Η παρούσα διατριβή έχει ως αντικείμενο τη μελέτη επιλεγμένων διαστάσεων της εκπαίδευσης των εκπαιδευτικών και συγκεκριμένα τη διερεύνηση της δυνατότητας ανάπτυξης κριτικού στοχασμού σε εκπαιδευόμενους εκπαιδευτικούς στο πλαίσιο της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Σκοπός είναι η μελέτη της εφαρμογής στην τριτοβάθμια εκπαίδευση μιας σύγχρονης μεθόδου η οποία στηρίζεται στη χρήση της τέχνης και προέρχεται από το χώρο της εκπαίδευσης ενηλίκων. Ένας από τους επιδιωκόμενους στόχους είναι η εξέταση της δυνατότητας εφαρμογής της, σε τυπικό εκπαιδευτικό πλαίσιο και σε εκπαιδευόμενους που διανύουν τη φάση της πρώιμης ενηλικιότητας, προκειμένου να ενισχυθεί και να προωθηθεί η ανάπτυξη του κριτικού στοχασμού. Παράλληλα, η παρούσα έρευνα στοχεύει στη διερεύνηση πιθανών αλλαγών στις παραδοχές των εκπαιδευομένων, οι οποίες συνδέονται με την εφαρμογή της μεθόδου, εστιάζοντας ιδιαίτερα στη μελέτη του βαθμού διάρκειας και ευρύτητας των αλλαγών αυτών. / The present dissertation has as its object the study of selected dimensions of teacher education and specifically the investigation of developing critical thinking in learners and educators in the context of higher education. The aim is to study the implementation in higher education of a modern method which relies on the use of art and comes from the field of adult education. One of the objectives is the examination of the applicability, in formal educational context and to learners who are going through the phase of early adulthood, in order to strengthen and promote the development of critical reflection. At the same time, this research aims to investigate possible changes to assumptions of trainees, which are associated with the implementation of the method, focusing particularly on the study of the degree of maturity and breadth of these changes.

Ζούμε σε μια κοινωνία στην οποία η χρήση της τεχνολογίας έχει εισβάλει δυναμικά στην καθημερινότητα.Η εκπαίδευση δεν θα μπορούσε να μην επηρεαστεί απο τις Νέες Τεχνολογίες.Ήδη,όροι όπως “Ηλεκτρονική Μάθηση” και ”Ασύγχρονη Τηλε-εκπαίδευση” έχουν δημιουργήσει νέα δεδομένα στην κλασική Εκπαίδευση. Με τον όρο ασύγχρονη τηλε-εκπαίδευση εννοούμε μια διαδικασία ανταλλαγής μάθησης μεταξύ εκπαιδευτή - εκπαιδευομένων,που πραγματοποιείται ανεξάρτητα χρόνου και τόπου. Ηλεκτρονική Μάθηση είναι η χρήση των νέων πολυμεσικών τεχνολογιών και του διαδικτύου για τη βελτίωση της ποιότητας της μάθησης,διευκολύνοντας την πρόσβαση σε πηγές πληροφοριών και σε υπηρεσίες καθώς και σε ανταλλαγές και εξ'αποστάσεως συνεργασίες.Ο όρος καλύπτει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και διαδικασιών,όπως ηλεκτρονικές τάξεις και ψηφιακές συνεργασίες, μάθηση βασιζόμενη στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και στις τεχνολογίες του παγκόσμιου ιστού. Κάποιες απο τις βασικές απαιτήσεις που θα πρέπει να πληρούνται για την δημιουργία μιας πλατφόρμας ηλεκτρονικής μάθησης είναι: Να υποστηρίζει τη δημιουργία βημάτων συζήτησης (discussion forums) και “δωματίων συζήτησης”(chat rooms),να υλοποιεί ηλεκτρονικό ταχυδρομείο,να έχει φιλικό περιβάλλον τόσο για το χρήστη/μαθητή όσο και για το χρήστη/καθηγητή,να υποστηρίζει προσωποποίηση(customization)του περιβάλλοντος ανάλογα με το χρήστη.Επίσης να κρατάει πληροφορίες(δημιουργία profiles)για το χρήστη για να τον “βοηθάει”κατά την πλοήγηση,να υποστηρίζει την εύκολη δημιουργία διαγωνισμάτων(online tests), να υποστηρίζει την παρουσίαση πολυμεσικών υλικών. Ως επεξεργασία φυσικής γλώσσας (NLP) ορίζουμε την υπολογιστική ανάλυση αδόμητων δεδομένων σε κείμενα, με σκοπό την επίτευξη μηχανικής κατανόησης του κειμένου αυτού.Είναι η επεξεργασία προτάσεων που εισάγονται ή διαβάζονται από το σύστημα,το οποίο απαντά επίσης με προτάσεις με τρόπο τέτοιο που να θυμίζει απαντήσεις μορφωμένου ανθρώπου. Βασικό ρόλο παίζει η γραμματική,το συντακτικό,η ανάλυση των εννοιολογικών στοιχείων και γενικά της γνώσης, για να γίνει κατανοητή η ανθρώπινη γλώσσα από τη μηχανή. Οι βασικές τεχνικές επεξεργασίας φυσικού κειμένου βασίζονται στις γενικές γνώσεις σχετικά με τη φυσική γλώσσα.Χρησιμοποιούν ορισμένους απλούς ευρετικούς κανόνες οι οποίοι στηρίζονται στη συντακτική και σημασιολογική προσέγγιση και ανάλυση του κειμένου.Ορισμένες τεχνικές που αφορούν σε όλα τα πεδία εφαρμογής είναι: ο διαμερισμός στα συστατικά στοιχεία του κειμένου (tokenization), η χρήση της διάταξης του κειμένου (structural data mining), η απαλοιφή λέξεων που δεν φέρουν ουσιαστική πληροφορία (elimination of insignificant words),η γραμματική δεικτοδότηση (PoS tagging), η μορφολογική ανάλυση και η συντακτική ανάλυση. Στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι να περιγράψει και να αξιολογήσει πως οι τεχνικές επεξεργασίας της φυσικής γλώσσας (NLP), θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την ενσωμάτωση τους σε πλατφόρμες ηλεκτρονικής μάθησης.Ο μεγάλος όγκος δεδομένων που παρέχεται μέσω μιας ηλεκτρονικής πλατφόρμας μάθησης, θα πρέπει να μπορεί να διαχειριστεί , να διανεμηθεί και να ανακτηθεί σωστά.Κάνοντας χρήση των τεχνικών NLP θα παρουσιαστεί μια καινοτόμα πλατφόρμα ηλεκτρονικής μάθησης,εκμεταλεύοντας τις υψηλού επιπέδου τεχνικές εξατομίκευσης, την δυνατότητα εξαγωγής συμπερασμάτων επεξεργάζοντας την φυσική γλώσσα των χρηστών προσαρμόζοντας το προσφερόμενο εκπαιδευτικό υλικό στις ανάγκες του κάθε χρήστη. / We live in a society in which the use of technology has entered dynamically in our life,the education could not be influenced by new Technologies. Terms such as "e-Learning" and "Asynchronous e-learning" have created new standards in the classical Education. By the term “asynchronous e-learning” we mean a process of exchange of learning between teacher & student, performed regardless of time and place. E-learning is the use of new multimedia technologies and the Internet to improve the quality of learning by facilitating access to information resources and services as well as remote exchanges .The term covers a wide range of applications and processes, such electronic classrooms, and digital collaboration, learning based on computers and Web technologies. Some of the basic requirements that must be met to establish a platform for e-learning are: To support the creation of forums and chat rooms, to deliver email, has friendly environment for both user / student and user / teacher, support personalization depending to the user . Holding information (creating profiles) for the user in order to provide help in the navigation, to support easy creating exams (online tests), to support multimedia presentation materials. As natural language processing (NLP) define the computational analysis of unstructured data in text, to achieve mechanical understanding of the text. To elaborate proposals that imported or read by the system, which also responds by proposals in a manner that reminds answers of educated man. A key role is played by the grammar, syntax, semantic analysis of data and general knowledge to understand the human language of the machine. The main natural text processing techniques based on general knowledge about natural language .This techniques use some simple heuristic rules based on syntactic and semantic analysis of the text. Some of the techniques pertaining to all fields of application are: tokenization, structural data mining, elimination of insignificant words, PoS tagging, analyzing the morphological and syntactic analysis. The aim of this study is to describe and evaluate how the techniques of natural language processing (NLP), could be used for incorporation into e-learning platforms. The large growth of data delivered through an online learning platform, should be able to manage, distributed and retrieved. By the use of NLP techniques will be presented an innovative e-learning platform, using the high level personalization techniques, the ability to extract conclusions digesting the user's natural language by customizing the offered educational materials to the needs of each user .

Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στις μέρες μας αποτελεί η εξαγωγή και η κατανόηση του πλήθους των πληροφοριών που βρίσκονται κρυμμένες στα βιολογικά δεδομένα. Ο καταιγισμός των πληροφοριών που προέρχονται από τη βιολογική έρευνα είναι τόσο σύνθετος που χρειάζεται να αναλυθεί με τη χρήση προηγμένων υπολογιστικών μεθόδων. Αυτό οδήγησε στη Βιοπληροφορική, έναν επαναστατικό επιστημονικό τομέα, ο οποίος εφαρμόζει στοιχεία της επιστήμης των υπολογιστών και της τεχνολογίας των πληροφοριών για τη διαχείριση των βιολογικών δεδομένων. Ο κλάδος της Βιοπληροφορικής σήμερα θεωρείται, παγκοσμίως, ένας από τους πλέον εξελισσόμενους, ενώ έχει ήδη επιδείξει σημαντικά επιτεύγματα και έχει συγκεντρώσει ιδιαίτερα σημαντικές διακρίσεις. Η εκπαίδευση εξειδικευμένων ατόμων σε θέματα Βιοπληροφορικής αποτελεί ιδιαίτερη πρόκληση, καθώς οι εκπαιδευόμενοι προέρχονται από τον τομέα της Βιολογίας ή της Πληροφορικής, παρουσιάζοντας γι' αυτόν τον λόγο μεγάλες διαφορές στο μαθησιακό τους υπόβαθρο. Επιπλέον, δημοσιεύονται συνεχώς καινούριες μέθοδοι επεξεργασίας βιολογικών δεδομένων, καθιστώντας το δύσκολο ακόμα και για κάποιον εκπαιδευτικό να παρακολουθεί την εξέλιξη και να ενημερώνει το εκπαιδευτικό περιεχόμενο των μαθημάτων του. Την ίδια στιγμή, η τεχνολογία της ηλεκτρονικής εκμάθησης έχει γίνει ένα εναλλακτικό μαθησιακό πρότυπο. Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα, για τους περισσότερους από εμάς, η έννοια της μάθησης ήταν συνυφασμένη με τις παραδοσιακές αίθουσες διδασκαλίας. Όμως, από τον 21ο αιώνα άρχισε να κυριαρχεί μια νέα κουλτούρα μάθησης. Χάρη στην κατάλληλη χρήση των τεχνολογιών πληροφορίας, των δικτύων και των πολυμέσων, μαθητές και ερευνητές οι οποίοι διαχωρίζονται από την απόσταση, συνδέονται τεχνολογικά. Η γνώση γίνεται διαθέσιμη στο σύγχρονο ακαδημαϊκό και επαγγελματικό κόσμο, χωρίς χωρικούς ή χρονικούς περιορισμούς. Η συνεχώς αυξανόμενη υποδομή των ψηφιακών δικτύων ενισχύει την ικανότητα για πρόσβαση και χρήση απεριόριστων πηγών και εργαλείων. Επιπλέον, η ηλεκτρονική μάθηση εκτείνεται πέρα από την απλή πρόσβαση στην πληροφορία, αλλά βασίζεται στην επικοινωνία και στην αλληλεπίδραση των ατόμων που συμμετέχουν στη διαδικασία της μάθησης. Οι πλατφόρμες της ηλεκτρονικής εκμάθησης είναι ιδιαίτερα χρήσιμες και στην εκπαίδευση της Βιοπληροφορικής, καθώς μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα της διδασκαλίας και να μειώσουν τον χρόνο που απαιτείται για τη διαχείριση του εκπαιδευτικού υλικού. Πέραν τούτου, το αντικείμενο της Βιοπληροφορικής είναι πλήρως συνυφασμένο με τη χρήση του Διαδικτύου, καθώς μέσω αυτού μπορούν να βρεθούν πολλές πηγές δεδομένων και χρήσιμα εργαλεία. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, προηγμένες διαδικασίες ηλεκτρονικής μάθησης έχουν αναπτυχθεί ώστε να εισαγάγουν ολοένα και περισσότερους μαθητές στην επαναστατική επιστήμη της Βιοπληροφορικής. Μια σύγχρονη διαδικτυακή εφαρμογή, η οποία όχι μόνο αποθηκεύει και διαχειρίζεται τον πλούτο της γνώσης και της εμπειρίας της ερευνητικής ομάδας «Υπολογιστικής Βιολογίας και Βιοπληροφορικής» του Πανεπιστημίου Πατρών, αλλά επιπλέον επιτρέπει στους χρήστες του συστήματος να προβάλλουν, οπουδήποτε και οποτεδήποτε, και να αλληλεπιδρούν με το πλούσιο μαθησιακό περιεχόμενο το οποίο παρουσιάζεται με τη μορφή κειμένων, υπερκειμένων,εικόνων, παρουσιάσεων και βίντεο. Δημοσιεύσεις σε συνέδρια και περιοδικά, ερευνητικά έργα, διπλωματικές εργασίες, παρουσιάσεις, εργαλεία και ανακοινώσεις είναι μόνο μερικά δείγματα της καθημερινής συνεισφοράς και της ανεκτίμητης προσπάθειας της ερευνητικής ομάδας. Πλήθος πληροφοριών, καλά οργανωμένων και δυναμικά ανανεώσιμων, είναι πάντα στη διάθεση μας. Σημαντικότατο στοιχείο του συστήματος ηλεκτρονικής εκμάθησης αποτελεί η ευφυΐα του, με άλλα λόγια η ικανότητα παροχής μιας εξατομικευμένης μαθησιακής πορείας στον κάθε εκπαιδευόμενο, με βάση το επίπεδο γνώσεων, τις μαθησιακές ανάγκες αλλά και την πρόοδο του. Επιπρόσθετα, η εν λόγω διαδικτυακή εφαρμογή εκμάθησης της Βιοπληροφορικής ευνοεί τη δημιουργία μαθησιακών κοινοτήτων οι οποίες ενισχύουν τη συνεργασία, την επικοινωνία αλλά και την αλληλεπίδραση μεταξύ εκπαιδευτών και εκπαιδευόμενων, όπως δηλαδή συμβαίνει σε μία παραδοσιακή αίθουσα διδασκαλίας. Όμως, μέσα από την ηλεκτρονική μάθηση, ο εκπαιδευόμενος αποτελεί πλέον το «κέντρο της μαθησιακής διαδικασίας», καθώς μετατρέπεται από παθητικό σε ενεργό δέκτη της μάθησης, επιλέγοντας το πώς και τι μαθαίνει. / One of the greatest challenges today is the extraction and comprehension of the huge mass of information hidden in biological data. The flood of information that comes from the biological research is so complex that needs to be analyzed by means of advanced computational methods. This has given rise to Bioinformatics, a revolutionary scientific field which applies elements of computer science and information technology to the management of this biological information. Bioinformatics is now considered, worldwide, as one of the most evolving fields since it has already demonstrated some very significant achievements and it has gathered really important distinctions. Training students in Bioinformatics is an important challenge as they have big academic differences and their learning background is either in Biology or in Informatics. Moreover, new methods for biological data processing are being published frequently and it is very hard even for professionals in the field of Bioinformatics to follow the new publications and renew the material of their courses. At the same time, the e-learning technology has become an alternative learning standard. During the 20th century, for most of us, the concept of learning was intertwined with the traditional classrooms. But, since the 21st century a new culture of learning has begun. Thanks to the proper use of modern information technologies, networks and multimedia, students and researches who are separated by distance, get technologically connected. Knowledge becomes available to the contemporary academic and professional world, without any geographical restrictions or time limits. The growing infrastructure of digital networks enhances the ability to access and use unlimited resources and tools. Furthermore, e-learning extends beyond simple access to information, but it is based on the communication and interaction of people involved in the learning process. The e-learning platforms are particularly useful in Bioinformatics education, as they can improve the quality of teaching and reduce the time required for the administration of educational material. Furthermore, the scientific field of Bioinformatics is completely interwoven with the use of the Internet due to the fact that many data sources and software tools are accessible through it. In this thesis, advanced e-learning processes have been developed in order to introduce more and more students to the revolutionary science of Bioinformatics. A modern web application which not only stores and manages the wealth of knowledge and experience provided by the Computational Biology and Bioinformatics group of the University of Patras, but also permits visitors to visualize, anywhere and anytime, and interact with this rich learning content which is presented in the form of text, hypertext, images, presentations and videos. Publications in conferences and journals, research projects, theses, presentations, tools, latest news and announcements are just some demonstrations of the daily contribution and the priceless effort spent by this group. A great deal of information, securely organized and dynamically updated, always at our disposal. The most important element of this e-learning application is its intelligence, in other words its ability to provide a personalized learning path to each student, based on his level of knowledge, his learning needs and the progress made in every step of the e-learning training. In addition, this Bioinformatics e-learning application, favors the creation of learning communities which enhance collaboration, communication and interaction between trainers and trainees, as that occurs in a traditional classroom. However, through e-learning, the trainee becomes the "center of the learning process", as he turns from a passive to an active receiver of learning, by choosing how and what he learns.

Ο εγκέφαλος των θηλαστικών είναι αρκετά ευάλωτος στις επιδράσεις περιβαλλοντικών τοξινών, λόγω των ιδιαίτερων δομικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών του. Η έκθεση σε μια νευροτοξίνη εκδηλώνεται συνήθως μέσω γνωστικών και συμπεριφορικών διαταραχών, που συνοδεύουν δυσμενείς νευροχημικές αλλαγές και καθορίζονται από το είδος, την ηλικία, το φύλο, το γενετικό προφίλ, τη δόση, την οδό και τη χρονική περίοδο έκθεσης. Ωστόσο, η χρόνια έκθεση σε ένα νευροτοξικό παράγοντα είναι δυνατόν να επάγει μη αναστρέψιμη νευρωνική βλάβη και εκφύλιση. Το αργίλιο (Al), που συνιστά το τρίτο σε αφθονία στοιχείο στη φύση, ασκεί ποικίλες νευροτοξικές επιδράσεις, ανάλογα με τη χημική μορφή του μετάλλου, τη δόση, την οδό και την περίοδο έκθεσης, ενώ αμφιλεγόμενη παραμένει η εμπλοκή του στην παθογένεια της νόσου του Alzheimer. Η αφλατοξίνη Β1 (AFB1) ανήκει στην ομάδα των μυκοτοξινών (δευτερογενής μεταβολίτης των μυκήτων του γένους Aspergillus), μολύνει καλλιέργειες και ζωοτροφές και αποτελεί ισχυρή ηπατοτοξίνη και ηπατοκαρκινογόνο. Εντούτοις, η νευροτοξικότητα της AFB1 είναι ελάχιστα μελετημένη και οι λίγες αναφορές που παρουσιάζουν την εκδήλωση συμπεριφορικών διαταραχών, αφορούν την έκθεση σε αναπτυξιακό στάδιο. Εκτενής και εντατική είναι τις τελευταίες δεκαετίες η έρευνα της νευροπροστατευτικής δράσης φαρμακευτικών φυτών και των βιοδραστικών συστατικών τους, με απώτερο στόχο την πρόληψη ή αντιμετώπιση της εγκεφαλικής δυσλειτουργίας που επάγεται από γενετικούς ή/και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ενδιαφέρον για τον ελλαδικό χώρο, λόγω της υψηλής εμπορικής του αξίας, έχει το καλλιεργούμενο φυτικό είδος Crocus sativus L., του οποίου οι στύλοι (κρόκος ή σαφράν) χρησιμοποιούνται στη διατροφή ως άρτυμα και η φαρμακευτική τους αξία έχει αναγνωριστεί εδώ και χιλιετίες. Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να συμβάλλει στην έρευνα της νευροτοξικής δράσης του Al και της AFB1 και του νευροπροστατευτικού ρόλου των στύλων του C. sativus, εστιάζοντας σε παραμέτρους της μνημονικής λειτουργίας ενηλίκων μυών, της χολινεργικής/μονοαμινεργικής διαβίβασης και της οξειδωτικής/αντιοξειδωτικής κατάστασης του εγκεφάλου τους. ΜΕΘΟΔΟΙ: Σε αρσενικούς ενήλικες Balb-c μύες (n=7-10/ομάδα) χορηγήθηκε δια στόματος AlCl3 (50 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα) διαλυμένο στο κανονικό πόσιμο νερό για 5 εβδομάδες ή ενδοπεριτοναϊκά (i.p.) AFB1 (0.3 και 0.6 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα) για 4 ημέρες. Η ικανότητα εκχυλισμάτων των στύλων του C. sativus και της κροκετίνης, του κύριου βιοδραστικού μεταβολίτη των καροτενοειδών συστατικών (κροκίνες) του κρόκου, να προλαμβάνουν ή να ανατρέπουν τις βλαπτικές επιδράσεις του Al και της AFB1 στον εγκέφαλο των μυών, διερευνήθηκε ακολουθώντας τα εξής σχήματα χορήγησης: α) υδατικό/μεθανολικό εκχύλισμα κρόκου (60 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα) χορηγήθηκε i.p. τις τελευταίες 6 ημέρες της περιόδου χορήγησης του AlCl3 (50 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα στο πόσιμο νερό για 5 εβδομάδες), β) αφέψημα κρόκου (0.45 mg/mL) καταναλώθηκε για 2 εβδομάδες πριν τη χορήγηση AFB1 (0.6 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα i.p. τις τελευταίες 4 ημέρες της περιόδου χορήγησης του αφεψήματος), και γ) καθαρή κροκετίνη (4 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα) χορηγήθηκε i.p. για 3 ημέρες πριν ή μετά τη χορήγηση AFB1 (0.6 mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα i.p. για 4 ημέρες). Μελετήθηκαν επίσης, οι επιδράσεις των προηγούμενων σχημάτων χορήγησης του αφεψήματος κρόκου και της κροκετίνης στον εγκέφαλο υγιών ενηλίκων μυών. Η ικανότητα μάθησης/μνήμης των μυών αξιολογήθηκε με τη δοκιμασία παθητικής αποφυγής. Η ενεργότητα της ακετυλοχολινεστεράσης [AChE, διαλυτές σε άλας (SS)/απορρυπαντικό (DS) ισομορφές], της βουτυρυλοχολινεστεράσης (BuChE, SS/DS ισομορφές) και της μονοαμινοξειδάσης (ΜΑΟ, -Α και -Β ισομορφές) προσδιορίστηκαν στον ολικό