Hoofdstuk 4: Neurologische controle van gedrag Flashcards
4.104 Dendriet en wat doen ze?
Een dendriet is een dunne buisvormige vertakte uitloper van een zenuwcel (neuron). Een zenuwcel heeft verschillende dendrieten. (een neuron heeft daarentegen maar 1 axon)
Bij motorneuronen (bewegingszenuwcellen) en interneuronen (schakelzenuwcellen) vertakken de dedrieten rechtstreeks uit het cellichaam in bosachtige structuren. Oppervlakte van de cel wordt groter waardoor signalen van veel andere neuronen ontvangen kunnen worden;
Bij gevoelszenuwcellen (sensory neurons) vertakken de dendrieten vanuit een uiteinde van een axon (eerder dan direct uit het cellichaam)
Dendrieten ontvangen input van andere neuronen (vertakkingen) met op het oppervlak synaptische receptoren om info te ontvangen van de axonen van andere neuronen. De dendrieten geven deze prikkels (geleiding van elektrische impulsen) door aan de celkern (terwijl het axon de prikkels weg leidt van het neuron.
4.106 Wat is de “resting potential” - rust potentiaal?
Het rustpotentiaal van een neuron is -70 millivolts en dit is de lading doorheen het membraan van een inactief neuron. Het verschil in voltage van ongeveer -70 millivolt is het (potentiaal) verschil tussen de binnenkant en de buitenkant van het neuron. Het rustpotentiaal is de bron van elektrische energie die een actie potentiaal mogelijk maakt.
Anders geformuleerd: Als een zenuwcel geen impuls geleid, is de binnenkant van de cel negatief geladen ten opzichte van de buitenkant. Dit veroorzaakt een spanning van -70mV
Ionen zijn electrische geladen moleculen:
In de cel:
Veel Neg geladen oplosbare eiwitmoleculen A- (geen A- buiten de cel)
Veel Kalium + ionen (potassium) binnen de cel
Beperkt Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Beperkt CL - ionen (chloride -)
Buiten de cel:
Veel: Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Veel: CL - ionen (chloride -)
Beperkt: K+ ionen
Kalium kanalen blijven open waardoor sommige K+ zich buiten de cel verspreiden waardoor er meer positieve lading buiten de cel komt en meer negatieve lading binnen. Daardoor heeft het celmembraan een electrische lading van ongeveer 70 milivolt met de binnenste van de cel negatief ten opzichte van buiten de cel.
De natrium kanalen blijven nu dicht zolang de axon in rust is waardoor deze natrium + niet in de cel kan.
Wat is depolarisatie?
Wanneer de structuur van een celmembraan aan een einde van een axon verandert en duizenden piepkleine natrium kanalen opengaan zodat er positief geladen natrium (Na + = Sodium in het Engels) ionen de cel in gaan wordt de lading in de cel minder negatief. De stijging van de lading van de cel noemt depolarisatie (minder negatief worden). Met depolarisatie bedoelt men in de biologie een verandering in de membraanpotentiaal van een cel waardoor deze potentiaal meer positief dan wel minder negatief wordt.
Indien de depolarisatie hoog genoeg is, kan dit in zenuwcellen en bepaalde andere celtypen leiden tot een actiepotentiaal. Er is een vermindering in de negatieve lading (lading wordt positiever) over de membraan heen tot een drempelwaarde (threshold) van -65 minivolts; dit triggert een actiepotentiaal. Deze drempelwaarde kan in bepaalde gevallen ook 50 zijn. Het is een soort kansberekening vanaf wanneer een actie potentiaal getriggerd wordt.
Vb. De depolarisatiefase begint bv. als je je vinger prikt en de repolarisatiefase als je je vinger terug trekt
Wat is repolarisatie?
Zodra er depolarisatie optreedt, sluiten de poorten / channels / kanalen die positief geladen natrium doorlieten terug, maar blijven de kanalen die positief geladen kalium doorlaten open. Doordat de kalium ionen meer geconcentreerd zijn binnen in de cel dan erbuiten en omdat ze afgestoten worden door de tijdelijk positieve omgeving in de cel worden ze naar buiten geduwd. In dit proces bewegen zich genoeg positief geladen kalium ionen naar buiten zodat de rust-potentiaal hersteld wordt. Dit herstel van het rust potentiaal volgend op een depolarisatie noemt men de repolarisatie fase.
Natrium (sodium EN) -Kalium (Potassium EN) pomp
Bij elke actie potentiaal komt er een kleine hoeveelheid natrium in de cel en een kleine hoeveelheid kalium verlaat de cel. Om de oorspronkelijke balans van deze ionen in het membraan te behouden, heeft elk deel van het membraan een chemisch mechanisme, de natrium-kalium pomp die doorlopend natrium naar buiten beweegt en kalium in de cel laat.
