐνη η οποία εντοπίζεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο. Ο χαρακτηριστικός εντοπισμός της seipin στα σημεία επαφής μεταξύ ενδοπλασματικού δικτύου και λιποσταγονιδίων, καθώς και η υδρόφοβη δακτυλιοειδής δομή της πρωτεΐνης, υποδηλώνουν έναν πιθανό ρόλο της seipin στον φυσιολογικό σχηματισμό των λιποσταγονιδίων. Η πρωτεΐνη θεωρείται πως έχει, επιπλέον, πιθανούς ρόλους στην διακίνηση πρωτεϊνών και λιπιδίων στην επιφάνεια των λιποσταγονιδίων και στην ρύθμιση της σύνθεσης και υδρόλυσης των τριγλυκεριδίων.
Η βαρύτητα της κλινικής εικόνας των ασθενών με CGL2 αναδεικνύει τον κρίσιμο ρόλο του λειτουργικού λιπώδους ιστού για την ανθρώπινη υγεία. Για τον λόγο αυτόν, η μελέτη της λειτουργίας της seipin κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική, καθώς η απουσία της οδηγεί σε πλήρη απώλεια του λιπώδους ιστού. Ωστόσο, οι γνώσεις μας για τη λειτουργία της seipin κρίνονται μη αντιπροσωπευτικές, καθώς προέρχονται κυρίως από ζωικά μοντέλα τα οποία δεν αποδίδουν πλήρως την πολυπλοκότητα των ανθρώπινων λιποκυττάρων. Η παρούσα εργασία, επομένως, αποσκοπεί να καλύψει αυτό το κενό, εστιάζοντας στη μελέτη της λειτουργίας της πρωτεΐνης seipin σε ανθρώπινα λιποκύτταρα. Για τον σκοπό αυτό έγινε ανάπτυξη ενός in vitro μοντέλου ανεπάρκειας της πρωτεΐνης seipin σε ανθρώπινα λιποκύτταρα και επακόλουθος μορφολογικός και λειτουργικός χαρακτηρισμός των κυττάρων αυτών. Ακόμη, με σκοπό την διάσωση των παθολογικών κυττάρων, σχεδιάστηκε ένα μοντέλο γονιδιακής θεραπείας για το οποίο ακολουθήθηκε επιπλέον αξιολόγηση της συμπεριφοράς των τροποποιημένων κυττάρων in vivo. Πιο συγκεκριμένα, η απουσία της πρωτεΐνης seipin δεν μποδίζει τον σχηματισμό λιποσταγονιδίων in vitro, ωστόσο η μορφολογία των δομών αυτών διαφέρει από εκείνη των φυσιολογικών λιποσταγονιδίων. Μάλιστα, μία βασική πρωτεΐνη της επιφάνειας των λιποσταγονιδίων, η περιλιπίνη 1, απουσιάζει από την αναμενόμενη θέση της, υποδηλώνοντας πιθανή δυσλειτουργία των μορφολογικά μη φυσιολογικών λιποσταγονιδίων. Ως προς την λειτουργία τους, λιποκύτταρα με απουσία της πρωτεΐνης seipin εμφανίζουν υψηλά επίπεδα λιπόλυσης, τα οποία δεν οφείλονται σε αυξημένη ενεργότητα της λιπάσης ATGL. Επιπλέον, η έκφραση σημαντικών γονιδίων που χαρακτηρίζουν τη φυσιολογική λειτουργία των λιποκυττάρων μειώνεται σε μεταγενέστερα στάδια της διαφοροποίησης. Η μείωση αυτή πιθανώς να υποδηλώνει πως τα λιποκύτταρα αρχίζουν να διαφοροποιούνται κανονικά υπό την απουσία της seipin, ωστόσο στην συνέχεια υφίστανται αποδιαφοροποίηση, η οποία δεν αναστρέφεται έπειτα από φαρμακολογική ενεργοποίηση του μεταγραφικού παράγοντα PPARγ. Αντιθέτως, η AAV-μεσολαβούμενη μεταφορά του φυσιολογικού BSCL2 γονιδίου κατάφερε να αποκαταστήσει επιτυχώς τη φυσιολογική μορφολογία και επίπεδα λιπόλυσης και τα κύτταρα κατάφεραν να σχηματίσουν λειτουργικό λιπώδη ιστό in vivo έπειτα από μεταμόσχευσή τους σε αγρίου τύπου ανοσοκατασταλμένα ποντίκια. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει, επίσης, η δυνατότητα σχηματισμού λειτουργικού λιπώδους ιστού in vivo από κύτταρα με απουσία της πρωτεΐνης seipin. Το μόσχευμα, μάλιστα, οδήγησε στην παραγωγή υψηλών ποσοτήτων της πρωτεΐνης adiponectin, υποδηλώνοντας ένα πιθανό μοντέλο στο οποίο τα κύτταρα ακολουθούν αλλεπάλληλους κύκλους διαφοροποίησης-αποδιαφοροποίησης.
