- / -

Το βασικοκυτταρικό καρκίνωμα του δέρματος αποτελεί τον συχνότερο τύπο καρκίνου του δέρματος. Από τους διάφορους ιστολογικούς υποτύπους του βασικοκυτταρικού καρκινώματος, ο διηθητικός ιστολογικός υπότυπος συνοδεύεται από αυξημένη διηθητική ικανότητα, υψηλότερο κίνδυνο τοπικής υποτροπής και πιο επιθετική βιολογική συμπεριφορά. Σε προηγούμενη μελέτη μας στο ίδιο υλικό βασικοκυτταρικού καρκινώματος, δείξαμε ότι η υπερέκφραση της Integrin-linked kinase (ILK), της ακτίνης των λείων μυικών κυττάρων (α-SMA), της πυρηνικής β-κατενίνης, του μεταγραφικού παράγοντα Snail, καθώς και η μείωση της έκφρασης της Ε-καντχερίνης που συντελούν δείκτες επιθηλιομεσεγχυματικής μετατροπής σχετίζονται με αυξημένη ικανότητα διήθησης και επιθετική βιολογική συμπεριφορά. Η επιθηλιομεσεγχυματική μετατροπή (Epithelial mesencymal transition-EMT) είναι μια βιολογική διαδικασία που επιτρέπει στα επιθηλιακά κύτταρα να αποκτήσουν έναν μεσεγχυματικό κυτταρικό φαινότυπο με ενισχυμένη μεταναστευτική ικανότητα, διεισδυτικότητα, υψηλή αντίσταση στην απόπτωση και ικανότητα παραγωγής συστατικών της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας. Κύρια χαρακτηριστικά της ΕΜΤ είναι η απώλεια των ζωνών πρόσφυσης, καθώς και η ανοδιοργάνωση του κυτταροσκελετού. Ο κυτταροσκελετός της ακτίνης, που αποτελείται από νημάτια ακτίνης και πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν και ρυθμίζουν την δυναμική του κυτταροσκελετού συμμετέχει σε πολλές σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες όπως η κυτταρική κίνηση, η κυτταρική διαίρεση κ.α. και εμπλέκεται σημαντικά στην καρκινογένεση. Ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός των νεοπλασματικών κυττάρων, καθώς και η ικανότητα διήθησης και μετάστασης σχετίζονται με μεταβολές του κυτταροσκελετού της ακτίνης. Οι πρωτεΐνες CTEN (COOH-Terminal tensin-like protein) και η παξιλλίνη εντοπίζονται στις περιοχές πρόσδεσης των κυττάρων μέσω ιντεγκρινών στην εξωκυττάρια ουσία όπου αλληλεπιδρούν με τον κυτταροκελετό ακτίνης και συμμετέχουν στην ρύθμιση οδών μεταγωγής σημάτων που ελέγχουν λειτουργίες όπως η κυτταρική κίνηση, η επιθήλιο μεσεγχυματική μετάβαση, η διήθηση και μετάσταση. Η εζρίνη, μια κυτταροπλασματική πρωτεΐνη συνδέει μόρια της πλασματικής μεμβράνης με τον κυτταροσκελετό της ακτίνης και εμπλέκεται και αυτή σημαντικά σε διεργασίες κυτταρικής μετανάστευσης καθώς και στην διήθηση και μετάσταση των καρκινικών κυττάρων. Προηγούμενες μελέτες υποστηρίζουν την συμμετοχή των πρωτείνων CTEN, εζρίνης και παξιλλίνης στην καρκινογένεση στον άνθρωπο. Ωστόσο λίγα είναι γνωστά για το ρόλο τους στο βασικοκυτταρικό καρκίνωμα του δέρματος. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη της έκφρασης και του ρόλου των πρωτεϊνών CTEN, εζρίνης και παξιλλίνης στο βασικοκυτταρικό καρκίνωμα του δέρματος. Για το σκοπό αυτό μελετήσαμε ανοσοϊστοχημικά την έκφραση αυτών των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τον κυτταροσκελετό της ακτίνης σε 76 περιστατικά βασικοκυτταρικού καρκινώματος και εξετάσαμε την πιθανή συσχέτιση της έκφρασής τους με παραμέτρους που έχουν προγνωστική σημασία, όπως ο ιστολογικός υπότυπος, ο βαθμός κινδύνου και το επίπεδο διήθησης των όγκων. Ακόμη ελέγχθηκε η πιθανή συσχέτιση με την έκφραση των ILK, α-SMA, β-κατενίνης, Ε-καντχερίνης και Snail τα οποία εμπλέκονται σημαντικά στην διεργασία της ΕΜΤ και τα οποία είχαν μελετηθεί στο ίδιο υλικό βασικοκυτταρικού καρκινώματος σε προηγούμενη μελέτη. Η πρωτεΐνη CTEN εμφάνισε ασθενώς θετική και εστιακή ανοσοχρώση στο 33% των βασικοκυτταρικών καρκινωμάτων, χωρίς στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τις κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους που εξετάσθηκαν όπως ο ιστολογικός υπότυπος και το