Διπλωματική εργασία. της φοιτήτριας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Διπλωματική εργασία. της φοιτήτριας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών"

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΣΥΡΜΑΤΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Διπλωματική εργασία της φοιτήτριας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών Ιωάννας Μιχοπούλου Αριθμός Μητρώου: Θέμα: «Εντοπισμός υπνικών ατράκτων σε σήματα από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ύπνου με τη μέθοδο περιοδικής ανάλυσης συνιστωσών(πca)» Επιβλέπων Ευάγγελος Δερματάς Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Πάτρα, Οκτώβριος 2017

2 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η Διπλωματική Εργασία με θέμα «Εντοπισμός υπνικών ατράκτων σε σήματα από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ύπνου με τη μέθοδο περιοδικής ανάλυσης συνιστωσών(πca)» Της φοιτήτριας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Ιωάννα Μιχοπούλου Αριθμός Μητρώου: Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάστηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις 18/10/2017 Ο Επιβλέπων Ευάγγελος Δερματάς Αναπληρωτής Καθηγητής Ο Διευθυντής του Τομέα Νικόλαος Φακωτάκης Καθηγητής

3 Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Θέμα: Εντοπισμός υπνικών ατράκτων σε σήματα από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ύπνου με τη μέθοδο περιοδικής ανάλυσης συνιστωσών(πca) Φοιτήτρια: Ιωάννα Μιχοπούλου Επιβλέπων: Ευάγγελος Δερματάς Περίληψη Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της μεθόδου της περιοδικής ανάλυση συνιστωσών(πca) και στη συνέχεια την εφαρμογή της σε σήματα από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Ο στόχος είναι ο εντοπισμός των υπνικών ατράκτων(spindles). Οι άτρακτοι είναι περιοδικά σήματα, που εμφανίζονται στους ενήλικες ανθρώπους μόνο κατά τη διάρκεια των σταδίων ΙΙ και ΙΙΙ του ύπνου. Έχουν διάρκεια 0.5-2sec και συχνότητα 9-16Hz. Η επιστημονική κοινότητα δίνει ιδιαίτερο βάρος στην καταγραφή και τον εντοπισμό τους, καθώς έχει αποδειχτεί ο συσχετισμός τους με μαθησιακές ικανότητες, με ασθένειες και με την ποιότητα του ύπνου. Ανιχνεύονται από ειδικούς στο Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ύπνου, μέσω παρατήρησης των σημάτων καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου που το υποκείμενο κοιμάται. Η μέθοδος αυτή είναι ασύμφορη και γίνονται προσπάθειες για την εύρεση μιας μεθόδου που θα κάνει αυτόματο εντοπισμό των ατράκτων. Στην εργασία αυτή, δοκιμάζεται για πρώτη φορά η περιοδική ανάλυση συνιστωσών(πca) με αυτό το στόχο. Αφού γίνει μελέτη και ανάλυση της μεθόδου, επιβεβαιώνεται η ορθή λειτουργία της σε τεχνητά περιοδικά σήματα και τέλος ελέγχεται η αποτελεσματικότητά της ως εργαλείο εντοπισμού των ατράκτων. Γίνονται πολλαπλές βελτιστοποιήσεις, προκειμένου να επιτυτευχθoύν υψηλότερα ποσοστά επιτυχίας εντοπισμού.

4 Abstract The present diploma thesis examines the method Periodic Component Analysis(πCA) and the implementation of said method in Electroencephalogram s signals. The goal is the detection of sleep spindles. Spindles are periodic signals, which occur only during stages II and III of sleep in adults. The duration of a spindle is 0.5-2sec and the frequency range is 9-16Hz. The scientific community has recently been paying a lot of attention to the detection of spindles, due to the correlation that has been found between spindles and learning abilities, memory, psychiatric disorders and sleep quality. Usually, experts detect the spindles by observing the EEG, during the whole time that the subject is sleeping. This procedure is obviously ineffective and thus a lot of effort has been put in researching for an automatic spindle detector. In this thesis, Periodic Component Analysis is tested for the first time with that purpose. After studying and understanding the method, its proper function is confirmed through implementation in periodic artificial signals. Lastly, the efficacy of the method as a spindle detection tool is tested, and its parameters are then optimized in order to achieve higher scores of success.

5 Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα της διπλωματικής μου εργασίας, τον κ. Ευάγγελο Δερματά, που ήταν πάντοτε παρών όποτε χρειαζόμουν βοήθεια και σαν από μηχανής θεός έλυνε κάθε μου πρόβλημα. Επιπλέον, θέλω να ευχαριστήσω τον κ. Θανάση Κούτρα για την άριστη συνεργασία, καθώς και τη μεταβίβαση των γνώσεων και των ιδεών του, γύρω από το αντικείμενο της διπλωματικής μου. Ευχαριστώ τον Μιχάλη, που πάντοτε με άκουγε και προσπαθούσε να βοηθήσει με χαρά. Χαίρομαι που περάσαμε παρέα κάθε δύσκολη και όμορφη στιγμή αυτής της περιόδου. Ευχαριστώ την Ηλιάνα, που με το παράδειγμά της με παρακινούσε να ξεπεράσω τον εαυτό μου. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω τους γονείς μου και τη θεία μου για το μόνιμο ενδιαφέρον και την υποστήριξή τους.

6 Περιεχόμενα Βασική Θεωρία ΚΕΦΑΛΑΙΟ Νευρικό Σύστημα Νευρικά Κύτταρα Πώς επικοινωνούν δύο νευρώνες; Πώς ενεργοποιείται ένας νευρώνας; Εγκεφαλικά κύματα Εγκεφαλικοί ρυθμοί(brain rythms) Στάδια ύπνου Υπνικές άτρακτοι(sleep spindles) Πώς δημιουργούνται οι υπνικές άτρακτοι; Ποιά είναι η σημασία των ατράκτων για τον άνθρωπο; Μέθοδοι εντοπισμού των υπνικών ατράκτων Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα(ΗΕΓ) Τι καταγράφει το Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα; Πώς λειτουργεί το ΗΕΓ; Τοποθέτηση Ηλεκτροδίων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Περιοδική Ανάλυση Συνιστωσών (πca) 2.1 Blind Source Separation Problem Γραμμική Άλγεβρα Τυχαίες Μεταβλητές και Διανύσματα Ορισμός της Περιοδικής Ανάλυσης Συνιστωσών Προτάσεις Μεθοδολογία

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Εφαρμογή της πca 3.1 Αμιγώς περιοδικές πηγές Περιοδικές πηγές και θόρυβος Περιοδικές πηγές και EEG Σήματα πηγών από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα Διάστημα με άτρακτο Διάστημα χωρίς άτρακτο Αξιολόγηση της μεθόδου Πότε θεωρούμε ότι ένα διάστημα περιέχει άτρακτο; Αποτελέσματα και βελτιστοποιήσεις η Βελτιστοποίηση η Βελτιστοποίηση η Βελτιστοποίηση η Βελτιστοποίηση η Βελτιστοποίηση Μία άλλη προσέγγιση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Συμπεράσματα και προτάσεις για μελλοντική έρευνα

8

9 Περίληψη Κεφάλαιο 1 Σε αυτό το κεφάλαιο, θα θέσουμε τις θεωρητικές βάσεις για την κατανόηση των στόχων και της λειτουργίας του πειράματος. Τα σήματα που εξετάζονται στην παρούσα διπλωματική εργασία είναι σήματα από Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα(ΗΕΓ). Το Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα είναι η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου μέσω ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στο δέρμα του κεφαλιού και ανιχνεύουν τα ρεύματα ιόντων, που προκαλούνται ενδοκρανιακά από την επικοινωνία των νευρώνων. Η ηλεκτρική δραστηριότητα προκύπτει απο το άθροισμα των μετασυναπτικών δυναμικών χιλιάδων νευρώνων που ενεργοποιούνται ταυτόχρονα. Η αυθόρμητη εγκεφαλική δραστηριότητα συνόλου νευρώνων μπορεί να κατηγοριοποιηθεί στους βασικούς εγκεφαλικούς ρυθμούς, ανάλογα με τη συχνότητα και το πλάτος ταλάντωσής τους. Ο ύπνος χωρίζεται σε non-rem ύπνο, ο οποίος αποτελείται από τρία στάδια που εναλλάσσονται αρκετές φορές μεταξύ τους κατά τη διάρκεια ενός οκτάωρου ύπνου, και σε REM ύπνο. Κάθε ένα από τα στάδια αναγνωρίζεται από τη συχνότητα και το πλάτος των ταλαντώσεών του, από τις φυσιολογικές λειτουργίες(όπως ο ρυθμός της καρδιάς και της αναπνοής) και από κάποια ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι τα συμπλέγματα-k και οι υπνικές άτρακτοι. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι ο εντοπισμός των υπνικών ατράκτων(spindles) σε σήματα από ΗΕΓ ύπνου. Οι υπνικές άτρακτοι προκαλούνται από ταλαντώσεις του θαλαμο-φλοιο-θαλαμικού κυκλώματος και εμφανίζονται μόνο κατά τη διάρκεια κάποιων σταδίων(κυρίως στο στάδιο ΙΙ και ελάχιστα στο στάδιο ΙΙΙ) του ύπνου. Έχουν διάρκεια sec και συχνότητα 9-16Hz. Έρευνες έχουν δείξει ότι η πυκνότητα εμφάνισης ατράκτων σχετίζεται με μαθησιακές ικανότητες, με την αποθήκευση πληροφοριών στη Διαδικαστική μνήμη, με τη διατήρηση του ύπνου και την ανάκληση ονείρων, καθως και με τη σχιζοφρένεια. Έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες μέθοδοι για τον αυτόματο εντοπισμό τους, προκειμένου να αντικατασταθεί η χρονοβόρα οπτική αναγνώριση που γίνεται από ειδικούς. Εμείς, θα δοκιμάσουμε να πετύχουμε τον εντοπισμό τους με τη μέθοδο περιοδικής ανάλυσης συνιστωσών(πca). 1

10 Βασική θεωρία 1.1 Νευρικό σύστημα Για να κατανοήσουμε καλύτερα τη λειτουργία του ηλεκτροεγκαφαλογραφήματος, θα μελετήσουμε το νευρικό σύστημα και τις βασικές αρχές λειτουργίας των νευρώνων. Όλες οι λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού συντονίζονται από το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα, και το Περιφερειακό Νευρικό Σύστημα. Το ΚΝΣ παίζει το βασικότερο ρόλο στην επεξεργασία της πληροφορίας που λαμβάνεται από τις αισθήσεις του οργανισμού, στην εκδήλωση της σκέψης και της λογικής κ.α. Αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελο, που περικλείονται στα οστά του κρανίου και της σπονδυλικής στήλης αντίστοιχα. Εικόνα 1.1 Το ΠΝΣ αποτελειται από νευρικές ίνες που εκτείνονται σε όλο το σώμα και συνδέουν το ΚΝΣ με τα άκρα και τα όργανα. Ο ρόλος του είναι να μεταφέρει τα σηματα για εκούσιες δράσεις(όπως η κίνηση του χεριού) από τον εγκέφαλο στον αντίστοιχο μυ, να ελέγχει τις αυτόματες λειτουργίες οργάνων(όπως οι χτύποι της καρδιάς) και να μεταφέρει σήματα που λαμβάνονται από τις αισθήσεις(γευση, όραση) στο ΚΝΣ. Όλο το νευρικό σύστημα αποτελείται από νευρικό ιστό, ο οποίος περιλαμβάνει τα νευρικά κύτταρα(νευρώνες) και τα νευρογλοιακά κύτταρα. Οι νευρώνες είναι τα βασικά κύτταρα του νευρικού συστήματος και μεταδίδουν πληροφορίες μέσω ηλεκτρικων και χημικών σημάτων. Τα νευρογλοιακά κύτταρα είναι πολύ περισσότερα από τους νευρώνες έχουν υποστηρικτικό ρόλο και βοηθούν στη διατήρηση του περιβάλλοντος των νευρώνων. 2

11 1.2 Νευρικά κύτταρα Ένας νευρώνας αποτελέιται από το κυτταρικό σώμα, τον νευράξονα και τους δενδρίτες. Το κυτταρικό σώμα μπορεί να έχει 4-100μm διάμετρο και περιλαμβάνει τον πυρήνα και τα σωματίδια του νευρώνα. Οι δενδρίτες έχουν πολλές διακλαδώσεις και πήραν την ονομασία τους από την προφανή ομοιότητά τους με δέντρο. Ο νευράξονας εκτείνεται μακριά από το κυτταρικό σώμα και είναι η κύρια γραμμή μεταβίβασης πληροφοριών. Εικόνα 1.2 Δομή νευρώνα και σύναψη. Πώς επικοινωνούν δύο νευρώνες; Τα σήματα που εκπέμπονται από νευρώνες ή μύες ή αδένες συλλεγονται συνήθως από τους δενδρίτες ή το κύριο σώμα του νευρώνα. Ταυτόχρονα, ο ίδιος νευρώνας μπορεί να στέλνει σήματα μέσω των απολήξεων του άξονά του που συμμετεχουν στη σύναψη. Στο νευρικό σύστημα υπάρχουν δύο ειδών συνάψεις. Οι χημικές συνάψεις, που αποτελούν πλειοψηφία στον άνθρωπο, και οι ηλεκτρικές συνάψεις. Στις ηλεκτρικές συνάψεις γίνεται άµεση µεταφορά ιόντων µέσω ενός διαύλου που σχηµατίζεται µεταξύ των δύο κυττάρων και η ροή του ιοντικού ρεύµατος γίνεται άµεσα από το ένα κύτταρο στο άλλο µε διάχυση ιόντων. Δύο νευρώνες επικοινωνούν μέσω της σύναψης, όπου το ηλεκτρικό σήμα(δυναμικό ενέργειας) στην προσυναπτική μεμβράνη του ενός νευρώνα μετατρέπεται σε χημικό σήμα(νευροδιαβιβαστής) και κατόπιν σε ηλεκτρικό σήμα(μετασυναπτικό δυναμικό), µε την πρόσδεση του νευροδιαβιβαστή στους υποδοχείς του µετασυναπτικού νευρώνα. 3

12 Η επικοινωνία γίνεται με νευροδιαβιβαστές, όπως είναι η ακετυλοχολίνη, ντοπαμίνη, σερετονίνη, GABA, ινσουλίνη κτλ. Οι νευροδιαβιβαστές βρίσκονται μέσα σε κυστίδια στον προσυναπτικό νευρώνα. Όταν ο νευρώνας διεγείρεται ηλεκτρικά, το δυναµικό ενεργείας προκαλεί τη διάνοιξη διαύλων ασβεστίου Ca++ και την αύξηση της ενδοκυττάριας συγκέντρωσης ασβεστίου. Τότε οι μεμβράνες των κυστιδίων που περιέχουν τους νευροδιαβιβαστές συνενώνονται με την προσυναπτική μεμβράνη και έτσι απελευθερώνονται οι νευροδιαβιβαστές στο συναπτικό χάσμα. Κάθε νευροδιαβιβαστής έχει ένα συγκεκριμένο υποδοχέα που μπορεί να ταιριάξει μόνο σε αυτόν. Όταν προσδεθούν στις κατάλληλες υποδοχές του μετασυναπτικού νευρώνα, τότε μεταβάλλεται το δυναμικό της μεμβράνης του, που ονομάζεται μετασυναπτικό δυναμικό. Όσο µεγαλύτερη ποσότητα νευροδιαβιβαστή εκλύεται ή όσο περισσότεροι υποδοχείς υπάρχουν στο µετασυναπτικό κύτταρο, τόσο µεγαλύτερο είναι το µετασυναπτικό δυναµικό. Αν η αλλαγή του δυναμικού είναι θετική τότε ονοµάζεται διεγερτικό µετασυναπτικό δυναµικό(epsp), γιατι μπορεί να ενεργοποιήσει το νευρώνα, ενώ αν η αλλαγή είναι αρνητική ονοµάζεται ανασταλτικό µετασυναπτικό δυναµικό(ipsp). Εικόνα 1.3 To EPSP αυξάνει το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης(~ -70mV) και αν ξεπεράσει το κατώφλι(~ -50mV), ο νευρώνας εκλύει το δυναμικό ενέργειας(~ 40mV). Το IPSP μειώνει το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης. 4

