H8 Flashcards
Fylogenetische ontwikkeling
(niet relevant voor deze cursus)
Evolutionaire ontwikkeling van hogere diersoorten uit lagere diersoorten
Ontogenetische ontwikkeling
Ontwikkeling van de individuele mens van bevruchting tot volwassenheid
Embryo
Embryo’s van alle diersoorten zien er bijna hetzelfde uit, na langere tijd komt er meer distinctie
Stadia van persoon tijdens zwangerschap
- Zygote (conceptie tot 2 weken)
- Embryo (2-8 weken)
- Foetus (9 weken tot geboorte)
- Baby (vanaf geboorte)
Neurale buis
De neurale buis wordt rond dag 20-24 gevormd, dit wordt later het ruggenmerg
- gaat dit mis dan komt er waarschijnlijk een miskraam of bijv. open ruggetje
- eerst neurale plaat
- vouwen belangrijk om compleet ZS te ontwikkelen
Oorsprong zenuwcellen
- Neurale stamcellen
- Voorloper cellen
- Neuroblast of glioblast
- Gespecialiseerde neuron of gliacel
1 en 2 kunnen delen
3 en 4 kunnen niet delen
NB: neurale stamcellen zijn multipotent: ze kunnen zich ontwikkelen in alle gespecialiseerde cellen in het centrale zenuwstelsel
Hoe weten stamcellen hoe ze zich moeten ontwikkelen?
Ontwikkeling van zenuwcellen wordt beïnvloed door chemische signalen
* stamcel –> voorloper cel –> neuroblast of glioblast –> gespecialiseerde neuron of gliacel
Expressie van genen wordt beìnvloed door:
* Neurotrofe signalen kunnen bepaalde genen tot uiting brengen (AAN zetten) waardoor een cel zich op een bepaalde manier ontwikkelt
* DNA methylatie, kan bepaalde genen onderdrukken (UIT zetten)
NB: omgevingsinvloeden kunnen expressie van genen ook veranderen (epigenetische factoren) –> e.g. 10% meer gen-expressie (genen die ‘AAN’ staan) bij stress in prenatale fase
Neurale groei
- Neurogenesis (cel geboorte)
- Cell migratie
- Cell differentiatie
- Cell maturatie (dendriet en axon groei)
- Synaptogenesis (formatie van synapsen)
- Cell dood en synapssnoeiing
- Myelogenesis (formatie van myeline)
Neurogenese
- Ontstaan (genesis) van neuronen uit stamcellen in de neurale buis grotendeels afgerond 25 weken na conceptie (nog wel wat groei tot leeftijd van 5 jaar)
- –> Uitzondering: hippocampus (betrokken bij geheugenfuncties)
- Herstellen van letsel door neurotoxische stoffen en trauma is over het algemeen gemakkelijker tijdens neurogenese dan in latere ontwikkelingsstadia –> moeilijk om neurogenese weer op te starten als het proces (bijna) voltooid is
NB: hersentumoren in volwassenen ontstaan uit gliacellen (glioom, glioblastoom), hersentumoren in kinderen kunnen ook ontstaan uit neuronen (neuroblastoom) –> teken van vertraagde neurogenese
Neuronale migratie
In week 8-29 gaan alle neuronen naar de juiste plek toe via:
- radiale gliacellen: stippelen de route uit
- Paden gaan via sub-ventriculaire zone naar oppervlak van de cortex
- Corticale lagen ontwikkelen zich van binnen naar buiten, binnen is VI en buiten is I
Cell differentiatie
- Gespecialiseerde cellen worden gevormd uit één algemene voorloper cel (precursor)
- Onder invloed van chemische signalen (e.g. neurotrofe factoren) differentiëren deze cellen zich in gespecialiseerde cellen
NB: cel differentiatie is afgerond bij de geboorte, maar neurale maturatie gaat nog aantal jaar door
Neurale maturatie
Ontwikkeling van dendrieten
* langzaam 1 micrometer/dag
* Vertakken van dendrieten ‘arborisatie’ start prenataal en duurt tot 2 jaar na geboorte –> gevolgd door groei van dendritische uitsteeksels ‘spines’
Ontwikkeling van axonen
* snel 1 mm/dag
* Neurotrope chemische signalen sturen ‘vingers’ (filopodia) op uiteinde van axon (groeiconus) in bepaalde richting
Synaptogenese
100 biljoen synapsen in brein (10^14)
- na 5 mnd simpele verbindingen
- na 7 mnd complexe verbindingen diep in brein
–> na de geboorte gaat het heel snel (binnen 2-4 mnd synapsen verdubbeld)
synestesie: sensatie in verschillende zintuigen activeren elkaar
Neurondood en synapssnoei
Initiële overproductie, daarna sterft de rest
- Apoptose: voorgeprogrameerd te sterven –> niet genoeg eten
- Sysnaptische pruning: overige synapsen die niet in het functionele netwerk zitten worden weggesnoeit (42%)
Myelinogenese
- Myelinisatie: cerebraal door oligodendrogliacellen –> teken van maturatie
- Verhoogde connectiviteit in het default netwerk is gerelateerd aan hogere intelligentie
- Myelinisatie van de cerebrale cortex gaat door tot in volwassenheid
- Witte stof neemt toe (myeline)
- Grijze stof neemt af (apoptose en synaptische pruning)
NB: grijze stof in taalgebieden neemt toe (door toename in synapsen, astrocyten en bloedvaten)
Piaget’s stadia van cognitieve ontwikkeling
- Sensoriomotor (geboorte tot 18-24 mnd): ontdekken via sensatie
- Preoperationeel (2-6 jaar): woorden en plaatjes maar niet logisch redeneren
- Concreet operationeel (7-11 jaar): Logisch denken
- Formeel operationeel (12+ jaar): Abstract denken
Omgevingsfactoren en hersenontwikkeling
Het brein is een flexibel orgaan, verbindingen zijn niet statisch –> neurale plasticiteit
Opgroeien in een verreikte omgeving stimuleert neurale ontwikkeling –> Bijv: toename in aantal synapsen door verhoogde sensorische informatieverwerking in complexe omgeving
Hormonen
Androgenen - mannelijke geslachtshormonen
* voornamelijk testosteron
* mannelijke geslachtskenmerken
* secundaire geslachtskenmerken (e.g. baardgroei)
* veranderingen in het brein
Oestrogenen - vrouwelijke geslachtshormonen
* oestron, oestradiol, oestriol
* menstruatiecyclus, zwangerschap
Induceren veranderingen in de hersenen
* aantal neuronen
* vertakkingen van dendrieten
* groei van synapsen
- oestrogene receptoren (groter volume bij vrouwen)
- androgene receptoren (groter volume bij mannen)
NB: verschillen in gedrag tussen mannen en vrouwen zijn niet alleen maar het resultaat van omgevingsfactoren
Kritische periode
Chemo-affiniteit hypothese, voorbeeld:
* Specifieke moleculen in verschillende cellen in het optische tectum (middenhersenen) geven elke cel een unieke chemische identiteit
* Axonen van neuronen in de retina worden aangetrokken door deze neurotrope chemische signalen
NB: precieze positionering en uitlijnen van axonen (‘fine-tuning’) wordt geïnduceerd door postnatale ervaringen –> aangrenzende cellen worden meestal tegelijkertijd geactiveerd dus axonen van deze neuronen verbinden met dezelfde locatie
Met andere woorden: “cells that fire together, wire together”