βάθος διήθησης. Αντιθέτως η εζρίνη υπερεκφράστηκε στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων του όγκου στο 98,6% των περιστατικών βασικοκυτταρικού καρκινώματος. Η έκφρασή της ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στα οζώδη και επιφανειακά (χαμηλού κινδύνου) βασικοκυτταρικά καρκινώματα σε σχέση με τα διηθητικά και μικροοζώδη (υψηλού κινδύνου) βασικοκυτταρικά καρκινώματα. Δεν υπήρξε στατιστικώς σημαντική συσχέτιση με το επίπεδο διήθησης των όγκων, ούτε με την έκφραση των δεικτών ΕΜΤ, ILK, α-SMA, β-κατενίνης, Ε-καντχερίνης και Snail. Όσον αφορά στην παξιλλίνη, εκφράστηκε στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων του όγκου στο 90,4% των περιστατικών βασικοκυτταρικού καρκινώματος, σε αντίθεση με το παρακείμενο μη νεοπλασματικό δέρμα, όπου η ανοσοχρώση ήταν αρνητική ή ασθενής. Σε σχέση με τον ιστολογικό υπότυπο, παρατηρήθηκε σημαντική απώλεια της έκφρασής της στα διηθητικά και μικροοζώδη βασικοκυτταρικά καρκινώματα, σε σύγκριση με τα οζώδη και επιφανειακά. Ωστόσο δε βρέθηκε καμία συσχέτιση στατιστικώς σημαντική με το βάθος διήθησης των όγκων και με την έκφραση των δεικτών ΕΜΤ. Επίσης υπήρξε στατιστικώς σημαντική συσχέτιση της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης της παξιλλίνης με την έκφραση της εζρίνης. Συμπερασματικά, τα ευρήματα αυτά υποστηρίζουν ότι η πρωτεΐνη CTEN πιθανώς δεν έχει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια του βασικοκυτταρικού καρκινώματος του δέρματος. Αντιθέτως η εζρίνη και η παξιλλίνη φαίνεται να εμπλέκονται στο βασικοκυτταρικό καρκίνωμα του δέρματος στον ανθρώπο και μάλιστα τα μειωμένα επίπεδα έκφρασης τους σχετίζονται με ιστολογικούς υποτύπους υψηλής επικινδυνότητας και πιο επιθετικής βιολογικής συμπεριφοράς. Τα χαρακτηριστικά μειωμένα επίπεδα έκφρασης της εζρίνης και παξιλλίνης στα βασικοκυτταρικά καρκινώματα διηθητικού ιστολογικού υποτύπου σε συνδυασμό με τα ευρήματα της προηγούμενης μελέτης ότι αυτός ο ιστολογικός υπότυπος βασικοκυτταρικού καρκινώματος εκφράζει δείκτες επιθηλιομεσεγχυματικής μετάβασης υποστηρίζουν επίσης την άποψη ότι τα διηθητικά βασικοκυτταρικά καρκινώματα αποτελούν σε μοριακό επίπεδο μία διακριτή οντότητα. Η υπόθεση αυτή συμφωνεί με το γεγονός ότι τα διηθητικά βασικοκυτταρικά καρκινώματα έχουν διακριτά μορφολογικά χαρακτηριστικά ( μικρές ομάδες κυττάρων με οξύαιχμα άκρα που εντόνως διηθούν το άθφονο εξωκυττάριο στρώμα) και πιο επιθετική συμπεριφορά συγκριτικά με τα οζώδη βασικοκυτταρικά καρκινώματα. Τελος, η μελέτη της εζρίνης και παξιλλίνης σε υλικό βιοψίας βασικοκυτταρικών καρκινωμάτων δερμάτος μπορεί μελλοντικά να συντελέσει στην ταυτοποίηση εκείνων των περιστατικών που ενδέχεται να εμφανίζουν μία επιθετικότερη βιολογική συμπεριφορά. / Basal Cell Carcinoma (BCC) of the skin is the most common type of skin cancer. Among the various histological subtypes of basal cell carcinoma, infiltrative histological subtype is accompanied by increased invasiveness, higher risk of local recurrence and more aggressive biological behavior. In our previous study, in the same material of BCC, we showed that overexpression of Integrin-linked kinase (ILK), actin of smooth muscle cells (α-SMA), nuclear beta-catenin, the transcription factor Snail and the reduction of E-cadherin’s expression, which constitute markers of epithelial-mesenchymal transition, are associated with increased invasiveness and aggressive biological behavior. The epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a biological process, through which the cells acquire enhanced migratory capacity, invasiveness, high resistance to apoptosis and increased production of extracellular matrix components. Main features of EMT are the loss of adherence junctions