Συνοψίζοντας, η παρούσα ερευνητική εργασία αποσκοπεί να καλύψει ένα κρίσιμο κενό στην κατανόηση του ρόλου της πρωτεΐνης seipin στην ανθρώπινη λιπογένεση. In vitro μελέτη των ανθρώπινων λιποκυττάρων έδειξε πως τα κύτταρα ξεκινούν κανονικά το πρόγραμμα διαφοροποίησής τους, αλλά τελικά υφίστανται από-διαφοροποίηση, οδηγώντας πιθανώς στην εξάντληση των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων και στην προοδευτική απώλεια λιπώδους ιστού, Επιπλέον, η επιτυχής αποκατάσταση των λιποκυττάρων μέσω εισαγωγής του φυσιολογικού BSCL2 γονιδίου με χρήση ιικών φορέων αναδεικνύει τη γονιδιακή θεραπεία ως μια υποσχόμενη στρατηγική για τη θεραπεία της CGL2.Congenital Generalized Lipodystrophy type 2 (CGL2) is a rare form of lipodystrophy characterized by the complete absence of adipose tissue. Patients with CGL2 experience severe metabolic abnormalities and multi organ disfunction. The condition is caused by loss-of-function mutations in the BSCL2 gene which codes for the protein seipin. Seipin is a highly conserved transmembrane protein located on the ER membrane. Its localization on the lipid droplet (LD)-ER contact sites, along with its hydrophobic, ring-like structure, suggest a potential role of seipin in the physiological formation of lipid droplets. Beyond this, seipin has also been proposed to play additional roles in protein and lipid trafficking on the LD surface, the regulation of triglyceride synthesis pathway, as well as the control of PKA-mediated lipolysis.
The severity of CGL2 highlights the essential role of functional adipose tissue in human health. Studying seipin is therefore crucial, as its absence leads to a complete loss of adipose tissue. However, most of what we know about seipin comes from non-human or non-adipose models, which do not fully capture the complexity of human adipocytes. To address this gap, our study focuses directly on understanding the role of seipin in human adipocytes. Therefore, this project was designed around two main objectives. The first was to develop and characterize an in vitro model of seipin deficiency in human adipocytes. The second aim included the establishment of a gene delivery system using viral vectors and the evaluation of cell’s behavior in vivo.
Our results show that human seipin-deficient adipocytes are capable of forming lipid droplets; however these droplets display abnormal morphology. Notably, the major LD-associated protein, perilipin 1, is absent from the lipid droplet surface, suggesting that these droplets may be functionally impaired. Additionally, seipin-deficient adipocytes exhibit elevated basal lipolysis, which is not caused by increased ATGL activity alone. Notably, key adipogenic markers are downregulated at later stages of differentiation, indicating that although seipin-deficient adipocytes start to differentiate normally, they subsequently undergo de-differentiation. This event is not rescued by pharmacological activation of PPARγ. In contrast, gene therapy using AAV-mediated delivery of the wild-type BSCL2 gene successfully restored normal LD morphology and reduced basal lipolysis in vitro. When transplanted into wild-type immunodeficient mice, these cells were capable of forming functional adipose tissue. Interestingly, seipin-deficient adipocytes could also form implants that produced increased amounts of human adiponectin. These results support a model in which adipocytes lacking seipin may cycle between differentiation and de-differentiation.