13 Πώς ενεργοποιείται ένας νευρώνας; Οι νευρώνες έχουν διάφορα ιόντα(θετικά ή αρνητικά φορτισμένα μόρια), με βασικότερα τα: ιόντα καλίου K + ιόντα νατρίου Na + ιόντα χλωρίου Cl ιόντα ασβεστίου Ca ++ Οι διαφορετικές συγκεντρώσεις των ιόντων στις αντίθετες πλευρές της κυτταρικής μεμβράνης παράγουν, συνολικά, μια διαφορά δυναμικού που ονομάζεται μεμβρανικό δυναμικό. Τα ιόντα νατρίου (Na+) και χλωρίου (Cl ) διατηρούν υψηλές εξωκυττάριες συγκεντρώσεις, και τα ιόντα καλίου (K+) παράλληλα με τα πρωτεϊνικά ανιόντα διατηρούν υψηλές ενδοκυττάριες συγκεντρώσεις. Όταν ο νευρώνας βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, το μεμβρανικό δυναμικό έχει σταθερή τιμή περίπου -70mV, που ονομάζεται δυναμικό ηρεμίας. Το δυναμικό ηρεμίας διατηρείται για όσο διάστημα ο νευρώνας δε δέχεται κάποιο ερέθισμα ή δέχεται ερεθίσματα με ένταση μικρότερη από κάποια οριακή τιμή. Σε αντίθετη περίπτωση, στη μεμβράνη ανοίγουν ιοντικά κανάλια για 1ms και επιτρέπουν την εισροή ιόντων νατρίου μέσα στο κύτταρο. Έτσι, η εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης φορτίζεται θετικά σε σχέση με την εξωτερική, που ονομάζεται εκπόλωση. Η διαφορά δυναμικού του εσωτερικού της μεμβράνης με το περιβάλλον φτάνει την τιμή των 50mV περίπου(δυναμικό ενέργειας). Στη συνέχεια, ανοίγουν, για μικρό διάστημα, ιοντικά κανάλια καλίου, μέσω των οποίων τα ιόντα καλλίου εξέρχονται μαζικά από το κύτταρο και το δυναμικό της μεμβράνης φτάνει σε τιμές μικρότερες των - 70 mv. Σταδιακά, σταθεροποιείται ξανά στα -70mV. 5

14 Εικόνα 1.4 Το δυναμικό της μεμβράνης συναρτήσει του χρόνου, όταν δέχεται ερεθίσματα χαμηλότερης έντασης του κατωφλίου και όταν δέχεται ερέθισμα με επαρκή ένταση ώστε να πυροδοτήσει το δυναμικό ενέργειας. Οι σύντομες μεταβολές στο ηλεκτρικό δυναμικό της μεμβράνης (δυναμικό ενεργείας) δημιουργούν τοπικό ρεύµα, το οποίο προκαλεί ένα άλλο δυναμικό ενέργειας σε γειτονική περιοχή της µεµβράνης. Το νέο ενεργό δυναµικό είναι θεωρητικά ταυτόσηµο µε αυτό που το προξένησε και συνεχίζει να διαδίδεται με τον ίδιο τρόπο κατά µήκος της µεµβράνης. Με αυτό τον τρόπο το δυναμικό ενεργείας μεταδίδεται από το σημείο σύναψης στον υπόλοιπο νευρώνα και αποτελεί τη νευρική ώση. Όταν μία νευρική ώση μεταφερθεί κατά μήκος του νευράξονα και φτάσει στο άκρο όπου επικοινωνεί με άλλο νευρώνα, απελευθερώνει νευροδιαβιβαστές και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Σε µια σύναψη του εγκεφάλου µπορεί να εµφανιστεί είτε µόνο µετασυναπτικό δυναµικό διέγερσης, οπότε η σύναψη ονοµάζεται σύναψη διέγερσης, είτε µόνο µετασυναπτικό δυναµικό αναστολής οπότε αυτή ονοµάζεται κατασταλτική ή ανασταλτική σύναψη. Αν αυξηθούν τόσο το πλάτος όσο και η διάρκεια των μετασυναπτικών δυναμικών, το συνολικό συναπτικό ρεύμα που διαρρέει τη μεμβράνη του μετασυναπτικού νευρώνα αυξάνεται και μπορεί να πυροδοτηθεί το δυναμικό ενέργειας. 6

15 Ένας μεμονωμένος νευρώνας μπορεί να δεχθεί ηλεκτροχημικά σήματα από δεκάδες χιλιάδες άλλους νευρώνες. Κατόπιν συνδυάζει αυτά τα σήματα σε ένα αρκετά απλούστερο σύνολο ηλεκτρικών μεταβολών κατά μήκος της κυτταρικής του μεμβράνης και τελικά διαβιβάζει ένα μονήρες νέο μήνυμα μέσω του άξονα του, ο οποίος μπορεί να κάνει επαφές και να μεταδίδει πληροφορίες σε εκατοντάδες άλλους νευρώνες. Υπό τις κατάλληλες συνθήκες, οι νευρώνες επίσης κατέχουν την ιδιότητα της μνήμης. Μερικές από τις πληροφορίες που διασχίζουν τις συνάψεις τους μπορούν να αποθηκεύονται για περιόδους έως και έτη. Εικόνα 1.5 Μεταφορά ηλεκτρικού σήματος. 7

16 1.3 Εγκεφαλικά κύματα Εγκεφαλικά κύματα ή νευρωνικές ταλαντώσεις είναι η ρυθμική επαναλαμβανόμενη νευρωνική δραστηριότητα του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος, είτε σε μεμονωμένους νευρώνες είτε σε κάποιο σύνολο νευρώνων. Παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 1924 από τον Hans Berger. Ωστόσο, το πώς δημιουργούνται οι νευρωνικές ταλαντώσεις, καθώς και ο ρόλος τους, δεν έχει διασαφηνιστεί ακόμη. Μεγάλο μέρος των ερευνών στις νευροεπιστήμες περιλαμβάνει εικασίες για το ρόλο τους, δίχως όμως να έχουν καταλήξει σε ένα κοινό αποτέλεσμα. Οι νευρωνικές ταλαντώσεις εμφανίζονται σε μικροσκοπικό, μεσοσκοπικό και μακροσκοπικό επίπεδο. Σε μικροσκοπικό επίπεδο, οι ταλαντώσεις μπορούν να προκύψουν από ταλαντωση του μεμβρανικού δυναμικού ή από ρυθμικά μοτίβα των δυναμικών ενέργειας ενός νευρώνα. Ο νευρώνας μπορεί να παράσχει συνεχόμενα δυναμικά ενέργειας, δημιουργώντας τα επονομαζόμενα spike trains ή spike bursts. Εικόνα 1.6 Ρυθμική πυροδότηση ενός νευρώνα Σε μεσοσκοπικό επίπεδο, η συγχρονισμένη δραστηριότητα μεγάλου αριθμού νευρώνων γεννά νευρωνικές ταλαντώσεις, που μπορούν να παρατηρηθουν στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Ένα παράδειγμα νευρωνικών ταλαντώσεων είναι τα κύματα άλφα. Τα ηλεκτρικά δυναμικά που παράγονται από μεμονωμένους νευρώνες είναι εξαιρετικά μικρά για να εντοπιστούν εξωκρανιακά, αλλά το EEG(electroencephalography) και το MEG(magnetoencephalography) μπορούν να εντοπίσουν το άθροισμα της ηλεκτρικής δραστηριότητας χιλιάδων ή εκατομυρίων νευρώνων. Οι νευρώνες του συνόλου σπάνια ενεργοποιούνται ταυτόχρονα και η συχνότητα των εγκεφαλικών κυμάτων δε χρειάζεται να ταυτίζεται με αυτή του κάθε νευρώνα ξεχωριστά. Οι νευρωνικές ταλαντώσεις μεγάλης κλίμακας προκύπτουν όταν η πιθανότητα να ενεργοποιηθούν οι νευρώνες είναι διαμορφωμένη σε μια κοινη συχνότητα. Στην εικόνα βλέπουμε πώς τα συγχρονισμένα δυναμικά ενέργειας μεμονωμένων νευρώνων, αθροίζονται δημιουργώντας τα εγκεφαλικά κύματα. 8

17 Εικόνα 1.7 Προσωμοίωση νευρωνικών ταλαντώσεων στα 10Hz. Η πάνω εικόνα δείχνει τις πυροδοτήσεις μεμονωμένων νευρώνων, με κάθε τελεία να αναπαριστά ένα δυναμικό ενέργειας. Η κάτω εικόνα δείχνει το τοπικό δυναμικό πεδίου, που προκύπτει από το άθροισμα της δραστηριότητας των μεμονωμένων νευρώνων. (πηγή: Μακροσκοπικά, οι νευρωνικές ταλαντώσεις προκύπτουν από την αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου διαμέσου του structural connectome. Structural connectome λέγεται ο χάρτης που απεικονίζει όλες τις διασυνδέσεις των νευρώνων στον εγκέφαλο. Υπάρχουν δύο μορφές καταγεγραμμένης ηλεκτρικής δραστηριότητας: η αυθόρμητη εγκεφαλική δραστηριότητα και τα εγκεφαλικά προκλητά δυναμικά. Ο όρος αυθόρμητη εγκεφαλική δραστηριότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τα ηλεκτρικά σήματα που εξελίσσονται πάντοτε στον εγκέφαλο και δεν σχετίζονται με κάποιο ερέθισμα ή εξωτερικό γεγονός. Έχει σημαντικό ρόλο κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του εγκεφάλου, συγκεκριμένα στη διαμόρφωση των νευρωνικών δικτύων και στη συναπτογένεση. 9

18 Αντικατοπτρίζει τη στιγμιαία νοητική κατάσταση του ατόμου και εμφανίζεται ακόμη και κατά τη διάρκεια του ύπνου. Τα προκλητά δυναμικά(evoked Potential or Event Related Potential) είναι η άμεση αντίδραση του εγκεφάλου σε κάποιο αισθητηριακό, νοητικό ή κινητικό γεγονός. Για να εντοπιστούν μέσω του ΗΕΓ(ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος) θα πρέπει να γίνουν πολλές επαναλήψεις του πειράματος προκειμένου να διαχωριστεί το προκλητό δυναμικό από την αυθόρμητη εγκεφαλική δραστηριότητα που συμβαίνει συνεχώς. Χαρακτηριστικά ERP s είναι τα P50, N100, P300, N400, P400, P Εγκεφαλικοί ρυθμοί(brain rhythms) Η αυθόρμητη εγκεφαλική δραστηριότητα συνόλου νευρώνων μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ανάλογα με τη συχνότητα ταλάντωσής τους. Έχουν αναγνωριστεί και αναφέρονται στη βιβλιογραφία πέντε διακριτοί τύποι συνεχούς ρυθµικής ηµιτονοειδούς εγκεφαλικής δραστηριότητας: άλφα, βήτα, δέλτα, θήτα και γάμμα. Η διάκριση µεταξύ τους γίνεται µε βάση το τµήµα του φάσµατος συχνοτήτων στο οποίο αυτοί εµφανίζονται, χωρίς όµως να υπάρχει απόλυτη συµφωνία για τα όρια και το εύρος κάθε περιοχής. Να σημειώσουμε ότι κάθε χρονική στιγμή είναι παρόντες όλοι οι εγκεφαλικοί ρυθμοί, με έναν από αυτούς, συνήθως, να είναι ο κυρίαρχος. Εικόνα 1.8 Οι εγκεφαλικοί ρυθμοί με τις αντίστοιχες κυματομορφές. 10

19 Ρυθμός δέλτα: Πρόκειται για ταλαντώσεις µεγάλου πλάτους ( 75 µv) και με τη χαµηλότερη συχνότητα ( 4 Hz). Παρατηρούνται σε κατάσταση εγρήγορσης κυρίως σε νεογέννητα και λιγότερο σε παιδιά. Οι ενήλικες εμφανίζουν κύματα δέλτα μόνο κατά τα στάδια ΙΙΙ και IV του ύπνου, δηλαδή κατά το βαθύ, ασυνειδητο, χωρίς όνειρα ύπνο. Μεγαλώνοντας, μειώνεται η εμφάνιση τους, ακόμη και στον ύπνο.[1] Τα κυματα δέλτα κατά τη διάρκεια του ύπνου, έχουν σημαντικά οφέλη, αφου ξεκουράζουν βαθιά το υποκείμενο, ενεργοποιούν την παραγωγή της αυξητικής ορμόνης(hgh) και ενισχύεται το ανοσοποιητικό σύστημα. Έχουν παρατηρηθεί επίσης, κατά την πρακτική yoga nidra, όπου οι γιογκι καταφέρνουν να μπουν σε κατάσταση βαθιάς χαλάρωσης ή ύπνου(κύματα δέλτα), διατηρώντας τη συνείδησή τους. [2] Ρυθμός θήτα: Ο ρυθµός θήτα κυμαίνεται στα 4-8Hz και έχουμε δύο ειδών συχνότητες θήτα: τις "hippocampal theta rhythm" και τις "Cortical theta rhythms". Οι πρώτες εμφανίζονται κυρίως στον ιππόκαμπο και σε κοντινές περιοχές και σχετίζονται με την μνήμη και την κίνηση στο χώρο. Οι δεύτερες, που κυριαρχούν στο ανθρώπινο ΗΕΓ, είναι συνήθως εµφανής στον εγκεφαλικό φλοιό ενηλίκου που μισοκοιμάται, διαλογίζεται, βρίσκεται σε κάποιο στάδιο ύπνου(όχι βαθύ ύπνου) ή σε συνδυασµό µε το βήτα ρυθµό σε φάση αυξηµένης προσοχής. [3] Η παρατήρησή του είναι επίσης πιθανή σε περιπτώσεις εγκεφαλικής βλάβης και σε παθολογικές καταστάσεις όπως η επιληψία. Οι ταλαντώσεις τύπου θ, παρ όλο που η λειτουργική τους σηµασία δεν έχει ξεκαθαριστεί τόσο στον άνθρωπο όσο και στα ζώα, έχουν συσχετιστεί µε τις διαδικασίες της διανοητικής συγκέντρωσης, της µνήµης και της µάθησης. Ρυθμός άλφα: Πρόκειται για ηλεκτροµαγνητικές ταλαντώσεις στη συχνοτική περιοχή 8 12 Hz. Ο ρυθµός αυτός πήρε το όνοµά του επειδή ήταν ο πρώτος που µελετήθηκε από τον Hans Berger (1929) [4]. Ο α-ρυθµός εντοπίζεται κυρίως στον ινιακό λοβό ενώ είµαστε ξύπνιοι, σε χαλάρωση και µε τα µάτια κλειστά, αντιπροσωπεύοντας κατά κάποιο τρόπο τη δραστηριότητα του οπτικού φλοιού απουσία εξωτερικών ερεθισµών. Το άνοιγµα των µατιών, καθώς και η νύστα, προκαλούν µείωση αντίστοιχα του άλφα ρυθµού. Ωστόσο, εμφανίζεται και κατά τη διάρκεια του REM ύπνου. Εγκεφαλική δραστηριότητα που έχει παρατηρηθεί στην ίδια συχνοτική περιοχή µε τον α-ρυθµό αλλά εστιάζεται στον σωµατοκινητικό φλοιό, αναφέρεται στη βιβλιογραφία ως µ-ρυθµός. Κατ αντιστοιχία µε τα προηγούµενα, ο µ-ρυθµός εξασθενεί όταν υπάρχει κίνηση (ή πρόθεση για κίνηση) σηµατοδοτώντας έτσι τις περιόδους ηρεµίας του σωµατοκινητικού φλοιού. 11

