Hoofdstuk 5: Hoe communiceren neuronen met elkaar? Flashcards
Waar leidt een actiepotentiaal gegenereerd door de presynaptisch neuron toe?
Leidt tot afgifte (exocytose) van een neurotransmitters vanuit de presynaptische eindknop in de synaptische spleet
Stappen van neurotransmissie
- Aanmaak (synthese) & transport van neurotransmitter
- kan in het cellichaam
- of in de eindknop van axon (afgeleid van voedsel) - Afgifte van neurotransmitter
- in reactie op actiepotentiaal (calcium influx)
- afgifte in synaptische spleet (exocytose) - Effect; receptor actie op postsynaptisch membraan
- depolarisatie (excitatie)
- hyperpolarisatie (inhibitie)
- modulatie (inhibitie of excitatie van andere chemische reacties) - Inactivatie
- afvoer door diffusie uit synaptische spleet
- afbraak door enzymen
- heropname (reuptake) in presynaptische cel (kan ook gedeeltelijk)
- opname door gliacellen (astrocyten)
Waar hangt die hoeveelheid afgegeven neurotransmitter vanaf?
- calcium influx in de eindknop
- aantal blaasjes dat ‘voor anker’ ligt
inhoud 1 synaptisch blaasje = quantum
Soorten neurotransmitters
- kleine molecuul transmitters
- peptide transmitters
- lipide transmitters
Belangrijkste kleine molecuul transmitters
- Acetylcholine (ACh)
Monoamines: - Dopamine (DA)
- Norepinephrine (NE) = Noradrenaline
- Serotonine (SE)
Acetylcholine (ACh)
Kleine molecuul transmitters
Wordt door enzymen gesynthetiseerd uit ons voedsel
Serotonine (SE)
Kleine molecuul transmitters
Wordt gesynthetiseerd uit L-tryptofaan
reguleert stemming en agressie, eetlust en opwinding, ademhaling en pijnperceptie
GABA
Kleine molecuul transmitters
Aminozuur
Wordt gevormd door kleine modificatie van glutamaat
In grote hersenen en cerebellum: glutamaat excitatie / gaba inhibitie
In hersenstam en ruggenmerg: glutamaat excitatie / glycine inhibitie
Nadeel dopamine, norepinephrine en epinephrine
worden allemaal gesynthetiseerd uit dezelfde precursor: Tyrosine (minder makkelijk dan de andere kleine molecuul transmitters)
Enzym dat L-dopa (kan wel door de bloed-hersen barrière) synthetiseert uit Tyrosine is niet oneindig beschikbaar: bepaald het tempo waarin alle andere stoffen kunnen worden aangemaakt = rate-limiting factor
Dopamine kan niet door de bloed-hersen barrière
Peptide transmitters
Korte ketens van aminozuren
Pijnstilling / langzamer dan kleine molecuul transmitters
- worden hierdoor dus niet heel gemakkelijk aangemaakt (duurt langer)
- aangemaakt via transcriptie DNA en translatie mRNA
- fungeren als hormonen
1. endogene opioïden = sterke pijnstillers / runners high: metenkefaline / dynorfine
2. exogene opioïden = opium , morfine , diamorfine (heroïne)
Nadeel: kunt ze niet innemen via voeding, worden afgebroken in spijsvertering. (daarom intraveneus ingenomen = bloedbaan)
Lipide transmitters
endocannabinoïden; kan door ons zelf worden aangemaakt of door voeding binnenkrijgen.
Beïnvloeden eetlust, pijnperceptie, slaap, stemming, geheugen, angst en stress
- lipofiel: oplosbaar in vet, dus niet opgeslagen in synaptische blaasjes
- fungeren als neuromodulator = kunnen zowel activiteit inhiberen als exciteren
Alle stofjes kunnen 2 dingen teweeg brengen
Excitatie = exciterend (EPSP)
Inhibitie = inhiberend (IPSP)
Over het algemeen geeft een neuron één of een beperkt aantal neurotransmitters af, maar uiteindelijk is het niet de neurotransmitter die bepaald wat de actie is van de afgifte van die neurotransmitter, maar de receptor waar dat stofje aan bindt.
over het algemeen:
DA, NE, EP = exciterend (activerend)
Glutamaat = exciterend (activerend)
GABA = inhiberend (inactiverend) te veel = coma
Soorten postsynaptische receptoren
2 subtypes:
- Ionotrope receptoren (snel) = neurotransmitter stofje verbindt aan een poortje die van vorm veranderd waardoor er wel of niet ionen in of uit kunnen.