εγκέφαλο (-ce, πλην παρεγκεφαλίδας) και την παρεγκεφαλίδα, ως δείκτες της χολινεργικής και μονοαμινεργικής διαβίβασης, αντιστοίχως. Επίσης, μετρήθηκαν οι συγκεντρώσεις της μηλονικής διαλδεΰδης (MDA) και της ανηγμένης γλουταθειόνης (GSH), ως δείκτες της λιπιδικής υπεροξείδωσης και της αντιοξειδωτικής άμυνας, αντιστοίχως, των εγκεφαλικών ιστών. Με τη χρήση φασματομετρίας ατομικής απορρόφησης μετρήθηκαν τα επίπεδα Al στους εγκεφαλικούς ιστούς, ενώ, για πρώτη φορά, η κροκετίνη προσδιορίστηκε στον ολικό εγκέφαλο (-ce) των μυών μετά την i.p. χορήγηση εκχυλίσματος κρόκου, με HPLC ανάλυση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η μακρόχρονη πρόσληψη υψηλής δόσης AlCl3 μέσω του πόσιμου νερού οδήγησε σε εξασθένηση της μάθησης/μνήμης των μυών, σημαντική μείωση της ενεργότητας της AChE και BuChE, αύξηση της ενεργότητας των ισομορφών της ΜΑΟ του ολικού εγκεφάλου (-ce), αλλά αναστολή της ΜΑΟ-Β της παρεγκεφαλίδας, σημαντική αύξηση των επιπέδων MDA στον εγκέφαλο και μείωση της συγκέντρωσης GSH στους εγκεφαλικούς ιστούς. Συσσώρευση του μετάλλου καταγράφηκε στους εγκεφαλικούς ιστούς των μυών που λάμβαναν AlCl3. Μνημονικό έλλειμμα εμφάνισαν οι μύες που έλαβαν την υψηλή (0.6 mg/kg) αλλά όχι χαμηλή δόση (0.3 mg/kg) AFB1. Επίσης, η βραχύχρονη i.p. χορήγηση της μυκοτοξίνης ανέστειλε τις χολινεστεράσες (ChEs), ενεργοποίησε τη ΜΑΟ, αύξησε σημαντικά τη λιπιδική υπεροξείδωση και μείωσε τα επίπεδα GSH στους εγκεφαλικούς ιστούς. Ωστόσο, διαφορική απόκριση στην έκθεση στην AFB1 παρουσίασαν οι ισομορφές της BuChE και ΜΑΟ των εγκεφαλικών ιστών, ανάλογα με τη χορηγούμενη δόση. Αντιχολινεστερασική και αντιοξειδωτική δράση επέδειξαν τόσο η μακρόχρονη πρόσληψη αφεψήματος κρόκου όσο και η βραχύχρονη i.p. χορήγηση κροκετίνης στους εγκεφαλικούς ιστούς των υγιών μυών, ενώ δεν μετέβαλλαν τη μνημονική τους ικανότητα. Η βραχύχρονη συγχορήγηση εκχυλίσματος κρόκου στο τέλος της περιόδου πρόσληψης AlCl3, αν και δεν είχε καμία επίδραση στη γνωστική ικανότητα των μυών, αντέστρεψε σημαντικά τις επαγόμενες από το Al αλλαγές της ενεργότητας της ΜΑΟ και των επιπέδων MDA και GSH των εγκεφαλικών ιστών. Επιπλέον, η ενεργότητα των ισομορφών της AChE των εγκεφαλικών ιστών μειώθηκε περαιτέρω σημαντικά μετά τη χορήγηση του εκχυλίσματος. HPLC ανάλυση του ολικού εγκεφάλου (-ce) των μυών αποκάλυψε, για πρώτη φορά στην παρούσα μελέτη, την παρουσία κροκετίνης μετά τη βραχύχρονη συγχορήγηση εκχυλίσματος κρόκου, η οποία δεν ανιχνεύτηκε στους μύες μάρτυρες. Η μακρόχρονη καθημερινή κατανάλωση αφεψήματος κρόκου πριν την έκθεση σε υψηλή δόση AFB1 απέτρεψε την επαγόμενη από τη μυκοτοξίνη μνημονική εξασθένηση, αναστολή της DS-BuChE του ολικού εγκεφάλου (-ce), αύξηση της ενεργότητας της ΜΑΟ-Α του εγκεφάλου και της ΜΑΟ-Β της παρεγκεφαλίδας και οξειδωτική βλάβη των λιπιδίων στους εγκεφαλικούς ιστούς. Επίσης, οι μύες που κατανάλωναν το αφέψημα εμφάνισαν περαιτέρω σημαντική μείωση της ενεργότητας των ισομορφών της AChE του ολικού εγκεφάλου (-ce), της DS-AChE της παρεγκεφαλίδας και των επιπέδων GSH των εγκεφαλικών ιστών. Αν και η βραχύχρονη i.p. χορήγηση καθαρής κροκετίνης πριν ή μετά την έκθεση σε υψηλή δόση AFB1 δεν επηρέασε την ικανότητα μάθησης/μνήμης των μυών, έδρασε αποτελεσματικά στην πρόληψη ή αντιστροφή της επαγόμενης από τη μυκοτοξίνη αναστολής της BuChE του ολικού εγκεφάλου (-ce), ενεργοποίησης των ισομορφών της ΜΑΟ του εγκεφάλου και αύξησης της λιπιδικής υπεροξείδωσης των εγκεφαλικών ιστών. Ωστόσο, μόνο η προηγηθείσα χορήγηση κροκετίνης απέτρεψε την αύξηση της ενεργότητας της ΜΑΟ-Β της παρεγκεφαλίδας και τη μείωση των επιπέδων GSH των εγκεφαλικών ιστών, που προκάλεσε η χορήγηση της AFB1. Διαφορική απόκριση (περαιτέρω αναστολή ή αύξηση) στη χορήγηση κροκετίνης εμφάνισαν οι ισομορφές της AChE των εγκεφαλικών ιστών, ανάλογα με τη χρονική ακολουθία της χορήγησης. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι η μακρόχρονη πρόσληψη AlCl3 μέσω του πόσιμου νερού και η βραχύχρονη συστημική έκθεση στην AFB1 ασκούν ισχυρές νευροτοξικές επιδράσεις στους ενήλικες μύες, όπως απέδειξαν η επαγωγή μνημονικής εξασθένησης και οι νευροχημικές διαταραχές. Η αναστολή του γνωστικού ελλείμματος από τη μακρόχρονη κατανάλωση αφεψήματος κρόκου, υποστηρίζει τη νευροπροστατευτική δράση του κρόκου έναντι της νευροτοξικότητας της AFB1 και τον αναδεικνύει ως ελπιδοφόρο διατροφικό παράγοντα στην πρόληψη της εγκεφαλικής δυσλειτουργίας. Ωστόσο, οι ευεργετικές επιδράσεις της κροκετίνης στους νευροχημικούς δείκτες της εγκεφαλικής λειτουργίας υπό συνθήκες τοξικότητας και η απόδειξη της βιοδιαθεσιμότητάς της στον εγκέφαλο, προτείνουν τη συμβολή των καροτενοειδών συστατικών του κρόκου στις νευροπροστατευτικές του ιδιότητες και ενθαρρύνουν την περαιτέρω διερεύνησή τους ως νευροπροστατευτικών παραγόντων. / Mammalian brain is quite susceptible to environmental toxins, due to its special structural and functional features. Exposure to a neurotoxin is commonly manifested through cognitive and behavioral disturbances that follow adverse neurochemical changes and are defined by the animal species in question, the age, the gender, the genetic profile, the dose, the route and the period of exposure. However, chronic exposure to a neurotoxic agent may induce irreversible neuronal damage and degeneration. Aluminum (Al), which is the third most abundant element in nature, exerts diverse neurotoxic effects, depending on the metal’s chemical form, the dose, the route and the period of exposure, while its implication in the pathogenesis of Alzheimer’s disease remains controversial. Aflatoxin B1 (AFB1) is classified to the group of mycotoxins (secondary metabolite of the fungi of Aspergillus sp.), contaminates crops and feeds and constitutes potent hepatotoxin and hepatocarcinogen. Nevertheless, AFB1 neurotoxicity is poorly studied and the few reports focus on the manifestation of behavioral disorders after exposure at developmental stage. During the last decades, extensive research on the neuroprotective action of medicinal plants and their bioactive components is carried out, with the aim of prevention or treatment of brain dysfunction that is provoked by genetic and/or environmental agents. The plant Crocus sativus L. is of particular interest in Greece ,due to its large-scale cultivation and the high commercial value of its styles (saffron); saffron is used as a spice in diet and its medicinal properties have been recognized for millenia. The aim of the present study was to contribute to the investigation of the neurotoxic activity of Al and AFB1 and the neuroprotective role of saffron, focusing on aspects of memory function, brain cholinergic/monoaminergic transmission and oxidant/antioxidant state in adult mice. METHODS: Male adult Balb-c mice (n=7-10/group) received either AlCl3 orally (50 mg/kg body weight/day) dissolved in normal drinking water for 5 weeks or AFB1 intraperitoneally (i.p.) (0.3 and 0.6 mg/kg body weight/day) for 4 days. The potential of saffron extracts and crocetin, the main bioactive metabolite of saffron carotenoid constituents (crocins), in prevention or reversal of the detrimental effects of Al and AFB1 on mouse brain, was investigated by adopting the following administration schemes: a) aqueous methanolic extract of saffron (60 mg/kg body weight/day) was administered i.p. for the last 6 days of AlCl3 treatment period (50 mg/kg body weight/day in drinking water for 5 weeks), b) saffron infusion (0.45 mg/mL) was consumed for 2 weeks prior to AFB1 administration (0.6 mg/kg body weight/day i.p. for the last 4 days of saffron infusion treatment period), and c) pure crocetin (4 mg/kg body weight/day) was administered i.p. for 3 days before or after AFB1 administration (0.6 mg/kg body weight/day i.p. for 4 days). The effects of the previous administration schemes of saffron infusion and crocetin on brain of healthy adult mice, were also studied. The learning/memory ability of mice was evaluated by step-through passive avoidance task. The activity of acetylcholinesterase [AChE, salt-(SS)/detergent-soluble (DS) isoforms], butyrylcholinesterase (BuChE, SS/DS isoforms) and monoamine oxidase (MAO, -A and -B isoforms) was assessed in whole brain (-ce, minus cerebellum) and cerebellum, as indices of cholinergic and monoaminergic transmission, respectively. Moreover, malondialdehyde (MDA) and reduced glutathione (GSH) concentrations were determined as indices of lipid peroxidation and antioxidant defence, respectively, in cerebral tissues. Cerebral tissues’ Al levels were measured by atomic absorption spectrometry, while, for the first time, crocetin was determined in mouse whole brain (-ce) after i.p. administration of saffron extract by HPLC analysis. RESULTS: Long-term intake of high dose of AlCl3 through drinking water resulted in learning/memory impairment of mice, significant reduction of AChE and BuChE activity, increase of MAO isoforms’ activity in whole brain (-ce), but inhibition of cerebellar MAO-B, significant elevation of brain MDA levels and decrease of GSH content in cerebral tissues. Metal accumulation was recorded in brain tissues of AlCl3 treated mice. Mice receiving high (0.6 mg/kg) but not low dose (0.3 mg/kg) of AFB1 displayed memory deficit. Furthermore, short-term i.p. administration of mycotoxin inhibited cholinesterases (ChEs), activated MAO, increased significantly lipid peroxidation and reduced GSH levels in cerebral tissues. However, brain tissues’ BuChE and MAO isoforms presented differential response to AFB1 exposure, depending on the administered dosage. Both long-term saffron infusion intake and short-term i.p. administration of crocetin exerted anti-cholinesterase and antioxidant action in healthy mice’ cerebral tissues, while their memory performance remained unchanged. Although short-term co-administration of saffron extract at the end of AlCl3 treatment period had no effect on cognitive capacity of mice, it reversed significantly the Al-induced changes in MAO activity and the levels of MDA and GSH of cerebral tissues. Moreover, cerebral AChE isoforms’ activity was further significantly decreased following saffron extract co-administration. HPLC analysis of mouse whole brain (-ce) revealed, for the first time, the presence of crocetin after short-term saffron extract co-administration, which was not detected in control mice. Long-term daily consumption of saffron infusion prior to AFB1 (high dose) exposure prevented the mycotoxin-induced memory impairment, inhibition of whole brain (-ce) DS-BuChE, increase of brain MAO-A and cerebellar MAO-B activity, and oxidative damage of lipids in brain tissues. Also, saffron infusion pre-treated mice displayed further significant decrease of the activity of AChE isoforms in whole brain (-ce), DS-AChE in cerebellum and the levels of GSH in cerebral tissues. Although, short-term i.p. administration of pure crocetin before or after AFB1 (high dose) exposure had no effect on learning/memory ability of mice, it effectively prevented or reversed the mycotoxin-induced inhibition of whole brain (-ce) BuChE, activation of brain MAO isoforms and elevation of cerebral tissues’ lipid peroxidation. However, only crocetin pre-treatment inhibited the increase of cerebellar MAO-B activity and reduction of brain tissues’ GSH content which were provoked by AFB1 administration. Cerebral tissues’ AChE isoforms presented differential response (further decrease or increase) to crocetin treatment, depending on time course of administration. CONCLUSION: The findings of the present study show that long-term intake of AlCl3 through drinking water and short-term systemic exposure to AFB1, exert strong neurotoxic effects on adult mice, as evidenced by the induction of memory impairment and the neurochemical disturbances. The inhibition of cognitive deficit by long-term saffron infusion consumption supports its neuroprotective action against AFB1 neurotoxicity and highlights saffron as a promising dietary agent in prevention of brain dysfunction. However, the beneficial effects of crocetin on neurochemical indices of brain function under toxicity and the demonstration of its bioavailability in brain, suggest the contribution of saffron carotenoids in saffron’s neuroprotective properties and encourage their further investigation as neuroprotective agents.