20 Ρυθμός βήτα: Με τον όρο αυτό χαρακτηρίζεται η εγκεφαλική ηλεκτροµαγνητική δραστηριότητα που καταγράφεται σε συχνότητες από 12 Hz έως και 30 Hz και εµφανίζεται όταν είµαστε ξύπνιοι σε κατάσταση φυσιολογικής εγρήγορσης. Το µέγιστος πλάτος του είναι 20μV και παρατηρείται συνήθως στις εµπρόσθιες κεντρικές περιοχές του εγκεφάλου. Η εµφάνιση του β-ρυθµού επηρεάζεται επίσης από παθολογικούς παράγοντες και από τη χρήση φαρµάκων(π.χ. τα ηρεµιστικά-υπνωτικά όπως οι ϐενζοδιαζεπίνες και τα ϐαρβιτουρικά µπορεί να επιτείνουν την έκφρασή του). [5] ρυθμός γάμμα: Οι ταλαντώσεις τύπου γάµα (γ) κυμαίνονται σε συχνότητες Hz και κυριαρχούν σε καταστάσεις υψηλής λειτουργικής εγρήγορσης. Η δραστηριότητα τύπου γ έχει σχετιστεί µε την εστιασµένη εγρήγορση, τον ύπνο REM, τη σωµατοαισθητική αντίληψη και πρόβλεψη, ενώ έχει επίσης προταθεί η άποψη ότι ο συγχρονισµός στις συχνότητες γ είναι σηµαντικός για το συσχετισµό στο χρόνο των αισθητικών ερεθισµάτων. Ένα μεγάλο ερώτημα που ερευνάται σήμερα είναι εάν οι γάμμα ταλαντώσεις του νεοφλοιού σχετίζονται με την ύπαρξη συνείδησης [6] 12

21 1.5 Στάδια ύπνου Ο ύπνος είναι μια φυσιολογική κατάσταση για τα άτομα που διαθέτουν κεντρικό νευρικό σύστημα που χαρακτηρίζεται από μείωση της αντίληψης και περιορισμένη αλληλεπίδραση με το περιβάλλον, κατά τη διάρκεια της οποίας το σώμα φαίνεται να υπολειτουργεί σε ό,τι αφορά στην εξωτερικά παρατηρούμενη δράση του. Συνολικά, υπάρχουν τρεις λειτουργικές καταστάσεις του εγκεφάλου: - η εγρήγορση - ο ύπνος NON-REM και - ο ύπνος REM Εικόνα 1.9 Οι καταστάσεις εγκεφαλικής λειτουργίας με τις αντοίστιχες συχνότητες και πλάτος. Ο ύπνος NREM(non-REM) υποδιαιρείται στα στάδια 1,2,3,4. 13 Στάδιο Ι Αρχικά, γίνεται η µετάβαση από τα κύµατα βήτα στα κύµατα άλφα, όταν τα υποκείµενα µειώνουν την έντασή τους, κλείνουν τα µάτια τους και ηρεµούν. Η κατάσταση αυτή της ήρεµης εγρήγορσης που συνοδεύεται από την προσδοκία ύπνου, µπορεί να συνεχιστεί για 1 ή 2 λεπτά σε ανθρώπους που είναι εξαιρετικά κουρασµένοι, ενώ σε εκείνους που δυσκολεύονται να κοιµηθούν µπορεί να παραταθεί για µία ή και περισσότερες ώρες. Στη συνέχεια, η δραστηριότητα των κυµάτων άλφα θα αντικατασταθεί σταδιακά από περισσότερα αραιά κύµατα θ που θα κυµαίνονται σε

22 συχνότητα 4-7 Hz και µε ύψος όµοιο µε εκείνο των κυµάτων άλφα. Το στάδιο αυτό διαρκεί 5 με 10 λεπτά. Στο στάδιο Ι ελαττώνεται ο µυϊκός τόνος, ελαττώνεται ο ρυθµός της αναπνοής και οι κινήσεις των µατιών γίνονται κατά πλάτος, αργές, επαναλαµβανόµενες και κάθετες. Αν ρωτούσαµε µια οµάδα ατόµων, που βρίσκονται σε σταθερή κατάσταση συνεχούς δραστηριότητας κυµάτων θήτα, αν κοιµούνται το 50% θα απαντούσε θετικά και το 50% αρνητικά. Στάδιο ΙΙ Η κίνηση των ματιών σταματάει, η θερμοκρασία του σώματος αρχίζει να πέφτει και ο ρυθμός της καρδιάς επιβραδύνεται. Στο ΗΕΓ εµφανίζονται τα συµπλέγµατα Κ και οι άτρακτοι του ύπνου. Το σύµπλεγµα Κ είναι ένα κύµα µεγάλου πλάτους με απότομη μετάβαση από αρνητική σε θετική φάση. Η άτρακτος του ύπνου είναι ηλεκτρική δραστηριότητα µε συχνότητα Hz και πλάτος όµοιο µε των κυµάτων θήτα. Η εµφάνιση του συµπλέγµατος Κ και της ατράκτους του ύπνου, διαρκεί από 0,5-2 δευτερόλεπτα. Αν ρωτούσαµε µια οµάδα ατόµων αν κοιμούνται, από τη στιγµή που εµφανίζονται τα συµπλέγµατα Κ και οι άτρακτοι του ύπνου, το % θα απαντούσε θετικά. Το υποκείµενο µπορεί όµως να ξυπνήσει σχετικά εύκολα από το 2ο στάδιο του ύπνου. Στάδιο ΙΙΙ Ύστερα από λεπτά από την εµφάνιση των συµπλεγµάτων Κ και των ατράκτων ύπνου, περνάμε στο βαθύ ύπνο από τον οποίο πολύ δύσκολα ξυπνάμε. Εµφανίζονται χαμηλής συχνότητας κύµατα δέλτα, τα οποία μπορεί να διακόπτονται από κύματα υψηλών συχοτήτων. Το στάδιο IV, που παριελάμβανε μόνο κύματα δέλτα, ενοποιήθηκε με το στάδιο ΙΙΙ το [7] 14

23 Εικόνα 1.10 Τυπικές κυματομορφές του ΗΕΓ κατά τη διάρκεια του ύπνου. Στάδιο REM(Rapid Eye Movement) Ο ύπνος REM πήρε το όνομά του από τις γρήγορες κινήσεις ματιών που συμβαίνουν και αποτελεί το 5 ο στάδιο ύπνου. Χαρακτηρίζεται από εγκεφαλικά κύματα ομοια με αυτά του ελαφρύ ύπνου(στάδιο Ι) ή της εγρήγορσης, που συχνά έχουν πριονωτή μορφή(sawtooth waves). Οι μύες παραλύουν όπως στο βαθύ ύπνο. Η αναπνοή γίνεται πιο γρήγορη και ασταθής, ενώ ο ρυθμός της καρδιάς και η πίεση φτάνουν το επίπεδο που έχουν όταν είμαστε ξύπνιοι. Άτομα που ξυπνούν κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, συνήθως δηλώνουν ότι ονειρεύονταν. Εικάζεται ότι οι κινήσεις των ματιών οφείλονται σε εσωτερικά οπτικά ερεθίσματα από τις εικόνες των ονείρων. Τα περισσότερα όνειρα, συμβαίνουν στο στάδιο REM και η μυϊκή ατονία εμποδίζει τους πιθανούς τραυματισμούς λόγω σωματικής αντίδρασης στο όνειρο. Ο ύπνος REM στους ενήλικες συνήθως καταλαμβάνει το 25% του συνολικού ύπνου και διαρκεί συνολικά για λεπτά, ενώ ο ΝREM καταλαμβάνει περίπου το 75%. Κατά τη διάρκεια ενός φυσιολογικού ύπνου, συνήθως βιώνουμε 4 με 5 περιόδους ύπνου REM των 5-15 λεπτών. Ο Dement πολύ πετυχημένα είχε πει οτι «ο NREM ύπνος είναι ένας ανενεργός εγκέφαλος σε ένα σώμα με τη δυνατότητα κίνησης, ενώ ο REM ύπνος είναι ένας ενεργός εγκέφαλος με παραισθήσεις σε ένα παράλυτο σώμα». 15

24 Ένας οκτάωρος ύπνος συνήθως διαιρείται σε 4-6 κύκλους. Ο κάθε κύκλος διαρκεί περίπου 90 λεπτά και περιλαμβάνει τη μετάβαση από το ένα στάδιο στο άλλο με καθορισμένη συνήθως σειρά. Εικόνα 1.11 Αναπαράσταση τεσσάρων κύκλων ύπνου και των σταδίων τους σε έναν φυσιολογικό ύπνο ενηλίκου Υπνικές άτρακτοι(sleep spindles) Οι υπνικές άτρακτοι είναι νευρωνικές ταλαντώσεις που εμφανίζονται στο ΗΕΓ, κυρίως κατά τη διάρκεια του σταδίου ΙΙ του ύπνου και λιγότερο στο στάδιο ΙΙΙ. Είναι από τα λίγα χαρακτηριστικά του ΗΕΓ που εμφανίζονται μόνο κατά τη διάρκεια του ύνπου. Παρατηρούνται στα φλοιικά πυραμιδικά νευρικά κύτταρα και προκαλούνται από ταλαντώσεις του θαλαμο-φλοιο-θαλαμικού κυκλώματος, το οποίο είναι ενεργό κατά τη διάρκεια του ύπνου. [8] Όπως έχει οριστεί από το «A Manual Of Standardized Terminology Techniques And Scoring System For Sleep Stages In Human Subjects» [9], η ταλάντωση πρέπει να έχει διάρκεια πάνω από 0.5 sec και συχνότητα Hz. Ωστόσο, οι συχνότητες αυτές προκύπτουν από μετρήσεις των ατράκτων που εντοπίζονται με ανθρώπινη παρατήρηση

25 στο ΗΕΓ ύπνου. Οι σύγχνονες αυτόματες μέθοδοι διαχωρισμού έχουν δείξει ότι η διάρκειά τους είναι sec και διακρίνονται σε δύο κατηγορίες με γνώμονα την συχνότητά τους: (α) στις αργές ατράκτους στα 10-13Hz που εμφανίζονται στον μετωπιαίο λοβό και (β) στις γρήγορες ατράκτους στα Hz που εμφανίζονται στα ηλεκτρόδια της μέσης γραμμής και του βρεγματικού λοβού. Το πλάτος των ατράκτων συνήθως αυξάνεται σταδιακά μέχρι το μέσο της διάρκειάς τους και στη συνέχεια μειώνεται. Εικόνα 1.12 Τμήμα ΗΕΓ με δύο ατράκτους, που έχουν εντοπιστεί με ανθρώπινη παρατήρηση. Πώς δημιουργούνται οι υπνικές άτρακτοι; Η έναρξη της ταλάντωσης βασίζεται σε τυχαίες δραστηριότητες των φλοιικών PY(pyramidal) νευρώνων, οι οποίοι πυροδοτούν δυναμικά ενέργειας στους θαλαμικούς δικτυωτούς RE(reticular) νευρώνες που είναι ανασταλτικοί. Στη συνέχεια, κάποιοι θαλαμοφλοιικοι TC(thalamocortical relay) νευρώνες δημιουργούν ανασταλτικά μετασυναπτικά ρεύματα(ipsps), ξεκινώντας την κυματομορφή της ατράκτου, εν απουσία όμως αντιδραστικών πυροδοτήσεων δυναμικών ενέργειας(rebound spike bursts). Στο μεσσαίο στάδιο, ξεκινούν τα rebound bursts από τους TC νευρώνες, που διεγείρουν τους φλοιικούς και τους RE νεωρώνες. Εδώ, οι πυροδοτήσεις στο κύκλωμα RE-TC-RE είναι συγχρονισμένες. Στο τερματικό στάδιο της ατράκτου, παρατηρείται έλειψη απόλυτου συγχρονισμού μεταξύ των θαλαμικών και των φλοιικών πυροδοτήσεων. Η μεμβράνη των TC νευρώνων υπερπολώνεται, λόγω της συνεχόμενης αύξησης της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης Ca++ και συνεπώς δημιουργείται ένα ρεύμα κατιόντων με αποπολωτική δράση, που συντελεί στον τερματισμό της ατράκτου. [10] 17

26 Εικόνα 1.13 Τα τρία στάδια που δημιουργούν την κυματομορφή της ατράκτου(πάνω μέρος της εικόνας). Intra-cell cortex: δυναμικό των φλοιικών κυττάρων PY, Intra-cell thalamus: δυναμικό των θαλαμοφλοιικών κυττάρων TC, RE cell: δυναμικό ενός RE νευρώνα απο ξεχωριστή μέτρηση. [10] Ποιά είναι η σημασία των ατράκτων για τον άνθρωπο; Όπως αναλύσαμε προηγουμένως, ο εγκεφαλικός φλοιός έχει ενεργή συμμετοχή στη δημιουργία των ατράκτων και υποθέτουμε ότι αυτό θα μπορεί να επηρεάσει τις γνωστικές διεργασίες κατά τη διάρκεια του ύπνου. Παρ όλο που η χρησιμότητά τους δεν έχει διασαφηνιστεί ακόμη, έχει βρεθεί συσχέτιση μεταξύ των ατράκτων και διαφόρων γνωστικών λειτουργιών και ικανοτήτων. 18

