Hoofdstuk 2 Flashcards
Het zenuwstelsel: de hardware van het psychisch functioneren
De bouwstenen van het zenuwstelsel
- zenuwcellen of neuronen
–> verantwoordelijk voor het opvangen, integreren en bewaren van informatie
–> het uitsturen van bevelen naar alle uithoeken van het lichaam - steun- of gliacellen
–> helpen van neuronen bij het uitvoeren van hun informatie verwerkende taak
De belangrijkste onderdelen van een zenuwcel/ neuron
- cellichaam of soma
- celkern
- dendrieten
- axonheuvel
- het axon
- myelineschede
- eindvertakkingen (axon uiteinde)
- eindknoopjes
- synapsen
Een zenuwcel; eigenschappen
- kan ook beschikken over collateralen
- kan tot een meter lang worden
- diameter van een cellichaam: een duizendste van een milimeter
diameter van een axon is een fractie daarvan
De signaalgeleiding; een voorbeeld en twee mechanismen
een voorbeeld: de buigreflex
- de sensorische neuron
- de interneuron
- de motorische neuron
twee mechanismen
- het actiepotentiaal
- de synaptische overdracht
De signaalgeleiding: het actiepotentiaal
Wat zijn de belangrijkste termen?
Hoe werkt een actiepotentiaal?
Een actiepotentiaal is een elektrische impuls die langs het membraan van een zenuwcel (neuron) reist en essentieel is voor de communicatie binnen het zenuwstelsel. Het proces van een actiepotentiaal omvat verschillende fasen, elk gekenmerkt door specifieke veranderingen in de membraanpotentiaal en ionenstromen.
Belangrijke termen:
Rustpotentiaal: De membraanpotentiaal van een neuron in rust, typisch rond -70 mV, waarbij de binnenkant van de cel negatief is ten opzichte van de buitenkant.
Depolarisatie: Een vermindering van het membraanpotentiaal (wordt minder negatief) door de instroom van natriumionen (Na⁺) via spanningsafhankelijke natriumkanalen.
Drempelwaarde: De kritische waarde van de membraanpotentiaal (ongeveer -55 mV) die bereikt moet worden om een volledige depolarisatie en daarmee een actiepotentiaal te initiëren.
Repolarisatie: Het herstel van de negatieve membraanpotentiaal door de uitstroom van kaliumionen (K⁺) via spanningsafhankelijke kaliumkanalen.
Hyperpolarisatie: Een tijdelijke overschrijding van de rustpotentiaal, waarbij de membraanpotentiaal negatiever wordt dan de oorspronkelijke rustwaarde, door aanhoudende uitstroom van K⁺.
Natrium-kaliumpomp: Een enzymatische pomp die actief Na⁺ naar buiten en K⁺ naar binnen transporteert, essentieel voor het herstellen en handhaven van de ionenconcentraties na een actiepotentiaal.
Werking van een actiepotentiaal:
Rustfase: Het neuron bevindt zich in rust met een stabiele membraanpotentiaal van ongeveer -70 mV, onderhouden door de natrium-kaliumpomp en de permeabiliteit van het membraan voor K⁺.
Depolarisatie: Bij voldoende stimulatie openen spanningsafhankelijke natriumkanalen, waardoor Na⁺ de cel instroomt. Dit veroorzaakt een snelle depolarisatie, waarbij de membraanpotentiaal positief wordt (tot ongeveer +30 mV).
Repolarisatie: Na de piek van de actiepotentiaal sluiten de natriumkanalen en openen de kaliumkanalen, waardoor K⁺ de cel uitstroomt. Dit leidt tot het herstel van de negatieve membraanpotentiaal.
Hyperpolarisatie: De kaliumkanalen blijven kort na de repolarisatie open, wat resulteert in een membraanpotentiaal die negatiever is dan de rustpotentiaal.
Herstel naar rustpotentiaal: De natrium-kaliumpomp en de sluiting van de kaliumkanalen herstellen de ionenbalans, waardoor de rustpotentiaal wordt hersteld en het neuron klaar is voor een nieuwe impuls.
