H2: 2.1 De bouwstenen van het zenuwstelsel Flashcards
neurogenese
aanmaak van neuronen, gebeurt gedurende de hele volwassenheid uit stamcellen, op beperkte plaatsen in de hersenen.
Neuronen
… of zeenuwcellen, zijn de bouwstenen van het zenuwstelsel. Voornaamste functie: communicerem met andere neuronen. Op basis van deze communicatie kan men allerlei handelingen uitvoeren. Problemen met de communicatie leiden tot: multiple sclerose, dementie, schitzofrenie of depressie.
zeenuwstelsel
minutieus netwerk van verbindingen tussen neuronen
neuronen in de prenatale periode
in het begin van de embryonale ontwikkeling lijken neuronen op andere cellen, dan differentieren ze en vormen ze de verschillende soorten neuronen. te veel neuronen worden gemaakt, de overtlige neuronen verdwijnen in de eerste jaren na de geborte.
3 types neuronen
SENSORISCHE NEURONEN: ontvangen info van het lichaamsweefsel en de waarnemingsorganen en sturen deze info naar de harsenen of het ruggenmerg.
MOTORNEURONEN: signalen vanuit hersenen en ruggenmerg naar spieren, organen en klieren als bevelen
INTERNEURONEN: info tussen neuronen. ex sensor-> inter-> motor
neuronen onderdelen
cellichaam
DENDRIETEN: netwerk van smalle vezels ( takken van een boom ) ontvangen signalen van andere cellen
AXON: lange dunne vezel spitst zich in een waaier van uiteinden. axonen van verschillende cellen groeperen zich en vormen de zenuwen.
gelijkenissen met anderen lichamscellen:
- celkern ( bevat genetische info van het organisme )
- mithocondria ( metabolisme cel )
communicatie binnen een neuron
elektrochemisch proces: scheikundige processen leiden tot een elektrisch signaal. De chemische proxessen spelen zich af rond de membraan van het neuron ( membraan= vlies dat cel afscheidt van de buitenwereld )
Rustpotentiaal
actief onderhouden situatie: binnenkant celmembraan negatiever geladen dan buitenkant.
meer negatief geladen eiwitmoleculen in de cel, meer positief geladen natriumatomen ( Na+ionen ) in de vloeistof buiten de cel
door deze ongelijke verdeling is de ruimte in het axon 70 milivolt ( Mv) negatief geladen t.o.v de ruimte buiten het axon, zelfs al zijn er iets meer positief geladen kaliumionen (K+ ) in het axon dan erbuiten
Actiepotentiaal
neuronen worden gestimuleerd door andere neuronen of door receptorcellen (*). deze stimuli landen bijna allemaal op de dendrieten en bestaan uit chemische stoffen die de rustpotentiaal van de membraan plaatselijk veranderen. sommige stimuli leiden ertoe dat het potentiaalverschil tussen binnen- en buitenkand vermindert (= exitatorische signalen) anderen leiden ertoe dat het potentiaalverschil groter wordt (=inhibitorische signalen )
plaatselijke veranderingen in potentiaal verschuiven pasief ( zoals elektriciteit in een kabel ) naar de plaats waar het axon begint ( axonheuvel) en daar worden al die verschillen bij elkaar gevoegd. bij kleine verandering: als natrium instroomt dan zal kalium uitstroomen om te compenseren. wanneer membraanpotential in de axonheuvel een bep niveau bereikt ( -55Mv = drempel(waarde) ) dan zetten de natriumpoorten zich open voor massale toevloed van Na+ in de axonheuvel. uiteindelijk stroomt er zoveel natrium naar binnen dat de polariteit van de membraan omslaat van neg naar pos, wat de actiepotentiaal uitlokt ( = het signaal dat info overdraagt in het zenuwstelsel ) dit signaal loopt vanuit axonheuvel naar alle uiteinden van het axon ( zoals dominostenen).
