Οι περισσότερες πληροφορίες που αφορούν μοριακούς μηχανισμούς πλαστικότητας στο κεντρικό νευρικό σύστημα, πηγάζουν από μελέτες συγκεκριμένων τύπων μακρόχρονης ενδυνάμωσης (LTP) και μακρόχρονης αναστολής (LTD), οι οποίοι εξαρτώνται από την ενεργότητα των υποδοχέων N-methyl-D-aspartate (NMDA) του γλουταμινικού οξέος. Αλλαγές στην φωσφορυλίωση των υποδοχέων NMDA από διάφορες κινάσες και φωσφατάσες διαμεσολαβούν ή και ρυθμίζουν την έκφραση του LTP και του LTD. Η οπτική αποστέρηση, όπως η εκτροφή πειραματόζωων στο σκοτάδι, επιμηκύνει την κρίσιμη περίοδο πλαστικότητας του οπτικού φλοιού. Οι υποδοχείς NMDA του γλουταμινικού οξέος, έχει αποδειχθεί ότι εμπλέκονται σημαντικά στην πλαστικότητα του οπτικού φλοιού. Η φωσφορυλίωση τους εμπλέκεται στη συναπτική πλαστικότητα μέσω της ρύθμισης της διακίνησης τους στην σύναψη και της έκφρασης τους στη επιφάνεια του κυττάρου, καθώς και μέσω της επίδρασης στη λειτουργία του ιοντικού διαύλου του υποδοχέα. Η σερίνη 1303 της υπομονάδας NR2B των υποδοχέων NMDA αποτελεί την κύρια περιοχή φωσφορυλίωσης από την CaM κινάση II και την PKC. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η συσχέτιση των μεταβολών του υποδοχέα NMDA, ο οποίος συμμετέχει σε φαινόμενα πλαστικότητας του εγκεφάλου, με την ευαίσθητη περίοδο καθορισμού της αρχιτεκτονικής του οπτικού φλοιού. Για το σκοπό αυτό εξετάσαμε τις μεταβολές της φωσφορυλίωσης της υπομονάδας NR2B των υποδοχέων NMDA σε επίμυες μετά από οπτική αποστέρηση για την περίοδο Ρ0-Ρ21 και Ρ0-Ρ30 (Ρ: postnatal day). Τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας δείχνουν ότι στον οπτικό φλοιό τα επίπεδα της φωσφορυλίωσης του καταλοίπου σερίνης 1303 της NR2B υπομονάδας των υποδοχέων NMDA αυξήθηκαν στις μεταγεννητικές ημέρες 21 και 30 (κατά 27% και 47% αντίστοιχα) στα πειραματόζωα που υπέστησαν οπτική αποστέρηση συγκριτικά με πειραματόζωα ίδιας ηλικίας των οποίων η εκτροφή πραγματοποιήθηκε σε ημερήσιο κύκλο 12 ώρες φως/ 12 ώρες σκοτάδι. Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν μια εξαρτώμενη από την εμπειρία ρύθμιση της φωσφορυλίωσης του καταλοίπου σερίνης 1303 της NR2B υπομονάδας των υποδοχέων NMDA . Υπάρχουν ενδείξεις ότι η φωσφωρυλίωση του καταλοίπου ser1303 της υπομονάδας NR2B του υποδοχέα NMDA μέσω της PKC ενισχύει τα NMDA-επαγώμενα ρεύματα (Liao et al., 2001). Επιπλέον μελέτες κατά την ανάπτυξη του οπτικού φλοιού επίμυων και μυών που έχουν υποστεί οπτική αποστέρηση (Carmignoto and Vicini, 1992; Yashiro et al. 2005) έχουν δείξει λειτουργικές μεταβολές του υποδοχέα NMDA και συγκεκριμένα ενίσχυση της διάρκειας του NMDA-επαγώμενου ρεύματος Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης προτείνουν ότι η φωσφορυλίωση της υπομονάδας NR2B του υποδοχέα NMDA μπορεί να είναι ένας από τους μοριακούς μηχανισμούς οι οποίοι ενέχονται στην λειτουργική μεταβολή του υποδοχέα NMDA, η οποία παρατηρείται κατά την ανάπτυξη του οπτικού φλοιού που έχουν υποστεί οπτική αποστέρηση. Τέλος, τα αποτελέσματα αυτά συμφωνούν και συμπληρώνουν την υπάρχουσα βιβλιογραφία που υποστηρίζει ότι η φωσφορυλίωση αποτελεί έναν από τους παράγοντες που συμβάλλουν στην πλαστικότητα. / Phosphorylation of ligand-gated ion channels is recognized as a potentially important mechanism for short and long-term modulation of ion-channel function. Ionotropic glutamate receptors mediate most excitatory neuronal transmission in the brain and play essential roles in the regulation of synaptic activity. Depending on their specific response to different pharmacological agents, ionotropic glutamate receptors are subdivided into N-methyl-D-aspartate (NMDA), α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) and kainate receptors. NMDA receptors are heteromultimers mainly consisting of the obligatory NR1 subunit in combination with NR2A-NR2D and NR3A-B subunits. Many serine/threonine phosphorylation sites have been identified in NMDA receptor subunits, which are substrates for several kinases. Phosphorylation of NMDA receptors mediate synaptic plasticity through regulation of synaptic trafficking and surface expression of these receptors, in addition to the effects on channel function. Phosphorylation on