 |
| Neuronen |
Zenuwstelsel
Het centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen. De zenuwen vormen het perifere ZS. Zenuwen zijn de verbindingen tussen zintuigen, spieren en dergelijk en het CZS.
Axonen zijn dunne buisvormige structuren die informatie vervoeren naar andere cellen. Sommige van deze axonen zijn erg lang en worden omringd door een myelineschede. De axonterminal is het einde van een tak van het axon, de meeste axonen hebben meerdere takken. Dendrieten ontvangen het input voor het neuron. In veel neuronen ontspringen dendrieten direct aan het cellichaam en vormen boomachtige structuren met vele takken. Alle bij sensorische neuronen komen de dendrieten uit de axonen.
De meest voorkomende soort neuron is het interneuron (schakelcellen). Deze komt voor binnen het CZS. Interneuronen vervoeren en ordenen onderling de informatie die vanuit verschillende bronnen binnenkomt. Sensorische neuronen vervoeren informatie van de zintuigen naar het CZS. Motorneuronen vervoeren informatie van het CZS naar de spieren en klieren.
Actiepotentialen
De intracellulaire vloeistof van een neuron bevat vooral - gelaten proteine moleculen (A-) en kalium (K+). De extracellulaire vloeistof bevat vooral natrium en chloride ionen (Na+, Cl-), positief geladen. De verdeling heeft als volgt dat neuronen een negatieve binnenkant en een positieve buitenkant heeft wat resulteert in een potentiaal verschil. Bij activatie van een neuron gaan - geladen ionen via de poriën naar buiten en positief geladen ionen naar binnen. Het membraanpotentiaal wordt door twee mechanismen gehandhaafd.
1. het feit dat de doorlaatbaarheid (permeabiliteit) van de celmembraan voor de verschillende ionen niet gelijk is
2. Er is sprake van een emzym pomp (Natrium/kalium pomp, gebruikt ATP ofwel energie) in de celmembraan die ervoor zorgt dat de Na/K-verhouding constant blijft.
De Na kanalen gaan open tijdens een actiepotentiaal. Door de hogere concentratie van natrium buiten de cel en door de elektrische kracht van de + buitenkant wordt Na de cel binnen geduwd. Hierdoor ontstaat er een gelijke elektrische spanning binnen en buiten het membraan. Dit heet de depolarisatie-fase. Zodra dit gebruer sluiten de natrium kanalen zich, maar blijven de K kanalen open. Door de hogere concentratie van K+ in de cel en door de elektrische kracht van de tijdelijk positieve binnenkant wordt de K+ naar buiten de cel geduwd = repolarisatie-fase.
 |
| Actiepotentiaal |
Synaptische communicatie
De synaptische spleet is de spleet tussen een axonterminal en de cellichaam of de dendriet van het ontvangende neuron. Als een actiepotentiaal de axonterminal bereikt geeft de terminal neurotransmitters af op de het ontvangende neuron.
Excitatotoire synapsen:
- Opent de transmitter Na+ kanalen
- Glutamaat als transmitter
- veroorzaken een kleine depolarisatie
Inhibitoire synapsen:
- Open de transmitter K+ kanalen
- GABA als transmitter
- veroorzaakt een kleine hyperpolarisatie
De snelheid van actiepotentialen worden bepaald door de sterkte van de hyperpolarisatie (minder potentialen) en de depolarisatie (meer potentialen)
De biochemische gebeurtenissen die door langzame synapsen veroorzaakt worden hebben tijd nodig om zich te ontwikkelen en kunnen langdurige effecten hebben. Neuromodulatoren zijn transmitters dir de cel voor lange tijd kunnen veranderen. Langzame transmitters zijn verantwoordelijk voor emoties, arosal, slaap enz. Er zijn meerdere soorten langzame transmitters. bijv neuropeptides en biogene aminen.
Hiërarchie van de zenuwstelsel
Er zijn twee aparte, maar samenwerkende hiërarchieën: de motorische controle hiërarchie (controle van beweging), sensorische perceptuele hiërarchie (informatieverwerking). De verwerking van motor is voornamelijk to-to-bottom, en sensorisch met name van bottom-to-top.
Het perifere ZS bestaat uit twee soorten zenuwen: craniale zenuwen, die direct vanuit de hersenen projecteren en spinal zenuwen die vanuit het ruggenmerg projecteren. Zenuwen komen in paren voor, we hebben 12 paar craniale zenuwen en 31 paar spinal zenuwen. Drie paar craniale zenuwene richten zich alleen op sensorische neuronen, 5 paar alleen op motor neuronen, de rest v.d. craniale en ruggenmerg zenuwen richten zich op allebei.