Dit proces stelt neuronen in staat om snel en efficiënt elektrische signalen over lange afstanden te verzenden, wat cruciaal is voor functies zoals spiercontractie, sensorische waarneming en reflexen.
De signaalgeleiding: de synaptische overdracht
Wat zijn de belangrijkste termen?
Hoe werkt de synaptische overdracht?
Synaptische overdracht is het proces waarbij neuronen signalen naar elkaar sturen via synapsen.
Belangrijke termen:
Synaps: De contactplaats waar twee neuronen communiceren.
Presynaptisch neuron: Het neuron dat het signaal verstuurt.
Postsynaptisch neuron: Het neuron dat het signaal ontvangt.
Neurotransmitters: Chemische stoffen die signalen overdragen tussen neuronen.
Synaptische spleet: De kleine ruimte tussen het pre- en postsynaptische neuron.
Werking van synaptische overdracht:
Actiepotentiaal bereikt het presynaptische uiteinde: Een elektrisch signaal (actiepotentiaal) komt aan bij het uiteinde van het presynaptische neuron.
Vrijgave van neurotransmitters: Het actiepotentiaal stimuleert de opening van calciumkanalen, waardoor calciumionen de cel binnenstromen. Dit veroorzaakt de fusie van synaptische blaasjes met het celmembraan, waardoor neurotransmitters vrijkomen in de synaptische spleet.
Binding aan receptoren: De vrijgekomen neurotransmitters diffunderen over de synaptische spleet en binden aan specifieke receptoren op het postsynaptische neuron.
Initiatie van postsynaptisch potentiaal: De binding van neurotransmitters aan receptoren leidt tot de opening van ionkanalen, wat resulteert in een verandering van de membraanpotentiaal van het postsynaptische neuron. Dit kan leiden tot excitatie (depolarisatie) of inhibitie (hyperpolarisatie) van het neuron.
Beëindiging van het signaal: Neurotransmitters worden snel verwijderd uit de synaptische spleet door afbraak via enzymen of heropname in het presynaptische neuron, waardoor het signaal eindigt en de synaps klaar is voor een nieuwe transmissie.
Exciterende postsynaptische potential (EPSP)
Inhiberende postsynaptische potential (IPSP)
Belang van enzymen
Exciterende postsynaptische potential (EPSP):
Definitie: Een tijdelijke depolarisatie van het postsynaptische membraan veroorzaakt door de binding van neurotransmitters aan receptoren.
Mechanisme: Natriumionen (Na⁺) stromen de cel in, waardoor de membraanpotentiaal dichter bij de drempelwaarde komt voor het genereren van een actiepotentiaal.
Resultaat: Vergroot de kans dat het postsynaptische neuron een actiepotentiaal genereert.
Inhiberende postsynaptische potential (IPSP):
Definitie: Een tijdelijke hyperpolarisatie van het postsynaptische membraan.
Mechanisme: Kaliumionen (K⁺) stromen uit of chloride-ionen (Cl⁻) stromen in, waardoor de membraanpotentiaal verder van de drempelwaarde komt.
Resultaat: Vermindert de kans dat het postsynaptische neuron een actiepotentiaal genereert.
Belang van enzymen in de synaptische overdracht
Afbraak van neurotransmitters: Enzymen zoals acetylcholinesterase breken neurotransmitters (zoals acetylcholine) af in de synaptische spleet.
Herstel en hergebruik: Afbraakproducten kunnen worden opgenomen door het presynaptische neuron om nieuwe neurotransmitters te vormen.
Signaalbeëindiging: Enzymen zorgen ervoor dat neurotransmitters niet langer in de spleet blijven en onbedoelde signalen veroorzaken.
Deze processen zijn essentieel voor een nauwkeurige en efficiënte communicatie tussen neuronen.