NR2B-Ser1303 is mediated by CaM kinase II and PKC. Visual deprivation has been a powerful tool for investigating the anatomical and physiological correlates of experience-dependent plasticity. Rearing in the dark during a developmentally sensitive period blocks the development of retinal circuitry. In visual cortex, dark-rearing prolongs the critical period for ocular dominance plasticity, reduces LTD and increases LTP, attenuates the maturation of NMDA receptors and attenuates the developmental increase in inhibition relative to excitation. To test the role of neurotransmitter receptor phosphorylation on visual system plasticity, we examined the effects of dark rearing on phosphorylation of NMDA receptor subunit NR2B in rat visual cortex. In visual cortex, we found that dark rearing rats from birth leads to an increase of the percentage of NR2B subunits of the NMDA receptor that are phosphorylated on Serine 1303. Increases in NR2B subunit phosphorylation in dark-reared rats were observed at both P21 (27%) and P30 (47%) which implies that modulation of NMDA subunit phosphorylation appears at the onset and continues during the critical period for ocular dominance plasticity in rats. Our results suggest that NR2B phosphorylation at Ser1303 is regulated by activity in rat visual cortex. There is evidence for PKC-mediated enhancement of NMDA receptor currents by direct phosphorylation of NR2B at Ser1303. Several studies have shown that visual deprivation increases the current duration of synaptic NMDA receptors. A putative molecular basis for this current enhancement could be the increased phosphorylation of NR2B subunit at ser1303.

Η εργασία μελέτησε την εισαγωγή της εκπαιδευτικής ρομποτικής στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση: την ένταξή της στο αναλυτικό πρόγραμμα και στις ειδικές συνθήκες ενός τυπικού περιφερειακού σχολείου με τη μορφή project που αναπτύσσεται στα πλαίσια της ευέλικτης ζώνης. Πρόκειται για μελέτη περίπτωσης με στοιχεία έρευνας δράσης κυρίως όσον αφορά την ανάπτυξη του project στα πλαίσια της ευέλικτης ζώνης. Κατά τη διάρκεια ανάπτυξης των 8 δραστηριοτήτων του project μελετήθηκαν οι αρχικές κατασκευές των μαθητών ως προς εμφάνιση, λειτουργικότητα, στιβαρότητα, χρήση δομικών στοιχείων και η εξέλιξη αυτών των κατασκευών κατά τη διδασκαλία. Μελετήθηκε επίσης ο προγραμματισμός των ρομποτικών κατασκευών δηλαδή η απόδοση συμπεριφοράς στις κατασκευές αυτές με τη βοήθεια του προγράμματος οπτικού προγραμματισμού robolab. / -

Κατά τη διάρκεια της διπλωματικής εργασίας μελετήθηκαν συστήματα οπτικού προσανατολισμού. Έγινε μελέτη των μεθόδων οπτικού προσανατολισμού που στηρίζονται στην επίλυση του προβλήματος της επιπολικής γεωμετρίας. Πιο συγκεκριμένα έγινε μελέτη των σύγχρονων μεθόδων επίλυσης του προβλήματος της επιπολικής γεωμετρίας (μέθοδοι 5,7 και 8 σημείων). Παράλληλα έγινε μελέτη αλγορίθμων RANSAC για να εξασφαλιστεί η σθεναρότητα του συστήματος. Τα παραπάνω συστήματα υλοποιήθηκαν σε βιβλιοθήκες λογισμικού σε γλώσσα C++ με δυνατότητα απευθείας χρήσης τους από το περιβάλλον Labview. Αντίστοιχη μελέτη, ανάπτυξη και υλοποίηση έγινε και για το σύστημα απόλυτου προσανατολισμού που χρησιμοποιεί σημεία με γνωστές συντεταγμένες. Στη συνέχεια τα συστήματα που αναπτύχθηκαν αξιολογήθηκαν με χρήση συνθετικών δεδομένων. Τέλος διεξήχθη πειραματική αξιολόγηση του συστήματος που αναπτύχθηκε με πραγματικά δεδομένα μέσω της χρήσης μιας πειραματικής διάταξης όπου η κάμερα είναι προσαρτημένη σε μία διάταξη Pan-Tilt, ενώ προτάθηκαν και τρόποι βελτίωσης της ακρίβειας του συστήματος οπτικού προσανατολισμού. / During the diploma thesis, vision-only navigational systems have been studied. Firstly, the epipolar geometry methods (5,7 and 8 points) have been studied in depth. Secondly, a RANSAC framework have been developed to ensure the robustness of the system’s measures. The above systems have been implemented, using the C++ programming language, into software libraries that can be used by the Labview enviroment. Moreover vision-only absolute orientation systems that use landmarks have been developed and implemented. Then the systems developed were evaluated using synthetic data. Finally the system that have been developed was evaluated with real data using an experimental setup where the camera is attached to a Pan-Tilt unit,and ways of improving the vision-only navigational system have been proposed.

