ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ ΔΗΜΗΤΡIOΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ TMHMA ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ: 2005-2006

ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ Κεφάλαιο 6ο : Προσαρμογές του Αναπτυσσόμενου Εγκεφάλου σελ. 219-262 Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ Η Βασική αρχιτεκτονική είναι κοινή αλλά εν τέλει ο κάθε εγκέφαλος θα είναι μοναδικός Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Αναλογία του Ανεγειρόμενου Σπιτιού Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Συσχέτιση Συμπεριφοράς & Αναπτυσσόμενου Εγκεφάλου Ο Εγκέφαλος & η Συμπεριφορά αναπτύσσονται ταχύτατα και παράλληλα Η ανάπτυξη του Εγκεφάλου γίνεται και με την αύξηση της πολυπλοκότητας: των συνδέσεων  της Συμπεριφοράς Η μελέτη της σχέσης Εγκεφάλου & Συμπεριφοράς γίνεται: Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

1. Πρόβλεψη Συμπεριφοράς από την Εγκεφαλική Δομή Συμπεριφορές και ικανότητες που δεν εμφανίζονται πριν την ανάπτυξη των αντίστοιχων εγκεφαλικών δομών πχ:- οπτική αναγνώριση πριν την ικανότητα λόγου - μετωπιαίος λοβός & κοινωνική αλληλεπίδραση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

2. Συσχέτιση Εγκεφαλικής Δομής & Συμπεριφοράς Η ανάδυση νέων συμπεριφορών κατά την ανάπτυξη οδηγεί στην αναζήτηση των εγκεφαλικών δομών που μόλις ωρίμασαν πχ: ανάδυση της ικανότητας λόγου Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

3. Επιδράσεις στην Εγκέφαλο & τη Συμπεριφορά Γνωρίσουμε ήδη ποιες εγκεφαλικές δομές επιτρέπουν συγκεκριμένες συμπεριφορές  μελετάμε τη σχέση τους & τους παράγοντες που τους επηρεάζουν πχ: - αισθητική εμπειρία - βλάβες & τραύματα - δράσεις ορμονών - μεταλλάξεις Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Λάθος Ιδέα του Προσχηματισμού Σένεκας: πρότεινε ότι τα έμβρυα των ζώων είναι προσχηματισμένα αλλά μικρότερα ενήλικα άτομα 19ος αιώνας: εντοπίζονται ομοιότητες μεταξύ των εμβρύων διαφορετικών ζώων Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Εμβρυογένεση “Ακολουθεί” την Φυλογένεση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Μακροσκοπική Ανάπτυξη του Ανθρώπινου ΝΣ ΖΥΓΩΤΟ: γονιμοποίηση – 2η εβδ. ΕΜΒΡΥΟ: 2η - 8η εβδ. ΑΝΑΠΤΥΓΜΕΝΟ ΕΜΒΡΥΟ: 8η εβδ. - γέννηση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Γαστριδοποίηση Διαμόρφωση 3 Στοιβάδων κυττάρων: - Εξώδερμα  Νευρικό Σύστημα - Μεσόδερμα  Μύες & Αίμα - Ενδόδερμα  Σπλάχνα & Αδένες [Video 4a,b,c] [Video 21a,b,c] Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Νευριδοποίηση: Ο Σχηματισμός του Νευρικού Σωλήνα Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Από τη Νευριδοποίηση στη Γέννηση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η ΠροΕλευση των ΝευρΩνων & ΝευρογλοιακΩν ΚυττΑρων Όλα τα κύτταρα ενός οργανισμού προέρχονται από το Ζυγωτό άρα έχουν ακριβώς το ίδιο DNA. Η ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ επιτυγχάνεται με την επιλεκτική έκφραση γονιδίων: ποια, πότε και σε ποια ποσότητα Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η ΠροΕλευση των ΝευρΩνων & ΝευρογλοιακΩν ΚυττΑρων Το “φυτώριο” του εγκεφάλου: - στο έμβρυο : στο εσωτερικού του Ν. Σωλήνα - στον ενήλικα: στην Κοιλιακή Ζώνη Βλαστικά Κύτταρα (ΒΛΑΣΤΕΣ) [:πολυδύναμα]  ΠΡΟΓΟΝΙΚΑ  ΝΕΥΡΟΒΛΑΣΤΕΣ & ΓΛΟΙΟΒΛΑΣΤΕΣ  ΝΕΥΡΩΝΕΣ & ΝΕΥΡΟΓΛΟΙΑ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Διαφοροποίηση των Εγκεφαλικών Κυττάρων Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΣΤΑΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ Κυτταρική Γέννηση (Νευρογένεση & Γλοιογένεση) Κυτταρική Μετανάστευση Κυτταρική Διαφοροποίηση Κυτταρική Ωρίμανση (Δενδρίτες & Νευράξονας) Συναπτογένεση Κυτταρικός Θάνατος & Συναπτικό Κλάδεμα Μυελινογένεση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Νευρογένεση, Μετανάστευση & Διαφοροποίηση Τα στάδια της εγκεφαλικής ανάπτυξης ακολουθούν τη σωματική ανάπτυξη του εμβρύου Κρίσιμες περίοδοι ολοκλήρωσης & επιδιόρθωσης Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Νευρωνική Μετανάστευση Τα ΑΚΤΙΝΙΚΑ ΝΕΥΡΟΓΛΟΙΑΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ σχηματίζουν ακτινωτές οδούς μετανάστευσης (που μπορούν να μεγαλώσουν καθώς ο εγκέφαλος αναπτύσσεται). Οι Νευρώνες ακολουθούν Σταθεροποιούνται με μόρια αναγνώρισης Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Νευρωνική Ωρίμανση Ανάπτυξη ΔΕΝΔΡΙΤΙΚΩΝ Συνδέσεων και ΑΚΑΝΘΙΚΩΝ ΠΡΟΕΚΒΟΛΩΝ Σωστή ιχνηλάτηση του ΝΕΥΡΑΞΟΝΑ  ΑΥΞΗΤΙΚΟΣ ΚΩΝΟΣ (με ΙΝΟΠΟΔΙΑ) υπό τις οδηγίες ΜΟΡΙΩΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΣΥΝΑΦΕΙΑΣ (CAMs) & (πολλών) ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΜΟΡΙΩΝ (+/-) Όπως τα προέβλεψε ο Ramon y Cajal [Video 22a,b,c] Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Αυξητικός Κώνος & Ινοπόδια Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Συναπτική Ανάπτυξη Μόνο ο φλοιός ενός ημισφαιρίου έχει 1010 κύτταρα ενώ υπάρχουν 1014 συνάψεις στον ανθρωπινό εγκέφαλο 5ος μήνας: οι πρώτες συναπτικές επαφές 7ος μήνας: μεγάλος αριθμός συνάψεων γέννηση : ραγδαία αύξηση συναπτικών συνδέσεων ως τον 2ο – 4ο μήνα 1 έτους : συνεχίζουν να αυξάνονται Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Κυτταρικός Θάνατος & Συναπτικό “Κλάδεμα” Ο εγκέφαλος ολοκληρώνεται σαν γλυπτό: φτιάχνει πολύ περισσότερα κύτταρα απ’ όσα θα χρειαστεί στο τέλος  “αδειάζει” Στον άνθρωπο το 42% των νευρώνων σε Απόπτωση Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Αυξομείωση των Συνάψεων στον Οπτικό Φλοιό Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Ο Νευρωνικός Δαρβινισμός Μεταξύ των Νευρώνων υπάρχει Αγώνας Επιβίωσης Επιβιώνουν μόνοι οι Νευρώνες με επαρκή αριθμό συνάψεων/δραστηριότητας και στους σωστούς στόχους ΓΙΑΤΙ: δέχονται ΝΕΥΡΟΤΡΟΦΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ Οι Νευρώνες που μένουν με λίγες συνάψεις ή σε λάθος στόχους  ΑΠΟΠΤΩΣΗ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Ανάπτυξη των Νευρογλοιακών Κυττάρων Μετά τους Νευρώνες