De signaalgeleiding: het neuron als beslissingscentrum
Via dendrieten: honderden tot duizenden impulsen;
sommigen inhiberend, andere exciterend
→ Som van alle potentiaalveranderingen zal beslissen of er
een nieuw actiepotentiaal wordt opgewekt
→ Niet elk actiepotentiaal van een uitsturend neuron zal
zich doorzetten in de vele neuronen waarmee het synaps
maakt
→ Voorbeeld buigreflex: kan worden tegengewerkt vanuit
de hersenen
De signaalgeleiding: enkele neurotransmitters
- algemeen: sinds 1921 tientallen chemische stoffen gelokaliseerd die een transmitterende eigenschap hebben
- de kennis van de werking van deze specifieke neurotransmitter biedt interessante aangrijpingspunten voor een selectieve beïnvloeding van de hersenwerking door medicijnen
- sommige neurotransmitters kunnen in verband gebracht worden met bepaalde ziektes
- acetylcholine: samentrekken van de skeletspieren = invloed op de geheugenwerking
- sommige stoffen hebben hierop een invloed
nicotine: spieren makkelijker samentrekken
curare: algemene verlamming
botulisme: ernstige verlamming
- sommige stoffen hebben hierop een invloed
- dopamine
- betrokken bij het ontstaan van emoties (vb. genot kunnen ervaren)
- rol in het tot standhouden van drugs- en alcoholverslaving
- regulerende invloed op bewegingen (soepel laten verlopen) - verband met de ziekte van Parkinson
- bewust plannen van gedrag
- verstoring kan leidden tot hallucinaties en waanvoorstellingen
- serotonine en noradrenaline
- betrokken bij het ontstaan van emoties
- depressie: vaak gepaard met tekort aan serotonine
- serotonine: invloed op de slaap, eetlust en seksuele appetijt
- GABA (gamma-aminoboterzuur)
- remmend effect
- tekort geeft aanleiding tot prikkelbaarheid, angst en slapeloosheid
- medicijnen proberen dit tegen te gaan
Structuur van het zenuwstelsel
Mogelijke indelingen
- anatomisch: centrale en perifere zenuwstelsel
- functioneel: willekeurig en autonoom zenuwstelsel (met het sympathisch en parasympathische zenuwstelsel)
Het centrale zenuwstelsel
de hersenen, bij volwasennen (1350g)
- grote hersenen
- tussenhersenen
- hersenstam
- kleine hersenen
het ruggenmerg: 40 à 50 cm, zit vast aan de onderkant van de hersenstam
Het perifere zenuwstelsel
- 12 paar hersenzenuwen
- 31 paar ruggemergzenuwen
- vertakken zich steeds verder
- onderscheid tussen sensorische (of afferente) zenuwvezels en motorische (of efferente) zenuwvezels
Willekeurig en autonoom zenuwstelsel
Willekeurig = gecontroleerd
Autonoom = automatische regulatie
- onderverdeeld in het sympatische zenuwstelsel (fight or flight) en het parasympathische zenuwstelsel (rust, herstel en spijsvertering)
Verdere indeling van de hersenen: we onderscheiden volgende grote delen
de hersenstam
- staat oa. in voor hartslag en ademhaling
de kleine hersenen - cerebellum
de tussenhersenen
- betrokken bij het reguleren van onze biologische aandriften (eten en seks) en de ermee gepaard gaande emoties
- samengesteld uit de thalamus, de hypothalamus, de hypofyse en de epifyse
thalamos = grieks voor kamer
hypo = grieks voor onder (als voorvoegsel in woord)
epi = grieks voor op of boven (als voorvoegsel in woordsamenstellingen)
de grote hersenen - cerebrum
De grote hersenen
Cerebrum
- twee hemisferen
letterlijk: halfbollen
hemi = griek voor hal; sfeer = bol
- zijn met elkaar verbonden door de hersenbalk (corpus callosum)
corpus = latijn voor lichaam)
de buitenkant = de cortex
- bestaat uit verschillende plooien en groeven
- hierdoor wordt de oppervlakte groter
- verantwoordelijk voor
- verwerking van de informatie uit onze zintuigen
- stockeren van geheugeninhouden
- taal
- denkprocessen
de basale ganglia
- opeengepakte cellichamen onderaan in de beide hemisferen
