Οι πρώιμες εμπειρίες (ειδικά η σχέση αλληλεπίδρασης μητέρας – νεογνού) μπορούν να επηρεάσουν την οργάνωση του φλοιού π.χ. τον αριθμό των νευρώνων ή την πυκνότητα των δενδριτικών ακάνθων, που αντιπροσωπεύει τον αριθμό των διεγερτικών συνάψεων στους νευρώνες. Μια στρεσογόνος πρώιμη εμπειρία (π.χ. μητρική στέρηση) μπορεί να συντελέσει σε μείωση των βασικών επιπέδων της ντοπαμίνης στον προμετωπιαίο, και κατ΄επέκταση να προκαλέσει μεταβολές στην οργάνωση των νευρωνικών κυκλωμάτων της εγκεφαλικής αυτής περιοχής. Η ντοπαμίνη και οι υποδοχείς της είναι παρόντες στον εγκέφαλο ήδη από τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης, έχοντας σημαντικό ρόλο όχι μόνο στη συναπτική μεταβίβαση, αλλά και στις αναπτυξιακές διαδικασίες του εγκεφάλου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο μητρικής παραμέλησης σε αρουραίους: Εκπαίδευση σε λαβύρινθο Τ, υπό συνθήκες παρεμπόδισης λήψης ανταμοιβής μέσω επαφής με τη μητέρα. Στα νεογνά που εκτέθηκαν σε αυτή την εμπειρία διαπιστώθηκε μείωση των επιπέδων ντοπαμίνης στον προμετωπιαίο φλοιό, με τη χρήση HPLC. Στη συνέχεια διερευνήθηκε με ποιον τρόπο επιδρά αφενός η μειωμένη ποσότητα ντοπαμίνης, αλλά και η αποκατάσταση των επιπέδων της (ύστερα από εξωγενή ενδοεγκεφαλική χορήγησή της), στον πολλαπλασιασμό των νευρικών πρόδρομων κυττάρων στον προμετωπιαίο φλοιό (σήμανση με BrdU). Επίσης, χρησιμοποιώντας ειδικούς δείκτες έκφρασης (GFAP, Nestin, Doublecortin) προσδιορίστηκε το στάδιο διαφοροποίησης αυτών των πολλαπλασιαζόμενων πρόδρομων νευρικών κυττάρων καθώς και οι επιπτώσεις των μεταβολών των επιπέδων ντοπαμίνης. Από τα αποτελέσματα της μελέτης μας προέκυψε ότι η μείωση των επιπέδων ντοπαμίνης οδηγεί σε αυξημένη νευρογένεση στην παρακοιλιακή ζώνη του προμετωπιαίου φλοιού. Επιπλέον, τα διαιρούμενα κύτταρα παραμένουν σε αδιαφοροποίητο στάδιο (αυξημένα επίπεδα Nestin ενώ μειωμένα Doublecortin), υποδηλώνοντας ότι η απουσία ντοπαμίνης κρατά τα κύτταρα στον κυτταρικό κύκλο, εμποδίζοντας την παραπέρα διαφοροποίηση τους. Τέλος, με τη χρήση του δείκτη απόπτωσης caspase 3, διαπιστώθηκε ότι τα μειωμένα επίπεδα ντοπαμίνης σχετίζονται με αυξημένο κυτταρικό θάνατο στην παρακοιλιακή ζώνη του προμετωπιαίου φλοιού. Η κατανόηση των επιδράσεων της ντοπαμίνης στον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση άωρων νευρικών βλαστικών κυττάρων κατά την ανάπτυξη, μπορεί να ερμηνεύσει πιθανές διαταραχές, που έχουν προκληθεί από την ανισορροπία του συγκεκριμένου νευροδιαβιβαστή, στη δομή και την οργάνωση του ώριμου εγκεφάλου.
(EL)
An early experience (especially the relationship of the mother and her newborn) can affect the organization of the cortex e.g. the number of neurons or the density of dendritic spines, which represent the number of synapses on neurons. A stressful early experience (e.g. maternal deprivation) could contribute to a decrease in basal levels of dopamine in the prefrontal cortex (PFC), and as a result, could cause changes in the organization of neural circuits in this brain region. Dopamine and its receptors are present in the brain since the earliest stages of development, having an important role not only in synaptic transmission, but also in the development of the brain. In this thesis, a rat model of maternal neglect was used: Training of pups in a T maze, under conditions of denial of expected reward through contact with the mother. We have shown, using HPLC that in pups exposed to this experience, levels of dopamine in the PFC were decreased. Then, we investigated the effects of both the reduction of dopamine, and the restoration of dopamine levels (by exogenous intracerebral administration) on the proliferation of neural precursor cells in the prefrontal cortex (BrdU labeling). Furthermore, we determined the stage of differentiation of these proliferating neural progenitor cells and the effects of dopamine level changes, using specific cell markers (GFAP, Nestin, Doublecortin). The results of our study showed that reduced levels of dopamine lead to an increased neurogenesis in the subventricular zone of the prefrontal cortex. In addition, the dividing cells remain in an undifferentiated stage (elevated levels of Nestin while lower Doublecortin levels), suggesting that dopamine absence maintains the cells in the cell cycle, preventing their further differentiation. Finally, by using the apoptotic marker caspase 3, it was found that the reduced dopamine levels were associated with an increased cell death in the subventricular zone of the PFC. Overall, understanding the effects of dopamine on the proliferation and differentiation of immature neural stem cells, could clarify possible disturbances caused by the imbalance of the neurotransmitter during development in the structural and functional organization of the adult brain.
(EN)