Motor neuronen sturen twee groepen structuren aan:
- Skeletspieren, spieren die aan de botten vastzitten en observeerbare bewegingen produceren
- De inwendige spieren en klieren (autonoom)
Het autonomone gedeelte heeft twee divisies: de sympathische en de parasympathische divisie. De sympathische divisie reageert op stressvolle situaties en bereidt het lichaam voor om te vluchten of te vechten door energiemoleculren af te scheiden. Voorbeelden hiervan zijn een toename in de hartslag en de bloeddruk, het sturen van extra bloed naar de skeletspieren en het onderdrukken van de voedselvertering. De parasympathische divisie heeft functies als regeneratie, het bevorderen van de groei en het behouden van energie.
Het perifere ZS bestaat uit twee soorten zenuwen: craniale zenuwen, die direct vanuit de hersenen projecteren en spinal zenuwen die vanuit het ruggenmerg projecteren. Zenuwen komen in paren voor, we hebben 12 paar craniale zenuwen en 31 paar spinal zenuwen. Drie paar craniale zenuwene richten zich alleen op sensorische neuronen, 5 paar alleen op motor neuronen, de rest v.d. craniale en ruggenmerg zenuwen richten zich op allebei.
Motor neuronen sturen twee groepen structuren aan:
- Skeletspieren, spieren die aan de botten vastzitten en observeerbare bewegingen produceren
- De inwendige spieren en klieren (autonoom)
Het autonomone gedeelte heeft twee divisies: de sympathische en de parasympathische divisie. De sympathische divisie reageert op stressvolle situaties en bereidt het lichaam voor om te vluchten of te vechten door energiemoleculren af te scheiden. Voorbeelden hiervan zijn een toename in de hartslag en de bloeddruk, het sturen van extra bloed naar de skeletspieren en het onderdrukken van de voedselvertering. De parasympathische divisie heeft functies als regeneratie, het bevorderen van de groei en het behouden van energie.
Sommige reflexen worden alleen door het ruggenmerg uitgevoerd, vb. flex-reflex. Flex-reflex is bedoeld om ledematen te beschermen tegen beschadiging.
Hersenen
De hersenstam ligt het dichtst bij het ruggenmerg en is een soort verdikking van het ruggenmerg. De hersenstam bestaat uit: medulla, pons en midden hersenen. Medulla en de pons zijn verantwoordelijk voor de posturale reflex (balans) en de vitale reflexen (het regulieren van ademhaling en dergelijke). De midden hersenen zijn verantwoordelijk voor veel soort-specifieke bewegingspatronen.
Een hersenstamdier (dier waarbij het CZS is doorgesneden boven de hersenstam) vertoont normale, instinctieve gedragingen, maar alleen als reactie op onmiddellijke stimuli. Boven de hersenstam ligt de thalamus, die verschillende hersengebieden met elkaar verbindt. Veel van de zintuigelijke prikkelingen die via de hersenstam komen, eindigen in speciale kernen in de thalamus. De Thalamus heeft ook kernen die opnieuw boodschappen sturen naar de bewegingscontrole centra in de hersenstam. Thalamus speelt ook een rol on de arousal van de hersenen als geheel. In het midden van de hersenen lopen arousal paden die samenkomen in het centrum van de thalamys en vervolgens naar alle gebieden van de cerebrale cortex projecteren.
Basale ganglia en cerebellum (kleine hersenen) zijn erg belangrijk voor het uitvoeren van geleerde, goed gecoördineerde bewegingen. Vermogen tot typen raakt beschadigd bij schade aan het cerebellum. Schade aan de basale ganglia leidt tot moeite met langzamere, weloverwogen bewegingen zoals iets oppakken. Ze gebruiken allebei sensorische informatie, de basale ganglia als feedback, het cerebellum als feed forward.
 |
| Hersenen anatomie |
Hersenen
De hersenstam ligt het dichtst bij het ruggenmerg en is een soort verdikking van het ruggenmerg. De hersenstam bestaat uit: medulla, pons en midden hersenen. Medulla en de pons zijn verantwoordelijk voor de posturale reflex (balans) en de vitale reflexen (het regulieren van ademhaling en dergelijke). De midden hersenen zijn verantwoordelijk voor veel soort-specifieke bewegingspatronen.
Een hersenstamdier (dier waarbij het CZS is doorgesneden boven de hersenstam) vertoont normale, instinctieve gedragingen, maar alleen als reactie op onmiddellijke stimuli. Boven de hersenstam ligt de thalamus, die verschillende hersengebieden met elkaar verbindt. Veel van de zintuigelijke prikkelingen die via de hersenstam komen, eindigen in speciale kernen in de thalamus. De Thalamus heeft ook kernen die opnieuw boodschappen sturen naar de bewegingscontrole centra in de hersenstam. Thalamus speelt ook een rol on de arousal van de hersenen als geheel. In het midden van de hersenen lopen arousal paden die samenkomen in het centrum van de thalamys en vervolgens naar alle gebieden van de cerebrale cortex projecteren.