Wat is hyperpolarisatie?
Het tegenovergestelde van depolarisatie is hyperpolarisatie. Hyperpolarisatie is de verandering in de membraanpotentiaal van een cel waarbij de potentiaal binnen in de neuron (zenuwcel) negatiever wordt.
4.108 Wat is een synaps?
Het knooppunt (junction) / de ruimte tussen elk axon-uiteinde (terminal) en het cellichaam of dendriet van het ontvangende neuron, van de spiercellen of kliercellen, noemt synaps.
4.108 Presynaptisch membraan, de synaptische spleet en het post synaptisch membraan?
Wanneer een actie potentiaal het axon-uiteinde (terminal) bereikt (en dus het presynaptisch membraan – membraan van het axon-uiteinde dat grenst aan de spleet) komen er neurotransmitter moleculen (zoals dopamine, serotonine enz) vrij (vanuit blaasjes) in de synaptische spleet. De synaptische spleet scheidt het axon uiteinde van het membraan van de cel waarop het axon uiteinde invloed op uitoefent. Het membraan van deze cel aan de andere kant van de synaptische spleet noemt post synaptisch membraan.
4.109 Exciterende synaps
Wanneer een actie potentiaal het axon-uiteinde (terminal) bereikt (en het presynaptisch membraan komen er neurotransmitter moleculen vrij in de synaptische spleet.
Daarna verspreiden deze moleculen zich en binden sommige moleculen zich vast aan receptoren op het post synaptisch membraan. Door het binden van de neurotransmissie moleculen aan deze receptoren gaan er bepaalde kanalen open waardoor deeltjes / ionen de cel in of uit kunnen stromen. De richting van de verandering (+ of -) en welke receptoren er opengaan, hangt af of de synaps exciterend of inhiberend is.
Bij een exciterende synaps -> de neurotransmitter opent natrium kanalen in het post synaptische membraan. Positieve natrium (Na+) deeltjes gaan de cel binnen waardoor er een lichte depolarisatie van de ontvangende neuron ontstaat aangezien de elektrische lading minder negatief word. Hierdoor stijgt het tempo van actiepotentialen die in dat neuron getriggerd worden.
4.109 Inhiberende synaps
Wanneer een actie potentiaal het axon-uiteinde (terminal) bereikt (en het presynaptisch membraan komen er neurotransmitter moleculen vrij in de synaptische spleet.
Daarna verspreiden deze moleculen zich en binden sommige moleculen zich vast aan receptoren op het post synaptisch membraan. Door het binden van de neurotransmissie moleculen aan deze receptoren gaan er bepaalde kanalen open waardoor deeltjes / ionen de cel in of uit kunnen stromen. De richting van de verandering (+ of -) en welke receptoren er opengaan, hangt af of de synaps exciterend of inhiberend is.
Bij een inhiberende synaps -> de neurotransmitter opent chloride (CL-) kanalen of kalium (K +) kanalen; negatieve chloride deeltjes gaan in de cel of positieve kalium deeltjes gaan uit de cel. hierdoor ontstaat hyperpolarisatie waardoor de kans op een actiepotentiaal verkleint aangezien de elektrische lading nog negatiever word.
SODIUM - POTASSIUM
SODIUM = NATRIUM
POTASSIUM = KALIUM
Ion
Een ion is een elektrisch geladen atoom of molecuul, een monoatomisch ion, of een groep atomen met een elektrische lading, een zogeheten polyatomisch ion. Een ion kan positief of negatief geladen zijn door respectievelijk een tekort of een overschot van een of meer elektronen.
Inhibiterende en exciterende werking
Inhibitie - impulscontrole is vermoeiend (vooral ook door prefrontale cortex). Vb Kookpan te heet, je houdt toch vast (inhiberend) omdat er anders schade is. Je laat hem toch vallen - exciterend.
Knopen / insnoering van Ranvier
Knopen van Ranvier zijn regelmatige onderbrekingen in het myeline-omhulsel rond een axon. De insnoeringen zijn 1 micrometer lang en stellen de axonale membraan bloot aan het extracellulair vocht. Bij de knopen van Ranvier kunnen positieve ionen de cel instromen en een actiepotentiaal voortzetten.
Knooppunten van ranvier zijn de stukjes waar geen myeline is. De actiepotentialen bewegen dan van knoop tot knoop. Was er geen myeline schede dan moest de actipotentielen overal geleiden.