In summary, this project addresses a critical gap in our understanding of seipin’s role in human adipogenesis by directly investigating its function in human adipocytes. We found that, in the absence of seipin, adipocytes initially differentiate normally but eventually undergo de-differentiation, resulting in both functional and morphological abnormalities. These findings deepen our understanding of CGL2 pathogenesis and suggest a potential mechanism in which depletion of the mesenchymal stem cell pool within adipose depots may drive progressive adipose tissue loss. Furthermore, the successful rescue of seipin-deficient adipocytes using AAV-mediated delivery of the BSCL2 gene highlights gene therapy as a promising strategy for treating CGL2
Ακινητοποίηση ενζύμων για αποτελεσματικές οξυλειτουργικότητες σε μικρορευστά
Η βιοκατάλυση έχει αναδειχθεί ως μια βιώσιμη και αποτελεσματική τεχνολογία στην οργανική σύνθεση, προσφέροντας πλεονεκτήματα όπως υψηλή επιλεκτικότητα, κατάλυση υπό ήπιες συνθήκες αντίδρασης, εφαρμόζοντας ταυτόχρονα αρκετές αρχές της πράσινης χημείας. Παρά τα οφέλη αυτά, τα ένζυμα είναι συνήθως υδατοδιαλυτά και είναι δύσκολο να ανακτηθούν ή να επαναχρησιμοποιηθούν, περιορίζοντας έτσι τη βιομηχανική εφαρμογή τους. Η ακινητοποίηση ενζύμων έχει αποδειχθεί ως μια αποτελεσματική στρατηγική για την υπέρβαση αυτών των περιορισμών, ειδικά όταν συνδυάζεται με συστήματα συνεχούς ροής (μικρορευστονικά συστήματα ή μικροαντιδραστήρες συνεχούς ροής) για βελτιωμένο έλεγχο των συνθηκών της βιοκατάλυσης και αποδοτικότητα διεργασιών. Αυτή η σύνδεση ακινητοποίησης και βιοακατάλυσης υπό ροή μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί με ακινητοποίηση ενζύμων σε μαγνητικά νανουλικά. Ειδικά η ακινητοποίηση μέσω συγγένειας όπως το Strep-tag θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ισχυρών δεσμών συγγένειας μεταξύ της πρωτεΐνης και ενός συνδέτη συμπληρωματικής συγγένειας. Η τεχνολογία Strep-tag έχει χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος για τον καθαρισμό των πρωτεϊνών. Ωστόσο, δεν υπάρχουν αρκετές μελέτες που να περιγράφουν την εφαρμογή της ως μέθοδος ακινητοποίησης για την ανάπτυξη ανθεκτικών ακινητοποιημένων βιοκαταλυτών. Στη παρούσα μελέτη, το ένζυμο cyclohexanone monooxygenase από τον μικροοργανισμό Thermocrispum municipal (TmCHMO) ακινητοποιήθηκε με επιτυχία σε μαγνητικό φορέα χρησιμοποιώντας τεχνολογία συγγένειας Strep-tag. Μετά τη βελτιστοποίηση της ακινητοποίησης, επιτεύχθηκε υψηλή απόδοση ακινητοποίησης έως και 84%. Το ακινητοποιημένο ένζυμο αξιολογήθηκε υπό συνθήκες συνεχούς ροής, παρουσιάζοντας ενισχυμένη θερμική και λειτουργική σταθερότητα, καθώς και εξαιρετική επαναχρησιμοποίηση όπου διατήρησε πάνω από το 50% της αρχικής του δραστηριότητας μετά από 10 κύκλους επαναχρησιμοποίησης σε κατάσταση πλήρους ανάμιξης (batch) και μετά από 33 κύκλους επαναχρησιμοποίησης σε συνεχή ροή. Το ακινητοποιημένο ένζυμο έδειξε επίσης ένα ευρύ πεδίο κάλυψης υποστρώματος με αλειφατικές και κυκλικές κετόνες καθώς και ετεροαάτομα όπως τα σουλφοξείδια. Ένας 3Ό-τυπωμένος μικρορευστοειδής αντιδραστήρας αναπτύχθηκε για να ενσωματώσει τις μαγνητικές χάντρες, επιτρέποντας τη σταθερή και αποτελεσματική βιοκατάλυση. Το σύστημα αποδείχθηκε σταθερό χωρίς διαρροές και το ακινητοποιημένο ένζυμο TmCHMO κατέδειξε επίσης ευρύ πεδίο υποστρώματος, ενισχύοντας έτσι την ικανότητά του για ποικίλες αντιδράσεις οξείδωσης στη βιοκατάλυση συνεχούς ροής.
Με βάση αυτήν την προσέγγιση, το δεύτερο μέρος της διατριβής επικεντρώθηκε σε μη ειδικές υπεροξυγενάσες (UPOs), με στόχο τη διεύρυνση του φάσματος των ενζύμων που είναι κατάλληλα για βιομηχανική βιοκατάλυση υπό συνεχούς ροής. Μέσω βιοπληροφορικής μελέτης, λαμβάνοντας υπόψιν τη δομική ομοιότητα με το αγρίου τύπου ένζυμο AaeUPO και τη παρουσία συντηρημένων καταλυτικών μοτίβων εντοπίστηκε μία νέα UPO, που ονομάστηκε PcuUPO. Το γονίδιο του ενζύμου στη συνέχεια ενσωματώθηκε σε ένα δέκτη/πλασμίδιο του ευκαριωτικού μύκητα Pichiapastoris και μετασχηματίστηκε με επιτυχία στο γονιδίωμα του, επιτρέποντας μελλοντική εξωκυτταρική έκφραση και ακινητοποίηση χρησιμοποιώντας την ίδια στρατηγική ακινητοποίησης Strep-tag σε μαγνητικό φορέα.