- betrokken bij het aansturen van
- onze geautomatiseerde bewegingen (lopen en fietsen)
- het in positie brengen van het lichaam
Verdere indeling van de hersenen
- cortex = latijn voor schors
- basale = aan de basis liggende
- ganglia = grieks voor knoop
- thalamos = grieks voor kamer
- hippokampos = grieks voor zeepaardje
Cortex bestaat uit:
(buitenkant van de grote hersenen/ cerebrum)
- de cellichamen van miljarden neronen + de synapsen waarmee ze onderling communiceren
- daaronder zitten de axonen (al dan niet gegroepeerd)
- onderscheid tussen de grijze en de witte hersenstof
- de axonen hebben een myelinelaag = witte stof
- de cellichamen en de cortex hebben geen myelinelaag = grijze stof
De tussenhersenen
het limbisch systeem
- verzameling kernen en cortexgebieden die verspreid liggen in het overgangsgebied tussen de grote hersenen en de tussenhersenen
- amygdala spelen een belangrijke rol in het ontstaan van emoties (angst en woede)
- de hippocampus is belangrijk voor het inprenten van geheugenmateriaal
De onderdelen van de tussenhersenen
de thalamus
- twee symmetrische eivormige structuren
- schakenstation voor de informatie die naar de grote hersenen wordt geleid
de hipothalamus
- bestaat uit een paar tientallen afzonderlijke kernen (nuclei)
- hoofdregulator van het autonoom zenuwstelsel
- regulatie van een aantal vitale behoeften
- supervisie van de hormoonhuishouding
de hypofyse
- staat door een dun steeltje in verbinding met de hypothalamus
- werkt samen met de hypothalamus voor de hormoonhuishouding
de epifyse of pijnappelklier
- onderhevig aan licht en duisternis
- beïnvloedt de hoeveelheid melatonine
De hersenstam
De hersenstam bestaat uit drie delen
- de middelhersenen (mesencefalon)
- de brug (pons)
- het verlengde merg (medulla oblongata)
In het midden bevindt zich de reticulaire formatie
Het cerebellum
- of levensboom
- zorgt voor coördinatie van de motoriek
- betrokken bij leerprocessen zoals conditionering
- cerebellaire ataxie
Functionele gebieden op de cerebrale cortex
Heeft groeven (sulci) en insnijdingen (fissurae)
Volledig opengespreid: 2500 cm²
Vier grote delen
- Frontaalkwab of voorhoofdskwab (begrensd door de laterale en centrale groeve)
- Temporaalkwab of slaapkwab
- Pariëtaalkwab of wandkwab
- Occipitaalkwab of achterhoofdskwab
Soorten cortexgebieden
onderscheid in
- sensorische en motorische gebieden
- primaire en secundaire zones
sensorische cortexgebieden: ontvangst en verwerking van signalen die uit de zintuigen komen
motorische cortexgebieden: gespecialiseerd in het voorbereiden een uitsturen van instructies naar de spieren
primaire cortexgebieden: staan rechtstreeks in verband met spieren of met zintuigen
–> ieder zintuig afspiegeling van de prikkeling: projectiezones
secundaire cortexgebieden
- zintuiglijk: interpretatie van de gegevens
- motorisch: voorbereiden van de bewegingen
–> betrekken van heel veel informatie op elkaar: associatiegebieden
Soorten cortexgebieden: primaire zones
ieder zintuig heeft een eigen projectiegebied
- ruwe gegevens toekomen en worden opgevangen via de zintuigreceptoren
- taak: omzetten van prikkel in zenuwsignalen
Soorten cortexgebieden: motorische projectiezones
- gelegen in de precentrale winding van de partiëtale kwab
- cellen die rechtstreeks instaan voor de activering van de skeletspieren
- punt voor punt overeenkomst tussen specifieke plaatsen op de cortex en spiergroepen
–> motorische homunculus - iedere hemisfeer: een halve homunculus
- links- rechtsomkering
- hemiplegie en hemiparese
Soorten cortexgebieden: sensorische projectiezones
- primaire somatonsensorische cortex: gegevens vanuit huid en spieren en gewrichten
- gelegen in de postcentrale winding van de partiëtaalkwab