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελεί η ανάπτυξη της πειραματικής Μεθόδου Διέγερσης Επιφανειακών Πλασμονίων (Surface Plasmon Resoanance, SPR) για τη μελέτη διεπιφανειακών φαινομένων και ειδικότερα των ιδιοτήτων ισορροπίας και της κινητικής της προσρόφησης πολυμερών και ολιγομερών στη διεπιφάνεια υγρού / στερεού. Στα πλαίσια της διατριβής, κατασκευάσθηκε εξ’ αρχής πειραματική διάταξη συντονισμού επιφανειακών πλασμονίων, η οποία χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη του φαινομένου της προσρόφησης. Παράλληλα αναπτύχθηκε θεωρητικό υπόδειγμα και υπολογιστικά εργαλεία ανάλυσης των πειραματικών μετρήσεων. Με τη χρήση της πειραματικής διάταξης μελετήθηκε η διαδικασία της προσρόφησης γραμμικών και αστεροειδών πολυμερών στη διεπιφάνεια υγρού / στερεού όπως επίσης και τασιενεργών ολιγομερών τα οποία σχηματίζουν Αυτό-οργανούμενα Μονομοριακά Στρώματα (Self Assembled Monolayers) σε επιφάνειες οξειδίου του αλουμινίου. Επιπλέον διερευνήθηκε η επίδραση της αρχιτεκτονικής των πολυμερικών αλυσίδων σε σχέση με την ικανότητά τους να αυτο-οργανώνονται σε στρώματα πολυμερικών ψηκτρών (polymer brushes). Τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίνονται με μετρήσεις οι οποίες έγιναν με τη μέθοδο ανάκλασης νετρονίων. Για την κατανόηση των μικροσκοπικών μηχανισμών που υπεισέρχονται κατά την αυτό-οργάνωση των πολυμερών, γίνεται χρήση θεωρητικών υποδειγμάτων κλίμακας και υπολογιστικών προσομοιώσεων Monte Carlo. Περαιτέρω, μέσω της χρήσης λεπτών στρωμάτων νανο-πορώδους αλουμίνας, προτείνεται μια νέα παραλλαγή της μεθόδου διέγερσης επιφανειακών πλασμονίων η οποία όπως αποδεικνύεται, αυξάνει την ευαισθησία της μεθόδου κατά μια τάξη μεγέθους, στην περίπτωση της ανίχνευσης της προσρόφησης ολιγομερών. Η διατριβή παρουσιάζει ολοκληρωμένα τη χρήση της μεθόδου διέγερσης επιφανειακών πλασμονίων για την αναλυτική μελέτη της προσρόφησης μορίων σε επιφάνειες. Η επέκταση της μεθόδου με τη χρήση νανο-δομημένων υλικών ανοίγει τον δρόμο για πλειάδα νέων εφαρμογών στο πεδίο της ανίχνευσης προσροφημένων μορίων από διαλύματα ιδιαίτερα χαμηλών συγκεντρώσεων. / The objective of the present PhD thesis is the development of the experimental Surface Plasmon Resonance (SPR) method, for the study of interfacial phenomena such as the equilibrium properties and kinetics of polymer and oligomer adsorption at the liquid / solid interface. For the purposes of this work a custom-made experimental apparatus has been build and used for the acquisition of SPR experimental results. A theoretical model and various computational tools were also developed for the analysis of the experimental data. With the aid of this apparatus, the adsorption process of linear and star-like polymers at the liquid / solid interface was studied together with the self-assembly of functional oligomer monolayers on alumina surfaces. In addition, the effect of different chain structure (molecular architecture) on the formation of polymer brush layers was investigated. The experimental results are compared with measurements by neutron reflectivity experiments. For the investigation of the microscopic mechanisms that are involved in the polymer self-assembly, scaling theoretical calculations and Monte Carlo computer simulations were performed. Furthermore, by the use of thin nano-porous alumina films, a new variation of the SPR method is proposed. It is demonstrated, that this improved method is characterized by over one order of magnitude higher sensitivity in the case of the detection of adsorbed oligomers. The present thesis describes in detail the use of the SPR method for the analytical study of molecular adsorption on surfaces. The improvement of the SPR technique by the use of nano-structured materials opens new prospects for many new applications in the field of molecular detection in very dilute solutions.