Μαζί, τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν την ακινητοποίηση σε μαγνητικό φορέα μέσω του Strep-tag ως μια απλή, ισχυρή και κλιμακούμενη πλατφόρμα για την ανάπτυξη επαναχρησιμοποιούμενων βιοκαταλυτών, με σημαντικές δυνατότητες για εφαρμογές συνεχούς ροής σε βιομηχανικούς βιομετασχηματισμούς.Biocatalysis has emerged as a sustainable and efficient technology in organic synthesis,
offering advantages such as high selectivity, operation under mild conditions, and compliance
with green chemistry principles. Despite these benefits, native enzymes are typically water-
soluble and difficult to recover or reuse, limiting their industrial applicability. Enzyme
immobilization has proven to be an effective strategy to overcome these limitations,
especially when coupled with continuous-flow systems for improved spatiotemporal control,
and process efficiency. This connection of immobilization and flow biocatalysis can be easily
utilized with immobilization of the biocatalyst on magnetic beads. More specifically,
immobilization through affinity tags like Strep-tag could be used to create strong affinity
bonds between the protein structure and a surface functionalized with the complementary
affinity ligand. Strep tag technology was initially utilized as a method for protein purification,
but not many studies exist for its application as an enzyme immobilization method for the
development of robust immobilized biocatalysts. In this study, the enzyme cyclohexanone
monooxygenase from Thermocrispum municipale (TmCHMO) was successfully immobilized
on magnetic beads using Strep-tag affinity technology. Following the optimization of
immobilization, a high immobilization yield was achieved up to 84 %. The immobilized
enzyme was evaluated under batch and continuous-flow conditions, showing enhanced
thermal and operational stability, as well as excellent reusability—retaining over 50% of its
initial activity after 10 reuse cycles in batch mode and after 33 reuse cycles in continuous
flow. The immobilized anzyme showed also a wide substrate scope with both aliphatic and
cyclic ketones as well as heteroatoms like sulfoxides. A 3D-printed microfluidic reactor was
developed to integrate the enzyme immobilized-magnetic beads, allowing for efficient
biocatalysis by combining the benefits of wall-coated and packed-bed reactor designs. The
system was proved to be stable without enzyme or carrier leaching and the immobilized
TmCHMO also demonstrated a broad substrate scope, reinforcing its potential for diverse
oxidation reactions in flow.
Building on this approach, the second part of the thesis focused on unspecific peroxygenases
(UPOs), aiming to expand the range of enzymes suitable for industrial flow biocatalysis. A
genome mining and bioinformatics pipeline was used to identify a novel UPO, named
PcuUPO, based on structural similarity with the wild type AaeUPO and the presence of
conserved catalytic motifs. PcuUPO was subsequently constructed into a Pichia pastoris
vector and was successfully transformed in the genome of Pichia pastoris, enabling future
extracellular expression and immobilization using the same magnetic bead-based Strep-tag
strategy.
Together, these results highlight Strep-tag immobilization on magnetic beads as a simple,
robust, and scalable platform for developing reusable biocatalysts, with significant potential
for continuous-flow applications in industrial biotransformations
Leadership abilities and skills in preschool education in Greece
Η συγκεκριμένη εργασία στοχεύει στη διερεύνηση της σημαντικότητας που έχουν οι ικανότητες και δεξιότητες των Διευθυντών/ντριών ή Προϊσταμένων στα πλαίσια εφαρμογής των διοικητικών καθηκόντων σε δημόσια νηπιαγωγεία της Ελλάδας. Η παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια διερεύνησης της πιθανής αναγκαιότητας για εξέλιξη / ανάπτυξη των ηγετικών ικανοτήτων και δεξιοτήτων και με ποιους τρόπους δύναται να υλοποιηθεί αυτή από Διευθυντές-τριες και Προϊσταμένους-ες της προσχολικής εκπαίδευσης. Η πραγματοποίηση της εργασίας διεξήχθη με τη μέθοδο της ποιοτικής προσέγγισης με ημιδομημένες συνεντεύξεις με τη χρήση συγκεκριμένου πρωτοκόλλου συνέντευξης, με συνεντεύξεις διά ζώσης, με τη χρήση κινητού τηλεφώνου και με εφαρμογή διαδικτυακών προσωπικών συνεντεύξεων σε ομάδα εστίασης. Δόθηκε έμφαση στις ικανότητες και δεξιότητες που διαθέτουν οι