- metabotrope receptoren (sloom) = neurotransmitter stofje verbindt aan receptor die laat een bepaald stofje los, die gaat op zijn beurt naar het poortje die hem open of dicht doet. zo kun je de afgifte van deze neurotransmitters en de effecten ervan gelijk houden.
Neurotransmitter systemen - perifere zenuwstelsel
Somatische zenuwstelsel (spieren)
–> acetylcholine (ACh)
Autonome zenuwstelsel :
-sympathisch (fight or flight)
–> preganglionair: Acetylcholine (ACh)
–> postganglionair: Norepinephrine (NE)
-parasympatisch (rest and digest)
–>Acetylcholine (ACh) pre + postganglionair
Acetylcholine: remt hartslag (inhibeert), maar stimuleert spijsvertering (exciteert)
Norepinephrine: stimuleert hartslag (exciteert), maar remt spijsvertering (inhibeert)
Neurotransmitter systemen - centrale zenuwstelsel
- Cholinerg = acetylcholine: waakzaamheid, aandacht, geheugen (is bij Alzheimer lager)
- Dopaminerg = dopamine (basale ganglia):
1. nigrostriatale circuit: motoriek : lager bij parkinson
2. Mesolimbische circuit: beloning (hoger bij schizofrenie) / aandacht (lager bij ADHD) - Noradrenerg = norepinephrine: emotionele stemming ( hoger bij manier / lager bij depressie/ADHD)
- Serotonerg = serotonine: waakzaamheid tijdens bewegen (hoger bij schizofrenie/ lager bij depressie, ocd, sids, slaap apneu)
Chemische vs elektrische synapsen
Soms is er geen synaptische spleet: snel informatie heen en weer sturen en voedingsstoffen uitwisselen, nadeel: poortjes kunnen alleen open of dicht dus weinig plasticiteit.
Chemische synapsen (gebruiken neurotransmitters)
- langzamer, maken neurale plasticiteit mogelijk, kunnen signalen versterken of verminderen, kunnen veranderen door ervaringen = voorwaarde voor leren
Elektrische synapsen (gap junctions)
- sneller, maken uitwisselen van stoffen mogelijk door gliacellen en neuronen , kunnen clusters van neuronen synchroon laten vuren. in gap junctions kunnenionen in beide richtingen stromen
Habituatie
Gewenning, achtergrondruis negeren
- verminderde respons na herhaaldelijk aanbieden stimulus.
- er worden uiteindelijk minder actiepotentialen gegenereerd
- spanningsafhankelijke calcium kanalen worden minder sensitief voor spanningsfluctuaties
- verminderde Ca2+ influx –> minder neurotransmitter afgifte
Resultaat: minder neurotransmitter beschikbaar in synaptische spleet.
EPSPs worden kleiner, minder snel depolarisatie van postsynaptisch membraan.
Sensitisatie
gelinkt aan bepaalde context, PTSS
- verhoogde respons in reactie op stimulus
- serotonine afgifte door interneuron maakt kaliumkanalen minder responsief : verminderde K+ efflux, langere actiepotentiaal
- verhoogde CA2+ influx –> meer neurotransmitter afgifte
Resultaat: meer neurotransmitter beschikbaar in de synaptische spleet
EPSPs worden groter, sneller depolarisatie van postsynaptisch membraan
Criteria neurotransmitters
- aangemaakt / aanwezig in neuron
- afgifte zorgt voor effect in een andere cel
- experimentele plaatsing resulteert in hetzelfde resultaat
- er is een mechanisme om de stof te verwijderen
Type synapsen
Axo-dendritisch = van axon naar dendriet
Axo-somatisch = van axon naar cellichaam
Soorten synapsen
Exciterend = Type I synapsen
- op dendrieten
- ronde synaptische blaasjes
- hoge dichtheid
- brede synaptische spleet
- grote actieve zone
Inhiberend = Type II synapsen
- op cellichaam
- platte synaptische blaasjes
- lage dichtheid
- smalle synaptische spleet
- kleine actieve zone
Uiteindelijk bepaalt het type receptor of er inhibitie of excitatie plaatsvindt, niet de neurotransmitter