27 Οι υπνικές άτρακτοι εμφανίζονται αρχικά στην ηλικία των τριών μηνών, ενώ στα νεογέννητα δεν υπάρχουν καθόλου. Η πυκνότητα και η συχνότητά τους τροποποιούνται με το πέρας του χρόνου, γεγονός που σχετίζεται με την ωρίμανση του εγκεφάλου. Η πυκνότητα και η μορφολογία των ατράκτων σε έναν οκτάωρο ύπνο παρουσιάζει έντονη σταθερότητα για τον κάθε άνθρωπο, αλλά μεγάλες αποκλίσεις(στον αριθμό, στη διάρκεια, στο πλάτος) μεταξύ διαφορετικών ανθρώπων, δίνοντας πρόσφορο έδαφος για την αναζήτηση εξήξησης αυτών των αποκλίσεων. Οι μελέτες δείχνουν ότι οι υπνικές άτρακτοι επιτρέπουν τη διατήρηση του ύπνου αναστέλλοντας την πρόσβαση αισθητικών πληροφοριών από το εξωτερικό περιβάλλον. Επιπλέον, υποστηρίζεται ότι προκαλούν μια σχετική αναισθησία του εγκεφαλικού φλοιού εμποδίζοντας τη διαβίβαση εγκεφαλικών σημάτων, γεγονός που εξηγεί την υπναγωγική λειτουργία των ατράκτων. Έρευνες έχουν καταλήξει ότι υπάρχει συσχέτιση μεταξύ του υψηλού ΙQ και των γενικών μαθησιακών ικανοτήτων ενηλίκων και της αυξημένης πυκνότητας ατράκτων [11]. Έχει παρατηρηθεί ότι η δραστηριότητα των υπνικών ατράκτων αυξάνεται μετά από περιόδους έντονης μάθησης. Για τα παιδιά, η παραπάνω συσχέτιση ισχύει μόνο για τις αργές ατράκτους, ενώ η εμφάνιση γρήγορων ατράκτων έχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση με τις αυξημένες γνωσιακές,μαθησιακές επιδόσεις [12]. Δεν έχει κατανοηθεί αυτή η διαφορά του ρόλου των ατράκτων στους ενήλικες και στα παιδιά. Πληθώρα ερευνών έχουν δείξει ότι η αυξημένη πυκνότητα ατράκτων συνδέεται με την καταγραφή και την μακροχρόνια αποθήκευση πληροφοριών στην Διαδικαστική μνήμη(procedural Memory). Η Διαδικαστική μνήμη σχετίζεται με τις υποσυνείδητες σωματικές μνήμες κινήσεων ή χρήσης αντικειμένων, που μαθαίνονται μέσω της επανάληψης και σταθεροποιούνται στις περιόδους ξεκούρασης, όπως να κάνω ποδήλατο ή να πληκτρολογώ αυτόματα ένα PIN. [13] Οι σύντομοι ύπνοι(20 λεπτά) κατά τη διάρκεια της ημέρας, ενισχύουν τη μνήμη και τη μάθηση, γιατί συνήθως συμπεριλαμβάνουν την εισαγωγή στο στάδιο ΙΙ του ύπνου. Οι υπνικές άτρακτοι έχουν μειωμένη συχνότητα εμφάνισης, μειωμένο πλάτος και διάρκεια σε σχιζοφρενείς ασθενείς, οι οποίοι είτε βρίσκονται υπό φαρμακευτική θεραπεία, είτε δεν έχουν υποβληθεί ποτέ σε θεραπεία. Δεδομένου ότι οι ασθενείς εμφανίζουν συνήθως τα πρώτα συμπτώματα σχιζοφρένειας στην εφηβεία, η μειωμένη δραστηριότητα ατράκτων κατά τη διάρκεια της εφηβείας θα μπορούσε να αποτελέσει διαγνωστική ένδειξη για σχιζοφρένεια. [14,15] Επιπλέον, υπάρχει η υπόθεση ότι οι κυματομορφές που παρατηρούνται στην αφαιρετική επιληψία παράγονται από τα ίδια κυκλώματα που παράγουν και τις ατράκτους, με μία μετατροπή των ατράκτων σε «ακίδες». Η αρχική μελέτη πραγματοποιήθηκε στη γενικευμένη επιληψία και έχει πυροδοτήσει πολλές μελέτες για τη συσχέτιση των δύο κυματομορφών. [16] Η πυκνότητα των γρήγορων ατράκτων στο στάδιο ΙΙ σχετίζεται, επιπλέον, με την ικανότητα ανάκλησης των ονείρων και ιδιαίτερα των κακών ονείρων. [17] 19

28 Μέθοδοι εντοπισμού των υπνικών ατράκτων Η ανίχνευση των ατράκτων συνήθιζε και συνηθίζει να γίνεται χειροκίνητα, από ανθρώπους που παρακολουθούν ολόκληρα τα σήματα του ΗΕΓ ύπνου, σημειώνοντας τις ατράκτους που εντοπίζουν με το μάτι. Είναι προφανές ότι αυτή είναι μια κοπιαστική και χρονοβόρα διαδικασία, οπότε έχει γίνει προσπάθεια δημιουργίας αυτόματων μεθόδων ανίχνευσης ατράκτων, που βασίζονται στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους. Παρ όλο που η πρόοδος των αυτόματων μεθόδων ανίχνευσης είναι εντυπωσιακή, υπάρχουν πολλές ενστάσεις, διότι τα αποτελέσματα των αλγορίθμων έρχονται συχνά σε αντίθεση με τα αποτελέσματα των ειδικών. Πρόσφατη μελέτη ερεύνησε τη συμφωνία στον εντοπισμό των ατράκτων μεταξύ των μελών μιας ομάδας εκπαιδευμένων ειδικών, μιας ομάδας τυχαίων ανθρώπων και των αλγορίθμων αυτόματης ανίχνευσης. Μεγαλύτερη συμφωνία υπήρξε μεταξύ των ανθρώπων ειδικών, μετά μεταξύ των μη-ειδικών και τέλος μεταξύ των αλγορίθμων αυτόματης ανίχνευσης. [18] Το πιο σύνηθες λάθος όλων των αυτόματων μεθόδων ανίχνευσης είναι η αξιολόγηση περιόδων χωρίς άτρακτο, ως ατράκτους ( false positive results ). Ωστόσο, η θεώρηση της ανθρώπινης κρίσης ως το απόλυτα ορθό μέτρο σύγκρισης αμφισβητείται ακόμη και φιλοσοφικά. [19] Οι πιο σύγχρονες μέθοδοι αυτόματου εντοπισμού ατράκτων σε ΗΕΓ, χρησιμοποιούν τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και δέντρα αποφάσεων, φτάνοντας ποσοστό επιτυχίας παραπάνω από 90%. Δημιουργήθηκαν, επιπλεόν, αλγόριθμοι που προσαρμόζουν την αναζήτηση τους στα χαρακτηριστικά(πλάτος, εύρος συχνοτήτων και διάρκεια) των ατράκτων του κάθε ανθρώπου. Μια νέα μέθοδος IAM(Individual Adjustment Method) βασίζεται στη θεωρία του ηλεκτροεγκαφαλικού αποτυπώματος ύπνου. [20] Έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές μελέτες, η ανάλυση των σημάτων που λαμβάνονται από τα διαφορετικά κανάλια του ΗΕΓ σε συνιστωσες, με σκοπό τη διευκόλυνση του εντοπισμού των ατράκτων, εξετάζοντας τις νέες συνιστώσες. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε κυρίως ήταν η ανάλυση σε ανεξάρτητες συνιστώσες(independent Component Analysis), η οποία πράγματι βελτίωσε την απόδοση των αλγορίθμων εντοπισμού. [21] Εμείς θα χρησιμοποιήσουμε την ανάλυση σε περιοδικές συνιστώσες(periodic Component Analysis), με σκοπό να εξετάσουμε αν μπορεί να γίνει αυτόματη ανίχνευση των ατράκτων με αυτή τη μέθοδο. 20

29 1.7 Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) Το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) είναι η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου μέσω ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στο δέρμα του κεφαλιού και ανιχνεύουν τα ρεύματα ιόντων, που προκαλούνται ενδοκρανιακά από την επικοινωνία των νευρώνων. Η αρχή της έρευνας για τη συσχέτιση των ηλεκτρικών σημάτων με τη λειτουργία του νευρικόυ συστήματος έγινε από τον Galvani το 1783 που ανακάλυψε ότι τα ηλεκτρικά σήματα προκαλούν συσπάσεις των μυών. Αρκετά αργότερα πραγματοποιήθηκε το πρώτο ΗΕΓ σε ανθρώπους από τον Hans Berger (1929). Χρησιμοποιείται για ιατρικούς σκοπούς, όπως η διάγνωση νευρολογικών και ψυχικών παθήσεων(επιληψία, κατάθλιψη, άνοια, σχιζοφρέινεια), η παρακολούθηση της δραστηριότητας του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια νευροχειρουργικών επεμβάσεων, η πιστοποίηση εγκεφαλικού θανάτου, καθώς και για ερευνητικές μελέτες στον τομέα των νευροεπιστημών. Αποτελεί ένα πολύτιμο εργαλείο, διότι είναι εύχρηστο, οικονομικό, μη επεμβατικό και προσεγγίζει τη λειτουργία του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο με μεγάλη χρονική ακρίβεια. Ωστόσο μειονεκτεί στον εντοπισμό της τοπογραφίας και του αριθμού των πηγών της ηλεκτρικής δραστηριότητας που καταγράφει. Τι καταγράφει το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα; Η αρχική άποψη ότι τα εγκεφαλικά κύματα που καταγράφονται στο ΗΕΓ προέρχονται από τα δυναµικά ενεργείας των νευρώνων του φλοιού εγκαταλείφθηκε µετά τη διαπίστωση ότι τα κύµατα του ΗΕΓ αποτελούσαν πολύ βραδύτερα φαινόµενα από τα δυναµικά ενεργείας, που διαρκούν μόνο 0.5-1ms. Ο Humphrey (1968) έδειξε ότι η ταχύτατη εξέλιξη του δυναµικού ενεργείας οδηγεί στην ισόχρονη κατάληψη ολόκληρης της µεµβράνης µε αποτέλεσµα τη δηµιουργία αυστηρά εντοπισµένων ηλεκτρικών πεδίων, που δεν γίνονται αντιληπτά στην επιφάνεια του φλοιού. Το 1958 ο Bremer, καθώς και ο Purpura (1959) απέδωσαν την ηλεκτροεγκεφαλογραφική δραστηριότητα στην άθροιση µετασυναπτικών δυναµικών. Η άποψη αυτή τεκµηριώθηκε µε σύγχρονες ενδοκυττάριες καταγραφές. [7] Όταν σε µια περιοχή της µεµβράνης δηµιουργείται ένα διεγερτικό µετασυναπτικό δυναµικό(εικόνα Β), τότε θετικά ιόντα εισέρχονται στην µετασυναπτική περιοχή µε αποτέλεσµα την υπεροχή τον ανιόντων στην εξωκυττάρια περιοχή(αρνητικός πόλος). Η ροή αυτή ιόντων δηµιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο µε τον αρνητικό του πόλο στην συναπτική περιοχή και θετικό πόλο στην γύρω εξωκυττάρια περιοχή. Στην περίπτωση δηµιουργίας ανασταλτικού µετασυναπτικού δυναµικού(εικόνα Α), παραπλήσια φαινόµενα λαµβάνουν χώρα, µόνο που το ηλεκτρικό πεδίο που δηµιουργείται έχει αντίθετη πολικότητα. 21

30 Εικόνα 1.14 Ροή ιόντων στη συναπτική περιοχή. Α) Ανασταλτική σύναψη. Ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται από τα ανιόντα Cl- που εισέρχονται στον μετασυναπτικό νευρώνα, προκαλώντας θετική πολικότητα γύρω από τη σύναψη. Β) Διεγερτική σύναψη. Ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται από τα κατιόντα Να+ και Ca++ που εισέρχονται στον μετασυναπτικό νευρώνα, προκαλώντας αρνητική πολικότητα στη σύναψη. Παρόµοια φαινόµενα δηµιουργούνται βέβαια κατά τη διάρκεια του δυναµικού ενεργείας, αλλά είναι σύντοµης διάρκειας (1 ms) σε αντίθεση µε τη διάρκεια των μετασυναπτικών συναπτικών δυναµικών που είναι 10ms Φυσικά, δεν είναι δυνατόν ο προσδιορισμός της δραστηριότητας ενός νευρώνα με το ΗΕΓ. Τα ηλεκτρόδια είναι ευαίσθητα στη συγχρονισμένη δραστηριότητα χιλιάδων νευρώνων και καταγράφουν τον μερικό συγχρονισμό των τοπικών ηλεκτρικών δυναμικών. Επειδή η συνεισφορά του κάθε νευρώνα μειώνεται με ρυθμό ίσο με την απόσταση του από το ηλεκτρόδιο υψωμένη στην τέταρτη δύναμη, η δραστηριότητα των εσωτερικών νευρωνικών στρωμάτων είναι δύσκολο να ανιχνευθεί. Για να μπορεί να ανιχνευθεί στην επιφανεια του κεφαλιού ένα σήμα, πρέπει να πληρεί ορισμένες προϋποθέσεις: - Τα ηλεκτρικά δίπολα να έχουν κάθετη διάταξη ως προς την επιφάνεια του κεφαλιού. - Τα ηλεκτρικά δίπολα να έχουν τον ίδιο προσανατολισμό μεταξύ τους, γιατί διαφορετικά αλληλοαναιρούνται. - Να υπάρξει ταυτόχρονη ενεργοποίηση πολλών (χιλιάδων) νευρώνων. Στον εγκεφαλικό φλοιό υπάρχουν τρεις τύποι κυττάρων: τα πυραµιδικά, τα αστεροειδή και τα ατρακτοειδή. Από αυτά, οι πυραμιδικοί νευρώνες φαίνεται να πληρούν τις 22

31 παραπάνω προϋποθέσεις και θεωρούνται η κύρια πηγή του ηλεκτρικού δυναμικού που καταγράφεται στο ΗΕΓ. [22] Εικόνα 1.15 Μέτρηση διαφοράς δυναμικού στην επιφάνεια του κεφαλιού με ηλεκτρόδια. Αριστερά, θαλαμοφλοιικοί άξονες ενεργοποιούν διεγερτικές συνάψεις στους δενδρίτες που βρίσκονται κοντά στο σώμα, δημιουργώντας μετασυναπτικό δυναμικό με εισερχόμενο ρεύμα και συνεπώς καταβόθρα ρεύματος στον εξωκυττάριο χώρο κοντά στη σύναψη. Αντισταθμιστικά ρεύματα δημιουργούν στους κορυφαίους δενδρίτες μια εξωκυττάρια πηγή ρεύματος που συμπληρώνει το ηλεκτρικό δίπολο. Δεξιά, το αντίθετο δίπολο δημιουργείται όταν η διεγερτική σύναψη βρίσκεται στο κορυφαίο τμήμα των δενδριτών. 23

32 Πώς λειτουργεί το ΗΕΓ; Η λειτουργία των ηλεκτροδίων βασίζεται στο γεγονός ότι ο εγκεφαλικός ιστός, το δέρμα και το κρανίο αποτελούν καλούς αγωγούς του ηλεκτρικού ρεύματος. Το ηλεκτρικό σήμα που παράγεται από τη συγχρονισμένη δραστηριότητα των νευρώνων είναι της τάξης των mv, αλλά οι ηλεκτρικές αντιστάσεις του εγκεφαλικού ιστού, των μηνίγγων, του υπαραχνοειδή χώρου, του οστού του κρανίου και το δέρματος το εξασθενούν και το παραμορφώνουν. Το σήμα που καταγράφεται εξωκρανιακά από το ΗΕΓ είναι ασθενές και κυμαίνεται από 1μV μέχρι 100μV, οπότε χρειάζεται ενίσχυση. Η διεπαφή μεταξύ του δέρματος και των ηλεκτροδίων πρέπει να έχει όσο το δυνατόν χαμηλότερη αντίσταση(<5kω) για να μην εξασθενεί κι άλλο το σήμα. Δε θέλουμε να μεσολαβεί αέρας γιατί έχει υψηλή αντίσταση, οπότε ανάμεσα στα σημεία του δέρματος που τοποθετούνται τα ηλεκτρόδια και στα ηλεκτρόδια τοποθετείται ένας ηλεκτρολύτης, που είναι συνήθως ένα κολλώδες διάλυμα. Τα ηλεκτρόδια κατασκευάζονται από άργυρο(ag) και χλωριούχο άργυρο(agcl), με τον ηλεκτρολύτη να περιέχει ανιόντα χλωρίου (Cl-). Η βασική λειτουργία των ηλεκτροδίων είναι η μετατροπή του ρεύματος ιόντων του ανθρωπίνου σώματος σε ρεύμα ηλεκτρονίων. Αρχικά, αυτό το ασθενές ρεύμα ενισχύεται με κέρδος τάσης dB (ενισχύεται φορές) και στη συνέχεια φιλτράρεται. Παλαιότερα, το καταγεγραμένο σήμα τυπωνόταν σε χαρτί. Στις μέρες μας τα σήματα οδηγούνται σε ένα μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό σήμα(a/d converter) και τα ψηφιακά σήματα καταμετρώνται από ένα ηλεκτρονικό βολτόμετρο και λαμβάνονται από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η συχνότητα δειγματοληψίας των σημάτων είναι το ελάχιστο 240Hz, δηλαδή 2,5 φορές μεγαλύτερη από τις συχνότητες που θέλουμε να μελετήσουμε. Σε καταγραφές που γίνονται για ερευνητικούς σκοπούς χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες συχνότητες, δηλαδή 2500Hz. Στην διαδικασία της καταγραφής των σημάτων έχουμε πολύ συχνά παράσιτα. Τα παράσιτα μπορεί να δημιουργούνται λόγω βιολογικών λόγων ή να οφείλονται σε εξωτερικούς παράγοντες. Τα κυριότερα βιολογικά παράσιτα είναι: παλμοί της καρδιάς, συσπάσεις των μυών, κινήσεις των ματιών, βλεφαρίσματα και ιδρώτας. Τα υπόλοιπα παράσιτα μπορεί να προκαλούνται από κακή επαφή των ηλεκτροδίων, θόρυβο ηλεκτρονικών οργάνων και τον θόρυβο(50hz) της γραμμής του ηλεκτρικόυ δικτύου. 24