Διευθυντές/ντριες και οι Προϊστάμενοι/νες και στην τυχόν εξέλιξη – ανάπτυξη αυτών, στην εμπειρία και την προϋπηρεσία που διαθέτουν, όπως και τα στοιχεία της προσωπικότητας και τις προσωπικές αντιλήψεις αυτών. Επίσης η τεχνολογική εξέλιξη, οι κοινωνικοί και άλλοι παράγοντες είναι τα θέματα που έχουν άμεση επιρροή στην εφαρμογή των καθηκόντων τους και συμβάλλουν στην αποδοτικότητα των Διευθυντών/ντριών και των Προϊσταμένων. Με βάση τα ευρήματα της έρευνας επισημάνθηκε η σύνδεση των ικανοτήτων και δεξιοτήτων που κατέχουν οι Διευθυντές-τριες και οι Προϊστάμενοι-ες με την αποδοτικότητα αυτών. Η τεχνολογική εξέλιξη έχει «εισβάλει» σε όλους τους τομείς της κοινωνίας, συνεπώς και στην εκπαίδευση, όπου πλέον αποτελεί ένα απαραίτητο εργαλείο που οι περισσότεροι Διευθυντές-τριες και οι Προϊστάμενοι-ες τη χρησιμοποιούν καθημερινά για εκπαιδευτικά και διοικητικά θέματα. Τέλος, το θεσμικό πλαίσιο αποτελεί και αυτό ένα ζήτημα καθημερινότητας.This specific Master’s thesis aims to the inquiry into the significance of the abilities and skills of the leaders in the implementation of administrative tasks in public preschools in Greece. This Master’s thesis was carried out in the context of investigating the possible necessity for the development of leadership abilities and skills and in what ways this can be implemented by the leaders of preschool education. The Master’s thesis was carried out using the qualitative approach method with semi-structured interviews using a specific interview protocol, with face-to-face interviews, with the use of mobile phones and with the implementation of online personal interviews in a focus group. Emphasis was placed on the abilities and skills possessed by the leaders and on their possible development, on their experience and previous work experience, as well as their personality traits and personal perceptions. Also, technological development, social and other factors are the issues that have a direct influence on the implementation of their duties and contribute to the efficiency of the leaders. Based on the findings of this research, the connection between the abilities and skills possessed by the leaders with their efficiency was highlighted. Technological development has “invaded” all sectors of the society, therefore also in education, where it is now constitutes an indispensable tool that most of the leaders use daily for educational and administrative issues. Finally, the institutional framework is also an everyday issue
Intercultural mediation and legal counseling : views of Lawyers in Heraklion, Crete
Η παρούσα πτυχιακή εργασία στοχεύει να διερευνήσει και να αναδείξει
την επίδραση της διαπολιτισμικής διαμεσολάβησης στον τομέα της παροχής νομικής
βοήθειας, μέσα από την ελληνική και διεθνή βιβλιογραφική ανασκόπηση, αλλά και δια μέσου
ημιδομημένων συνεντεύξεων δικηγόρων, μέσω μιας ποιοτικής συλλογής και επεξεργασίας
των δεδομένων. Συγκεκριμένα, θα αναδειχθούν οι σημαντικές παράμετροι της
διαπολιτισμικής διαμεσολάβησης, των διαπολιτισμικών πρακτικών / δραστηριοτήτων στον
χώρο της δικαιοσύνης και στο επάγγελμα των δικηγόρων, μέσα από μια βιβλιογραφική,
εννοιολογική και περιγραφική επεξήγηση, και παράλληλα να αναδειχθεί η σημαντικότητα
αυτών μέσα από μια ποιοτική έρευνα. Η έρευνα, είναι πρωτότυπη για την ελληνική
βιβλιογραφία και εστιάζει στις απόψεις και στις αντιλήψεις των Ελλήνων δικηγόρων,
αναφορικά με την συμβολή της διαπολιτισμικής διαμεσολάβησης, τις δεξιότητες και την
αποτελεσματικότητα των πρακτικών αυτής. Στόχος είναι ο εντοπισμός και οι προτάσεις
ανάπτυξης εργαλείων τα οποία επικουρούν τον ρόλο των νομικών επαγγελματιών, για την
προώθηση και ανάδειξη της διαπολιτισμικής διαμεσολάβησης μέσω της αποδοχής και της
συμπερίληψης, δεδομένου ότι οι σύγχρονες κοινωνίες δυτικού τύπου διέπονται από
πολυπολιτισμικότητα, και οι ανάγκες τους είναι διαρκείς, συνεχώς μεταβαλλόμενες και
συνάμα εύθραυστες απέναντι σε εσωτερικές και εξωτερικές εξελίξεις, αναφορικά με την
διαμόρφωση του πολιτικού γίγνεσθαι σε εθνικό επίπεδο, αλλά και τις συγκυρίες της διεθνούς
πολιτικής.This thesis focused on exploring the impact of intercultural mediation in the
field of legal aid, through a Greek and international literature review, but also through semi-structured
interviews with lawyers, using qualitative data collection and processing. The importance of this
