H4 The neural control of behavior Flashcards
Neurowetenschap
Wetenschap die de hersenen bestudeert
Neuronen
De zenuwcellen in de hersenen, mens heeft er 86 miljard.
- zijn constant actief, verwerkt informatie en zend naar andere neuronen, spiercellen of klieren.
Centrale zenuwstelsel
Hersenen en ruggenmerg -> integreren en synthetiseren neurale informatie
Perifere zenuwstelsel
Zijn de uitbereidingen van het centrale zenuwstelsel -> alle zenuwen. Stuurt de informatie van en naar de hersenen vanuit andere delen van het lichaam -> werkt samen met centrale zenuwstelsel.
Synapsen
Neuronen communiceren met elkaar d.m.v. synapsen, dit zijn een soort verbindingen en zijn er circa 100 biljoen van -> verbinding tussen elke axonuiteinde en het cellichaam of dendriet wordt synaps genoemd.
Wat is een zenuw?
Een bundel van veel neuronen, bundel bestaande uit vele axonen van neuronen. Behorend tot perifere zenuwstelsel.
Drie categorieën neuronen en hun functies
- Zintuigelijke neuronen -> samengebundeld tot zenuwen, en dragen informatie van zintuigelijke organen als ogen, oren, neus, tong en huid, over naar het centrale zenuwstelsel.
- Motorische neuronen -> samengebundeld tot zenuwen, en dragen informatie van het centrale zenuwstelsel naar spieren en klieren om deze te bedienen.
- Interneuronen -> ook wel schakelcellen, en liggen volledig in het centrale zenuwstelsel -> dragen informatie over van de ene groep neuronen naar de andere. Ze verzamelen, ordenen, en integreren boodschappen uit verschillende bronnen -> zijn in meerderheid dan de twee hierboven. Ze maken als het ware logica van input van zintuigelijke neuronen, en initiëren en coördineren via verbindingen met motorneuronen.
Uit welke 3 delen bestaat een neuron?
- Het cellichaam -> bevat celkern en basis die alle lichaamscellen gemeen hebben, DNA.
- Dendrieten -> takken die uit cellichamen komen, dienen om input voor het neuron te ontvangen -> bij interneuronen en motorische komen takken uit cellichaam -> bij zintuigelijke strekken ze zich uit tot in een zintuig (einde van het axon).
- Axonen -> uitloper van het cellichaam, dient om boodschappen door te geven aan andere neuronen of spiercellen. Kunnen heel lang worden. Uiteindes hebben zwellinkjes die axon uiteindes worden genoemd -> die zijn ontworpen neurotransmitters af te geven aan andere neuronen, spiercellen of kliercellen. Rondom axon zit vettige laag -> myeline genaamd, wat zorgt voor snelle informatiestroom tussen neuronen.
Actiepotentialen
Neuronen oefenen invloed uit op andere neuronen en spiercellen door alles-of-niets impulsen die actiepotentialen worden genoemd. Kunnen alleen in snelheid verschillen. Is elektrische uitbarsting door de axon van ene naar andere neuron.
- Bij inter- en motor neuronen -> getriggerd tussen cellichaam en axon, bij zintuigelij -> getriggerd bij dendrieten.
Celmembraan
Soort poreuze huid om de neuron -> laat toe dat bepaalde chemicaliën in en uit cel stromen.
Intracellulaire en extracellulaire stof
Binnen elke neuron zit een oplossing van water en opgeloste chemicaliën -> intracellulaire stof -> vooral oplosbare eiwitmoleculen (A-) en Kalium (K+).
Buiten elke neuron zit ook oplossing van water en opgeloste chemicaliën -> extracellulaire stof -> vooral Natrium (N+) en Chloride (C1-).
Rustpotentiaal
Binnen een neuron zijn meer negatief geladen deeltjes, en buiten meer positief -> zorgt voor een constante elektrische lading over het membraan, wat in rust 70mV is -> dus een inactieve neuron -> heet een rustpotentiaal.
Leg in kort actiepotentiaal uit -> gebruik hierbij depolarisatie, repolarisatie, natrium poortjes, kalium poortjes, natrium-kalium pomp, drempelwaarde en myelineschede.