Σκοπός της διατριβής ήταν να διερευνηθεί η συγκρότηση των παραδοχών, στάσεων και πρακτικών που συνδέονται με τη διαπολιτισμική ικανότητα των εκπαιδευτών ενηλίκων στο πεδίο της διδασκαλίας της ελληνικής ως δεύτερης γλώσσας σε μετανάστες εκπαιδευόμενους. Εξετάστηκε η σχέση του βαθμού διαπολιτισμικής ικανότητας των εκπαιδευτών ενηλίκων με τις παραδοχές τους σε σχέση με την επαγγελματική τους ταυτότητα, καθώς και με βασικές αρχές της εκπαίδευσης ενηλίκων. Διερευνήθηκε, επίσης, η συνάφεια της ανάπτυξης της διαπολιτισμικής ικανότητας με επιλογές επαγγελματικής ανάπτυξης που σχετίζονται με θεωρητικές αναφορές σχετιζόμενες με το πλαίσιο της μετασχηματίζουσας μάθησης. Η έρευνα βασίστηκε σε μεθοδολογική τριγωνοποίηση, αξιοποιώντας ερωτηματολόγιο που συμπληρώθηκε από 211 εκπαιδευτές που διδάσκουν την ελληνική γλώσσα ως δεύτερη ή ξένη, παρατήρηση 20 τμημάτων διδασκαλίας, συνεντεύξεις με τους εκπαιδευτές και δείγμα εκπαιδευομένων αυτών των τμημάτων (23 και 47 συνεντεύξεις αντίστοιχα) και συμμετοχική παρατήρηση των συναντήσεων και του εξ αποστάσεως διαλόγου μιας –σε εθελοντική βάση συγκροτημένης– ομάδας 18 εκπαιδευτών. Τα δεδομένα της έρευνας αποτυπώνουν την κυριαρχία, στο μεγαλύτερο μέρος των εκπαιδευτών, μονοπολιτισμικών οπτικών ως προς το στόχο διδασκαλίας της δεύτερης γλώσσας και τη διαχείριση πολιτισμικών πλαισίων αναφοράς. Οι εκπαιδευτές αυτοί υιοθετούν εκπαιδευτικές πρακτικές μετωπικής διδασκαλίας, ενώ, παράλληλα, η διάκριση ανάμεσα σε εκπαιδευόμενους «με» και «χωρίς» κουλτούρα, οδηγεί ένα μέρος τους σε έντονα αρνητικά συναισθήματα και πρακτικές υποτίμησης ορισμένων ομάδων εκπαιδευομένων. Μειοψηφική (της τάξης του 20-25%) εμφανίζεται η ομάδα των εκπαιδευτών που είναι ανοιχτοί στη διαπραγμάτευση των παραδοχών, δημιουργώντας χώρους διαλόγου, αποστασιοποίησης από τις «ασφαλείς παραδοχές» και κριτικού στοχασμού που ενδέχεται να λειτουργήσει μετασχηματιστικά. Οι εκπαιδευτές αυτοί αντιμετωπίζουν τους εκπαιδευόμενους ως ενεργούς συνδημιουργούς γνώσης, υιοθετούν σε μεγαλύτερο βαθμό συμμετοχικές εκπαιδευτικές τεχνικές, ενώ αναζητούν και αξιοποιούν την ανατροφοδότηση από εκπαιδευόμενους και κριτικούς φίλους, σε συνδυασμό με πρακτικές ενδοσκόπησης, ως στοιχεία της επαγγελματικής τους ανάπτυξης. Από τα δεδομένα της έρευνας αναδεικνύεται, τέλος, η συμβατότητα της μεθοδολογίας ανάπτυξης της διαπολιτισμικής ικανότητας με εκείνη που οδηγεί σε μετασχηματίζουσα μάθηση, ως προς χαρακτηριστικά όπως ο βιωματικός προσανατολισμός και η εστίαση στην επεξεργασία των παραδοχών αλλά και στην ανάδυση των συναισθημάτων που τις συνοδεύουν. / The purpose of this thesis was to investigate the formation of assumptions, attitudes and practices related to intercultural competence of adult educators in the field of teaching Greek as a second language to immigrant students. The thesis examined the relationship between the degree of intercultural competence of adult educators and their assumptions in relation to their professional identity and basic principles of adult learning. It also investigated the relevance between the development of intercultural competence and professional development options related to the context of transformative learning. The research was based on a methodological triangulation, utilizing questionnaire completed by 211 educators who teach Greek as a second or foreign language, observation of 20 teaching groups, interviews with trainers and trainees sample of the above mentioned groups (23 and 47 interviews respectively) and participatory observation of the meetings and the distance conversation of a voluntary structured group formed by 18 trainers . The research data illustrate that monocultural views in relation to the target of teaching a second language, as well as management of cultural frames of reference, are common for the majority of trainers. These educators adopt frontal teaching educational practices, while at the same time the distinction between learners 'with' and 'without ' culture leads a number of trainers into intense negative emotions and practices of devaluation of certain groups of learners. The group of educators that appear open to assumptions’ negotiation seems to be a minority (approximately 20-25 %). These educators keep a distance from "consolidated assumptions" and create spaces of dialogue and critical reflection, that may have a transformational effect. They treat students as active co-creators of knowledge and adopt a greater degree of participatory training techniques, while seeking and utilizing feedback from students and “critical friends”, combined with introspection practices, as elements of their professional development. From the research data emerges, finally, the compatibility of the methodology for the development of intercultural competence and the methodology that leads to transformative learning, in terms of characteristics such as experiential orientation and focus on treatment of the assumptions and the emergence of feelings that accompany assumptions.