33 Εικόνα 1.16 Οι ανατομικές δομές που διαπερνά το ιοντικό ρεύμα που παράγεται από ένα πυραμιδικό νευρώνα του φλοιού, για να καταγραφεί από το ηλεκτρόδιο στην επιφάνεια. Το σήμα που ενισχύεται στην ηλεκτρονική διάταξη, για κάθε χρονικη στιγμή αντιστοιχεί στη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο ηλεκτροδίων. Ηλεκτρόδια που βρίσκονται σε εγκεφαλικές περιοχές, οι οποίες κατά κανόνα παρουσιάζουν δραστηριότητα, λέγονται ενεργά ηλεκτρόδια. Αντίθετα, ηλεκτρόδια τοποθετημένα σε περιοχές που δε σχετίζονται με εγκεφαλική λειτουργία, λέγονται ανενεργά ηλεκτρόδια. Τέτοιες ανενεργές περιοχές είναι το αυτί, ο αγώγιμος δρόμος που ενώνει τα δύο αυτία, σημεία του λαιμού κ.α. Υπάρχουν δύο μέθοδοι καταγραφής του ΗΕΓ, ανάλογα με την επιλογή των δυο ηλεκτροδίων που θα δώσουν την καταμετρούμενη διαφορά δυναμικού: - Η διπολική μέτρηση, που προκύπτει όταν επιλέγουμε δύο ηλεκτρόδια ενεργών περιοχών, για να πάρουμε το σήμα που στη συνέχεια θα ενισχύσουμε και θα επεξεργαστούμε. Οι διπολικές μετρήσεις χρησιμοποιούνται κυρίως στην κλινική πρακτική(για ηλεκτρόδια) και έχουν το πλεονέκτημα ότι απορρίπτουν το θόρυβο που είναι κοινός στα δυο ηλεκτρόδια. - Η μονοπολική μέτρηση, στην οποία επιλέγουμε ένα 25

34 ηλεκτρόδιο ενεργής περιοχής και ένα ηλεκτρόδιο ανενεργής περιοχής, που ονομάζεται ηλεκτρόδιο αναφοράς και δεν εντοπίζει εγκεφαλική δραστηριότητα. Χρησιμοποιείται στις ερευνητικές εφαρμογές του ΗΕΓ και προσφέρει ακρίβεια ως προς το σημείο στο οπίο καταγράφεται η δραστηριότητα, δίνοντας τη δυνατότητα να συγκρίνουμε σήματα από διαφορετικές περιοχές ταυτόχρονα. [23] Τοποθέτηση ηλεκτροδίων Το Διεθνές Σύστημα εφευρέθηκε το 1958 από τον Herbert H.Jasper και χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα από την Παγκόσμια Ομοσπονδία Ηλεκτροεγκεφαλογραφίας και Κλινικής Νευροφυσιολογίας. Για την εύρεση των θέσεων των ηλεκτροδίων χρησιμοποιούνται δυο σημεία στο κεφάλι,το ριζορρίνιο και το ινίο. Το ριζορρίνιο βρίσκεται στο σημείο που ορίζεται ανάμεσα στα μάτια και ανάμεσα στο μέτωπο και τη μύτη και το ίνιο που αποτελεί το πιο χαμηλό σημείο του κρανίου και ανιχνεύεται μέσω ενός εξογκώματος που βρίσκεται στη περιοχή. Το πιο κοντινό ηλεκτρόδιο στο ινίο ή το ριζορίνιο πρέπει να είναι στο 10% της μεταξύ τους απόστασης. Επίσης το πιο κοντινό ηλεκτρόδιο στο αυτί πρέπει να είναι στο 20% της απόστασης μεταξύ των αυτιών. Έτσι βρίσκουμε τις θέσεις των ηλεκτροδίων οι οποίες εξαρτώνται από το σχήμα και το μέγεθος του κρανίου. Εικόνα 1.17 Αποστάσεις μεταξύ των θέσεων των ηλεκτροδίων πάνω στο κεφάλι σύμφωνα με το «Διεθνές Σύστημα 10-20». Το συγκεκριμένο μοντέλο αποτελείται από 21 βασικά ηλεκτρόδια. Σε κάθε θέση αντιστοιχεί ένα γράμμα που αφορά το λοβό και ένας αριθμός που αντιστοιχεί στο ημισφαίριο. Τα γράμματα F, Fp, T, C, P και Ο αναφέρονται σε Frontal (μετωπιαίος), 26

35 Frontal pole(μετωπιαίος πόλος), Temporal (κροταφικός), Central (κεντρικός), Parietal (βρεγματικός) και Occipital(ινιακός), αντίστοιχα. Στην πραγματικότητα δεν υπάρχει Κεντρικός Λοβός, το γράμμα ''C'' χρησιμοποιείται για λόγους προσδιορισμού της θέσης. Χρησιμοποιείται επίσης το γράμμα ''z'' (zero μηδέν) που αντιστοιχεί σε ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στη μέση. Οι ζυγοί αριθμοί(2,4,6,8) αντιστοιχούν σε θέσεις ηλεκτροδίων στο δεξί ημισφαίριο,ενώ οι μονοί αριθμοί(1,3,5,7) σε θέσεις στο αριστερό ημισφαίριο. Αν στα 21 ηλεκτρόδια στο προτύπου προσθέσουμε και άλλα ηλεκτρόδια με προτυποποιημένες θέσεις καταλήγουμε στο Εκτεταμένο Διεθνές Σύστημα Τοποθέτησης Ηλεκτροδίων Το τελευταίο σύστημα προτάθηκε από τους G.E.Chatrian, E.Lettich, P.L.Nelson και προσδιορίζει άλλες 54 θέσεις ηλεκτροδίων. Σήμερα είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στα εργαστήρια η χρήση ειδικού σκούφου ή κράνους ενσωματωμένων ηλεκτροδίων, το οποίο προσφέρει μεγαλύτερη ευκολία και οικονομία χρόνου στη διαδικασία τοποθέτησης των ηλεκτροδίων. Απαιτείται μόνο ο εντοπισμός του ριζορρίνιου και του ινιακού σημείου για την επιλογη του κατάλληλου μεγέθους του σκούφου. Εικόνα 1.18 Το σύστημα Με μαύρο χρώμα σημειώνονται τα 21 βασικά ηλεκτρόδια και με άσπρο τα υπόλοιπα 54 ηλεκτρόδια. 27

36 Σύνοψη κεφαλαίου Σε αυτό το κεφάλαιο κατανοήσαμε τη λειτουργία του Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος και πως ακριβώς προκύπτουν τα σήματα που καταγράφει. Μελετώντας τα στάδια του ύπνου, ξέρουμε ότι οι άτρακτοι εμφανίζονται κυρίως στο στάδιο ΙΙ και επομένως, σε αυτό θα πρέπει να εστιάσουμε κατά την εφρμογή της Περιοδικής Ανάλυσης Συνιστωσών. Επιπλέον, οι λεπτομερείς γνώσεις των μορφολογικών και δομικών χαρακτηριστικών των ατράκτων θα βοηθήσουν στην πιο στοχευμένη αναζήτησή τους και στη βελτιστοποίηση της μεθόδου μας. Τέλος, η σύνδεση των υπνικών ατράκτων με τις διαδικασίες μάθησης, με το δείκτη ευφυίας, με ψυχιατρικές διαταραχές δίνουν μεγαλύτερο νόημα στην έρευνά μας. 28

37 Κεφάλαιο 2 Περίληψη Σε αυτό το κεφάλαιο θα κατακτήσουμε τις γνώσεις που απαιτεί το μαθηματικό υπόβαθρο της περιοδικής ανάλυσης συνιστωσών(πca) και θα μελετήσουμε αναλυτικά τα βήματα και την υλοποίησή της. Η πca είναι μία μέθοδος επίλυσης του Blind Source Seperation Problem, δηλαδή της εύρεσης των σημάτων πηγών, γνωρίζοντας μόνο τα σήματα παρατήρησης και συνήθως κάνοντας κάποιες βασικές υποθέσεις. Στην περίπτωσή μας, οι υποθέσεις που γίνονται είναι ότι τα παρατηρούμενα σήματα αποτελούν γραμμικό συνδυασμό των πηγών και ότι οι πηγές είναι περιοδικές στο πεδίο του χρόνου. Ψάχνουμε, λοιπόν, τον μετασχηματισμό W, που θα προσεγγίζει τα πηγαία σήματα: s (t)= Wx(t). O μετασχηματισμός W επιλέγεται κατάλληλα, ώστε να ελαχιστοποιεί τη συνάρτηση σφάλματος, η οποία αποτελεί το μέτρο απεριοδικότητας ενός σήματος. Στα τοπικά ελάχιστα της συνάρτησης σφάλματος περιοδικότητας εντοπίζουμε τις περιοδικές συνιστώσες που ψάχνουμε. Η ελαχιστοποίηση του σφάλματος περιοδικότητας, γίνεται με την ελαχιστοποίηση του κλάσματος Rayleigh, που αντιστοιχεί στη μικρότερη γενικευμένη ιδιοτιμή ζεύγους πινάκων. Καλύπτεται όλο το υπόβαθρο της γραμμικής άλγεβρας που απαιτείται για την πλήρη κατανόηση της μεθόδου, καθώς και οι προτάσεις που χρησιμοποιούνται για την επίλυση του προβλήματος εύρεσης του W. Τέλος, παρουσιάζεται αναλυτικά η μεθοδολογία υλοποίησης της πca, που εφαρμόζεται και στον κώδικά μας, χρησιμοποιώντας το λογισμικό της MATLAB. 29

38 Ανάλυση περιοδικών συνιστωσών (πca) 2.1 Blind Source Separation Problem Εστω οι άγνωστες συναρτήσεις s1(t), s2(t),, sn(t) R, οι άγνωστες παράμετροι aij R, i = 1, 2,, p, j = 1, 2,, n και τα γνωστά σε εμάς σήματα x1(t), x2(t),, xp(t) R, τέτοιες, ώστε: xi(t) = a i,1 (t)s 1 (t)+ a i,2 s 2 (t) + + a i,n s n (t), i = 1, 2,, p (2.1) Κάθε γνωστό, παρατηρούμενο σήμα αποτελεί γραμμικό συνδυασμό των άγνωστων σημάτων si(t). Εάν γράψουμε τα παραπάνω σε διανυσματική μορφή, δηλαδή: a 11 s(t) = [s1(t), s2(t),, sn(t)] T n x 1 R x(t) = [x1(t), x2(t),, xp(t)] T p x 1 R a 12 a 21 a a 1p 22 a 2p A = [ ] R n x p a n1 a n2 a np τότε η προηγούμενες εξισώσεις μπορούν να γραφτούν ως x(t) = As(t). Τα σήματα μπορούν να αιτιοκρατικά ή στοχαστικά, αλλά και απλώς τυχαίες μεταβλητές. Το πρόβλημα του να εκτιμήσουμε το διάνυσμα s(t) (τις πηγές) και τον πίνακα A (που ονομάζεται πίνακας μίξης) γνωρίζοντας μόνο το διάνυσμα x(t) (μικτές μεταβλητές, μικτά σήματα), που ακολουθούν το παράπανω μοντέλο, ονομάζεται Blind Source Separation Problem (BSS), ακριβώς επειδή το μόνο που έχουμε για να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα για το μοντέλο είναι οι παρατηρήσεις των μικτών σημάτων. Πιο συγκεκριμένα, θέλουμε να βρούμε εκείνο τον μετασχηματισμό W, που θα προσεγγίζει τα πηγαία σήματα: s (t)= Wx(t)= WAs(t) Ενα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι δύο πηγαία σήματα που προέρχονται από δύο ομιλητές σε ένα δωμάτιο και δύο μικρόφωνα που καταγράφουν το συνδυασμό των ομιλιών. Σκοπός μας είναι να επεξεργαστούμε τα καταγεγραμμένα σήματα με τέτοιον τρόπο, ώστε να έχουμε σαν αποτέλεσμα δύο ηχητικά αρχεία, κάθε ένα με την φωνή του ενός μόνο εκ των δύο ομιλητών. 30

39 Εικόνα 2.1 Μίξη πηγών με πίνακα συντελεστών Α και διαχωρισμός των μικτών σημάτων με πίνακα διαχωρισμού W. Επειδή στο παραπάνω μοντέλο, με το οποίο θα ασχοληθούμε, ο πίνακας μίξης είναι ανεξάρτητος από κάποια άλλη παράμετρο( όπως η παράμετρος του χρόνου t από την οποιά εξαρτώνται εδώ οι πηγές και οι παρατηρήσεις μας) και δεν εισάγονται μεταβολές στην φάση των πηγέων σημάτων (όπως, λόγω της σχετικής απόστασης των δύο ομιλητών από τα μικρόφωνα, αλλά και από την αντανάκλαση του ήχου από τους τοίχους του δωματίου), η μίξη των πηγαίων σημάτων καλείται στιγμιαία. Επιπλέον, θεωρούμε ότι ο αριθμός πηγών και παρατηρηθέντων σημάτων είναι ίσος, δηλαδή p = n και δεν λαμβάνουμε υπ όψιν μας τον θόρυβο στην εξαγωγή των μεθόδων μας, παρά μόνο το πώς αυτός θα επηρεάσει τα αποτελέσματα που αυτές μας δίνουν. Όταν έχουμε m δείγματα των μικτών σημάτων, τότε η σχέση (2.1) ισχύει για κάθε ένα από αυτά τα δείγματα. Εστω xi,j το i-οστό δείγμα του j-oστού σήματος. Ορίζουμε με xi = [xi, 1, xi, 2,, xi, n] Τ το i-οστό δείγμα του διανύσματος μίξης. Με Xj = [x1, j, x2, j,, xm, j ] T ορίζουμε το διάνυσμα με όλα τα δείγματα του σήματος xj(t). Αν ορίσουμε τον πίνακα δειγμάτων X με xi,j το στοιχείο του στην i-οστή γραμμή και j-οστή στήλη, τότε αυτός θα έχει σαν i-οστή γραμμή το x i T και σαν j-οστή στήλη το Xj. Ο λόγος που ορίζουμε έτσι τους πίνακες είναι καθαρά πρακτικός καθώς στην γλώσσα Μatlab, οι συναρτήσεις που χρισιμοποιούνται θεωρούν τα σήματα ή τις ακολουθίες δειγμάτων ως στήλες. Ομοίως ορίζουμε τα αντίστοιχα διανύσματα και πίνακα δειγμάτων για τα πηγαία σήματα. Τότε θα ισχύει x i = As i, για i=1,2...,m. Αναστρέφοντας αυτή τη σχέση, έχουμε x i T = s i T A T X= SA T =SB, όπου B=A T. Oμοίως S = XW. 31

Τεχνική και μεθοδολογία της ηλεκτροεγκεφαλογραφικής καταγραφής Το μηχάνημα που χρησιμοποιείται για τη λήψη του ΗΕΓ ονομάζεται

Τεχνική και μεθοδολογία της ηλεκτροεγκεφαλογραφικής καταγραφής Το μηχάνημα που χρησιμοποιείται για τη λήψη του ΗΕΓ ονομάζεται ΗΛΕΚΤΡΟΕΓΚΕΦΑΛΟΓΡΑΦΗΜΑ (ΗΕΓ) Ιστορικά στοιχεία Οι πρώτοι ερευνητές που διαπίστωσαν με τη βοήθεια γαλβανόμετρου την ύπαρξη ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο κουνελιών ήταν ο Άγγλος βιολόγος Caton