na doortocht actiepotentiaal wordt rustpotentiaal vlug hersteld: natiumpoorten sluiten, kalium poorten openen. kalium stroomt uit het axon = rustpotentiaal hersteld. zodra rustpotential bereikt is wordt de oorspronkelijke ionenbalans hersteld door natrium uit de cel te pompen en kalium er weer in. ( lokaale verdovingsmiddelen blokkeren instroom van natrium, pijnsignaal wordt dus niet doorgestuurd naar de hersenen )
na doortocht actiepotentiaal kan gedurende korte tijd geen nieuwe actiepotentiaal uitgelokt worden ( = refractaire periode, 1 tot 2 millisec. )
alles-of-niets-wet
neuronen vuren altijd exact hetzelfde. elke stimulatie boven de drempelwaarde zal exact dezelfde reactie uitlokken ( nl. actiepotentiaal ) actiepotentiaal heeft altijd dezelfde grotte en vorm, ongeacht de intensiteit van de stimulus die hem uitlokt.
actiepotentiaal wordt bepaald door eigenschappen van de cel ( nl. membraanpermeabiliteit = doorlaatbaarheid van de membraan voor ionen ) en niet door eigenschappen stimulus.
eenmaal in gang doorloopt actiepotentiaal het hele axon tot op de uiterste einden zonder vertraging
info over stimulusintensiteit wordt via de zeenuwbaan overgebracht door : aantaal neuronen en snelheid waarmee ze vuren
gemyeliniseerde axonen
geleidingssnelheid axon wordt bepaald door: diameter axon ( hoe dikker hoe sneller ) en aanwezigheid myelineschede (= dun vetlaagje dat rond het axon ligt en op regelmatige afstand een inkeping vertoont ( = knoop van Ranvier) )
bij gemyeliniseerde axonen springt actiepotentiaal van knoop tot knoop , dus veel sneller!
myelineschede isoleert ook het axon waardoor signaal dat door axon reist naburige neuronen niet beinvloedt
myselinisatie is pas voltooid op volwassen leeftijd ( een van de redenen waarom cognitieve vermogen kind anders en kleiner is dan volwassen
myelineschede brokkelt af bij het ouder worden ( daarom loopt infoverwerking trager bij oude volwassenen dan bij jonge volwassenen )
multipe sclerose vernietigd myelineschede zodat infotransmissie vertraagt
ernstige ondervoeding tijdens myelinisatieperiode kan de normale ontwikkeling van myelineschede verstoren en leidt to verminderde cognitieve vermogens
communicatie tussen neuronen
neuronen liggen niet tegen elkaar aan, signaal kan dus niet elektrisch worden doorgegeven. de transmissie is chemish, over de synaptische spleet ( gap between neurons ) (de plaats waar zenuwimpuls van een neuron naar ander neuron wordt doorgegeven = synaps )
aankomst actiepotentiaal aan uiteinde axon zorgt voor loslating chemische stof ( = neurotransmitter ) in de synaptische spleet. neurotransmitter verspreidt zich en hecht zich tijdelijk vast aan receptorem in de membraan van ontvangende neuron
receptoren van het onvangend neuron interageren met aankomende neurotransmitters en lokken reactie uit in ontvangend cel die rustpotentiaal plaatselijk zal veranderen. ( neurotransmitter = sleutel, receptor = bijhorende slot )
afhankelijk van neurotransmitter en type receptor zal kans op actipotentiaal verhogen ( excitatie) of verlagen ( inhibitie )
een neuron in de hersenen kan synapsen hebben met duizenden andere neuronen, het kan tergelijk exitatorische signalen krijgen van sommige en inhibitorische van andere. het zal enkel vuren als er meer exitatorische zijn dan inhibitorische
nadat neurotransmitter losgelaten wordt in synaps word hij gedeactiveerd op 3 manieren:
- ontvangend neuron neemt hem op
- verzendende neuron herabsorbeert hem
- hij wordt afgebroken door enzymen in synaptische spleet
moest neurotransmitter niet gedeactiveerd worden zou communicatie tussen neuronen verstoord worden
verschillende drugs beinvloeden deze processen, bv
amfetamine ( opwekkend middel ) blokkeert de reabsorptie van noradrenaline en dopamine en ook het enzym dat ze deactiveert. hierdoor bijven deze neurotransmitters langer in synaptische spleet en activeren ze meer receptoren.
andere middelen blokkeren de receptoren voor de neurotransmitters zodat het signaal minder goed wordt doorgegeven
Neurotransmitters
DOPAMINE
3 grote communicatieroutes, alle drienstarten in het mesencefalon ( = de middenhersenen )
eerste route: bewegingscontrole
tekort aan dopamine= bevingen, spierstijfheid en traagheidnvan bewegingen ( bv.Parkinsons, doordat dopaminegenererende neuronen in de middenhersenen sterven af )
tweede route: gaat naar frontale lob, beinvloedt het denken ( vooral planning van de denkprocessen en doelgericht handelen )
overgevoeligheid voor dopamine in frontale lob zorgt voor schitzofrenie
derde route: regelen van emoties en motivaties ( samen met noradrenaline en serotonine )
teveel dopamine in deze route lokt agressie uit ( kalmeermiddelen toedienen die dopamineactiviteit onderdrukken )
binnen deze route speelt dopamine ook een rol bij tevredenheid na beloning
problemen in dit deel zijn betrokken bij verslavingen
dopamine zelf kan niet toegedient worden want het stof zou niet doordringen tot de hersenen wegens het bloed-breinbariere, men kan wel geneesmiddelen toedienen die het niveau van de dopamine verlagen of verhogen ( L-dopa bv is de stop waaruit dopamine aangemaakt wordt, toegedient zal het helpen met symtomen van parkinson maar kan bijwerkingen hebben die sterk lijken op symptomen schitzofrenie, minimumdosis is dus aangeraden )
Neurotransmitters
NORADRENALINE en SEROTONINE
gemoedsgestelheid
( ondekt per toeval, tuberculose geneesmiddel had als neveneffect humeur verbetering doordat het de beschikbaarheid van serotonine, dopamine en noradrenaline verhoogde. bij geneesmiddel om hoge bloeddruk te behandelen werden patienten depresief omdat het de aanweezigheid van noradrenaline en serotonine verminderde ) op basis hiervan heeft men antidepresiva kunnen ontwikkelen die heropname serotonine onderdrukken
ACETYLCHOLINE
eerste neurotransmitter die ontdekt werd (1921)
betrokken bij twee bel. functies:
1. bewegingscontrole
is actief bij motorneuronen en zorgt ervoor dat skeletspierrn samentrekken
bv. botulisme (= vergiftiging na het eten van bedorven voedsel ) verhindert vrijlating van acetylcholine, wat kan leiden tot verlamming en de dood
gif can zwarte weduwe doet juist het omgekeerde ( veroorzaakt massale afzetting ) en leidt tot spierspasmen
2.geheugen
dit blijkt uit proeven waarbij studenten een stof kregen die de receptoren voor acetylcholine blokeerde. zij konden zich zelfs hun ontbijt niet meer herinneren.
kunnen stoffen die de heropname acetylcholine afremmen de aanmaak van geheugensporen bevorderen en beginnende dementie uitstellen? resultaten beperkt, maar zware investeringen omdat bij parkinsons vooral neurotransmissie op basis van acetylcholine aangetast is
GABA
( gamma aminobutyric acid)
= belangrijkste inhibitorische neurotransmitter in de hersenen!
komt vooral voor bij de interneuronen, minst begrepen stof: men vermoedt dat hij bij veel functie betroken is
tot nu toe vooral bekend bij behandelen slaaploosheid en angst
toediening benzodiazepinen verhooght effect GABA dus voorgeschreven als tranquillizers en slaapmiddelen, soms ook bij epilepsie (= neurologische stoornis waarbij een deel van de hersenen ongecontroleerd begint te vuren)
Neurotransmitters
ENDORFINES
op bep plaatsen in de hersenen hebben neuronen receptoren voor morfine ( endofines hebben een vrijwel identieke samenstelling!!! ) ( morfine van binnenin ) werkt pijnreducerend ( het vrijgeven van endorfines is reactie van het lichaam op pijn zodat men kan blijven vechten of vluchten )!
speelt ook een rol bij het eten: bij het verzadigd voelen en bij het versterken van de smaak van voedsel ( stof toedienen die endorfine verhoogt dan eet men meer en omgekeerd )