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της επίδρασης των εφαρμοζόμενων διδακτικών στρατηγικών για την διδασκαλία της Χρηματοοικονομικής στη διαμόρφωση των μαθησιακών στρατηγικών των φοιτητών και στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων κριτικής σκέψης, με την χρησιμοποίηση της οικονομετρικής τεχνικής της quantile regression (QR). Η επισκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας καθώς και η έρευνα για την παρούσα διατριβή δείχνουν, αφενός ότι στους συγγενείς επιστημονικούς χώρους της Οικονομικής, της Χρηματοοικονομικής και της Λογιστικής εφαρμόζονται διδακτικές στρατηγικές που βασίζονται στη μέθοδο των διαλέξεων και φαίνεται να επηρεάζουν την διαμόρφωση των μαθησιακών στρατηγικών και αφετέρου ότι η χρησιμοποίηση διδακτικών στρατηγικών ενεργού εμπλοκής των φοιτητών στην μάθηση μπορεί πράγματι να επηρεάζει τη διαμόρφωση των μαθησιακών στρατηγικών και να συμβάλλει στην ανάπτυξη δεξιοτήτων κριτικής σκέψης. Από την ως άνω επισκόπηση έχει καταφανεί ότι η στατιστική ανάλυση των ως άνω επιδράσεων στηρίζεται, κατά το πλείστον, σε υπολογισμό συντελεστών συσχέτισης, σε ανάλυση της διακύμανσης καθώς και στην χρησιμοποίηση της κλασικής παλινδρόμησης. Η διαμόρφωση των μαθησιακών στρατηγικών εκτιμάται μέσα από την διαμόρφωση των τρόπων και τύπων μάθησης των φοιτητών, με τη χρησιμοποίηση του Learning Style Inventory (LSI) του Kolb και του Learning Styles Questionnaire (LSQ) των Honey και Mumford. Με το LSI (που χρησιμοποιήθηκε και στις δυο φάσεις της έρευνας) εκτιμάται η προτίμηση προς τέσσερεις τρόπους μάθησης (Απτή Εμπειρία, Στοχαστική Παρατήρηση, Αφηρημένη Αντίληψη Εννοιών και Ενεργός Πειραματισμός), με βάση τους οποίους προκύπτουν τέσσερεις τύποι μάθησης (Αποκλίνων, Αφομοιωτικός, Συγκλίνων και Διευκολύνων). Για την εκτίμηση του επιπέδου ανάπτυξης των δεξιοτήτων κριτικής σκέψης των φοιτητών, χρησιμοποιείται το California Critical Thinking Skills Test (CCTST), δημιουργημένο από τον Peter Facione με βάση τα συμπεράσματα της Delphi Report (American Philosophical Association). Το CCTST εκτιμά πέντε επιμέρους δεξιότητες κριτικής σκέψης (Ανάλυση, Αξιολόγηση, Συμπερασμός, Επαγωγικός και Απαγωγικός Συλλογισμός) καθώς και την συνολική ικανότητα στις δεξιότητες κριτικής σκέψης. Η έρευνα δια την συγκέντρωση παρατηρήσεων διενεργήθηκε σε δυο φάσεις: στην πρώτη εκτιμήθηκαν μόνο οι τρόποι και τύποι μάθησης με τη χρήση των LSQ και LSI και στην δεύτερη εκτιμήθηκαν οι τρόποι και τύποι μάθησης με τη χρήση μόνο του LSI καθώς και οι δεξιότητες κριτικής σκέψης με τη χρήση του CCTST. Η στατιστική ανάλυση των δεδομένων της έρευνας στηρίζεται στη χρησιμοποίηση του οικονομετρικού μοντέλου της quantile regression (QR), με το οποίο μπορούν να υπολογιστούν συντελεστές ακόμη και για τα 99 εκατοστημόρια της κατανομής της εξαρτημένης μεταβλητής, αυξάνοντας θεαματικά την αντλούμενη πληροφόρηση, έναντι της κλασικής παλινδρόμησης. Προκύπτει έτσι ένα σημαντικό ερμηνευτικό πλεονέκτημα, το οποίο φωτίζει την επίδραση που ασκείται σε όλο το εύρος της κατανομής και συμβάλλει στην εκτενέστερη και βαθύτερη κατανόηση των ασκούμενων επιδράσεων. Αυτή η δυνατότητα έχει κατ’ εξοχήν σημασία στην ερμηνεία της αλλαγής της προτίμησης από τον έναν τρόπο μάθησης στον διαμετρικά αντίθετό του και την ενδιάμεση κατάσταση της ισορροπημένης μάθησης, για κάθε μια από τις δυο διαστάσεις μάθησης του μοντέλου Εμπειρικής Μάθησης του Kolb. Η QR χρησιμοποιείται επίσης για την έρευνα της επίδρασης των διαμορφωμένων τρόπων και τύπων μάθησης στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων κριτικής σκέψης. Θεωρητικά υποστηρίζεται ότι ο Συγκλίνων μαθήτυπος του μοντέλου του Kolb υπερτερεί στην επίδοση στις δεξιότητες κριτικής σκέψης, υπόθεση που δεν τεκμηριώνεται στην περίπτωση που αναπτύσσεται ισορροπημένη προτίμηση προς τους τέσσερεις τρόπους μάθησης. Οι εν λόγω επιδράσεις τεκμηριώνονται με την ανάλυση των δεδομένων από την πειραματική εφαρμογή διδακτικού μοντέλου ενεργού εμπλοκής των φοιτητών στην διαδικασία διδασκαλίας-μάθησης της Χρηματοοικονομικής με τη χρήση της QR. Τα βασικά συμπεράσματα της παρούσας διατριβής είναι τα εξής: α) Το μαθησιακό περιβάλλον που διαμορφώνεται από την εκάστοτε εφαρμοζόμενη διδακτική στρατηγική επιδρά διαφορετικά σε κάθε τμήμα της κατανομής της εξαρτημένης μεταβλητής. β) Η ανάπτυξη ισορροπημένης προτίμησης προς τους τρόπους μάθησης είναι επωφελέστερη, έναντι της επιλεκτικής προτίμησης, για την ανάπτυξη δεξιοτήτων κριτικής σκέψης. γ) Η διάδραση που αναπτύσσεται μεταξύ των φοιτητών σε ομάδες που απαρτίζονται από διαφορετικούς τύπους μάθησης ασκεί σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη ισορροπημένης μάθησης και στη βελτίωση του επιπέδου των δεξιοτήτων κριτικής σκέψης. δ) Η εκτίμηση πολλών συντελεστών παλινδρόμησης με την χρήση της QR διευρύνει σημαντικά την ερμηνεία των επιδράσεων των ανεξάρτητων στις εξαρτημένες μεταβλητές, έναντι άλλων απλών στατιστικών μέτρων καθώς και της κλασικής παλινδρόμησης. ε) Στον τομέα της διδασκαλίας στον επιστημονικό χώρο της Χρηματοοικονομικής στην Ελλάδα, η παρούσα εργασία είναι μοναδική και πρωτότυπη και η συμβολή της είναι καθολική, αναδεικνύοντας ταυτόχρονα ένα οικονομετρικό μοντέλο – την QR – σε ερμηνευτικό εργαλείο των σχέσεων που αναπτύσσονται στην διδακτική πράξη. / The aim of this dissertation is the study of the effect of the implemented teaching strategies in Finance teaching on the formation of students’ learning strategies and development of critical thinking skills, by using the econometric model of quantile regression (QR). The review of the relevant literature, as well as the research for this dissertation show that on the one hand the implemented teaching strategies in the related disciplines of Economics, Finance and Accounting are mainly based on the use of the lecture method and seem to affect the formation of students’ learning strategies and on the other hand the use of teaching strategies that involve students in the teaching-learning process may affect the formation of students’ learning strategies and contribute to the development of critical thinking skills as well. The literature review also shows that statistical analysis of effects is mostly based on correlation coefficients and analysis of variance, as well as the use of traditional regression. The formation of students’ learning strategies is estimated through student learning styles and types, by the use of Kolb’s Learning Style Inventory (LSI) and Honey & Mumford’s Learning Styles Questionnaire (LSQ). By the use of the LSI (which has been used in both phases of the relative research), student preferences towards four learning styles (Concrete Experience, Reflective Observation, Abstract Conceptualization and Active Experimentation) are estimated. Based on the relevant preference for two consecutive learning styles, in the order depicted above, four learning types may occur: Divergers, Assimilators, Convergers, and Accommodators. The California Critical Thinking Skills Test (CCTST) is used for estimating the level of development of students’ critical thinking skills. This instrument has been developed by Peter Facione and is based on the results and recommendations of the Delphi Report of the American Philosophical Association. The CCTST estimates five discrete critical thinking skills, namely Analysis, Evaluation, Inference, Induction and Deduction and the overall critical thinking skills ability as well. The research for the collection of data has been carried out in two phases. In the first phase the LSQ and LSI instruments have been used for the estimation of students’ learning styles and types and in the second phase the LSI has been used for the estimation of students’ learning styles and types and the CCTST for the estimation of students’ critical thinking skills. The statistical analysis of the research data is based on the use of the econometric model of the quantile regression (QR), by which coefficients for as many as 99 percentiles of the dependent variable can be computed. In this way derived information is extremely richer than that derived by using traditional regression. This renders a significant explanatory advantage, which sheds light of the impact on the whole distribution of the dependent variable and thus it contributes to the more comprehensive and deeper understanding of the caused effect. This capability is especially important for explaining the change in the preference from one learning style to its diametrically opposite one and the interim situation of balanced learning, for each of the two dimensions of learning of Kolb’s Experiential Learning Model. QR is also used for the exploration of the impact of the formed learning styles and types on the development of critical thinking skills. Theory suggests that the Converging learning type of Kolb’s model beats the other three in critical thinking skills performance, but this suggestion is not corroborated in the case that a balanced preference towards all four learning styles is developed. The aforementioned impact is documented by the analysis of data rendered by the experimental implementation of a teaching strategy of active engagement of students in the teaching-learning process in Finance teaching, by using the QR. Basic results of this dissertation are as follows: a) The learning environment develop by the implemented teaching strategy has a different impact on each segment of the distribution of the dependent variable. b) The development of balanced preference towards the learning styles is more beneficial for critical thinking skills development than selective preference. c) The developed interactivity between students in groups made up by different learning types has a significant effect on developing balanced learning and on the improvement of the level of critical thinking skills development. d) The use of the Quantile Regression and the computation of many regression coefficients expands significantly the explanatoty potential about the impact of the independent variables on the dependent ones, against other simple statistical metres as well as traditional regression. e) Regarding the teaching endeavors of instructors in the area of Finance in Greece, this dissertation is unique and original and contributes in a total sense, while it simultaneously highlights the advantages of an econometric model – the QR – as an hermeneutic instrument for the relationships development in the teaching process.

Η παρούσα διατριβή έχει ως σκοπό της, πρώτον, την ανάκτηση συντακτικής πληροφορίας (αναγνώριση συμπληρωμάτων ρημάτων, ανάκτηση πλαισίων υποκατηγοριοποίησης (ΠΥ) ρημάτων, αναγνώριση των ορίων και του είδους των προτάσεων) αυτόματα μέσα από ελληνικά και αγγλικά σώματα κειμένων με την χρήση ποικίλων και καινοτόμων τεχνικών μηχανικής μάθησης και, δεύτερον, την θεωρητική περιγραφή της ελληνικής σύνταξης μέσω τυπικών γλωσσολογικών φορμαλισμών, όπως η γραμματική Ενοποίησης και η γραμματική Φραστικής Δομής Οδηγούμενη από τον Κύριο Όρο. Η διατριβή κινήθηκε πάνω στους εξής καινοτόμους άξονες: 1. Η προεπεξεργασία των σωμάτων κειμένων βασίστηκε σε ελάχιστους γλωσσολογικούς πόρους για να είναι δυνατή η μεταφορά των μεθόδων σε γλώσσες φτωχές σε υποδομή. 2. Η αντιμετώπιση του θορύβου που υπεισέρχεται στα δεδομένα εξ αιτίας της χρήσης ελάχιστων πόρων πραγματοποιείται με Μονόπλευρη Δειγματοληψία. Εντοπίζονται αυτόματα παραδείγματα δεδομένων που δεν προσφέρουν στην μάθηση και αφαιρούνται. Τα τελικά δεδομένα είναι πιο καθαρά και η απόδοση της μάθησης βελτιώνεται πολύ. 3. Αποδεικνύεται η χρησιμότητα της εξαχθείσας πληροφορίας. Η χρησιμότητα των συμπληρωμάτων φαίνεται από την αύξηση της απόδοσης της διαδικασίας ανάκτησης ΠΥ με την χρήση τους. Η χρησιμότητα των εξαγόμενων ΠΥ φαίνεται από την αύξηση της απόδοσης ενός ρηχού συντακτικού αναλυτή με την χρήση τους. 4. Οι μέθοδοι εφαρμόζονται και στα Αγγλικά και στα Ελληνικά για να φανεί η μεταφερσιμότητά τους σε διαφορετικές γλώσσες και για να πραγματοποιηθεί μια ενδιαφέρουσα σχετική σύγκριση ανάμεσα στις δύο γλώσσες. Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά, συγκρίσιμα με, και σε πολλές περιπτώσεις καλύτερα από, προσεγγίσεις που χρησιμοποιούν εξελιγμένα εργαλεία προεπεξεργασίας. / The thesis aims firstly at the acquisition of syntactic information (detection of verb complements, acquisition of verb subcategorization frames (SF), detection of the boundaries and the semantic type of clauses) automatically from Modern Greek and English text corpora with the use of various state-of-the-art and novel machine learning techniques, and, secondly, at the theoretical description of the Greek syntax through formal grammatical theories like Unification Grammar and Head-driven Phrase Structure Grammar. The thesis has been based on the following novel axes: 1. Corpus pre-processing has been limited to the use of minimum linguistic resources to ensure the portability of the presented methodologies to languages that are poorly equipped with resources. 2. Due to the low pre-processing level, a significant amount of noise appears in the data, which is dealt with One-sided Sampling. Examples that do not contribute to the learning process are detected and removed. The final data set is clean and learning performance improves significantly. 3. The importance of the acquired information is proven. The importance of complements is shown by the improvement in the performance of the SF acquisition process after the incorporation of complement information. The importance of the acquired SF lexicon is shown by its incorporation in a shallow syntactic parser and the increase of the performance of the latter. 4. The methods are applied on Modern Greek and on English to show their portability across different languages and to allow for an interesting rough comparison between the two languages. The results are very satisfactory, comparable to, and in some cases better than, approaches utilizing sophisticated resources for pre-processing.