αρχίζει η γένεση των Ολιγοδενδροκυττάρων (μυελίνη) & Αστροκυττάρων Η μυελίνωση ένας πρόχειρος δείκτης εγκεφαλικής ωρίμανσης Διαφορετικές εγκεφαλικές περιοχές ολοκληρώνουν σε διαφορετικές ηλικίες Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ & ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΜΕΝΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Κινητικές Συμπεριφορές Καθώς ολοκληρώνεται η ανάπτυξη & μυελίνωση της κινητικής περιοχής του φλοιού Νεογνό : αντανακλαστικό άρπαγμα 2 μηνών : κατευθυνόμενη κίνηση, ψαχούλεμα 4 μηνών : αποφασιστικό πιάσιμο 10 μηνών: χρήση αντίχειρα ως τσιμπίδα Απώλεια των κινητικών νευρώνων στον ενήλικα  απώλεια ικανότητας Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Η Ανάπτυξη της Γλώσσας Η απόκτηση ομιλίας έμφυτη στον άνθρωπο αλλά χρειάζεται τα κατάλληλα ερεθίσματα Συνήθως εγκαθιδρύεται στα 3-4 έτος & ολοκληρώνεται ως το 12ο έτος Καθολικό αλλά υπάρχει ένα ηλικιακό παράθυρο (: η απόκτηση λόγου θα πρέπει να συμπορεύεται με την εγκεφαλική ανάπτυξη) Βασίζεται σε νευρωνικές συνδέσεις & μυελίνωση στις γλωσσικές ζώνες (Broca) Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Ανάπτυξη της Ικανότητας Επίλυσης Προβλημάτων Τα 4 στάδια Γνωστικής Ανάπτυξης (Piaget): 18-24 μηνών - Αισθητικοκινητική Περίοδος (αναγνώριση εαυτού, μονιμότητα αντικειμένων) 2. 2-6 ετών – Προσυλλογιστική Περίοδος (νοητικές & λεκτικές αναπαραστάσεις & σχέδια) 3. 7-11 ετών – Περίοδος Συγκεκριμένης Σκέψης (νοητικές έννοιες, όγκοι υγρών, διαστάσεις) 4. 11+ ετών – Περίοδος Αφηρημένης Σκέψης Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Μονιμότητα του Αντικειμένου (μηνών) & Διατήρηση του Όγκου (7 ετών) Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Εξαπάτηση του Μηχανισμού Εκτίμησης Όγκου Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Οι 4 Αναπτυξιακές Αιχμές του Εγκεφάλου Ο εγκέφαλος αυξάνει το βάρος του κατά 5-10%: 3-10 μηνών 2-4 ετών 6-8 ετών 12-14 ετών Ίσως αύξηση νευρογλοιακών/αγγείων Αλλά: - Εφηβεία; (ο Piaget δεν έχει 5ο στάδιο) - οι ουσιαστικές αλλαγές συναπτικές Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Εμπειρία & Οργάνωση του Φλοιού Λαβύρινθος του Hebb-Williams: [Video 23a,b,c] Η νοημοσύνη επηρεάζεται από τις εμπειρίες σε περιβάλλον πλούσιο σε ερεθίσματα (ελεύθεροι επίμυες vs. σε κλουβιά) άρα: εμπλουτισμένο περιβάλλον  ενισχυμένη εγκεφαλική ανάπτυξη αλλά: - τι είναι εμπλουτισμένο περιβάλλον; - γιατί συμβαίνει αυτό Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Εμπλουτισμένο περιβάλλον, περισσότεροι Δενδρίτες & Συνάψεις Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Εμπειρία & Νευρωνική Διασύνδεση Roger Sperry (1963): Η υπόθεση της χημειοσυγγένειας Ο κάθε νευράξονας έχει τη δική του χημική ταυτότητα που τον κατευθύνει στην σωστή περιοχή Αλλά: πως βρίσκει ακριβώς τον στόχο του;  από την εμπειρία της χρήσης Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Νευρωνικές Συνδέσεις στο Οπτικό Σύστημα Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Ο Βάτραχος με τα 3 Μάτια (1978) Η προγεννητική μεταμόσχευση του 3ου ματιού οδήγησε στη σύνδεσή του με ένα από τα Οπτικό Πέταλο Εκεί, ανταγωνίζεται με τα φυσιολογικά μάτια Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