and the reorganization of the cytoskeleton. The actin cytoskeleton which is composed of actin filaments and proteins that interact with and regulate the cytoskeleton’s dynamics is involved in many important cellular functions such as cell movement, cell division and it is critically implicated in carcinogenesis significantly. The uncontrolled proliferation of tumor cells, increased invasiveness and metastasis are all related to cytoskeleton changes. Proteins CTEN (COOH-Terminal tensin-like protein) and paxillin are located in cell- extracellular matrix contact sites (focal adhesions) where they interact with actin cytoskeleton and transduse signals that regulate actin cytoskeletal dynamics, cell motility, epithelial mesenchymal transition, invasion and metastasis. Ezrin is a cytoplasmic protein which links molecules of the plasma membrane to the actin cytoskeleton. Ezrin is involved significantly in processes of cell migration, invasion and metastasis of cancer cells. Previous studies support the involvement of proteins CTEN, ezrin and paxillin in human tumorigenesis. However, little is known about their role in basal cell carcinoma of the skin. The purpose of this study was to investigate the protein expression and respective role of CTEN, ezrin and paxillin in basal cell carcinoma of the skin. For this reason, we studied immunohistochemically the protein expression of CTEN, ezrin and paxillin in 76 cases of BCC and we examined the possible association of their expression with parameters of prognostic significance, such as histological subtype, low-high risk groups and tumor invasion. Further we tested potential correlations with the expression of ILK, α-SMA, beta-catenin, E-cadherin and Snail, which are involved significantly in the process of EMT and have been studied in the same material of BCC in a previous study. CTEN showed weakly positive and focal immunostaining in 33% of BCC, without statistically significant correlation with clinicopathological parameters, such as histological subtype and depth of invasion. Ezrin and paxillin were overexpressed in the cytoplasm in 98,6% and 90,4% of cases respectively with significantly higher expression levels in low risk variants (nodular and superficial BCC), compared to the high risk variants (micronodular and infilrative BCC). No correlation was found between the expression of ezrin and paxillin and depth of tumor invasion nor with the expression of EMT markers, ILK, α-SMA, beta-catenin, E-cadherin and Snail. However, there was a statistically significant correlation between the immunohistochemical expression of paxillin and ezrin. In conclusion, these findings argue that CTEN probably has no significant role in the pathogenesis of basal cell carcinoma of the skin. Conversely, ezrin and paxillin seem to be involved in human BCC and their decreased expression levels are associated with high risk histological subtypes and a more aggressive tunor behavior. The decreased expression levels of ezrin and paxillin in infiltrative BCC in conjuction with the findings of the previous study that this histological subtype of BCC expresses markers of epithelial-mesenchymal transition, also support the view that infiltrative BCC is a distinct entity at the molecular level. This hypothesis is consistent with the fact that infiltrative BCC have distinct morphological characteristics (small groups of cells with sharp ends that strongly infiltrate the extracellular matix) and more aggressive behavior compared to nodular basal cell carcinoma. Finally, the study of ezrin and paxillin in biopsy material of BCC may, in the future, help to identify those cases that may exhibit a more aggressive behavior.