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ

Κεφάλαιο 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ Κεφάλαιο 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ 1.1. Εισαγωγή Ο ζωντανός οργανισµός έχει την ικανότητα να αντιδρά σε µεταβολές που συµβαίνουν στο περιβάλλον και στο εσωτερικό του. Οι µεταβολές αυτές ονοµάζονται

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Α ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Α ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Α ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ Όπως συμβαίνει με τη συναπτική διαβίβαση στη νευρομυϊκή σύναψη, σε πολλές μορφές επικοινωνίας μεταξύ νευρώνων στο κεντρικό νευρικό σύστημα παρεμβαίνουν άμεσα ελεγχόμενοι

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (I)

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (I) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (I) Γιάννης Τσούγκος ΓΕΝΙΚΑ:...πολλούς αιώνες πριν μελετηθεί επιστημονικά ο ηλεκτρισμός οι άνθρωποι γνώριζαν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΙΙΙ:

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΙΙΙ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΙΙΙ: Εργαστήριο Φυσιολογίας Τµήµα Ιατρικής Πανεπιστηµίου Θεσσαλίας Λάρισα 2010 ΗΛΕΚΤΡΟΕΓΚΕΦΑΛΟΓΡΑΦΗΜΑ ΥΠΝΟΣ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΕΓΚΕΦΑΛΟΓΡΑΦΗΜΑ Ιστορικά στοιχεία Οι πρώτοι ερευνητές που διαπίστωσαν

Διαβάστε περισσότερα

Βιολογία Α Λυκείου Κεφ. 9. Νευρικό Σύστημα. Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων

Βιολογία Α Λυκείου Κεφ. 9. Νευρικό Σύστημα. Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων Βιολογία Α Λυκείου Κεφ. 9 Νευρικό Σύστημα Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων Νευρικό Σύστημα Το νευρικό σύστημα μαζί με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων φροντίζουν να διατηρείται σταθερό το εσωτερικό

Διαβάστε περισσότερα

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ - ΜΕΡΟΣ Α. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής του οργανισμού μας

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ - ΜΕΡΟΣ Α. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής του οργανισμού μας ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ - ΜΕΡΟΣ Α Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής του οργανισμού μας Ρόλος του νευρικού συστήματος Το νευρικό σύστημα (Ν.Σ.) ελέγχει, ρυθμίζει και συντονίζει όλες τις λειτουργίες του οργανισμού ανάλογα

Διαβάστε περισσότερα

Σκοπός του μαθήματος είναι ο συνδυασμός των θεωρητικών και ποσοτικών τεχνικών με τις αντίστοιχες περιγραφικές. Κεφάλαιο 1: περιγράφονται οι βασικές

Σκοπός του μαθήματος είναι ο συνδυασμός των θεωρητικών και ποσοτικών τεχνικών με τις αντίστοιχες περιγραφικές. Κεφάλαιο 1: περιγράφονται οι βασικές Εισαγωγή Ασχολείται με τη μελέτη των ηλεκτρικών, η λ ε κ τ ρ ο μ α γ ν η τ ι κ ώ ν κ α ι μ α γ ν η τ ι κ ώ ν φαινομένων που εμφανίζονται στους βιολογικούς ιστούς. Το αντικείμενο του εμβιοηλεκτρομαγνητισμού

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα αισθήσεων. Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση

Συστήματα αισθήσεων. Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση Απ. Χατζηευθυμίου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας 2018 Συστήματα αισθήσεων Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα αισθήσεων. Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση

Συστήματα αισθήσεων. Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση Απ. Χατζηευθυμίου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Μάρτιος 2017 Συστήματα αισθήσεων Αισθητικοί υποδοχείς Νευρικές αισθητικές οδοί Συνειρμικός φλοιός και διαδικασία αντίληψης Πρωτοταγής αισθητική κωδικοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ 6. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΣΩΜΑ

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ 6. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΣΩΜΑ ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ 6. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΓΚΛΩΤΣΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ dimglo@uniwa.gr Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής Δεκέμβριος 2018 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Δυναμικά μεμβράνης 2. Δυναμικά στα

Διαβάστε περισσότερα

9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΥΡΙΚΩΝ. Νευρώνες

9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΥΡΙΚΩΝ. Νευρώνες 9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το νευρικό σύστημα μαζί με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων συμβάλλουν στη διατήρηση σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος (ομοιόσταση), ελέγχοντας και συντονίζοντας τις λειτουργίες των

Διαβάστε περισσότερα

Β. Να επιλέξετε την ορθή απάντηση αναγράφοντας στον πίνακα της ακόλουθης

Β. Να επιλέξετε την ορθή απάντηση αναγράφοντας στον πίνακα της ακόλουθης Ονοματεπώνυμο:.. Βαθμός: Ωριαία γραπτή εξέταση Α Τετραμήνου στη Βιολογία [Κεφ. 9 ο, σελ. 153-158] Α. Να χαρακτηρίσετε τις ακόλουθες προτάσεις με το γράμμα Ο, εφόσον είναι ορθές, ή με το γράμμα Λ, αν είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Β ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΣΤΗ ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΗ ΣΥΝΑΨΗ

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Β ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΣΤΗ ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΗ ΣΥΝΑΨΗ ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Β ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΣΤΗ ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΗ ΣΥΝΑΨΗ Η νευρομυϊκή σύναψη αποτελεί ιδιαίτερη μορφή σύναψης μεταξύ του κινητικού νευρώνα και της σκελετικής μυϊκής ίνας Είναι ορατή με το οπτικό μικροσκόπιο Στην

Διαβάστε περισσότερα

Γνωστική-Πειραµατική Ψυχολογία

Γνωστική-Πειραµατική Ψυχολογία Γνωστική-Πειραµατική Ψυχολογία ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2018 Μηχανισµοί της ΣΔ à Βάση διεργασιών όπως η αντίληψη, µάθηση, εκούσια κίνηση. 10.000 à Μέσος νευρώνας à 1000 (1011 1014). 2 θεµελιώδεις µηχανισµοί ΣΔς:

Διαβάστε περισσότερα

+ - - εκπολώνεται. ΗΛΕΚΤΡΟMYΟΓΡΑΦΗΜΑ

+ - - εκπολώνεται. ΗΛΕΚΤΡΟMYΟΓΡΑΦΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟMYΟΓΡΑΦΗΜΑ Στόχοι Κατανόησης: -Να σας είναι ξεκάθαρες οι έννοιες πόλωση, εκπόλωση, υπερπόλωση, διεγερτικό ερέθισμα, ανασταλτικό ερέθισμα, κατώφλιο δυναμικό, υποκατώφλιες εκπολώσεις, υπερκατώφλιες

Διαβάστε περισσότερα

Σύναψη µεταξύ της απόληξης του νευράξονα ενός νευρώνα και του δενδρίτη ενός άλλου νευρώνα.

Σύναψη µεταξύ της απόληξης του νευράξονα ενός νευρώνα και του δενδρίτη ενός άλλου νευρώνα. ΟΙ ΝΕΥΡΩΝΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΟΥΝ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΣΥΝΑΨΗΣ Άντα Μητσάκου Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήµιο Πατρών Γνωρίζουµε ότι είµαστε ικανοί να εκτελούµε σύνθετες νοητικές διεργασίες εξαιτίας της

Διαβάστε περισσότερα

Βιοδυναμικά: Ασθενή ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία παράγονται στους ιστούς των ζωντανών οργανισμών κατά τις βιολογικές λειτουργίες.

Βιοδυναμικά: Ασθενή ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία παράγονται στους ιστούς των ζωντανών οργανισμών κατά τις βιολογικές λειτουργίες. Bιοηλεκτρισμός To νευρικό σύστημα Το νευρικό κύτταρο Ηλεκτρικά δυναμικά στον άξονα Δυναμικά δράσης Ο άξονας ως ηλεκτρικό καλώδιο Διάδοση των δυναμικών δράσης Δυναμικά δράσεις στους μύες Δυναμικά επιφανείας

Διαβάστε περισσότερα

ΔΑΜΔΑΣ ΙΩΑΝΝΗΣ. Βιολογία A λυκείου. Υπεύθυνη καθηγήτρια: Μαριλένα Ζαρφτζιάν Σχολικό έτος:

ΔΑΜΔΑΣ ΙΩΑΝΝΗΣ. Βιολογία A λυκείου. Υπεύθυνη καθηγήτρια: Μαριλένα Ζαρφτζιάν Σχολικό έτος: ΔΑΜΔΑΣ ΙΩΑΝΝΗΣ Βιολογία A λυκείου Υπεύθυνη καθηγήτρια: Μαριλένα Ζαρφτζιάν Σχολικό έτος: 2013-2014 Ένα αισθητικό σύστημα στα σπονδυλωτά αποτελείται από τρία βασικά μέρη: 1. Τους αισθητικούς υποδοχείς,

Διαβάστε περισσότερα

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον; 3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ένα ανοικτό ηλεκτρικό κύκλωμα μετατρέπεται σε κλειστό, οπότε διέρχεται από αυτό ηλεκτρικό ρεύμα που μεταφέρει ενέργεια. Τα σπουδαιότερα χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής ενέργειας είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΥΔΩΝ ΤΕΦΑΑ/ΔΠΘ ΜΑΘΗΜΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΤΙΚΗΣ. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Φατούρος Γ. Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής ΣΥΣΠΑΣΗΣ

ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΥΔΩΝ ΤΕΦΑΑ/ΔΠΘ ΜΑΘΗΜΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΤΙΚΗΣ. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Φατούρος Γ. Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής ΣΥΣΠΑΣΗΣ ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΥΔΩΝ ΤΕΦΑΑ/ΔΠΘ ΜΑΘΗΜΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΤΙΚΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Φατούρος Γ. Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής ΔΙΑΛΕΞΗ 3 - Η ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΜΥΪΚΗΣ ΣΥΣΠΑΣΗΣ Βιοχημεία των νευρομυϊκών

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές Ηλεκτροθεραπείας Φυσική του Ηλεκτρισμού Ηλεκτροφυσιολογία Γαλβανικά ρεύματα Παλμικά-εναλλασσόμενα ρεύματα Μαγνητικά πεδία Υπέρηχοι Ακτινοβολιες

Αρχές Ηλεκτροθεραπείας Φυσική του Ηλεκτρισμού Ηλεκτροφυσιολογία Γαλβανικά ρεύματα Παλμικά-εναλλασσόμενα ρεύματα Μαγνητικά πεδία Υπέρηχοι Ακτινοβολιες Περιεχόμενα μαθήματος Αρχές Ηλεκτροθεραπείας Φυσική του Ηλεκτρισμού Ηλεκτροφυσιολογία Γαλβανικά ρεύματα Παλμικά-εναλλασσόμενα ρεύματα Μαγνητικά πεδία Υπέρηχοι Ακτινοβολιες - Laser Θερμοθεραπεία Υδροθεραπεία

Διαβάστε περισσότερα

Συνιστώνται για... Οι δονήσεις είναι αποτελεσματικές...

Συνιστώνται για... Οι δονήσεις είναι αποτελεσματικές... ΠΕΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Εκφυλιστικές αλλοιώσεις Αγγειακές παθήσεις Παθολογίες των πνευμόνων Ουρο-γυναικολογικές διαταραχές Καρδιακές παθήσεις Παθολογίες σπονδυλικής στήλης Παθολογίες αρθρώσεων Παθολογίες συνδέσμων

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΠΝΟΓΡΑΦΙΑ. Με ποιο τρόπο γίνεται η καταγραφή και η ανάλυση των δεδομένων Σ.ΓΥΦΤΟΠΟΥΛΟΣ

ΠΟΛΥΠΝΟΓΡΑΦΙΑ. Με ποιο τρόπο γίνεται η καταγραφή και η ανάλυση των δεδομένων Σ.ΓΥΦΤΟΠΟΥΛΟΣ ΠΟΛΥΠΝΟΓΡΑΦΙΑ Με ποιο τρόπο γίνεται η καταγραφή και η ανάλυση των δεδομένων Σ.ΓΥΦΤΟΠΟΥΛΟΣ Πολυπνογραφία Όρος που προτάθηκε από τον Holland το 1974. Ταυτόχρονη καταγραφή πολλών φυσιολογικών παραμέτρων στη

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΝΑΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΜΥΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΝΑΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΜΥΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΝΑΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΜΥΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σημειώσεις Ανατομίας - Φυσιολογίας Ι Σκοπός της λειτουργίας του νευρικού συστήματος Προσαρμόζει τις λειτουργίες του ανθρώπινου

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Page1 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Μαθητές: Ρουμπάνης Γιάννης και Οικονομίδης Αριστείδης Τάξη: Γ γυμνασίου Κερατέας Τμήμα: Γ 4 Οκτώβριος 2013 Page2 ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το νευρικό σύστημα μαζί

Διαβάστε περισσότερα

2. Μεμβρανικά δυναμικά του νευρικού κυττάρου

2. Μεμβρανικά δυναμικά του νευρικού κυττάρου 2. Μεμβρανικά δυναμικά του νευρικού κυττάρου Στόχοι κατανόησης: Διαφορά δυναμικού της κυτταρικής μεμβράνης ενός νευρικού κυττάρου: Τί είναι; Πώς δημιουργείται; Ποιά είδη διαφοράς δυναμικού της μεμβράνης

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΟΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ (συγκεντρωμένοι ή διάσπαρτοι) ΝΕΥΡΙΚΕΣ ΟΔΟΙ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΟΣ ΦΛΟΙΟΣ Ειδικά κύτταρα - υποδοχείς, ευαίσθητα στις αλλαγές αυτές, είναι τα κύρια μέσα συλλογής

Διαβάστε περισσότερα

«Η ομορφιά εξαρτάται από τα μάτια εκείνου που τη βλέπει»

«Η ομορφιά εξαρτάται από τα μάτια εκείνου που τη βλέπει» «Η ομορφιά εξαρτάται από τα μάτια εκείνου που τη βλέπει» Γνωστική Νευροεπιστήμη Πώς γίνεται αντιληπτή η αισθητική πληροφορία; Πώς σχηματίζονται οι μνήμες; Πώς μετασχηματίζονται σε λόγο οι αντιλήψεις και

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 30/09/2016 Φυσιολογία Συστημάτων Ακαδημαϊκό Ετος 2016-2017 Ιόντα Δυναμικό

Διαβάστε περισσότερα

Ν Ε Υ Ρ Ο Ψ Υ Χ Ο Λ Ο Γ Ι Κ Ο Ι Π Α Ρ Α Γ Ο Ν Τ Ε Σ Π Ο Υ Ε Π Η Ρ Ε Α Ζ Ο Υ Ν Τ Η Μ Α Θ Η Σ Η

Ν Ε Υ Ρ Ο Ψ Υ Χ Ο Λ Ο Γ Ι Κ Ο Ι Π Α Ρ Α Γ Ο Ν Τ Ε Σ Π Ο Υ Ε Π Η Ρ Ε Α Ζ Ο Υ Ν Τ Η Μ Α Θ Η Σ Η Ν Ε Υ Ρ Ο Ψ Υ Χ Ο Λ Ο Γ Ι Κ Ο Ι Π Α Ρ Α Γ Ο Ν Τ Ε Σ Π Ο Υ Ε Π Η Ρ Ε Α Ζ Ο Υ Ν Τ Η Μ Α Θ Η Σ Η 2 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΥΝΑΙΣΘΗΜΑ; Μηχανισμός επικοινωνίας που διατηρούν την κοινωνική τάξη / δομή Μαθημένη συμπεριφορά

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟ492: ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