Οι ψηφιακές μορφές τέχνης είναι ένα είδος που περιλαμβάνει έργα τέχνης που δημιουργήθηκαν με τα νέα μέσα τεχνολογίας, συμπεριλαμβανομένης της ψηφιακής τέχνης, των γραφικών απεικονίσεων, της εικονικής τέχνης, της τέχνης του διαδικτύου, των διαδραστικών τεχνολογιών και άλλων μέσων που διαφοροποιούνται διαρκώς. Για το λόγο αυτό, είναι αναγκαίο, η Τέχνη, ως διδακτικό αντικείμενο να συντονιστεί με τις επιταγές της σύγχρονης τέχνης και να προσφέρει στους μαθητές απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες ώστε να δημιουργήσουν σύγχρονα έργα τέχνης. Είναι όμως το ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα και πιο συγκεκριμένα οι εκπαιδευτικοί της Τέχνης για ένα τέτοιο εγχειρημα... Τι φοβούνται και τι προσδοκούν από τους αρμόδιους φορείς... Μπορούν ατομικές πρωτοβουλίες και πιλοτικά προγράμματα να βρουν ευρύτερη εφαρμογή στη διδασκαλία της εικαστικής αγωγής.. / The digital forms of art are a type that includes work of art that was created with the new means of technology, including the digital art, the graphic depictions, the virual art, the art of internet, the interactive technologies and other means that are differentiated permanently. For this reason, it is necessary, that Art, as instructive object to be coordinated with the demands of modern art and offer to the students the necessary knowledge and dexterities in order that they create modern work of art. Is however the Greek educational system and more concretely the teachers of Art ready for such an undertaking. What they are afraid also what are theyexpecting from the responsible institutions... Can individual initiatives and pilot programms find wider application in the teaching of figurative education...

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν ο προσδιορισμός της υπερπολωσιμότητας δεύτερης τάξης διάφορων φουλλερενίων, παραγώγων φουλλερενίων και διθειολενικών συμπλόκων και η συσχέτιση αυτής με τη χημική δομή των υπό μελέτη υλικών. Για τη μελέτη των μη-γραμμικών οπτικών ιδιοτήτων των υλικών αυτών χρησιμοποιήθηκε η τεχνική Z-scan. Η μη-γραμμική τους απόκριση μελετήθηκε για παλμική διέγερση 35 ps και 8 ns, στα 532 και 1064 nm. Παράγοντες όπως ενίσχυση λόγω συντονισμού, μείωση της συμμετρίας, απεντοπισμός ηλεκτρονίων και μεταφορά φορτίου βρέθηκαν ότι επηρεάζουν σημαντικά τις μη-γραμμικές οπτικές ιδιότητες των συστημάτων αυτών. / The objective of this thesis was the determination of the second-order hyperpolarizability of some fullerenes, fullerene derivatives and dithiolene complexes and the understanding of the relation between the hyperpolarizability and the molecular structure. The non-linear optical properties of the above systems were investigated by the Z-scan technique. In particular, their non-linear optical response was studied under pulsed laser excitation having duration 35 ps and 8 ns, at 532 and 1064 nm. Several factors, like resonant enhancement, symmetry reduction, electron delocalization and charge transfer, were found to influence significantly the non-linear optical properties of these molecules.