Σκοπός της μελέτης ήταν η ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός προγράμματος πολυμέσων για την εκμάθηση των φυσικών αρχών της μαγνητικής τομογραφίας από μεταπτυχιακούς φοιτητές της Ιατρικής Φυσικής του Πανεπιστημίου της Πάτρας. Η ανάπτυξη του εκπαιδευτικού προγράμματος έγινε με την χρήση κατάλληλου προγράμματος συγγραφής πολυμέσων. Δεκαοχτώ μεταπτυχιακοί φοιτητές της Ιατρικής Φυσικής κατατάχτηκαν τυχαία σε δύο ομάδες, την ομάδα των υπολογιστών και την ομάδα του βιβλίου. Όλοι οι συμμετέχοντες αξιολογήθηκαν με ένα τεστ με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 2 εβδομάδες πριν την αρχή των παραδόσεων, στο τέλος των παραδόσεων και ένα μήνα μετά το τέλος των παραδόσεων. Επιπλέον συμπλήρωσαν ερωτηματολόγια για την αξιολόγηση των στάσεων και πεποιθήσεων τους σχετικά με την χρήση υπολογιστών στην εκπαίδευση. Οι βαθμολογίες των δύο ομάδων συγκρίθηκαν με την βοήθεια της στατιστικής δοκιμασίας ANOVA. Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα που αναπτύχτηκε αποτελείται από 6 ενότητες για την διδασκαλία πολύπλοκων φυσικών αρχών MRI με την βοήθεια animation. Κάθε ενότητα περιλαμβάνει ένα τεστ και οι επιδόσεις των χρηστών μπορούν να καταγραφούν και να αναλυθούν με ένα ξεχωριστό πρόγραμμα. Στην ενότητα που χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση οι φοιτητές της ομάδας με τους υπολογιστές πέτυχαν στατιστικά υψηλότερους βαθμούς (Μ=80.5, SD=9.4) από τους σπουδαστές με το βιβλίο (M=61.3, SD=12.5, p=.003). Επιπλέον οι φοιτητές των υπολογιστών φαίνεται να εκτιμούν περισσότερο την εκμάθηση μέσω της χρήσης υπολογιστών συγκριτικά με τους σπουδαστές της ομάδας του βιβλίου (p=.230). Οι απόψεις των φοιτητών για την επέκταση της χρήσης των πολυμέσων στην ιατρική φυσική εστιάζονται σε θέματα σχετικά με τα κίνητρα, τις εκπαιδευτικές δυνατότητες και την αξία του περιεχομένου. Τα αναφερθέντα μειονεκτήματα ήταν ελάχιστα, και ήταν επικεντρωμένα κυρίως σε τεχνικά θέματα και σε μαθησιακές δυσκολίες. Η εκπαίδευση με χρήση πολυμέσων είναι χρήσιμη και επικουρική μέθοδος για την εκμάθηση των φυσικών αρχών MRI από μεταπτυχιακούς φοιτητές. Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η χρήση κατάλληλων προγραμμάτων πολυμέσων βελτιώνει την κατανόηση πολύ περισσότερο συγκριτικά με παραδοσιακές μεθόδους μάθησης. / The objectives of this study were to develop and evaluate an interactive multimedia computer based instructional package in MRI physics and to provide first year medical physics postgraduate students of University of Patras with an interactive means of self-study and self-evaluation. An authoring system was used to develop the courseware package. Eighteen postgraduate medical physics students were prospectively, randomly assigned to receive instruction on the same topic from a textbook and an interactive computer module. Participants were evaluated by a multiple choice test 2 weeks before the lectures, at the end of the lectures and by a retention test 1 month after the end. They also completed questionnaires to elicit their attitudes toward the two instructional methods. Mean test scores of the textbook and computer groups were compared by means of analysis of variance. The developed MRI program is a suite of 6 interactive modules designed to dynamically teach complex MRI concepts using media-rich animations. All modules include a quiz and since patterns of use by student can be recorded a Log Decryption utility and a Log Reader utility was also developed. The tested module demonstrated that students in the computer group (M=80.5, SD=9.4) scored significantly higher on their post-test when compared with the textbook group (M=61.3, SD=12.5, p=.003). Furthermore students in the computer group seem to appreciate multimedia modules more compared to textbook students (p=.003). There were no differences noted between method of instruction and learner satisfaction (p=.230). Students’ rationale for expanding the use of multimedia in physics education seemed to focus on issues concerning motivation, instructional capabilities and content value. The disadvantages reported were few, their prevalence considerably small, especially after the intervention and were mostly focused on technical issues and some difficulties in learning. Computer aided instruction is a useful and effective aid for teaching MRI principles to postgraduate students. The study demonstrated that the inclusion of properly designed multimedia modules enhance conceptual understanding far more than do traditional methods.

Στόχος: Η νόσος του Alzheimer (ΝΑ) είναι η πιο κοινή μορφή άνοιας, η παθολογία της οποίας χαρακτηρίζεται εν μέρει από την εναπόθεση ινιδίων που σχηματίζονται από την αμυλοειδική πρωτεΐνη β (Αβ), τα οποία οδηγούν στην καταστροφή των χολινεργικών νευρώνων, πρωτίστως στον εγκεφαλικό φλοιό και τον ιππόκαμπο. Η εκτεταμένη αυτή απώλεια των νευρώνων είναι προοδευτική και έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή γνωστικών εγκεφαλικών λειτουργιών και τη δημιουργία σοβαρότατης, μη αναστρέψιμης άνοιας. Η Αβ-επαγόμενη τοξικότητα συνοδεύεται από ποικίλα γεγονότα, συμπεριλαμβανομένου του οξειδωτικού στρες (O.S) το οποίο χαρακτηρίζεται από αύξηση των επιπέδων των ενεργά αντιδρώντων ειδών οξυγόνου (ROS) όπως το Η2Ο2. Έρευνες αναφέρουν ότι οι τοξικοεπαγόμενες κυτταρικές βλάβες, συνεισφέρουν σημαντικά στην νευροτοξικότητα και την παθολογία της ΝΑ. Με τα πρόσφατα δεδομένα να υποδηλώνουν άμεση συσχέτιση της ΝΑ με την εναπόθεση της Αβ, το οξειδωτικό στρες και την απώλεια της χολινεργικής διαβίβασης, το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας έχει στραφεί, είτε στην ενίσχυση της αντιοξειδωτικής άμυνας του οργανισμού, είτε στη ρύθμιση του μεταβολισμού της αμυλοειδικής προ-πρωτεΐνης ΑΡΡ προς το μη-αμυλοειδογενές μονοπάτι καθώς επίσης και προς την ενίσχυση των μνημονικών διεργασιών. Τα φυσικά προϊόντα αποτελούν πηγή χρήσιμων φαρμακευτικών σκευασμάτων (π.χ. η γαλανταμίνη είναι ένα από τα εγκεκριμένα φαρμακευτικά σκευάσματα για τη ΝΑ) τα συστατικά των οποίων αποτελούν έναυσμα για το σχεδιασμό αποτελεσματικότερων φαρμάκων, σε σχέση κυρίως με τις ανεπιθύμητες δράσεις. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον μεταξύ των φυτών για τον ελλαδικό χώρο έχει το φυτό Crocus sativus L., το οποίο καλλιεργείται στο χωριό Κρόκος της Κοζάνης για τους κόκκινους στύλους του, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη διατροφή ως άρτυμα (κρόκος ή σαφρόν). Ο κρόκος, πέραν των ιδιοτήτων του ως καρύκευμα, αποτελεί ένα φυτικό σκεύασμα με σημαντικές ιατρικές ιδιότητες, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί κατά κόρον στην παραδοσιακή ιατρική. Οι στύλοι του κρόκου περιέχουν ασυνήθιστα υδρόφιλα καροτενοειδή, τις κροκίνες, οι οποίες είναι γλυκοζίτες της κροκετίνης. Σκοπός της συγκεκριμένης διατριβής ήταν η μελέτη των νευροπροστατευτικών μηχανισμών των συστατικών των στύλων του φυτού Crocus sativus και άλλων ενδημικών ειδών Crocus με έμφαση στη νόσο του Alzheimer. To εκχύλισμα των στύλων του C. sativus (CSE) και τα συστατικά του, καθώς και άλλα ενδημικά είδη Crocus χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση: (α) των αντιοξειδωτικών τους ιδιοτήτων και της επίδρασης τους στη συσσωμάτωσης της Αβ, τόσο in vitro, όσο και σε κυτταρικές καλλιέργειες (SH-SY5Y, HEK293, CHOAPP770) και (β) των μνημονικών διεργασιών, της οξειδωτικής κατάστασης του εγκεφάλου και της ενεργότητας της ακετυλοχολινεστεράσης (AChE) ενήλικων και γηραιών αρσενικών Balb-c μυών μετά από ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση CSE (7-ημερών) (30 & 60 mg/Kg βάρος σώματος) (n = 9/ομάδα). Μεθοδολογία: Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες του εκχυλίσματος των στύλων προσδιορίστηκαν με εκτίμηση της ισοδύναμης με το Trolox ικανότητας να δεσμεύει ελεύθερες ρίζες (TEAC) και της ικανότητας αναγωγής του σιδήρου (FRAP), ενώ η επίδραση των φυτικών εκχυλισμάτων στη συσσωμάτωση ινιδίων της Αβ μελετήθηκε με ηλεκτροφόρηση σε πηκτή πολυακρυλαμιδίου παρουσία δωδεκυλοθειικού νατρίου (SDS-PAGE), τη μέθοδο της θειοφλαβίνης Τ και της δέσμευσης σε DNA. Η επίδραση των φυτικών εκχυλισμάτων στο μεταβολισμό της ΑΡΡ πραγματοποιήθηκε τόσο στα κυτταρικά πρωτεϊνικά εκχυλίσματα, όσο και στο θρεπτικό μέσο μετασχηματισμένων CHO κυττάρων (CHOAPP770), με ανάλυση κατά Western και με ανοσοκατακρήμνιση, ενώ οι επιπτώσεις του H2O2-επαγόμενου οξειδωτικού στρες, προσδιορίστηκαν με μέτρηση της κυτταρικής ζωτικότητας (ΜΤΤ assay), των επιπέδων ελευθέρων ριζών (DCF-DH2 assay) και της ενεργότητας της κασπάσης-3. Η αξιολόγηση της συμπεριφοράς των πειραματοζώων, πραγματοποιήθηκε με το τεστ παθητικής αποφυγής. Η μελέτη της αντιοξειδωτικής/αντι-αποπτωτικής δράσης των φυτικών εκχυλισμάτων σε ενήλικες και γηραιούς μύες πραγματοποιήθηκε σε ολικό εγκεφαλικό ομογενοποίημα και εκτιμήθηκε υπολογίζοντας την ικανότητα αναγωγής του σιδήρου (FRAP), των συγκεντρώσεων του ασκορβικού οξέος, της γλουταθειόνης, της μηλονικής διαλδεϋδης και της κασπάσης-3. Η μελέτη της πιθανής ανασταλτικής δράσης των εκχυλισμάτων στην ενεργότητα της AChE μελετήθηκε με τη μέθοδο του Ellman, ενώ ο τύπος αναστολής, προσδιορίστηκε με κινητικές μελέτες. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι, in vitro, τα εκχυλίσματα των στύλων των ειδών Crocus παρουσίασαν υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα από αυτή της τομάτας και του καρότου, καθώς και σημαντική δοσο- και χρονο-εξαρτώμενη ανασταλτική επίδραση στη δημιουργία ινιδίων της Αβ. Η trans-κροκίνη-4, ο διγεντιοβιοζυλ-εστέρας της κροκετίνης, το κύριο καροτενοειδές συστατικό του εκχυλίσματος των στύλων, προκάλεσε αναστολή της συσσωμάτωσης της Αβ ακόμη και σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις από αυτή της διμεθυλοκροκετίνης (ένα συνθετικό ανάλογο της κροκετίνης το οποίο δεν φέρει σάκχαρα στα άκρα του), υποδηλώνοντας έτσι ότι η δράση των καροτενοειδών ενισχύεται από την παρουσία των σακχάρων. Εν συγκρίσει με τον C. sativus, ο C. boryi και ο C. niveus παρουσίασαν πολύ πιο ισχυρή αντιαμυλοειδική δράση, γεγονός που πιθανότατα να οφείλεται στη διαφορετική σύσταση τους. Στις κυτταρικές καλλιέργειες, τα αποτελέσματα ελέγχου του μεταβολισμού της ΑΡΡ με ανοσοαποτύπωση κατά Western, έδειξαν ότι μόνον το ολικό εκχύλισμα των στύλων του C. sativus, καθώς και η σαφρανάλη, μια εκ των επιμέρους συστατικών του, αύξησε τα επίπεδα έκκρισης των αμυλοειδικών (sAPPβ) και μη-αμυλοειδικών (sAPPα) μορφών της ΑΡΡ, στο θρεπτικό μέσο καλλιέργειας των CHOAPP770 κυττάρων. Η trans-κροκίνη-4 αύξησε τα επίπεδα έκκρισης των sAPPβ, γεγονός που υποδηλώνει την πιθανή εμπλοκή των μονάδων σακχάρων στη διαδικασία της αμυλοειδογένεσης. Δεν παρατηρήθηκε καμία μεταβολή στα επίπεδα έκφρασης της ολικής πρωτεΐνης (holoAPP), γεγονός που υποδηλώνει ότι η αύξηση των sAPPα/β στο θρεπτικό μέσο μπορεί να οφείλεται στη μετατόπιση της ισορροπίας του μεταβολισμού της ΑΡΡ προς το μονοπάτι της α- ή της β-εκκριτάσης. Επιπροσθέτως, ανοσοκατακρήμνιση της Αβ έδειξε ότι παρουσία των φυτικών εκχυλισμάτων, καμία μεταβολή δεν παρατηρήθηκε ούτε και στην αμυλοειδογένεση, στο σχηματισμό δηλαδή συσσωμάτων της Αβ, μεγάλου μοριακού βάρους, παρά την τάση προς αύξηση του p3 υπολείμματος. Η αύξηση που παρατηρήθηκε στην παραγωγή των διμερών δομών της Αβ παρουσία των συστατικών του C. sativus, εν συγκρίσει με τα ολικά εκχυλίσματα των στύλων των ειδών Crocus, υποδηλώνει ότι τα καροτενοειδή εμπλέκονται κατά κάποιον τρόπο στην διαδικασία της αμυλοειδογένεσης, ενισχύοντας τη δημιουργία και σταθερότητα των διμερών. Επώαση των κυττάρων με H2O2 οδήγησε σε μείωση της κυτταρικής ζωτικότητας, η οποία συνοδεύτηκε και από αύξηση των επιπέδων των ROS και ενεργοποίηση της κασπάσης-3. Τα ανωτέρω, αντιστράφηκαν πλήρως, ύστερα από επώαση των SH-SY5Y κυττάρων με εκχυλίσματα από τα τρία είδη Crocus, με τον C. sativus να είναι αποτελεσματικότερος όλων, ενώ εξίσου αποτελεσματικά ήταν και τα επιμέρους συστατικά του C. sativus, με το βαθμό αποτελεσματικότητας να διαμορφώνεται ως εξής: CRT≥Σαφρανάλης ακόμη και στις υψηλές συγκεντρώσεις Η2Ο2. Στην HEK293 κυτταρική σειρά, η συγχορήγηση της CRT και της σαφρανάλης με διαβαθμιζόμενες συγκεντρώσεις Η2Ο2, οδήγησε σε προστασία έναντι του Η2Ο2-επαγόμενου οξειδωτικού στρες και της παραγωγής ROS, εν αντιθέσει με το ολικό εκχύλισμα κρόκου, το οποίο δεν επέδειξε προστατευτική δράση. Τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι τα επιμέρους συστατικά του C. sativus προστάτευσαν έναντι της κυτταροτοξικότητας του H2O2 σε όλα τα κυτταρικά συστήματα, μέσω μείωσης του οξειδωτικού φορτίου και της παραγωγής ROS. Αντιθέτως, επώαση των υπό μελέτη φυτοχημικών σε κυτταρικό σύστημα επιβαρυμένο με Αβ (μετασχηματισμένη CHO κυτταρική σειρά) προκάλεσε επιμέρους επιδείνωση της Η2Ο2-επαγόμενης τοξικότητας. Παρόλα αυτά, η χορήγηση κρόκου οδήγησε σε αύξηση των κυτταρικών επιπέδων της GSH, ενώ εξίσου σημαντική ήταν και η μείωση που παρατηρήθηκε στα επίπεδα της MDA, με το βαθμό αποτελεσματικότητας να διαμορφώνεται ως εξής: C. boryi=C. niveus=CRT≥Σαφρανάλης. Τα αποτελέσματα της χορήγησης CSE σε μύες έδειξαν στατιστικώς σημαντική βελτίωση στη μνήμη/μάθηση των ενηλίκων και γηραιών μυών. Παρατηρήθηκαν επίσης μειωμένα επίπεδα υπεροξείδωσης λιπιδίων και κασπάσης-3, αύξηση της συγκέντρωσης της ανηγμένης γλουταθειόνης και του ασκορβικού οξέος στον εγκέφαλο των μυών που τους χορηγήθηκε CSE. Επιπλέον, η δραστικότητα της διαλυτής σε άλας και σε απορρυπαντικό μορφής της AChE μειώθηκε στατιστικώς σημαντικά στους ενήλικες μύες μετά από χορήγηση CSE, σε αντίθεση με τους αντίστοιχους γηραιούς, όπου δεν παρατηρήθηκε καμία αλλαγή. Επιπροσθέτως, in vitro ανάλυση της ενεργότητας της AChE, έδειξε ότι παρουσία των απομονωθέντων κροκινών και της σαφρανάλης, παρατηρήθηκε δοσοεξαρτώμενη αναστολή της ενεργότητας του εν λόγω ενζύμου (μη-συναγωνιστική αναστολή) –όμοια με αυτή της γαλανταμίνης- εν αντιθέσει με το ολικό εκχύλισμα των στύλων των ειδών Crocus το οποίο δεν ήταν και τόσο δραστικό. Αυτός ο τύπος αναστολής υποδηλώνει ότι το σημείο πρόσδεσης τους βρίσκεται στο αλλοστερικό τμήμα του ενζύμου της AChE, το οποίο κατέχει, πιθανότατα, κύριο ρόλο και στη διέγερση της εναπόθεσης ινιδίων της Αβ. Συμπεράσματα: Η έλλειψη αποτελεσματικής θεραπείας έναντι της ΝΑ, κάνει τη χρήση φυτικών σκευασμάτων, πολλαπλών στόχων και με ισχυρές νευροπροστατευτικές ιδιότητες, να θεωρείται ως μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία, η οποία θα είναι αποτελεσματική έναντι των μηχανισμών που υπόκεινται των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, π.χ. του οξειδωτικού στρες, της συσσωμάτωσης των πρωτεϊνών, των συμπεριφορικών και μνημονικών αλλαγών κ.ά. Τα αποτελέσματα μας συγκλίνουν προς αυτή την κατεύθυνση, καθότι υποδηλώνουν την πιθανή χρήση των συστατικών των στύλων του C. sativus στην αναστολή της αμυλοειδογένεσης και της εναπόθεσης της Αβ στον ανθρώπινο εγκέφαλο, ενώ καταδεικνύουν, για πρώτη φορά, ότι η ευεργετική για τη μνήμη δράση που παρατηρήθηκε ύστερα από χορήγηση κρόκου στους ενήλικους και γηραιούς μύες, συσχετίζεται πιθανότατα με την υψηλή αντιοξειδωτική ικανότητα του εγκεφάλου και εν μέρει, την αναστολή της ενεργότητας της AChE (για την περίπτωση των ενηλίκων μυών). Παρόλα αυτά όμως, καμία αλλαγή δεν παρατηρήθηκε στα επίπεδα της AChE των γηραιών μυών, που είχαν λάβει εκχύλισμα κρόκου, παρά την ενίσχυση των αντιοξειδωτικών συστημάτων του οργανισμού, γεγονός που ενισχύει τη σπουδαιότητα της ενσωμάτωσης μιας υγιεινούς διατροφής για τη λειτουργία του εγκεφάλου, από την πρώιμη ενηλικίωση. Το γεγονός, όμως, ότι οι στύλοι του C. sativus αποτελούν μέρος της διατροφής μας ως άρτυμα (κρόκος, σαφράνι ή ζαφορά) μεγεθύνει την αξία αυτών των πειραματικών ευρημάτων αφού θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν άμεσα. Η ταυτοποίηση των κροκινών ως ένα από τα κύρια δραστικά φυτοχημικά θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών μέσων για τη νόσο του Alzheimer. Όμως, επιπρόσθετες μελέτες απαιτούνται προκειμένου να διερευνήσουμε την αποτελεσματικότητα αυτού του φυτικού εκχυλίσματος και των συστατικών του ως αντιαμυλοειδικά σκευάσματα. / Objective: Alzheimer’s disease (AD) is characterized pathologically by the deposition of amyloid-β (Aβ) peptide aggregates and neurofibrillary tangles, which lead to destruction of cholinergic neurons in the cerebral cortex and the hippocampus. That loss is progressive and results in profound memory disturbances and irreversible impairment of cognitive function. Aβ-induced toxicity is accompanied by a variegated combination of events, including oxidative stress (O.S) which is characterized by an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS), such as H2O2. Research indicates that cellular insults resulting from free radicals may be a major contributor to the neurotoxicity and pathology of AD. With recent findings suggesting links between AD, deposition of Aβ, O.S. and loss of cholinergic transmission, much attention has been devoted currently, either to antioxidant research or regulation of the amyloid precursor protein (APP) metabolism towards the non-amyloidogenic pathway, as well as to memory enhancing agents. Natural products are still a source of useful drugs (i.e. galanthamine, one of the approved therapies of AD) and of lead compounds for the design of more effective compounds with less side-effects. Of particular interest among the plants that grow in Greece, acquires the plant Crocus sativus, which is cultivated in Kozani, Greece, for its red-coloured styles, which are used as a spice (saffron). Saffron has been used for medicinal purposes for millennia. Its styles are a source of unusual polar carotenoids (crocins), i.e. mono- and di-glycosides of crocetin. The aim of the present study was to examine the possible neuroprotective mechnisms of Crocus sativus’ and other endemic Crocus species’ styles constituents, in relation to AD. In the present study, the Crocus sativus styles extract (CSE) and its constituents and other endemic Crocus species have been used to evaluate: (a) the antioxidant properties and effect on Aβ-aggregation both in vitro and in various cell culture systems (SHSY5Y, HEK293, CHOAPP770) and (b) learning and memory, brain oxidative status and acetylcholinesterase activity (AChE) of adult and aged, male Balb-c mice, after CSE intraperitoneal (7-days) administration (30 & 60 mg/kg body weight) (n= 9/group). Methodology: The in vitro antioxidant properties of the tested phytochemicals were determined by measuring the ferric-reducing antioxidant power (FRAP) and Trolox-equivalent antioxidant capacity (TEAC), while its effects on Aß-aggregation and fibrillogenesis were studied by SDS-PAGE, thioflavine T (ThT)-based fluorescence assay and DNA-shift binding assay. The effects of plant extracts on the regulation of APP processing in stably transfected CHO cells (CHOAPP770) was examined by Immunoprecipitation (IP)/Western blot. Measurements of cell viability and scavenging of ROS production after co-treatment with Η2Ο2 and various concentrations of plant extracts were