- ook links- rechtsomkering
- somatosensorische homunculus
- primaire visuele cortex
- gelegen op de occipitaalkwab (uiterste puntje)
- links- rechtsomkering van het waarnemingsveld
- beide projecties komen samen in één hemisfeer - dezelfde hemisfeer waar ook de tastprikkels toekomen van het tegenoverliggende hand en van waaruit het hand bestuurd wordt
- auditieve projectiegebied
- temporaalkwab - onder de laterale groeve
- gedeeltelijke kruising
- primaire gebied van de smaak
- locatie niet meer zichtbaar van buitenaf- weggedoken in de diepe laterale groeve - net onder het somatosensorische projectiegebied van de tong
- olfactorische projectiegebied
- bevindt zich in enkele zones die deel uitmaken van het oudere limbische systeem
- reuk heeft een directere impact op emoties
Associatiezones
- al wat niet tot de primaire zones op de cortex behoort maakt deel uit van een associatiegebied
- onderscheid sensorische associatiezones en motorische associatiezones
- sommige zones kunnen niet tot één van beide worden gerekend omdat informatie er wordt geïntegreerd en verwerkt
Associatiezones - voorbeelden
sensorische associatiezones
- naast elke primaire zone is er een secundaire sensorische zone
- voorbeeld visuele informatie
- secundaire gebiedjes die elke een bepaald aspect van het visuele materiaal analyseren
- vandaaruit gaat de informatie nog naar twee andere verwerkingszones
- wat is het object juist
- hoe kunnen we met het object omgaan
- specialisatie wordt duidelijk indien er in één van de gebiedjes een letsel optreedt
- associatieve vormagnosie
- optische ataxie
- hemianopsie
- verbindingsprobleem
- waarneming is een tweerichtingsverkeer
- bottom-up processen
- top-down processen
motorische associatiezones
- gevolgen van defecten in de premotorische cortex
- apraxie (= het onvermogen om complexe handelingen uit te voeren)
prefrontale cortex
- jongste evolutionaire aanwinst van onze hersenen
- pas rond leeftijd van 20 jaar volledig ontwikkeld
- regulatie van aspecten die typisch zijn voor het menselijk gedrag
- executieve functies
- vergelijking met dirrigent van een orkest of CEO van een onderneming
- plannen en monitoring van het gedrag
- locatie van het werkgeheugen
- responsinhibitie (vb. bij het studeren)
- aandacht (selectieve en volgehouden aandacht)
–> executieve functies worden getest via de strooptest
–> bij beschadiging: frontaal syndroom (= een vorm van hersenletsel die het gevolg kan zijn van een harde klap die de frontale kwabben te verwerken krijgen (bijvoorbeeld bij een val op het hoofd), van een herseninfarct of -tumor)
zones is verband met het hanteren van taal
- spraakcentrum van Broca: motorisch aspect van de taal
- indien stoornis: afasie van Broca = motorische afasie - vooral het effectief gebruiken van taal is verstoord
- centrum van Wernicke: begrijpen van de taal
- indien stoornis: afasie van Wernicke: kan nog wel spreken maar begrijpt taal niet meer
Hemisfeerspecialisatie - samenwerking van de hemisferen
- voor het plannen en uitvoeren van gedrag
- belang van de hersenbalk (of corpus Callosum)
- lateralisatie: accent verschillen
Hemisfeerspecialisatie - sterktes van de linkerhemisfeer
- verbaal
- bij rechtshandigen en 70% van de linkshandigen
- woordbetekenis, regels van de grammatica
- begrijpen en zelf produceren van taal
- details en rationele aspecten van het gedrag
- temporeel: tijdsverloop - repetitieve handelingen
Hemisfeerspecialisatie - sterktes van de rechterhemisfeer
- ruimtelijk
- ruimtelijk precisiewerk bij handelingen
- hemineglect (= wanneer mensen objecten in hun linker gezichtsveld negeren, niet waarnemen of verkeerd interpreteren)
-globaal - prosopagnosie (=gezichtsblindheid)
- non-verbale gedrag
- emotionele gedrag