- / -

- / -

Τα stem κύτταρα αποτελούν ένα υποσύνολο κυττάρων με τις εξής χαρακτηριστικές ιδιότητες: την ικανότητα για αυτο-ανανέωση και την δυναμική για διαφοροποίηση προς πολλαπλούς κυτταρικούς τύπους (πολυδυναμία) [4]. Είναι σπάνια κύτταρα, εντούτοις ο ρόλος τους στην ομοιόσταση του οργανισμού είναι πολύ σημαντικός. Η διαντίδραση με το μικροπεριβάλλον (φωλεά) ρυθμίζει σε μεγάλο βαθμό τη συμπεριφορά τους [5]. Πράγματι, στοιχεία του μικροπεριβάλλοντος, είτε με φυσική επαφή, είτε με έκκριση διάφορων μορίων, είναι σε διαρκή διαντίδραση επαφή και διαντίδραση με τα stem κύτταρα και πολύ πιθανόν με τους άμεσους απογόνους τους (θυγατρικά κύτταρα). / --

Η επούλωση των πληγών είναι μια ουσιώδους σημασίας φυσιολογική διεργασία για τη διατήρηση της ομοιόστασης ενός ιστού, και ειδικά όσον αφορά το δέρμα έχει απασχολήσει πληθώρα μελετητών τα τελευταία 100 χρόνια. Αυτό συμβαίνει σε μεγάλο βαθμό διότι το δέρμα είναι ένας ιδιαίτερα σύνθετος ιστός που οι τραυματισμοί του επηρρεάζουν μια πληθώρα δομών, κυτταρικών στιβάδων και κυτταρικών σειρών. Το τραύμα προκαλεί επίσης βλάβη ακόμα και σε επίπεδο ανεξάρτητων κυττάρων. Η ποικιλία των κυτταρικών τύπων που συμμετέχουν στην επούλωση, η πολυπλοκότητα των μηχανισμών, και ο ιδιαίτερος ρόλος που διαδραματίζουν τα stem κύτταρα σε αυτή τη διαδικασία αναμένεται να αποτελέσει αυξημένου ενδιαφέροντος πεδίο έρευνας και για τα χρόνια που θα επακολουθήσουν. Η παρούσα μελέτη αποτελεί βιβλιογραφική ανασκόπηση η οποία επικεντρώνεται τόσο στους μηχανισμοί αναγέννησης και επούλωσης που λαμβάνουν χώρα στο δέρμα, όσο και στον ρόλο τον οποίο διαδραματίζουν τα stem κύτταρα στην άρτια επιτέλεση αυτών των βιολογικών φαινομένων / Wound healing is a fundamental natural process for maintaining the homeostasis of a tissue. Especially when it comes to skin, wound healing is an especially complex process, and its trauma affects a wide diversity of structures. This study focuses on the cellular and molecular mechanisms of healing and regeneration that take place in skin, as well as the role of stem cells in this procedure.