study it’s the unique attempted in Greece to investigate the thoughts and attitudes of Greek lawyers
regarding intercultural mediation. Specifically, the important parameters of intercultural mediation,
regarding judicial system will be highlighted through a bibliographical, conceptual and descriptive
explanation, while highlighting their importance through a qualitative research. The research is unique
for Greece and focuses on the opinions and thoughts of the Greek lawyers regarding the contribution
of intercultural mediation, the skills and effectiveness of such practices. The aim is to identify and
propose the development of tools that assist the role of legal professionals in promoting and
highlighting intercultural mediation through acceptance and inclusion, given that contemporary
Western-style societies are governed by multiculturalism, and their needs are constant, ever-changing
and yet fragile in the face of internal and external developments, both in terms of the shaping of
political events at national level and in terms of international political circumstances
Intercultural mediation as a management tool in the migrant arefugee crisis
Η παρούσα πτυχιακή εργασία εξετάζει τη σημασία της διαπολιτισμικής μεσολάβησης ως βασικού εργαλείου για την ένταξη μαθητών μεταναστευτικής και προσφυγικής προέλευσης στο σχολικό περιβάλλον. Στο πλαίσιο της σύγχρονης μεταναστευτικής και προσφυγικής κρίσης, η οποία έχει επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την Ελλάδα, η διαπολιτισμική μεσολάβηση εμφανίζεται ως καίρια προσπάθεια για την προώθηση της κοινωνικής συνοχής και τη διαχείριση των πολιτισμικών διαφορών. Συγκεκριμένα, η έρευνα επικεντρώνεται στον καθοριστικό ρόλο του διαπολιτισμικού μεσολαβητή στη σχολική κοινότητα, όπου συμβάλλει στην ενίσχυση της επικοινωνίας μεταξύ μαθητών, γονέων και εκπαιδευτικών, στη μείωση των συγκρούσεων και στην προώθηση της ακαδημαϊκής και κοινωνικής ένταξης. Η αποτελεσματικότητα της μεσολάβησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις δεξιότητες του μεσολαβητή, όπως η πολιτισμική ευαισθησία, η ικανότητα διαχείρισης συγκρούσεων και η ενίσχυση του διαλόγου. Μέσα από θεωρητική και εμπειρική προσέγγιση, η εργασία επιδιώκει να καταδείξει την αντίληψη των εκπαιδευτικών για τη συμβολή του μεσολαβητή, να αναγνωρίσει τις βασικές δεξιότητες που απαιτούνται για την αποτελεσματική παρέμβασή του και να αναδείξει τις προκλήσεις που προκύπτουν κατά την εφαρμογή της διαπολιτισμικής μεσολάβησης στο σχολικό πλαίσιο. Τα ευρήματα της έρευνας στοχεύουν να συμβάλουν στη βελτίωση των πρακτικών ένταξης και στην ανάπτυξη στρατηγικών που θα ενισχύσουν τον θεσμό της διαπολιτισμικής μεσολάβησης, τόσο σε εκπαιδευτικό όσο και σε κοινωνικό επίπεδο.This undergraduate thesis examines the importance of intercultural mediation as a key tool for the inclusion of students with migrant and refugee backgrounds in the school environment. Within the framework of the contemporary migration and refugee crisis, which has significantly impacted Greece, intercultural mediation emerges as a crucial effort to promote social cohesion and manage cultural differences. The research focuses on the pivotal role of the intercultural mediator within the school community, where they contribute to enhancing communication between students, parents, and educators, reducing conflicts, and fostering both academic and social inclusion. The effectiveness of mediation largely depends on the mediator's skills, such as cultural sensitivity, conflict resolution abilities, and the facilitation of dialogue. Through both theoretical and empirical approaches, the study aims to highlight educators’ perceptions of the mediator’s contribution, identify the core competencies required for effective intervention, and shed light on the challenges that arise in the implementation of intercultural mediation within the school context. The research findings aim to contribute to the improvement of inclusion practices and the development of strategies that will strengthen the institution of intercultural mediation at both educational and social level
The use of Information and Communication Technologies (ICT) in teaching fractions in Primary Education
Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να διερευνήσει την επίδραση της μικτής μεθόδου μάθησης στην ενίσχυση της εννοιολογικής και της διαδικαστικής γνώσης των μαθητών/τριών, καθώς και της συνολικής τους επίδοσης σχετικά με τα κλάσματα, ως συνδυαστικό μέτρο που προκύπτει από το άθροισμα των δύο γνωστικών διαστάσεων. Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση από άλλους σημαντικούς γνωστικούς ή μη γνωστικούς παράγοντες που συνδέονται με τη βελτίωση της εννοιολογικής γνώσης, της διαδικαστικής γνώσης και της συνολικής επίδοσης. Για την επίτευξη των σκοπών της έρευνας εφαρμόσαμε πειραματικό σχεδιασμό με δύο ομάδες, την πειραματική (n = 66) και την ομάδα ελέγχου (n = 64). Συμμετείχαν συνολικά 130 μαθητές/τριες (10-11 ετών) από δημόσια δημοτικά σχολεία σε κοινωνικοοικονομικά ομοιογενείς περιοχές του Ηρακλείου Κρήτης. Οι μαθητές/τριες της ομάδας ελέγχου διδάχθηκαν τα κλάσματα από τους/τις εκπαιδευτικούς σύμφωνα με το επίσημο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών. Οι μαθητές/τριες στην πειραματική ομάδα διδάχθηκαν το ίδιο θέμα με τη μικτή μέθοδο μάθησης μέσω της αξιοποίησης των ΤΠΕ και έξυπνων κινητών συσκευών (tablets) σε συνδυασμό με βιωματικές δραστηριότητες και το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών. Για τον έλεγχο των ερευνητικών υποθέσεων εφαρμόστηκαν οι μη παραμετρικοί έλεγχοι προσημασμένων τάξεων Wilcoxon για εξαρτημένα δείγματα και Mann-Whitney U για ανεξάρτητα δείγματα καθώς και αναλύσεις συνδιακύμανσης (ANCOVA). Οι στατιστικοί έλεγχοι υλοποιήθηκαν με τα στατιστικά πακέτα για τις κοινωνικές επιστήμες IBM SPSS Statistics 21 και Jamovi 2.6.26 Solid. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι η μέθοδος της μικτής μάθησης συνέβαλε σημαντικά στη βελτίωση της εννοιολογικής γνώσης και της συνολικής επίδοσης, ακόμη και μετά τον έλεγχο των επιδράσεων άλλων σημαντικών γνωστικών και μη γνωστικών παραγόντων. Όσον αφορά τη διαδικαστική
βελτίωση, κύριος προβλεπτικός παράγοντας αναδείχθηκε η εννοιολογική βελτίωση, με τη διδακτική μέθοδο να ασκεί έμμεση επίδραση. Επιπλέον, παρατηρήθηκε μια αμφίδρομη, δυναμική σχέση μεταξύ εννοιολογικής και διαδικαστικής γνώσης, με την εννοιολογική γνώση να ασκεί ισχυρότερη επιρροή στη διαδικαστική από ό,τι το αντίστροφο. Η χαμηλότερη αρχική γνώση συσχετίστηκε με μεγαλύτερα γνωστικά κέρδη, υποδηλώνοντας μεγαλύτερα οφέλη για τους μαθητές με χαμηλότερες επιδόσεις, ενώ το μορφωτικό επίπεδο των γονέων συσχετίστηκε με υψηλότερα διαδικαστικά και συνολικά κέρδη. Δεν προέκυψαν σημαντικές επιδράσεις για το φύλο, την καταγωγή ή την ενασχόληση των αδελφών με κινητές συσκευές. Τα ευρήματα αναδεικνύουν την αποτελεσματικότητα της μικτής μεθόδου, η οποία μέσω της αξιοποίησης των ΤΠΕ σε συνδυασμό με τις βιωματικές δραστηριότητες, παρέχει πλούσιες μαθησιακές ευκαιρίες στους/στις μαθητές/τριες συμβάλλοντας παράλληλα στην εννοιολογική γνώση και την λογική σύνδεση με τις διαδικασίες προωθώντας την οικοδόμηση της γνώσης πολυσύνθετων μαθηματικών εννοιών, όπως αυτή των κλασματικών αριθμών. Επιπλέον, υπογραμμίζουν τη σημασία σχεδιασμού προσαρμοσμένων διδακτικών προσεγγίσεων λαμβάνοντας υπόψη τις ατομικές διαφορές των μαθητών/τριών παρέχοντας ερευνητικές και διδακτικές προοπτικές για τη βελτίωση της κατανόησης των Μαθηματικών εννοιών στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση και όχι μόνο.The purpose of this study is to investigate the impact of a blended learning approach on enhancing primary school students’ conceptual and procedural knowledge of fractions, as well as their overall fraction performance, as a composite measure of both cognitive domains. In addition, the effect of other important cognitive or non-cognitive factors associated with the development both cognitive dimensions and overall performance were investigated. To this end, a two group quasi-experimental design was implemented, with an experimental (n = 66) and a control group (n = 64). A total of 130 of 5th grade (10-11 years old) from public primary schools in socioeconomically homogeneous areas of Heraklion, Crete, participated in the study. Control group students were taught fractions by their teachers using the regular curriculum-based instruction. Experimental group students were taught the same subject using the blended learning method through the use of ICT and mobile devices (tablets) in combination with experiential activities and the curriculum. The research hypotheses were tested using the non-parametric Wilcoxon signed-rank test for two related samples and the Mann-Whitney U test for two independent samples, as well as analyses of covariance (ANCOVA). All statistical tests were implemented with the Statistical Packages for the Social Sciences IBM SPSS Statistics 21 and Jamovi 2.6.26 Solid. Findings showed that the blended learning method contributed significantly to the improvement of conceptual knowledge and overall performance, even after controlling for the effects of other important cognitive and non-cognitive factors. Regarding procedural improvement, conceptual improvement emerged as the main predictive factor, with the teaching method exerting an indirect effect. Furthermore, a bidirectional, dynamic relationship was observed between conceptual and procedural knowledge, with conceptual knowledge exerting a stronger influence on procedural outcomes than vice versa. Lower initial knowledge was associated with greater gains, suggesting greater benefits for lower-performing students, while the parents' education level was associated with higher procedural and overall gains. No significant effects emerged for gender, origin or sibling engagement with mobile devices. The results highlight the effectiveness of the blended method, which through the utilization of ICT in combination with experiential activities, provides rich learning opportunities to students, contributing to conceptual knowledge and logical connection with the procedures, promoting the construction of knowledge of complex mathematical concepts, such as fractional numbers. Furthermore, the results consisted of highlight the importance of designing adapted teaching approaches taking into account the individual differences of students, providing research and teaching perspectives for improving the understanding of Mathematical concepts in primary education and beyond
Ανάπτυξη ενός υπολογιστικού μοντέλου του CA3 δικτύου για την διασαφήνιση του ρόλου των δενδριτών στην συμπλήρωση μοτίβων
The hippocampal CA3 region, with its distinctive recurrent architecture, plays a pivotal role
in associative memory and pattern completion, yet the mechanisms underlying robust
recall from degraded inputs remain only partially elucidated. While synaptic plasticity in
recurrent CA3-CA3 connections has long been emphasized in underlying CA3 function,
recent experimental and theoretical work indicates that additional factors, such as dendritic
computations and network-level architecture, play important roles as well. To elucidate the
underlying mechanisms of pattern completion further, we develop a reduced spiking
microcircuit model of CA3 that initially comprises multi-compartmental pyramidal neurons
with four classes of point interneurons, including both inhibitory and disinhibitory (VIP)
populations, to capture the full spectrum of cellular and network dynamics. Validated
against extensive electrophysiological data, our model provides a tractable framework that
allows systematic dissection of recurrent circuitry, dendritic mechanisms, and disinhibition
by selectively removing or perturbing its features. Emphasizing NMDA-mediated dendritic
nonlinearities, we investigate their spatial distribution and heterogeneity, enabling robust
activation of engram assemblies even under partial or degraded conditions. By
systematically varying recurrent connectivity from distance-dependent lamellar to sparse
random architectures and contribution of NMDA receptor (NMDARs) heterogeneity by
contrasting the diverse kinetic and pharmacological profiles of GluN2A-like versus
GluN2B-like NMDARs, our simulations reveal that slower NMDAR dynamics prolong the
temporal dendritic integration window, thereby boosting pattern completion performance
differentially based on their spatial distribution in network synapses. Furthermore,
incorporating cellular heterogeneity by explicitly modeling distinct pyramidal
subpopulations of athorny cells, we predict that they are functionally critical for pattern
completion and highlight how even a minority of specialized cells with unique properties
and connectivity can significantly augment the intrinsic capabilities of the recurrent network
to activate larger parts of neural ensembles when presented with partial or degraded input,
even without the implementation of synaptic plasticity rules. Moreover, we examine
quantitatively how the simultaneous presentation of minimally overlapping and distinct
input patterns impacts network state, population encoding, and pattern completion
performanc