Hoofdstuk 8: Ontwikkeling van de hersenen

Question 1

Fylogenetische ontwikkeling

Answer 1

Evolutionaire ontwikkeling van hogere diersoorten uit lagere diersoorten

Question 2

Ontogenetische ontwikkeling

Answer 2

Ontwikkeling van de individuele mens van bevruchting tot volwassenheid

Question 3

Gewervelden

Answer 3

Organismen met hersenen + ruggenmerg

Question 4

Zygote / Embryo / Foetus / Baby

Answer 4

Zygote = conceptie tot 2 weken
Embryo = 2 tot 8 weken
Foetus = 9 weken tot geboorte
Baby = geboorte

Question 5

Wat gebeurt er met de neurale buis?

Answer 5

Groeit uit tot de hersenen en het ruggenmerg, het sluiten van de neurale buis is dus erg belangrijk.

Question 6

Niet volledig gesloten neurale buis

Answer 6

Spina bifida = open ruggetje

Question 7

Prenatale ontwikkeling van de hersenen

Answer 7

Gedurende de zwangerschap groeit het cerebrum (neocortex) groeit het snelste, specialisatie begint na de geboorte.

Question 8

Oorsprong van zenuwcellen
Alle cellen stammen af van:

Answer 8

Neurale stamcellen: zitten in de neurale buis tijdens de ontwikkeling van het brein, zitten nog steeds in de laterale ventrikels.
Stamcel is multipotent= kan uitgroeien tot alle cellen uit je CZS en PZS
Ook kunnen ze zich delen, dat blijven ze het hele leven doen.
Neurale stamcellen –> voorloper cellen –> neuroblast of glioblast –> gespecialiseerde neuron of gliacel.
Een neuroblast of glioblast kunnen niet meer delen (niet van neuroblast naar glioblast of andersom). Voorlopercellen kunnen zich wel delen, de cellen daarna niet meer.
Ontwikkeling van zenuwcellen wordt beïnvloedt door chemische signalen.
Expressie van genen wordt beïnvloed 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)
Omgevingsfactoren kunnen expressie van genen ook veranderen (epigenetische factoren)

Question 9

De stappen van neurale groei en ontwikkeling

Answer 9

1. Neurogenese
2. Neurale migratie
3. Cel differentiatie
4. Neurale maturatie
5. Synaptogenese
6. Afsterven van neuronen en snoeien van synapsen
7. Myeolinogenese

Question 10

Neurogenese

Answer 10

Ontstaan van neuronen uit stamcellen in de neurale buis
- grotendeels afgerond 25 weken na conceptie (nog wel wat groei tot leeftijd 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.
Hersentumoren in volwassenen ontstaan uit gliacellen (glioom/glioblastoom)
Hersentumoren in kinderen kunnen ook ontstaan uit neuronen (neuroblastoom) –> teken van vertraagde neurogenese

Question 11

Neurale migratie

Answer 11

Reis naar de juiste plaats in het brein, gebeurt aan de hand van een route die wordt uitgestippeld door een speciaal soort gliacellen.
- Radiale gliacellen
- Corticale lagen ontwikkelen zich van binnen naar buiten
- Niet alle migratie volgen het pad van de radiale gliacellen
Gaat nog een aantal jaar na de geboorte door

Question 12

Cel differentiatie

Answer 12

Gespecialiseerde cellen worden gevormd uit één algemene voorloper cel (precursor)
Onder invloed van chemische signalen differentiëren deze cellen zich in gespecialiseerde cellen.
- Cel differentiatie is afgerond bij de geboorte, maar neurale migratie gaat nog aantal jaar door.

Question 13

Neurale maturatie

Answer 13

Groei van dendrieten en axonen.
Ontwikkeling van dendrieten = erg langzaam, vertakken van dendrieten = arborisatie. Start prenataal en duurt tot 2 jaar na de geboorte –> gevolgd door groei van dendritische uitsteeksels ‘spines’
Ontwikkeling van axonen = snel, axon gaat onder invloed van chemische signalen op weg naar zijn doelcel, uiteindelijk bouwt die een groeiconus (vindt synaptogenese plaats).

Question 14

Synaptogenese

Answer 14

Daar vindt de neurotransmissie tussen cellen plaats
- 5 maanden na conceptie : simpele synaptische verbindingen
- 7 maanden na conceptie: extensieve synaptische verbindingen in diepe corticale lagen.
Na de geboorte neemt aantal synapsen snel toe, want:
Verbindingen worden vooral gemaakt onder invloed van sensorische prikkels (is na de geboorte veel meer natuurlijk)
Synesthesie: fenomeen waarbij sensatie in ene zintuig ook sensatie in ander zintuig activeert

Question 15

Afsterven van neuronen en snoeien van synapsen

Answer 15

Apoptose = geprogrammeerde celdood
Initiële overproductie, gevolgd door eliminatie van overbodige cellen, overbodige neuronen sterven af omdat ze afhankelijk zijn van neurotrofe (voedende) factoren geproduceerd door gliacellen.
Synapsen en overgebleven neuronen blijven behouden tot in volwassenheid, mits ze deel uitmaken van een functioneel netwerk –> anders worden ze geëlimineerd = synaptic pruning = snoeien van synapsen
- pruning kan ook worden geïnduceerd door omgevingsfactoren, kan leiden tot:
–> variatie in neurale connectiviteit en perceptie
–> veranderingen in het pruningsproces zijn mogelijk gerelateerd aan ontwikkelingsstoornissen (autisme)

Question 16

Myelinogenese

Answer 16

Vorming van myeline, gliacel ontwikkeling –> beschermen van het netwerk dat in de vorige stappen is gecreëerd.
De hogere orde structuren myeliniseren als laatste.
Cerebrale myelinisatie (door oligodendrogliacellen) is een grove indicatie van cerebrale maturatie (rijping)
- verhoogde connectiviteit in het default netwrek is gerelateerd aan hogeren intelligentie

• witte stof neemt toe (myeline)
• grijze stof neemt af (apoptose en synaptische pruning)
• myelinisatie van de cerebrale cortex gaat door tot in de volwassenheid
• grijze stof in taalgebieden neemt toe = door toename in synapsen, astrocyten en bloedvaten

Question 17

Gedrag als indicatie voor neurale ontwikkeling

Answer 17

Gedrag kan pas als uiting komen wanneer de benodigde hardware is ontwikkeld.
Gedrag gebruiken om te kijken hoe volwassen het brein is

Question 18

Piaget’s stadia van cognitieve ontwikkeling

Answer 18

Stadia zijn waarschijnlijk gecorreleerd met myelinisatie van bepaalde hersenstructuren

Question 19

Omgevingsfactoren en hersenontwikkeling

Answer 19

Het brein is een flexibel orgaan, verbindinge zijn niet statisch = neurale plasticiteit
Opgroeien in een verreikte omgeving stimuleert neurale ontwikkeling
–> toename in aantal synapsen door verhoogde sensorische informatieverwerking in complexe omgeving
Epigenetica = effecten bovenop je genetische predispositie werken (tweelingen)

Question 20

Stimulatie van binnen

Answer 20

Kan door neurotransmitters en hormonen gebeuren.
Androgenen = mannelijke geslachtshormonen
- voornamelijk testosteron: mannelijke geslachtskenmerken/ secundaire geslachtskenmerken / 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
Verschillen in gedrag tussen mannen en vrouwen zijn niet alleen maar het resultaat van omgevingsfactoren.

Question 21

Kritische periodes

Answer 21

Inprenting