Τα τελευταία χρόνια, οι μη επεμβατικές μέθοδοι διάγνωσης αλλά και θεραπείας κερδίζουν συνεχώς έδαφος έναντι των παραδοσιακών επεμβατικών μεθόδων. Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η μελέτη της μετάδοσης του φωτός μέσα στο ανθρώπινο δέρμα και κυρίως η μελέτη της απορρόφησης που υφίσταται από αυτό, με σκοπό την μέτρηση βιολογικών συντελεστών, όπως οι συγκεντρώσεις κάποιων ουσιών στον οργανισμό, ο υπολογισμός των οποίων μπορεί να οδηγήσει σε χρήσιμα διαγνωστικά συμπεράσματα. Επίσης, αναλύεται η μέθοδος της παλμικής οξυμετρίας, που χρησιμοποιείται ευρύτατα για την παρακολούθηση του αρτηριακού κορεσμού οξυγόνου και του καρδιακού παλμού. Μετρώντας την απορρόφηση του φωτός σε δύο διαφορετικά μήκη κύματος, ένα στο ερυθρό (660 nm) και ένα στο εγγύς υπέρυθρο (940 nm), και απομονώνοντας το μεταβαλλόμενο μέρος αυτής, που οφείλεται στις διακυμάνσεις στον όγκο του αρτηριακού αίματος, μπορούμε να υπολογίσουμε με τη χρήση του νόμου των Beer-Lambert τον κορεσμό του αίματος σε οξυγόνο μέσω του υπολογισμού των συγκεντρώσεων του σε μειωμένη αιμογλοβίνη και σε οξυαιμογλοβίνη. Τέλος, περιγράφεται η υλοποίηση της μεθόδου και ο σχεδιασμός ενός παλμικού οξυμέτρου ενός chip με τη χρήση του μικροεπεξεργαστή MSP430. / Over recent years, non-invasive methods of diagnosis and treatment are gaining ground against the traditional invasive methods. In this thesis, an integrated review of the transfer of optical radiation into human skin and primarily light absorption through human skin is presented, aiming at measuring biological information, such as concentrations of certain substances in the human body, whose calculation can lead to useful diagnostic conclusions. The method of Pulse Oximetry, which is widely used for monitoring arterial oxygen saturation and heart rate of a patient, is also presented. By measuring the absorption of light at two different wavelengths, one red (660 nm) and one near-infrared (940 nm), and isolating its AC component, which is a result of the variations in the volume of arterial blood, we can calculate the oxygen saturation using the Beer-Lambert law, by estimating the concentrations of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin. Moreover, the implementation of a single chip portable pulse oximeter using the ultra low power capability of the MSP430 is demonstrated.

The human leukocyte antigen-G (HLA-G has been considered to be an important tolerogeneic molecule playing an essential role in maternal-fetal tolerance, which constitutes the perfect example of successful physiological immunotolerance of semi-allografts. In this context, we investigated the putative role of this molecule in the allogeneic hematopoietic cell transplantation setting. The percentage of HLA-G+ cells in peripheral blood of healthy donors and allo-transplanted patients was evaluated by flow cytometry. Their immunoregulatory and immunotolerogeneic properties were investigated in in vitro immunostimulatory and immunosuppression assays. Immunohistochemical analysis for HLA-G expression was performed in skin biopsies from allo-transplanted patients and correlated with the occurrence of graft-versus-host disease. We identified a CD14+ HLA-Gpos population with an HLA-DRlow phenotype and decreased in vitro immunostimulatory capacity circulating in peripheral blood of healthy individuals. Naturally occurring CD14+HLA-Gpos cells suppressed