ΚΡΙΣΙΜΕΣ ΠΕΡΙΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΕΓΤΚΕΦΑΛΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Ο Εγκέφαλος κατά την ανάπτυξη έχει κρίσιμες περιόδους κατά τις οποίες η απόκτηση συμπεριφοράς/ικανοτήτων έχει μία μόνο ευκαιρία να αναδυθεί. πχ: - η αποτύπωση της μητέρας στα χηνάκια - η απόκτηση γλώσσας (5-αρχή εφηβείας) - η ικανότητα ομιλίας ξένης γλώσσας χωρίς προφορά (έκθεση μέχρι την εφηβεία) Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Η Αποτύπωση της “Μητέρας” στις Χήνες Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Οι Περίπτωση της Genie Απομονωμένη ως τα 13 της (1957-70) Μεγάλη δυσκολία επικοινωνίας Η κατάσταση επιβαρύνθηκε από τις …μελέτες Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Μη-Φυσιολογική Εμπειρία & Εγκεφαλική Ανάπτυξη Η στέρηση εμπειριών, μητρικής φροντίδας και συντροφιάς επιφέρει έκπτωση στην αναπτυσσόμενη νοημοσύνη, στη μνήμη ακόμα και στην αίσθηση πόνου Η έλλειψη μητρικής φροντίδας οδηγεί σε ατροφία των νευρωνικών συνάψεων στους μετωπιαίους λοβούς  προβληματική κοινωνικοποίηση Το πρώιμο stress  κατάθλιψη, αμυγδαλή Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Ορμόνες & Εγκεφαλική Ανάπτυξη Οι φυλετικές ορμόνες επηρεάζουν και την ανάπτυξη και του εγκεφάλου Οι επιρροές αυτές γίνονται και κατά την παιδική ηλικία και στους ενήλικες Οι ίδιες εμπειρίες, υπό διαφορετικές φυλετικές ορμόνες, έχουν διαφορετική επίδραση στον εγκέφαλο Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Βλάβες & Εγκεφαλική Ανάπτυξη Κρίσιμες οι βλάβες κατά τους 5-9 μήνες εγκυμοσύνης, τον τοκετό και τους 5 πρώτους μήνες ζωής Είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε μόνιμες αναπτυξιακές ανωμαλίες στον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά Αλλά: επειδή ακόμα υπό ανάπτυξη, συχνά λιγότερο σημαντικές από αντίστοιχες βλάβες σε ενήλικες Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Φάρμακα & Εγκεφαλική Ανάπτυξη Καφεΐνη (καφές, cola, σοκολάτα) Νικοτίνη Αλκοόλ Οπιούχα ή παραισθησιογόνα Αντιβιοτικά Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Το Πλαστικό Εύρος του Φυσιολογικού Εγκεφάλου Το “φυσιολογικό” έχει πολύ μεγάλο εύρος Οι μηχανισμοί ανάπτυξης του εγκεφάλου επιτρέπουν επιδιορθώσεις/παρακάμψεις Ο εγκέφαλος έχει αρκετά μεγάλη ανοχή και εφεδρικότητα Η πλαστικότητα των συνάψεων και των νευρώνων συχνά επιδιορθώνει και υποκαθιστά Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Ενδιαφέρουσες Περιπτώσεις Η Σχιζοφρένεια Οι Πολλαπλές Προσωπικότητες Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 ΔΙΑΛΕΙΜΜΑ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ: 2005-2006

Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13 ΤΕΛΟΣ 12ης ΔΙΑΛΕΞΗΣ Dr. ΜΙΧΜΙΖΟΣ, UTh-SpecEd: 2012-13