Basale ganglia en cerebellum (kleine hersenen) zijn erg belangrijk voor het uitvoeren van geleerde, goed gecoördineerde bewegingen. Vermogen tot typen raakt beschadigd bij schade aan het cerebellum. Schade aan de basale ganglia leidt tot moeite met langzamere, weloverwogen bewegingen zoals iets oppakken. Ze gebruiken allebei sensorische informatie, de basale ganglia als feedback, het cerebellum als feed forward.
Het limibische systeem is betrokken bij het reguleren van driften en emoties. Het systeem was eerst een systeem voor uitgebreid analyse van olfactorische informatie en is tegenwoordig ook nog nauw verbonden met de neus. Het limibische systeem ontvangt input van alle sensorische organen en is direct verbonden met de basale ganglia. De hypothalamus speelt een belangrijke rol bij het reguleren van het lichaam.
Functionele gebieden van de cerebrale cortex zijn als volgt:
- Primaire motorgebied
- Primaire sensorische gebied
- Associatiegebieden (nemen van beslissingen en bij perceptie)
Hersengebieden en functies
Een groot gedeelte v.d. linker hemisfeer is op de 1 of andere manier bij taal betrokken. Beschadiging van deze gebieden leidt tot afasie (verlies van taalvermogen).
- Broca afasie/ niet vloeiende afasie: Taalgebruik van de persoon neemt telegramstijl aan. De zinnen zijn kort en patiënten gebruiken meestal allen werkwoorden en zelfstandig woorden.
- Wernicke afasie/ vloeiende afasie: Patiënten hebben moeite met het vinden van de juiste woorden om zich uit te drukken en ze hebben moeite met begrijpen van de betekenis van woorden die ze horen.
De hersenen zijn opgesplitst in twee hemisferen die onderling verbonden zijn door het corpus callosum, een dikke bundel axonen. Elke hemisfeer heeft dezelfde primaire sensorische en motirfuncties, maar voor andere helften van het lichaam. De linker hemisfeer is gespecialiseerd in taal, de rechter in non-verbale, visuospatiele informatie.
Bij split-brain patiënten (corpus callosum doorgesneden) is het mogelijk de kennis van 1 hemisfeer te onderzoeken door de persoon een taak te laten uitvoeren met de tegenovergestelde hand of door visuele stimuli aan te bieden alleen in het tegenoverliggende visuele veld. Een van de conclusies is dat zonder het corpus callosum de hemisferen niet op de hoogte zijn van de kennis van de andere hemisfeer.
Long-term potentiation (LTP) is een proces waarbij herhaalde activatie van synapsen resulteert in het sterker worden van deze synapsen. Hebb was de eerste die stelde dat neuronen die tegelijkertijd vuren onderling sterker verbonden raken. LTP is betrokken bij leren. Bij LTP worden de axonterminals groter en komen er nieuwe receptoren op het post-synaptische membraan, soms groeten er zelfs nieuwe synapsen.
Functionele gebieden van de cerebrale cortex zijn als volgt:
- Primaire motorgebied
- Primaire sensorische gebied
- Associatiegebieden (nemen van beslissingen en bij perceptie)
Hersengebieden en functies
Een groot gedeelte v.d. linker hemisfeer is op de 1 of andere manier bij taal betrokken. Beschadiging van deze gebieden leidt tot afasie (verlies van taalvermogen).
- Broca afasie/ niet vloeiende afasie: Taalgebruik van de persoon neemt telegramstijl aan. De zinnen zijn kort en patiënten gebruiken meestal allen werkwoorden en zelfstandig woorden.
- Wernicke afasie/ vloeiende afasie: Patiënten hebben moeite met het vinden van de juiste woorden om zich uit te drukken en ze hebben moeite met begrijpen van de betekenis van woorden die ze horen.
De hersenen zijn opgesplitst in twee hemisferen die onderling verbonden zijn door het corpus callosum, een dikke bundel axonen. Elke hemisfeer heeft dezelfde primaire sensorische en motirfuncties, maar voor andere helften van het lichaam. De linker hemisfeer is gespecialiseerd in taal, de rechter in non-verbale, visuospatiele informatie.
Bij split-brain patiënten (corpus callosum doorgesneden) is het mogelijk de kennis van 1 hemisfeer te onderzoeken door de persoon een taak te laten uitvoeren met de tegenovergestelde hand of door visuele stimuli aan te bieden alleen in het tegenoverliggende visuele veld. Een van de conclusies is dat zonder het corpus callosum de hemisferen niet op de hoogte zijn van de kennis van de andere hemisfeer.
Long-term potentiation (LTP) is een proces waarbij herhaalde activatie van synapsen resulteert in het sterker worden van deze synapsen. Hebb was de eerste die stelde dat neuronen die tegelijkertijd vuren onderling sterker verbonden raken. LTP is betrokken bij leren. Bij LTP worden de axonterminals groter en komen er nieuwe receptoren op het post-synaptische membraan, soms groeten er zelfs nieuwe synapsen.