T cell responses and acted immunotolerogenic on T cells by rendering them hyporesponsive and immunosuppressive in vitro. After allogeneic hematopoietic cell transplantation, HLA-Gpos cells increase in blood. Interestingly, besides an increase of CD14+HLA-Gpos cells there was also a pronounced expansion of CD3+HLA-Gpos cells. Of note, CD3+HLA-Gpos and CD14+HLA-Gpos cells from transplanted patients were suppressive in in vitro lymphoproliferation assays. Furthermore, we found an upregulation of HLA-G expression in skin specimens from transplanted patients which correlated with graft-versus-host disease. Inflammatory cells infiltrating the dermis of transplanted patients were also HLA-Gpos. Here, we report the presence of naturally occurring HLA-Gpos monocytic cells with in vitro suppressive properties. HLA-G epressing regulatory blood cells were found in increased numbers after allogeneic transplantation. Epithelial cells in skin affected by graft-versus-host disease revealed elevated HLA-G expression. / Το ανθρώπινο λεμφοκυτταρικό αντιγόνο -G (HLA-G) θεωρείται ένα σημαντικό ανοσορρυθμιστικό μόριο, το οποίο κατέχει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στην προαγωγή εμβρυο-μητρικής αντοχής, η οποία αποτελεί το ιδανικό παράδειγμα επιτυχούς φυσιολογικής ανοσοαντοχής του ημι-αλλομοσχεύματος. Στο πλαίσιο αυτό, στοχεύσαμε στη διερεύνηση του πιθανού ρόλου του μορίου HLA-G στην αλλογενή μεταμόσχευση αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων (άλλο-ΜΑΚ). Το ποσοστό των HLA-G+ κυττάρων στο περιφερικό αίμα των υγιών ενηλίκων και των μεταμοσχευμένων ασθενών ελέγθηκε με κυτταρομετρία ροής. Ο ανοσορρυθμιστικός τους ρόλος και οι ανοσοκατασταλτικές τους ικανότητες ελέγθηκαν σε in vitro ανοσοδιεγερτικές και ανοσοκατασταλτικές δοκιμασίες. Ανοσοιστοχημική ανάλυση της έκφρασης του HLA-G πραγματοποιήθηκε σε δερματικές βιοψίες από άλλο-μεταμοσχευμένους ασθενείς και συσχετίστηκε με την εμφάνιση της νόσου του μοσχεύματος έναντι του ξενιστή(GvHD). Ένας CD14+HLA-Gθετ πληθυσμός με HLA-DRlow φαινότυπο και μειωμένη in vitro ανοσοδιεγερτική ικανότητα ανιχνεύτηκε στο περιφερικό αίμα των υγιών ενηλίκων. Τα φυσικώς εμφανιζόμενα CD14+HLA-Gθετ κύτταρα κατέστειλαν τον Τ λεμφοκυτταρικό πολλαπλασιασμό και είχαν ανοσοκατασταλτική επίδραση στα Τ κύτταρα, μετατρέποντάς τα σε υπο-απαντητικά και ανοσοκατασταλτικά κύτταρα in vitro. Μετά την αλλογενή μεταμόσχευση, τα HLA-Gθετ κύτταρα αυξάνουν στο αίμα. Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι πέραν της αύξησης των CD14+HLA-Gθετ κυττάρων παρατηρήθηκε επίσης μια ιδιαίτερη αύξηση των CD3+HLA-Gθετ κυττάρων στο αίμα. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα CD14+HLA-Gθετ και CD3+HLA-Gθετ κύτταρα των άλλο-μεταμοσχευμένων ασθενών ήταν ικανά να καταστέλλουν τον Τ κυτταρικό πολλαπλασιασμό in vitro. Επιπλέον ανιχνεύθηκε μια αύξηση της έκφρασης του HLA-G στις δερματικές βιοψίες των μεταμοσχευμένων ασθενών, η οποία συσχετίζονταν με τη νόσο GvHD. Τα φλεγμονώδη κύτταρα που είχαν διεισδύσει στο δέρμα των ασθενών ήταν επίσης HLA-G θετικά. Στη συγκεκριμένη εργασία αναφέρουμε την παρουσία φυσικώς εμφανιζόμενων HLA-Gθετ μονοκυττάρων με in vitro ανοσοκατασταλτικές ικανότητες. HLA-G εκφραζόμενα ρυθμιστικά κύτταρα ανιχνεύονται στο αίμα μετά τη μεταμόσχευση σε αυξημένους αριθμούς. Τα επιθηλιακά κύτταρα του δέρματος που είναι προσβεβλημένο από τη νόσο GvHD εμφανίζουν αυξημένη έκφραση του HLA-G.