4.102 Zenuw - nerve
Een neuron is een zenuwcel van het zenuwstelsel, een enkele cel. Een zenuw is een bundel van vele neuronen of preciezer een bundel bestaande uit de axons van vele neuronen. Zenuwen maken deel uit van het peripheral nervous system (perifere zenuwstelsel). Zenuwen verbinden het centrale zenuwstelsel (bestaande uit hersenen en ruggemerg) met de zintuigorganen (sensory organs) van het lichaam, met spieren en met klieren. Het centrale en perifere zenuwstelsel zijn niet twee aparte systemen maar zijn delen van een geïntegreerd gehaal.
4.104 Het perifere zenuwstelsel
Het perifere zenuwstelsel (PZS) is een deel van het zenuwstelsel dat buiten het centrale zenuwstelsel (CZS) is gelegen. Het perifere zenuwstelsel bestaat uit zenuwen. Zenuwen zijn bundels axnen van verschillende neuronen) Het prerifere zenuwstelsel vormt verbindingen vanuit het centraal zenuwstelsel (CZS) van en naar de organen en weefsels (sensory organs (zintuigen), klieren en spieren). Het wordt naar functie verdeeld in het autonome zenuwstelsel en het somatisch zenuwstelsel.
De hersenen en het ruggenmerg samen zijn het centrale zenuwstelsel. Het CZS en het perifere zenuwstelsel zijn delen van een geïntegreerd geheel.
Perifere ZWS: Autonome zenuwstelsel
Het autonome zenuwstelsel, ook onwillekeurige, vegetatieve of viscerale zenuwstelsel genoemd, is het deel van het perifeer zenuwstelsel dat een groot aantal onbewust plaatsvindende functies reguleert. Het autonome zenuwstelsel regelt vooral de werking van inwendige organen, onder andere de ademhaling, de spijsvertering en het verwijden en vernauwen van bloedvaten en het beïnvloedt ook de hartslag.
Perifere ZWS: Somatische zenuwstelsel
Het somatisch zenuwstelsel (Oudgrieks: soma, nl:lichaam), ook wel genoemd het animale zenuwstelsel, het cerebrospinale zenuwstelsel of het willekeurige zenuwstelsel van gewervelden controleert de interacties met de buitenwereld. Het somatisch zenuwstelsel hoort tot het perifere zenuwstelsel.
Het somatisch zenuwstelsel dient voor bewuste waarneming, willekeurige bewegingen en verwerking van opgenomen informatie (integratie). Hier zijn zintuigen en skeletspieren bij betrokken. Door het somatische zenuwstelsel worden houding en beweging van het lichaam geregeld.
De sensorische neuronen brengen boodschappen over vanuit de waarnemingsorganen (ogen, oren, neus, huid, enz.); de motorische neuronen activeren de skeletspieren (de spieren, die met pezen aan de botten vastzitten). Mensen kunnen bewust controle uitoefenen over dit deel van het zenuwstelsel (vandaar ook de naam willekeurig zenuwstelsel
Focus 1: wat zijn 3 types neuronen en wat is de functie van elk?
Er zijn vele types neuronen. Op zijn breedst kan je ze in 3 types onderverdelen.
- Motorische neuronen (motorneurons / motorische zenuwcellen, motorneuronen of bewegingszenuwcellen- zijn zenuwcellen die impulsen geleiden van het centraal zenuwstelsel naar de de spieren of klieren (om deze in werking te zetten). Je herkent ze aan het feit dat ze korte uitlopers (dendrieten) hebben die impulsen ontvangen van schakel- en/of sensorische zenuwcellen. Ze hebben één lange uitloper (axon) die contact maakt met een spier of met een klier. Motorneurons zijn samen gebundeld om zenuwen te vormen
- Zintuigzenuwcellen (sensory neurons) Sensorische zenuwcellen geleiden impulsen van de zintuigen naar het centrale zenuwstelsel. Je herkent ze aan het feit dat ze één lange uitloper (dendriet) hebben die impulsen ontvangt van de zintuigen en een korte uitloper (axon) hebben die impulsen doorgeeft aan schakel- en/of motorische zenuwcellen. Ook sensory neurons zijn samen gebundeld om zenuwen te vormen.
- Schakelzenuwcellen (interneurons / schakel neuronen): deze geven boodschappen door tussen verschillende neuronen. Deze schakelcellen bevinden zich in het centraal zenuwstelsel. Interneurons verzamelen, organiseren en integreren boodschappen vanuit verschillende bronnen. Ze zijn veel groter in aantal dan de andere twee types.
Focus 2:
Wat zijn de hoofdbestanddelen gemeenschappelijk aan alle zenuwcellen / neuronen en wat is de functie van elk?
Cellichaam met celkern (cel nucleus) en cytoplasma: breedste deel van het neuron
Dendrieten: Dunne buisachtige extensies. Functie: ze ontvangen input in het neuron.