performed by 3,(4,5-dimethylthiazol-2-yl)2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT), 2',7'-dichlorofluorescein (DCF) assays and determination of caspase-3 activity. Evaluation of rodent learning and memory was done by a double trial, step-through test. Mice were sacrificed on day 7 and the effects on the oxidant status and AChE of whole brain homogenates was studied by determination of FRAP, ascorbic acid concentration (colorimetric), malondialdehyde and glutathione levels (fluorometric) and by the Ellman’s reagent. Caspase-3 activity (colorimetric) was also determined. Results: In our in vitro study, the water:methanol (50:50, v/v) extracts of Crocus species were shown to possess good antioxidant properties, higher than those of tomatoes and carrots and inhibit Aß fibrillogenesis in a concentration and time-dependent manner. The main carotenoid constituent, transcrocin- 4 (TC4), the di-gentibiosyl ester of crocetin, inhibited Aß fibrillogenesis at lower concentrations than dimethylcrocetin (DMCRT, a synthetic analogue of crocetin, lacking its sugar components), revealing that the action of the carotenoid is enhanced by the presence of the sugars. In the cell culture system, results showed that CSE and safranal treatment significantly enhanced both the release of amyloidogenic/and non-amyloidogenic soluble forms of sAPPα and sAPPβ into the conditioned media of CHOAPP770 cells. Τrans-crocin-4 resulted in an increase in sAPPβ, indicating the possible implication of sugan units in the process of amyloidogenesis. No difference was observed in full-length APP indicating that the increase of sAPPα/β in the media may be related to a shift in the balance of APP metabolism towards the α- or β-secretase pathway, rather than due to an increase in the expression levels of cellular APP. In addition, immunochemical labelling of Aβ revealed a trend towards p3 production in the cell culture media treated with the tested compounds. Plant extracts had no effect on production of higher molecular mass Aβ species. The increase in Aβ dimmers observed in the presence of C. sativus constituents, in contrast to the crude Crocus styles extracts, was ascribed to the implication of carotenoids in the amyloidogenic process, resulting in the formation and stability of dimmers. Hence, any attenuation of Aβ fibrillogenesis that may have been observed was not because of an overall inhibition of Aβ production. Treatment of cells with H2O2 caused the loss of cell viability, which was associated with the elevation of ROS level and the activation of caspase-3. These phenotypes induced by H2O2, were totally reversed by the tested phytochemicals in the SH-SY5Y cell line, with C. sativus being the most effective. Its carotenoid constituents were equally effective, with CRT≥safranal, even at higher H2O2 concentrations. In HEK293 cell line, co-treatment of the cells with varying concentrations of H2O2, along with CRT and safranal, resulted in reduced H2O2–induced cytotoxicity and ROS production, in contrast to the crude extract of C. sativus, which was less effective. Based on these observations, it seems that in both cell lines tested, the carotenoid constituents of C. sativus reduced the H2O2-induced oxidative damage, probably by reducing oxidative stress and ROS production. In contrast, only moderate effects were observed in stably transfected CHO cells, where co-treatment of the cells with H2O2 and the tested phytochemicals resulted in additional cytotoxicity. However, incubation of this cell line with C. sativus resulted in an increase in GSH levels, followed by a decrease in the MDA values, with C. boryi & C. niveus being equally effective and more effective than CRT and safranal. Results in mice, showed that only the CSE (60 mg/kg)-treated adult and aged mice exhibited a significant improvement in learning and memory. CSE administration resulted also in reduced lipid peroxidation products, in higher total brain antioxidant activity and reduced caspase-3 activity of both adult and aged mice. Furthermore, AChE activity was significantly decreased in CSE-treated adult mice; while no alterations were observed in CSE-treated aged mice. Interestingly, analysis of the in vitro potency of pure crocin constituents for AChE inhibition revealed a dose-dependent inhibitory profile, in the order of CRT≥Safranal>DMCRT, which mimicked that of galanthamine. This suggests that these compounds bind to different loci of the aromatic gorge of AChE, which might be at (or satisfactory close to) the subsites of the aromatic gorge, which seems to play an important role in accelerating Aβ plaque deposition. Conclusions: The lack of an effective treatment against AD, along with our inability to alter the genetic pool, makes the use of plant extracts with potent multi-targets and neuroprotective actions, as ideal candidates against the underlying mechanisms that characterize neurodegenerative diseases, like oxidative stress, protein misfolding, behavioral/cognitive alterations etc. Our finding also point towards such direction by indicating the possible use of C. sativus styles constituents for inhibition of aggregation and deposition of Aβ in the human brain. They also showed, for the first time, that the significant cognitive enhancement observed after CSE administration in adult & aged mice is closely related to higher brain antioxidant properties and inhibition of AChE (in the case of adult mice). However, no alterations were observed in the brain AChE levels of aged mice stressing the importance of healthy diet and early nutritional intervention on brain function from adulthood to senescence, as it may prove to be a valuable asset in “quenching the fires” of oxidative stress in aging and perhaps in neurodegenerative diseases. The fact though that saffron, as a spice, is part of our nutrition provides additional value to our experimental results, which could be of immediate use. The identification of crocins as one of the most effective contained phytochemicals could, in the long term, be used as new therapeutic means against AD. However, additional studies are required in order to dealinate further the effectiveness of the current plant extract as a potent “anti-amyloidogenic drug.

Σε αυτή την Διπλωματική εργασία μελετήσαμε με ποιο τρόπο μπορούν να εφαρμοστούν οι διάφορες τεχνικές Εξόρυξης Γνώσης (Data Mining) στην εκπαίδευση. Αυτός ο επιστημονικός τομέας o οποίος ερευνά και αναπτύσσει τεχνικές προκειμένου να ανακαλύψει γνώση από δεδομένα τα οποία προέρχονται από την εκπαίδευση ονομάζεται Εξόρυξη Γνώσης από Εκπαιδευτικά Δεδομένα (Educational Data Mining –EDM. Στην εργασία αυτή εκτός από την θεωρητική μελέτη των αλγορίθμων και των τεχνικών που διέπουν την εξόρυξη γνώσης από δεδομένα γενικά, έγινε και μια λεπτομερέστερη μελέτη και παρουσίαση της κατηγορίας των αλγορίθμων κατηγοριοποίησης (Classification), διότι αυτοί οι αλγόριθμοι χρησιμοποιήθηκαν στην φάση της υλοποίησης/αξιολόγησης. Στην συνέχεια η εργασία επικεντρώθηκε στον τρόπο με τον οποίο μπορούν να εφαρμοστούν αυτοί οι αλγόριθμοι σε εκπαιδευτικά δεδομένα, τι εφαρμογές έχουμε στην εκπαίδευση, ενώ αναφερόμαστε και σε μια πληθώρα ερευνών που έχουν πραγματοποιηθεί πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο. Στην συνέχεια διερευνήσαμε την εφαρμογή τεχνικών κατηγοριοποίησης στην πρόγνωση της επίδοσης μαθητών Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στα μαθήματα της Γεωγραφίας Α’ και Β’ Γυμνασίου. Συγκεκριμένα υλοποιήσαμε και θα αξιολογήσαμε έξι αλγορίθμους οι οποίοι ανήκουν στην ομάδα των αλγορίθμων κατηγοριοποίησης(Classification) και είναι αντιπροσωπευτικοί των σημαντικότερων τεχνικών κατηγοριοποίησης. Από την οικογένεια των ταξινομητών με χρήση δένδρων απόφασης (Decision Tree Classifiers) υλοποιήσαμε τον J48, από τους αλγορίθμους κανόνων ταξινόμησης (Rule-based Classification ) τον Ripper, από τους αλγόριθμους στατιστικής κατηγοριοποίησης τον Naïve Bayes, από την μέθοδο των Κ πλησιέστερων γειτόνων (KNN) τον 3-ΝΝ, από την κατηγορία των τεχνητών νευρωνικών δικτύων τον Back Propagation και τέλος από τις μηχανές διανυσμάτων υποστήριξης (Support Vector Machines SVM) τον SMO (Sequental Minimal Optimazation). Όλες οι παραπάνω υλοποιήσεις και αξιολογήσεις έγιναν με το ελεύθερο λογισμικού Weka το οποίο είναι υλοποιημένο σε Java και το οποίο προσφέρει μια πληθώρα αλγορίθμων μηχανικής μάθησης για να κάνουμε εξόρυξη γνώσης. / In this work we will study the way the misc data mining techniques can be applied to the misc fields of the education. This new scientific field is commonly named Educational Data Mining. In this study we will study the theoretical analysis of the data mining techniques focussing to the classification techniques as those are the most commonly used for prediction purpose. We also intend to predict student performance in secondary education using data mining techniques. The data we collect are concerned the class of Geography and we apply to them six data mining models with the help of the open source machine learning software Weka. We use supervised machine learning algorithms from the Classification field (Decision Tree Classifiers, Rule-based Classification, Neural Networks, k-Nearest Neighbour Algorithm, Bayesian and Support Vector Machines). After we have evaluate the algorithms we build a java tool, that uses the 3-KNN algorithm, to help us predict the performance of a student at the end of the year.