Η Ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΗΕΓ) και η Μαγνητοεγκεφαλογραφία (ΜΕΓ) αποτελούν δύο από τις πλέον ευρέως χρησιμοποιούμενες μη επεμβατικές μεθόδους μελέτης της λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου, κατά τις οποίες καταγράφονται εξωτερικά του κρανίου, το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο, που οφείλονται στη διέργεση εγκεφαλικών νευρώνων. Oι κύριες βιοηλεκτρικές πηγές των πεδίων που καταγράφονται σ’ αυτά, είναι ομάδες νευρώνων, που προτυποποιούνται με ένα ηλεκτρικό δίπολο. Αρχικά επιλέγεται το πλέον ρεαλιστικό πρότυπο των τριών φλοιών. Δηλαδή ως αγωγός θεωρείται ολόκληρο το κρανίο, συμπεριλαμβανομένου του δέρματος, των κρανιακών οστών, του εγκεφαλονωτιαίου υγρού και του εγκεφαλικού ιστού – περιοχές διαφορετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας – και υπολογίζεται το ηλεκτρικό δυναμικό και το μαγνητικό πεδίο, επιλύεται δηλαδή τόσο το ευθύ πρόβλημα ΗΕΓ, όσο και το αντίστοιχο ΜΕΓ, στη σφαιρική και στην ελλειψοειδή γεωμετρία. Το δεύτερο πρότυπο αφορά στην επίλυση του ευθέος προβλήματος ΗΕΓ για την περίπτωση όπου ο εγκεφαλικός ιστός θεωρηθεί ως ένα σφαιρικός αγωγός, στο εσωτερικό του οποίου βρίσκεται είτε ομόκεντρα μια σφαιρική περιοχή υγρού, οπότε χρησιμοποιείται για την επίλυση το σφαιρικό σύστημα συντεταγμένων, είτε έκκεντρα, οπότε χρησιμοποιείται αντίστοιχα το δισφαιρικό. Τέλος, ως αγωγός θεωρείται μια ομογενής σφαίρα, περίπτωση όπου η ακριβής και πλήρης αναλυτική λύση για το πρόβλημα του Βιομαγνητισμού είναι γνωστή. Η συνεισφορά όμως της διατριβής για το πρότυπο αυτό είναι στη δημιουργία χρήσιμων εργαλείων για την μετατροπή των αναπτυγμάτων των λύσεων σε σειρές, στις αντίστοιχες κλειστές μορφές μέσω της άθροισης των σειρών, καθώς και στην εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με το αντίστροφο πρόβλημα ΗΕΓ, τα οποία προκύπτουν από τη γραφική επεξεργασία της κλειστής λύσης του ηλεκτρικού δυναμικού, όπως αυτή προέκυψε από τη μέθοδο των ειδώλων. / Electroenchephalography (EEG) and Magnetoenchephalophy (MEG) are common non invansive methods for studying the function of the human brain. Considering that the data of the generated electric potential (Electroencephalogram) and the magnetic field (Magnetoenchephalogram), takes place on or in the surrounding the head, the entire head, including the skin, the bones, the cerebrospinal fluid and the cerebral, regions which are characterizing by different electric conductivity are including. For this model, the direct Bioelectromagnetism problem is solved in both spherical and ellipsoidal geometry. Specifically, the leading terms of the electric potential in the exterior of the conductor and everywhere in the interior, as well as the leading quadrupolic term of the multipole expansion of the exterior magnetic induction field in the ellipsoidal geometry, are obtained. The reduction of the the ellipsoidal results to the corresponding spherical case, which has brought up useful conclusions concerning these two geometrical models, is also presented. The direct EEG problem is described, for the case where the entire cerebral is considered as a spherical conductor, which surrounds a fluid spherical region of different conductivity. When the two spherical regions are concentric, the problem is solved with the spherical geometry, but when these are eccentric the problem is solved with the bispherical geometry. Finally, the exact and complete analytic solution for the forward EEG problem is produced by the Image Theory for the homogeneous spherical conductor and is elaborated graphically. In particular, some electric potential distributions are produced on the surface of the spherical brain, where the equipotential curves are represented by circles. Considering these distributions, a parametric analysis of the position and the orientation o the moment dipole is accomplished for the current dipole that has considered in this thesis. Consequently, when the source is near the surface, the orientation of the moment is directed vertically to the zero equipotential circle to the increase potential, since the position vector of the source tends to become vertical to the maximum equipotential curves. The existence of special position and orientation of the source, for which the contribution in the external magnetic field is zero - and for the spherical case, where the position and the orientation of the sources are parallel - corresponds to parallel equipotential curves.