Actiepotentiaal is eigenlijk een golf van verandering in elektrische lading -> duizenden kleine natrium poortjes gaan open in het membraan van de axon -> natrium gaat naar binnen -> zorgt voor positieve lading t.o.v. buiten -> deze verandering vormt de depolarisatiefase -> zodra dit gebeurd gaan kalium poortjes open en worden kaliumionen naar buiten geduwd -> hierdoor wordt de lading hersteld om terug te gaan naar de rustpotentiaal, genaamd repolarisatiefase. Om het evenwicht tussen ionen te bewaren is er de kalium-natrium pomp, die zorgt dat het weer in balans raakt. De myelineschede zorgt voor een isolerende laag om axon -> daardoor kunnen zenuwimpulsen sneller verzonden worden zonder verstoring van andere neuronen -> gaat als een soort tegenovergestelde magneet. Actiepotentialen gaan dus door de hele axon, en er worden steeds weer actiepotentialen getriggerd in het volgende axon stukje, door de actiepotentiaal van het stukje ervoor -> drempelwaarde wordt weer gehaald bij volgende (-65 mV) en zo gaat het steeds door.
Myelinisatie
Begint al bij ongeboren kind -> pas compleet in volwassenheid (30+). Bij zintuigelijke neuronen vaak compleet bij 1e verjaardag, motorische neuronen bij 2e verjaardag en associatieve gebieden in frontale cortex pas in vroege volwassenheid. Hoe dikker myeline, hoe snellere actiepotentialen.
Neurotransmitter
Is een chemische substantie -> als actiepotentiaal bij axon uiteinden aankomt, zorgt het uiteinde ervoor dat het neurotransmitters loslaat en die verplaatst zich van ene neuron naar andere -> dit beïnvloed het ontvangende neuron of er een nieuwe actiepotentiaal wordt uitgegeven (exciteren en inhiberen).
- te veel of te weinig van neurotransmitter kan ziektes veroorzaken.
Noem 4 neurotransmitters
- Dopamine -> beïnvloed beweging en beloningsmotiverend gedrag -> te weinig, associatie Parkinson -> te veel, schizofrenie.
- Acetylcholine -> komt vrij bij neuromusculaire verbindingen -> associatie bij activering van de spieren -> in de hersenen veranderd acetylcholine de manier waarop hersenstructuren informatie verwerken.
- Serotonine -> beïnvloed verschillende gedragingen -> slaap, gemoedstoestand -> geassocieerd met depressie.
- GABA (gamma-aminoboterzuur) -> inhiberende neurotransmitter -> verzakt of vertraagd de signalen -> geassocieerd met angst.
Leg de stappen van neurotransmissie kort uit
Actiepotentiaal bereikt de axonuiteinden -> neurotransmitters uit de blaasjes gaan naar de synaptische spleet -> ze diffunderen in de spleet -> gaan vastzitten aan receptoren op de postsynaptische membraan -> hierdoor openen de receptoren -> neurotransmitters gaan door de openingen de cel binnen.
Als postsynaptische cel een spiercel is: biochemische verandering wat cel doet samentrekken.
Als postsynaptische cel een neuron is: verandering in polarisatie -> richting hangt af of synaps exciterend of inhiberend is.
Exciterende en inhiberende synapsen
Exciterende synapsen zijn stimulerende synapsen -> transmitter opent natriumkanalen in postsynaptische membraan -> positief geladen natriumionen veroorzaken lichte depolarisatie van ontvangende neuron -> snelheid actiepotentialen neemt toe.
Inhiberende synapsen zijn remmende synapsen -> transmitter opent ofwel Chloride (C1-) kanalen, ofwel Kalium (K+) kanalen -> zorgt voor lichte hyperpolarisatie -> verlaagd snelheid van actiepotentialen.
Neuron kan input ontvangen van tientallen, honderden, duizenden van zijn synapsen -> ofwel exciterend ofwel inhiberend -> hebben samen een geïntegreerd effect op elektrische lading van membraan -> snelheid van actiepotentialen in axon van postsynaptische neuron hangt dus af van netto-effect van de de- en hypopolarisatie van exciterende en inhiberende synapsen.
Neurogenese
Proces dat nieuwe neuronen creëert -> geboorte van neuronen -> begint eerste 20 weken na conceptie -> piek bij 3e/4e maand -> tijdens piek produceert brein honderd duizenden neuronen per minuut.