In motor neurons and interneurons komen ze direct uit het cellichaam en vertakken zich. In sensory neurons, vertakken de dendrieten uit een einde van de axon, en niet direct uit het cellichaam. Ze breiden uit naar een zintuigorgaan en reageren op zintuig signalen zoals geluidsgolven in het oor of aanraking op de huid.
Een Axon: dunne buisachtige extensie uit het cellichaam. De functie is om boodschappen naar andere neuronen over te brengen of , in het geval van motorneuronen, naar spiercellen. Ze zijn microscopisch dun maar sommige axons zijn extreem lang. Meeste axonen vormen vele vertakkkingen op een afstand van het cellichaam en elke vertakking eindigt op een kleine zwelling, dit is het axon uiteinde (axon terminal).
Axon terminals: functie: loslaten van chemische transmittor (elektrochemische signalen) molecules op andere neuronen of in het geval van motorneuronen op spier- of kliercellen. De axonen van sommige neuronen worden omringd door een omhulsen dat myeline schede genoemd wordt. Myeline is een vette substantie aangemaakt door ondersteunende hersencellen, de gliacellen. Deze schede helpt om de neurale impulsen langs het axon te versnellen.
De Myeline schede is geen deel van de zenuwcel.
Wat is de gebruikelijke volgorde van neuronale overdracht?
Dendriet (info binnen) – cellichaam - axon – axon uiteinde
Focus 3: Hoe ontstaat een rustpotentiaal door de distributie van ionen over het celmembraan?
Het rustpotentiaal van een neuron is -70 millivolts en dit is de lading doorheen het membraan van een inactief neuron. Het verschil in voltage van ongeveer -70 millivolt is het (potentiaal) verschil tussen de binnenkant en de buitenkant van het neuron. Het rustpotentiaal is de bron van elektrische energie die een actie potentiaal mogelijk maakt.
Anders geformuleerd: Als een zenuwcel geen impuls geleid, is de binnenkant van de cel negatief geladen ten opzichte van de buitenkant. Dit veroorzaakt een spanning van -70mV.
Ionen zijn electrische geladen moleculen:
In de cel:
Veel Neg geladen oplosbare eiwitmoleculen A- (geen A- buiten de cel)
Veel Kalium + ionen (potassium) binnen de cel
Beperkt Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Beperkt CL - ionen (chloride -)
Buiten de cel:
Veel: Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Veel: CL - ionen (chloride -)
Beperkt: K+ ionen
Kalium kanalen blijven open waardoor sommige K+ zich buiten de cel verspreiden waardoor er meer positieve lading buiten de cel komt en meer negatieve lading binnen. Daardoor heeft het celmembraan een electrische lading van ongeveer 70 milivolt met de binnenste van de cel negatief ten opzichte van buiten de cel.
De natrium kanalen blijven nu dicht zolang de axon in rust is waardoor deze natrium + niet in de cel kan. Pas als er een actiepotentiaal getriggerd wordt, gaan de natrium kanalen heel kort open en bewegen een aantal natrium ionen in de cel. Gevolg depolarisatie.
4.105 Vertel eens wat over het cel membraan
Het celmembraan is het dunne poreuze (semipermeabel / selectief doorlaatbaar) buitenste laag van een neuron (of van een andere cel) dat de intracellulaire vloeistof van de extracellulaire vloeistof scheidt. Het is semipermeabel omdat het sommige chemische stoffen doorlaat om in en uit de cel te bewegen en sommige stoffen blokkeert.
Neuron als een buis, muren zijn het membraan. Het neuron is gevuld met intracellulaire vloeistof (mengsel van water en opgeloste chemische stoffen). Dit neuron (zenuwcel) baadt aan de buitenkant in de extracellulaire vloeistof (mengsel van water en opgeloste chemische stoffen). Sommige van deze chemische stoffen zijn electrisch geladen. Hieronder zijn ook de volgende:
In de cel:
Veel Neg geladen oplosbare eiwitmoleculen A- (geen A- buiten de cel)
Veel Kalium + ionen (potassium) binnen de cel
Beperkt Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Beperkt CL - ionen (chloride -)
Buiten de cel:
Veel: Na+ ionen (Natrium + / sodium +)
Veel: CL - ionen (chloride -)
Beperkt: K+ ionen
4.102 Neuron - Nerve cels - zenuwcellen
Aparte cellen in het het zenuwstelsel die gespecialiseerd zijn in het snel ontvangen, verwerken en overbrengen van informatie van een plaats naar de ander en / of in het integreren van informatie uit verschillende bronnen. Deze cellen komen voor in de hersenen ( ongeveer 86 billioen schakelneuronen) maar ook in de rest van het lichaam.
In tegenstelling tot de meeste andere cellen zijn ze niet tegen elkaar gedrukt maar apart van elkaar.