ΒΙΟ492: ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΒΙΟ492: ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ Δρ. Κυριακή Σιδηροπούλου Λέκτορας Νευροφυσιολογίας Γραφείο: Γ316δ ΤΗΛ: 28103940871 (γραφείο) E- MAIL: sidirop@imbb.forth.gr Εισαγωγή Σιδηροπούλου - Νευροβιολογία 1 Δομή μαθήματος

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΚΛΟΣ ΥΠΝΟΥ-ΕΓΡΗΓΟΡΣΗΣ: ΡΥΘΜΟΙ ΑΛΦΑ, ΒΗΤΑ, ΓΑΜΜΑ. Ganong Κεφάλαιο 14

ΚΥΚΛΟΣ ΥΠΝΟΥ-ΕΓΡΗΓΟΡΣΗΣ: ΡΥΘΜΟΙ ΑΛΦΑ, ΒΗΤΑ, ΓΑΜΜΑ. Ganong Κεφάλαιο 14 ΚΥΚΛΟΣ ΥΠΝΟΥ-ΕΓΡΗΓΟΡΣΗΣ: ΡΥΘΜΟΙ ΑΛΦΑ, ΒΗΤΑ, ΓΑΜΜΑ Ganong Κεφάλαιο 14 Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) Ρυθμοί που καταγράφονται στο ΗΕΓ Ρυθμός α: Καταγράφεται σε εγρήγορση με τα μάτια κλειστά Σχετικά ρυθμικό

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία)

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία) ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας 2310-999054 (προσωπικό) 2310-999185 (γραμματεία) anogian@auth.gr Αρχές της ηλεκτρικής διακυτταρικής επικοινωνίας Ή πως το νευρικό

Διαβάστε περισσότερα

Αποστολία Χατζηευθυμίου, Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας. Ευφροσύνη Παρασκευά, Αν. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΟ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑ

Αποστολία Χατζηευθυμίου, Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας. Ευφροσύνη Παρασκευά, Αν. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΟ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑ 2016 Αποστολία Χατζηευθυμίου, Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Ευφροσύνη Παρασκευά, Αν. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΟ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑ Εισαγωγή Η σύσπαση των σκελετικών μυών ελέγχεται από

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ Πρότυπο Πειραματικό Σχολείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ Φασφαλής Νικηφόρος Από τι αποτελείται ΚΝΣ από τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό ΠΝΣ από

Διαβάστε περισσότερα

Η βιολογία της μάθησης και της μνήμης: Μακρόχρονη ενδυνάμωση/αποδυνάμωση

Η βιολογία της μάθησης και της μνήμης: Μακρόχρονη ενδυνάμωση/αποδυνάμωση Η βιολογία της μάθησης και της μνήμης: Μακρόχρονη ενδυνάμωση/αποδυνάμωση 1 Τι λέμε μνήμη? Η ικανότητα να καταγράφουμε, να αποθηκεύουμε και να ανακαλούμε πληροφορίες Είναι ένας πολύπλοκος συνδυασμός υποσυστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Τι θα προτιμούσατε; Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) 25/4/2012. Διάλεξη 5 Όραση και οπτική αντίληψη. Πέτρος Ρούσσος. Να περιγράψετε τι βλέπετε στην εικόνα;

Τι θα προτιμούσατε; Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) 25/4/2012. Διάλεξη 5 Όραση και οπτική αντίληψη. Πέτρος Ρούσσος. Να περιγράψετε τι βλέπετε στην εικόνα; Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) Διάλεξη 5 Όραση και οπτική αντίληψη Πέτρος Ρούσσος Να περιγράψετε τι βλέπετε στην εικόνα; Τι θα προτιμούσατε; Ή να αντιμετωπίσετε τον Γκάρι Κασπάροβ σε μια παρτίδα σκάκι; 1

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας 2310-999054 (προσωπικό) 2310-999185 (γραμματεία) anogian@auth.

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας 2310-999054 (προσωπικό) 2310-999185 (γραμματεία) anogian@auth. ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας 2310-999054 (προσωπικό) 2310-999185 (γραμματεία) anogian@auth.gr Σύνοψη των όσων εξετάσαμε για τους ιοντικούς διαύλους: 1. Διαπερνούν

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα. Τσιριγώτης Γεώργιος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας & Θράκης

Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα. Τσιριγώτης Γεώργιος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας & Θράκης Τεχνητά Τσιριγώτης Γεώργιος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας & Θράκης Ο Βιολογικός Νευρώνας Δενδρίτες Συνάψεις Πυρήνας (Σώμα) Άξονας 2 Ο Βιολογικός Νευρώνας 3 Βασικά Χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Αλκοόλ, Εθεβεία & Εγκέθαλορ. Γιώργος Παναγής Πανεπιστήμιο Κρήτης Τμήμα Ψυχολογίας Εργαστήριο Νευροεπιστημών & Συμπεριφοράς

Αλκοόλ, Εθεβεία & Εγκέθαλορ. Γιώργος Παναγής Πανεπιστήμιο Κρήτης Τμήμα Ψυχολογίας Εργαστήριο Νευροεπιστημών & Συμπεριφοράς Αλκοόλ, Εθεβεία & Εγκέθαλορ Γιώργος Παναγής Πανεπιστήμιο Κρήτης Τμήμα Ψυχολογίας Εργαστήριο Νευροεπιστημών & Συμπεριφοράς Κατανάλωση οινοπνευματωδών στους Έλληνες μαθητές (2011) Στην Ελλάδα, τα αγόρια

Διαβάστε περισσότερα

Βιολογία. Θετικής κατεύθυνσης. Β λυκείου. ΑΡΓΥΡΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ Βιολόγος 3 ο λύκ. ηλιούπολης

Βιολογία. Θετικής κατεύθυνσης. Β λυκείου. ΑΡΓΥΡΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ Βιολόγος 3 ο λύκ. ηλιούπολης Βιολογία Β λυκείου Θετικής κατεύθυνσης ΑΡΓΥΡΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ Βιολόγος 3 ο λύκ. ηλιούπολης 1. Εισαγωγή Το κύτταρο αποτελεί τη βασική δομική και λειτουργική μονάδα των οργανισμών. 1.1 Το κύτταρο. 3ο λύκ. ηλιούπολης

Διαβάστε περισσότερα

M.Sc. Bioinformatics and Neuroinformatics

M.Sc. Bioinformatics and Neuroinformatics M.Sc. Bioinformatics and Neuroinformatics Recording and Processing Brain Signals Μαρία Σαγιαδινού Ο ανθρώπινος εγκέφαλος Πιο πολύπλοκο δημιούργημα της φύσης Προιόν βιολογικής εξέλιξης εκατομμυρίων ετών

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω προτάσεις: 1) Τα νευρογλοιακά κύτταρα δεν μπορούν: α. Να προμηθεύουν τους νευρώνες με θρεπτικά

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω προτάσεις: 1) Τα νευρογλοιακά κύτταρα δεν μπορούν: α. Να προμηθεύουν τους νευρώνες με θρεπτικά ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω προτάσεις: 1) Τα νευρογλοιακά κύτταρα δεν μπορούν: α. Να προμηθεύουν τους νευρώνες με θρεπτικά συστατικά και να απομακρύνουν τις άχρηστες ουσίες. β. Να

Διαβάστε περισσότερα

Ύπνος. Στάδια συνείδησης

Ύπνος. Στάδια συνείδησης Ύπνος Εγρήγορση Στάδια συνείδησης Ύπνος Τι συµβαίνει όταν κοιµόµαστε; (νευρώνες που αυξάνουν 5 µε 10 φορές τη συχνότητα δηµιουργίας δυναµικών ενεργείας κατά τη διάρκεια του ύπνου) Γιατί κοιµόµαστε; Ποιοι

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Ένα σύστημα ηλεκτρονικής επικοινωνίας αποτελείται από τον πομπό, το δίαυλο (κανάλι) μετάδοσης και

Διαβάστε περισσότερα

ΡΥΘΜΙΣΗ ΚΑΡΔΙΑΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

ΡΥΘΜΙΣΗ ΚΑΡΔΙΑΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΚΑΡΔΙΑΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Εργασία στο μάθημα της Βιολογίας Εισηγητής: Μ. Αντώνιος Καθηγητής: Πιτσιλαδής Βασίλης Σχ. έτος: 2016-2017 ΚΑΡΔΙΑ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΗΣ Η καρδιά είναι ένα μυώδες

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ:ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ:ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 5-6/29-02-2016 Π.Παπαζαφείρη ΣΥΝΑΨΕΙΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ:ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ 3. ΧΗΜΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ:ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ 4. ΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ ΡΥΘΜΙΣΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ διαβίβαση στο νευρικό

Διαβάστε περισσότερα

Η βαθμίδα του ηλεκτρικού πεδίου της μεμβράνης τείνει να συγκρατήσει τα θετικά φορτισμένα ιόντα.

Η βαθμίδα του ηλεκτρικού πεδίου της μεμβράνης τείνει να συγκρατήσει τα θετικά φορτισμένα ιόντα. Τα ιόντα χλωρίου βρίσκονται σε πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα στο εξωτερικό παρά στο εσωτερικό του κυττάρου, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται παθητικό ρεύμα εισόδου τους στο κύτταρο. Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα

Διαβάστε περισσότερα

Βιοϊατρική τεχνολογία

Βιοϊατρική τεχνολογία Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Βιοϊατρική τεχνολογία Ενότητα 3: Μεμβράνες - Ηλεκτρικά δυναμικά, Νευρικό & μυϊκό σύστημα Αν. καθηγητής Αγγελίδης Παντελής e-mail: paggelidis@uowm.gr ΕΕΔΙΠ

Διαβάστε περισσότερα

Εγκέφαλος-Αισθητήρια Όργανα και Ορμόνες. Μαγδαληνή Γκέιτς Α Τάξη Γυμνάσιο Αμυγδαλεώνα

Εγκέφαλος-Αισθητήρια Όργανα και Ορμόνες. Μαγδαληνή Γκέιτς Α Τάξη Γυμνάσιο Αμυγδαλεώνα Εγκέφαλος-Αισθητήρια Όργανα και Ορμόνες O εγκέφαλος Ο εγκέφαλος είναι το κέντρο ελέγχου του σώματος μας και ελέγχει όλες τις ακούσιες και εκούσιες δραστηριότητες που γίνονται μέσα σε αυτό. Αποτελεί το

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα διάλεξης ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΜΥΪΚΗ ΣΥΣΤΟΛΗ. Τρόποι µετάδοσης των νευρικών σηµάτων. υναµικό Ηρεµίας. Νευρώνας

Θέµατα διάλεξης ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΜΥΪΚΗ ΣΥΣΤΟΛΗ. Τρόποι µετάδοσης των νευρικών σηµάτων. υναµικό Ηρεµίας. Νευρώνας Θέµατα διάλεξης MANAGING AUTHORITY OF THE OPERATIONAL PROGRAMME EDUCATION AND INITIAL VOCATIONAL TRAINING ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΜΥΪΚΗ ΣΥΣΤΟΛΗ Τρόποι µετάδοσης νευρικών σηµάτων Ρόλος και λειτουργία των νευροδιαβιβαστών

Διαβάστε περισσότερα

Αντικείμενο. Ερμηνεία της έννοιας της ηλεκτροπληξίας. Περιγραφή των παραμέτρων που επηρεάζουν ένα επεισόδιο ηλεκτροπληξίας.

Αντικείμενο. Ερμηνεία της έννοιας της ηλεκτροπληξίας. Περιγραφή των παραμέτρων που επηρεάζουν ένα επεισόδιο ηλεκτροπληξίας. Αντικείμενο Ερμηνεία της έννοιας της ηλεκτροπληξίας. Περιγραφή των παραμέτρων που επηρεάζουν ένα επεισόδιο ηλεκτροπληξίας. Θανατηφόρα ατυχήματα από ηλεκτροπληξία στην Ελλάδα κατά την περίοδο 1980-1995

Διαβάστε περισσότερα

2 Ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΧΑΛΑΝΔΡΙΟΥ Α ΤΑΞΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο. Δ. Αρζουμανίδου

2 Ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΧΑΛΑΝΔΡΙΟΥ Α ΤΑΞΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο. Δ. Αρζουμανίδου 2 Ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΧΑΛΑΝΔΡΙΟΥ Α ΤΑΞΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο Δ. Αρζουμανίδου Το νευρικό σύστημα συνεργάζεται με τους ενδοκρινείς αδένες και μαζί ελέγχουν και συντονίζουν τις λειτουργίες των

Διαβάστε περισσότερα

Οπτική οδός. Έξω γονατώδες σώµα. Οπτική ακτινοβολία

Οπτική οδός. Έξω γονατώδες σώµα. Οπτική ακτινοβολία Όραση Γ Όραση Οπτική οδός Έξω γονατώδες σώµα Οπτική ακτινοβολία Οπτικό χίασµα: Οι ίνες από το ρινικό ηµιµόριο περνούν στην αντίπλευρη οπτική οδό ενώ τα κροταφικά ηµιµόρια δεν χιάζονται. Εποµένως κάθε οπτική

Διαβάστε περισσότερα

«ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ» Λειτουργία Νευρικού Συστήματος

«ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ» Λειτουργία Νευρικού Συστήματος ΠΑΝ/ΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ «ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ» Λειτουργία Νευρικού Συστήματος Κώστας Παπαθεοδωρόπουλος Αναπληρωτής Καθηγητής * Εργαστήριο Φυσιολογίας 2013 Ομοιόσταση Ορισμός: Το σύνολο των φυσιολογικών

Διαβάστε περισσότερα

Απ. Χατζηευθυμίου Αν Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας

Απ. Χατζηευθυμίου Αν Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Απ. Χατζηευθυμίου Αν Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Το 80% περίπου της γεύσης του φαγητού παρέχεται στην πραγματικότητα από την αίσθηση της όσφρησης. Η μυρωδιά μιας ουσίας σχετίζεται άμεσα με τη χημική

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ (ΨΧ 00)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ (ΨΧ 00) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ (ΨΧ 00) Πέτρος Ρούσσος ΔΙΑΛΕΞΗ 3 Ορισμός της Ψυχολογίας Η επιστήμη που σκοπό έχει να περιγράψει και να εξηγήσει τη συμπεριφορά και τις νοητικές διεργασίες του ανθρώπου (κυρίως)

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 29/09/2017 Φυσιολογία Συστημάτων Ακαδημαϊκό Ετος 2017-2018 Ιόντα Δυναμικό

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Γ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΕΣ

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Γ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Γ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΕΣ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΕΣ Ορίζουμε ως διαβιβαστή μια ουσία που απελευθερώνεται από έναν νευρώνα σε μια σύναψη και που επηρεάζει ένα άλλο κύτταρο, είτε έναν νευρώνα είτε ένα κύτταρο

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1 1. ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ Κύκλωμα είναι ένα σύνολο ηλεκτρικών πηγών και άλλων στοιχείων που είναι συνδεμένα μεταξύ τους και διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από

Διαβάστε περισσότερα

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων. Ηλιάνα Καρβουντζή Βιολόγος

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων. Ηλιάνα Καρβουντζή Βιολόγος ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων Ρόλος του νευρικού συστήματος Το νευρικό σύστημα μαζί με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων συμβάλλουν στη διατήρηση σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (II)

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (II) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (II) Γιάννης Τσούγκος Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Γ.Τσούγκος Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Γ.Τσούγκος Εργαστήριο

Διαβάστε περισσότερα

Συναπτική ολοκλήρωση. Η διαδικασία της άθροισης όλων των εισερχόμενων διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων σε ένα νευρώνα. Τετάρτη, 20 Μαρτίου 13