Gaat door tot aan volwassenheid -> vooral in hippocampus (geheugen).
Differentiatie
Begint 20 weken na conceptie -> dit is de migratie van neuronen naar hun eindbestemming, neuronen groeien en krijgen meet dendrieten en axon uiteinden en krijgen meer synapsen.
Stopt niet na geboorte -> vorming van synapsen snelst in maanden na geboorte.
Uitbarsting synapsvorming visuele cortex -> 3/4 maanden, piek 12 maanden, prefrontale cortex zelfde, maar piek 24 maanden.
Celdood & synaptische pruning
Late prenatale fase en na geboorte verlies je neuronen en synapsen -> synapsen verliezen heet synaptische pruning en neuronen verliezen heet selectieve celdood (of apoptose). Piek prenatale ontwikkeling -> 250.000 synapsen per minuut gevormd, 50% gaat verloren aan pruning.
Hersenen worden wel groter -> door groter wordende neuronen en myelinisatie van axonen.
Volwassene dichtheid synapsen visuele cortex -> 2-4 jaar -> in prefrontale cortex -> tot tienerjaren.
Spiegelneuronen
Neuronen waarvan geloofd wordt dat zij helpen bij sociaal leren -> helpen ons gedragen op manieren die spiegelen wat wij observeren of ervaren.
- gevonden verschillende plekken cerebrale cortex
Cerebrale cortex
Buitenste en grootste deel van hersenen, 2 helften -> linker en rechter hemisfeer, verdeeld door middenlijnscheur -> gedeeld in 4 kwabben.
Noem de 5 manieren voor het analyseren van elektrische hersenactiviteit (boven meest bekende/gebruikte)
- Elektro-encefalografie (EEG) -> opname elektrische activiteit van cortex door hoofdhuid electroden.
- Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) -> lokaliseren hersenfunctie door elektrische activiteit van gebied tijdelijk te blokkeren -> door blootstelling magnetisch veld.
- Event-related potentials (ERP’s) -> encefalografische meting van plaatselijke verandering in elektrische activiteit van hersenen als reactie op specifieke stimuli.
- Transcraniële direct current stimulation (tDCS) -> lokaliseren hersenfunctie -> tijdelijk elektrische activiteit te stimuleren door zwakke elektrische stroompjes naar delen hersenen.
- Magneto-encefalografie (MEG) -> detecteert magnetische veldverandering door corticale elektrische activiteit.
Noem 2 analyses van anatomische structuur
- Magnetic resonance imaging (MRI) -> beeld met hoge resolutie -> anatomie van hersenen, waarbij energieveranderingen van hersenweefsel wordt gemeten na blootstelling aan sterk magnetisch veld.
- Diffusion tensor imaging (DTI) -> meet diffusie van water in hersenweefsel -> waardoor witte stof banen in beeld worden gebracht.
Noem 2 analyses van functionele metabolische activiteit
- Positron emissie tomografie (PET) -> beoordeelt metabolische activiteit van glucose of zuurstof in de hersenen door de weg te volgen van radioactieve tracer die intraveneus wordt ingespoten.
- Functionele MRI (fMRI) -> beoordeelt indirect metabolische activiteit in de hersenen door veranderingen in bloedstroom te meten.
Sensorische perceptuele hiërarchie
Betrokken bij gegevens verwerking, het ontvangt zintuigelijke gegevens over de interne- en externe omgeving van een persoon. Het analyseert deze om beslissingen te nemen over lichamelijke behoeften en over bedreigingen/kansen in de buitenwereld -> informatiestroom loopt van beneden (zintuigelijke receptoren) naar boven -> bottom-top.
Motorische perceptuele hiërarchie
Betrokken bij controle van beweging. Deze informatiestroom loopt van boven naar beneden, dus top-bottom. Hogere niveaus -> uitvoerende centra, die beslissen over activiteit die persoon moet ondernemen, en lagere niveaus -> beslissingen vertalen in specifieke patronen van spierbewegingen.
Waar zitten hersen- en ruggenmerg zenuwen en hoeveel paren zijn hier van?
Hersenzenuwen zitten in de hersenen, en hebben 12 paren.
Ruggenmerg zenuwen zitten in het ruggenmerg, en hebben 31 paren.
Allebei met aftakking door het hele lichaam.