Συναπτική ολοκλήρωση. Η διαδικασία της άθροισης όλων των εισερχόμενων διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων σε ένα νευρώνα. Τετάρτη, 20 Μαρτίου 13 Συναπτική ολοκλήρωση Η διαδικασία της άθροισης όλων των εισερχόμενων διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων σε ένα νευρώνα http://www.mpg.de/13795/learning_memory_perception?print=yes 2 Τοποθεσία συνάψεων

Διαβάστε περισσότερα

Κεφαλαιο 11 ο ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. Νευρικό 1

Κεφαλαιο 11 ο ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ. Νευρικό 1 Κεφαλαιο 11 ο ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Νευρικό 1 ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το νευρικό σύστηµα συντονίζει τη λειτουργία όλων των άλλων συστηµάτων. Χωρίζεται σε δύο επί µέρους συστήµατα: Το Σωµατικό Νευρικό Σύστηµα το οποίο

Διαβάστε περισσότερα

Πως ο Νους Χειρίζεται το Φόβο

Πως ο Νους Χειρίζεται το Φόβο Πως ο Νους Χειρίζεται το Φόβο Σύμφωνα με δύο σχετικά πρόσφατες έρευνες, οι μνήμες φόβου και τρόμου διαφέρουν σημαντικά από τις συνηθισμένες μνήμες. Οι διαφορές αυτές δεν συνίστανται μόνο στις εμφανείς

Διαβάστε περισσότερα

Μεταιχμιακό Σύστημα του Εγκεφάλου

Μεταιχμιακό Σύστημα του Εγκεφάλου Μεταιχμιακό Σύστημα του Εγκεφάλου Άρθρο του ΧΑΡΑΛΑΜΠΟY ΤΙΓΓΙΝΑΓΚΑ, MT, CST, MNT Το μεταιχμιακό σύστημα ελέγχει το κύκλωμα του χρόνιου πόνου και των συναισθημάτων, ενώ συνδέεται με τα βαθύτερα τμήματα του

Διαβάστε περισσότερα

Λείος μυς. Ε. Παρασκευά Αναπλ. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 2017

Λείος μυς. Ε. Παρασκευά Αναπλ. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 2017 Λείος μυς Ε. Παρασκευά Αναπλ. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 2017 1 Λείοι μύες Τοιχώματα κοίλων οργάνων Νεύρωση από ΑΝΣ Ακούσιες κινήσεις Λείες μυϊκές ίνες Ατρακτοειδή κύτταρα (μονοπύρηνα)

Διαβάστε περισσότερα

Δοµή και Λειτουργία του Νευρώνα και του Εγκεφάλου

Δοµή και Λειτουργία του Νευρώνα και του Εγκεφάλου Δοµή και Λειτουργία του Νευρώνα και του Εγκεφάλου Επισκόπηση o Νευρικό σύστηµα o Κύτταρα του νευρικού συστήµατος o Εγκέφαλος o Επικοινωνία εντός νευρώνα (νευρική αγωγιµότητα) o Επικοινωνία µεταξύ νευρώνων

Διαβάστε περισσότερα

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER 4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER Σκοπός του κεφαλαίου είναι να παρουσιάσει μερικές εφαρμογές του Μετασχηματισμού Fourier (ΜF). Ειδικότερα στο κεφάλαιο αυτό θα περιγραφούν έμμεσοι τρόποι

Διαβάστε περισσότερα

Το κινητό τηλέφωνο εκπέμπει παλμική ασύρματη ακτινοβολία συχνότητας

Το κινητό τηλέφωνο εκπέμπει παλμική ασύρματη ακτινοβολία συχνότητας ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ Το κινητό τηλέφωνο εκπέμπει παλμική ασύρματη ακτινοβολία συχνότητας 900-2100 MHz την ώρα που μιλάμε. Σε κατάσταση αναμονής, στέλνει ένα περιοδικό σήμα για να επικοινωνήσει με την κοντινότερη

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Παραδείγματα: 1. Τηλέγραφος 2. Τηλέφωνο 3. Τηλεόραση 4. Ραδιόφωνο 5. Cd/dvd-player 1 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Μετατροπή

Διαβάστε περισσότερα

710 -Μάθηση - Απόδοση

710 -Μάθηση - Απόδοση 710 -Μάθηση - Απόδοση Διάλεξη 6η Ποιοτική αξιολόγηση της Κινητικής Συμπεριφοράς Παρατήρηση III Η διάλεξη αυτή περιλαμβάνει: Διαδικασία της παρατήρησης & της αξιολόγησης Στόχοι και περιεχόμενο παρατήρησης

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ ΣΕ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ ΣΕ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ ΣΕ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Α. Καραντώνης, Δ. Κουτσαύτης, Ν. Κουλουμπή Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο,

Διαβάστε περισσότερα

710 -Μάθηση - Απόδοση

710 -Μάθηση - Απόδοση 710 -Μάθηση - Απόδοση Διάλεξη 6η Ποιοτική αξιολόγηση της Κινητικής Παρατήρηση Αξιολόγηση & Διάγνωση Η διάλεξη αυτή περιλαμβάνει: Διαδικασία της παρατήρησης & της αξιολόγησης Στόχοι και περιεχόμενο παρατήρησης

Διαβάστε περισσότερα

3. Να συμπληρώσετε κατάλληλα τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένας νευρώνας.

3. Να συμπληρώσετε κατάλληλα τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένας νευρώνας. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ 9 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ «ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ» ΜΕΡΟΣ Α: ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Α. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ 1. Να συμπληρώσετε το παρακάτω διάγραμμα. 2. Ποιος είναι ο ρόλος του

Διαβάστε περισσότερα

Η συμβολή των απεικονιστικών μεθόδων στη διάγνωση μαθησιακών και αναπτυξιακών διαταραχών. Φοιτήτρια: Νούσια Αναστασία

Η συμβολή των απεικονιστικών μεθόδων στη διάγνωση μαθησιακών και αναπτυξιακών διαταραχών. Φοιτήτρια: Νούσια Αναστασία Η συμβολή των απεικονιστικών μεθόδων στη διάγνωση μαθησιακών και αναπτυξιακών διαταραχών Φοιτήτρια: Νούσια Αναστασία Απεικονιστικές μέθοδοι Οι νευροαπεικονιστικές μέθοδοι εμπίπτουν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Περιοδική υπερκαλιαιμική παράλυση

ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Περιοδική υπερκαλιαιμική παράλυση ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Περιοδική υπερκαλιαιμική παράλυση ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ Αγόρι 6 ετών μεταφέρεται στον οικογενειακό ιατρό από τους γονείς του λόγω εμφάνισης δυσκολίας στην κίνηση των άκρων (άνω και

Διαβάστε περισσότερα

Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32)

Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) Διάλεξη 6 Μηχανισμοί επεξεργασίας οπτικού σήματος Οι άλλες αισθήσεις Πέτρος Ρούσσος Η αντιληπτική πλάνη του πλέγματος Hermann 1 Πλάγια αναστολή Η πλάγια αναστολή (lateral inhibition)

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΑΣΜΕΙΟΣ ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

ΕΡΑΣΜΕΙΟΣ ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΕΡΑΣΜΕΙΟΣ ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ Ιδιωτικό Γενικό Λύκειο Όνομα: Ημερομηνία:./04/2014 ΤΑΞΗ : A Λυκείου ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ 1 ο ΘΕΜΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11: Ενδοκρινείς αδένες ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

Νωτιαία αντανακλαστικά

Νωτιαία αντανακλαστικά Νωτιαία αντανακλαστικά ΝΕΥΡΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ M. Duchamp (1912) for E-J Marey (κυμογράφος) ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΑ Η σωματική κινητική δραστηριότητα εξαρτάται από το μοτίβο και τον ρυθμό εκπόλωσης των κινητικών

Διαβάστε περισσότερα

«Ηλεκτρικά ήματα από το ώμα»

«Ηλεκτρικά ήματα από το ώμα» «Ηλεκτρικά ήματα από το ώμα» Κωνσταντίνος Λουκάς Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ e-mail: cloukas@med.uoa.gr Περίγραμμα Παρουσίασης Νευρικός Παλμός ΗΜΓ ΗΚΓ ΗΑΓ, ΗΟΓ ΜΕΓ, Βιοανάδραση Σι είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Εγκέφαλος Μεγάλη αιµάτωση, πολύ σηµαντική για την λειτουργία του Επικοινωνία µε το περιβάλλον Χρησιµοποιεί το 20% του Ο 2 και ως πηγή ενέργειας γλυκόζη Στις χειρουργικές επεµβάσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΙΧΝΟΥΣ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ: ΜΙΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΟΠΗΣ ΩΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟΥ ΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΟΣ

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΙΧΝΟΥΣ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ: ΜΙΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΟΠΗΣ ΩΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟΥ ΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΟΣ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΙΧΝΟΥΣ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ: ΜΙΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ, ΗΕΔ, ΓΕΦΥΡΑ ΑΛΑΤΟΣ, ΣΤΟΙΧΕΙΟ DANIELL, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ, ΠΡΟΤΥΠΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ, ΗΕΔ, ΓΕΦΥΡΑ ΑΛΑΤΟΣ, ΣΤΟΙΧΕΙΟ DANIELL, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ, ΠΡΟΤΥΠΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ, ΗΕΔ, ΓΕΦΥΡΑ ΑΛΑΤΟΣ, ΣΤΟΙΧΕΙΟ DANIELL, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ, ΠΡΟΤΥΠΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. Διδακτικοί στόχοι: Μετά την ολοκλήρωση του 5ου κεφαλαίου οι φοιτητές θα πρέπει

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Ηλεκτροκαρδιογράφηµα Ι. ΑΡΤΗΡΙΑΚΗ ΠΙΕΣΗ Η πίεση στην αορτή, στην αρτηρία του βραχίονα και σε άλλες µεγάλες αρτηρίες σ' ένα ενήλικο άτοµο µεταβάλλεται από 120 mmhg (συστολική

Διαβάστε περισσότερα

ΟΠΤΙΚΟΚΙΝΗΤΙΚO ΣYΣΤΗΜΑ. Αθανασιάδης Στάθης φυσικοθεραπευτής NDT

ΟΠΤΙΚΟΚΙΝΗΤΙΚO ΣYΣΤΗΜΑ. Αθανασιάδης Στάθης φυσικοθεραπευτής NDT ΟΠΤΙΚΟΚΙΝΗΤΙΚO ΣYΣΤΗΜΑ Αθανασιάδης Στάθης φυσικοθεραπευτής NDT ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜOΣ ΤΗΣ ΟΡΑΣΗΣ «κοιτάζουμε με τα μάτια αλλά βλέπουμε με τον εγκέφαλο» 90% των πληροφοριών που φθάνουν στον εγκέφαλο περνούν μέσα

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς Φυσική για Μηχανικούς Ρεύμα και Αντίσταση Εικόνα: Οι γραμμές ρεύματος μεταφέρουν ενέργεια από την ηλεκτρική εταιρία στα σπίτια και τις επιχειρήσεις μας. Η ενέργεια μεταφέρεται σε πολύ υψηλές τάσεις, πιθανότατα

Διαβάστε περισσότερα

94 Η χρήση των νευρωνικών µοντέλων για την κατανόηση της δοµής και λειτουργίας τού εγκεφάλου. = l b. K + + I b. K - = α n

94 Η χρήση των νευρωνικών µοντέλων για την κατανόηση της δοµής και λειτουργίας τού εγκεφάλου. = l b. K + + I b. K - = α n Nευροφυσιολογία Η μονάδα λειτουργίας του εγκεφάλου είναι ένας εξειδικευμένος τύπος κυττάρου που στη γλώσσα της Νευροφυσιολογίας ονομάζεται νευρώνας. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αποκαλύπτει ότι ο ειδικός

Διαβάστε περισσότερα

1. Κεντρικό Νευρικό Σύστημα

1. Κεντρικό Νευρικό Σύστημα 1. Κεντρικό Νευρικό Σύστημα 1.1. Νευρικό Σύστημα 1.1.1. Ανατομία του Νευρικού Συστήματος: Το νευρικό σύστημα αποτελείται από ένα κεντρικό και ένα περιφερικό τμήμα (πίνακας 1, σχήμα 1). (α) Το κεντρικό

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Βασικά στοιχεία κυκλωμάτων Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα αποτελείται από: Πηγή ενέργειας (τάσης ή ρεύματος) Αγωγούς Μονωτές

Διαβάστε περισσότερα

Νευρικό σύστημα - εισαγωγή. Μιχάλης Ζωγραφάκης - Σφακιανάκης Νοσηλευτής ΠΕ, M.Sc. Καθηγητής Εφαρμ. Νοσηλευτικής ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ

Νευρικό σύστημα - εισαγωγή. Μιχάλης Ζωγραφάκης - Σφακιανάκης Νοσηλευτής ΠΕ, M.Sc. Καθηγητής Εφαρμ. Νοσηλευτικής ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Νευρικό σύστημα - εισαγωγή Μιχάλης Ζωγραφάκης - Σφακιανάκης Νοσηλευτής ΠΕ, M.Sc. Καθηγητής Εφαρμ. Νοσηλευτικής ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Δενδρίτες Κυτταρικό σώμα Προσυναπτικό κύτταρο Πυρήνας Άξονας Κόμβοι Ranvier Μυελώδες

Διαβάστε περισσότερα

1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 120 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει:

1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 120 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει: ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΠΙΛΟΓΩΝ Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρικό πεδίο 1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 10 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει: (α)

Διαβάστε περισσότερα

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ Σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα δημιουργούνται ανεπιθύμητα ηλεκτρικά σήματα, που οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, καθώς επίσης και

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς Φυσική για Μηχανικούς Χωρητικότητα Εικόνα: Όλες οι παραπάνω συσκευές είναι πυκνωτές, οι οποίοι αποθηκεύουν ηλεκτρικό φορτίο και ενέργεια. Ο πυκνωτής είναι ένα είδος κυκλώματος που μπορούμε να συνδυάσουμε

Διαβάστε περισσότερα

Μάθηση Απόδοση. Διαφοροποιήσεις στην Κινητική Συμπεριφορά. Μάθημα 710 Μάθηση - Απόδοση Διάλεξη 3η

Μάθηση Απόδοση. Διαφοροποιήσεις στην Κινητική Συμπεριφορά. Μάθημα 710 Μάθηση - Απόδοση Διάλεξη 3η Μάθηση Απόδοση. Διαφοροποιήσεις στην Κινητική Συμπεριφορά Μάθημα 710 Μάθηση - Απόδοση Διάλεξη 3η Στόχοι- περιεχόμενο διάλεξης Ορισμός μάθησης διαφορές με την απόδοση Αξιολόγησης Μάθησης Στάδια μάθησης

Διαβάστε περισσότερα

9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΥΡΙΚΩΝ. Νευρώνες

9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΥΡΙΚΩΝ. Νευρώνες 9. ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το νευρικό σύστημα μαζί με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων συμβάλλουν στη διατήρηση σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος (ομοιόσταση), ελέγχοντας και συντονίζοντας τις λειτουργίες των

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα Θ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Ενότητα Θ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ Ενότητα Θ 47. Αρχίζουμε τον ηλεκτρισμό: Ηλέκτριση και ηλεκτρικό φορτίο 48. Μια πρώτη εξήγηση του ηλεκτρισμού Αγωγοί και μονωτές 49. Το ηλεκτρικό ρεύμα 50. Το νευρικό σύσυτημα ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ 50ό Μάθημα ΤΟ

Διαβάστε περισσότερα

1. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ):

1. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ): 1. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ): 1) Ηλεκτρισμένα ονομάζουμε τα σώματα τα οποία, αφού τα τρίψουμε έχουν την ιδιότητα να έλκουν μικρά αντικείμενα. 2) Οι ηλεκτρικές

Διαβάστε περισσότερα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα Η κίνηση των ατόμων σε κρυσταλλικό στερεό Θερμοκρασία 0 Θερμοκρασία 0 Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα