Week 1 HC2 Basale Kernen

Question 1

Vanuit welke 3 routes worden de motoneuronen (ook wel de final common pathway genoemd) aangestuurd?

Answer 1

• via sensorische neuronen
• via interneuronen
• via piramidebaan vanuit de motorcortex

Question 2

Via welke routes verlopen vrijwillige, fijne bewegingen en grovere controle?

Answer 2

• vrijwillige fijne beweging (zoals vingerbewegingen): route van de motorcortex
• grove controle (zoals rompspieren): via interneuronen naar het ruggenmerg

Question 3

Via welke 2 grote hulpstructuren van het extrapiramidale systeem gaat de controle van spiercontracties?

Answer 3

Cerebellum & basale ganglia

Question 4

Laesies in de piramidebaan vs laesies in de extrapiramidaal baan

Answer 4

• laesies in de piramidebaan: verlamming
• laesies in de extrapiramidaal baan: probleem in aansturing van bewegingen, niet in de kracht

Question 5

• wat is een ganglion?
• wat is de basale ganglia?

Answer 5

• ganglion: een groep zenuwcellen gelegen buiten het CZS
• basale ganglia: groep zenuwcellen gelegen in het centrum van het CZS, voornamelijk in het telencephalon

Question 6

Uit welke 4 delen bestaat de basale ganglion (de basale kernen)?

Answer 6

• striatum -> in telencephalon
• pallidum -> in telencephalon
• nucleus subthalamicus -> in diencephalon
• substantia nigra -> in mesencephalon

Question 7

Waaruit bestaat het striatum?

Answer 7

• nucleus caudatus (mediaal)
• putamen (lateraal, direct onder de insula)
• nucleus accumbens (onderste gedeelte)

Question 8

Waaruit bestaat het pallidum?

Answer 8

• globus pallidus pars externa (mediaal van putamen)
• globus pallidus pars interna (mediaal van putamen)

Question 9

Waaruit bestaat de nucleus subthalamicus?

Answer 9

• ligt onder de thalamus en bovenop de hypothalamus en is een relatief kleine structuur

Question 10

Waaruit bestaat het substantia nigra?

Answer 10

• pars compacta (SNC)
• pars reticulata (SNR)

Question 11

Wat is melanine?

Answer 11

Een bijproduct van de productie van dopamine uit tyrosine -> een belangrijke neurotransmitter welke nodig is om de basale kernen goed te laten functioneren
- uit dopamine kan noradrenaline en adrenaline gemaakt

Question 12

Waar worden de nucleus caudatus, nucleus accumbens en het putamen (striatum) door gekarateriseerd?

Answer 12

Door medium spiny neurons
- niet al te grote cellen die 90-95% van het striatum en zijn projectiecellen
- bevatten dendrieten die vol zitten met spines

Question 13

Wat zijn projectiecellen?

Answer 13

Cellen met axonen die niet in de structuur blijven, maar naar een ander structuur loven

Question 14

Voor welke neurotransmitters zijn alle medium spiny neurons gevoelig voor en welke 2 subtypen zijn er?

Answer 14

Medium spiny neurons zijn GABA-erg -> dus remmend
- D(opamine)1-receptor (+ substance P) -> gaan naar globus pallidus internus
- D(opamine)2-receptor (+ enkephaline) -> gaan naar globus pallidus externa

Question 15

Welke andere cellen zijn er in het striatum?

Answer 15

Modulerende cholinerge interneuronen
- zijn te beïnvloeden met anticholinergica, wat wordt ingezet bij een beginnende ziekte van Parkinson

Question 16

Welke ene celtype bevatten zowel de pars externa en interna (globus pallidus)?

Answer 16

GABA-erge projectieneuronen (remmende cellen)

Question 17

Welke ene celtype bevat de nucleus subthalamicus?

Answer 17

Glutamaterge projectieneuronen (stimulerende neuronen)
- is dus afwijkend van de andere basale kernen

Question 18

Welke celtypes bevatten de pars compacta (SNC) en de pars reticulata (SNR) (substantia nigra)?

Answer 18

• pars reticulata: GABA-erge projectieneuronen
• pars compacta: dopaminerge projectieneuronen

Question 19

Waarom is de pars reticulata lichter van kleur dan de pars compacta?

Answer 19

• de cellen in de SNR zijn ongepigmenteerd, terwijl de celen in de SNC gepigmenteerd zijn.
• het pigment wordt gevormd door neuromelaine, wat alleen in de dopaminerge cellen zit. Bij de productie van dopamine wordt als bijproduct melamine gevormd door tyrosinase. Dit stapelt zijn op en maakt de substantia nigra zwart.

Question 20

Functie van de globus pallidus (pars reticulata en substantia nigra)

Answer 20

Verzorgen de output van de basale kernen, de input komt van de cortext cerebri
- dit is de functie omdat de globus pallidus de laatste cellen in de keten zijn

Question 21

Welke 2 routes zijn er binnen de basale ganglia?

Answer 21

• directe route: loopt via het striatum en de globus pallidus internus (GPi) -> dit zijn de medium spiny neurons met D1-receptoren
• indirecte route: loopt via het striatum en de globus pallidus externa GPe) en vervolgens via de nucleus subthalamicus naar de interne globus pallidus -> dit zijn de medium spiny neurons met D2-receptoren

Question 22

Waar projecteert het pars compacta van de substantia nigra (SNC) op en wat doet het dan?

Answer 22

Projecteert op het striatum
- projecteert dopamine naar zowel de D1- als de D2-receptoren -> dopamine-release zorgt voor stimulatie van de D1-receptoren en remming van de D2-receptoren in het striatum

Question 23

Waar projecteert de globus pallidus internus naar?

Answer 23

Naar het motorische deel van de thalamus, die ook in verbinding staat met de motorcortex

Question 24

• wat bepaalt de thalamus?
• waar wordt het door beïnvloed?

Answer 24

• bepaalt de hoeveelheid throughput richting de motorcortex en zo dus naar de piramidebaan
• de globus pallidus inhibeert de thalamus en kan daarom invloed uitoefenen op de throughput van de thalamus naar de motorcortex

Question 25

Hoe loopt de oculomotore route?

Answer 25

De substantia nigra pars reticulata leidt, via de colliculus superior, tot oogbewegingen

Question 26

Hoe beïnvloeden de directe route, de indirecte route en de substantia nigra de throughput?

Answer 26

- directe route: remt het ‘afremmen’ van de throughput -> beweging - indirecte route: stimuleert het ‘afremmen’ van de throughput -> remming van bewegingen - substantia nigra: dopamine -> zorgt voor controle van de beweging

Question 27

Hoe werkt reinforcement learing -> het leren door activatie van het beloningssysteem

Answer 27

Goede bewegingen bij de juiste actie -> substantia nigra -> dopamine release -> goed gevoel -> activiteit wordt weer verricht

Question 28

Waar gaat de ziekte van Parkinson mee gepaard?

Answer 28

Met degeneratie van dopaminerge neuronen in de substantia nigra pars compacta (SNC)

Question 29

Wat zijn de effecten op de verschillende routes bij degeneratie van dopaminerge neuronen in de SNC bij de ziekte van Parkinson?

Answer 29

- indirecte route: wegvallen van de inhiberende werking op het striatum -> activiteit van de cellen wordt hoger en pars externa van globus pallidus wordt sterker geremd -> remmende effect van globus pallidus externa neemt af -> nucleus subthalamicus wordt minder geremd en gaat dus harder vuren -> activatie van de globus pallidus internus -> grotere remming van de throughput naar de thalamus - directe route: wegvallen van de activatie van het striatum -> gaan minder hard vuren -> minder sterke remming van globus pallidus pars interna -> throughput naar de thalamus wordt meer geremd

Question 30

- wat gebeurt er dus met de globus pallidus internus bij de ziekte van Parkinson? - wat voor soort aandoening is dit? - welke cellen degenereren als eerste bij de ziekte van Parkinson?

Answer 30

- de activiteit van de globus pallidus internus wordt van 2 kanten sterk verhoogd -> thalamus wordt veel sterker geïnhibeerd -> thalamus minder actief -> motorcortex sterk geïnhibeerd - hypokinetische aandoening: opstarten van een motorische actie gaat dan moeilijk - D2-receptoren

Question 31

Op welke manier kan de ziekte van Parkinson behandeld worden?

Answer 31

Deep brain stimulation (DBS) ofwel diepe hersenstimulatie - elektroden worden in de globus pallidus internus of in de subthalamicus gezet om te proberen de situatie weer in evenwicht te bregen - door de stimulatie wordt het systeem platgelegd en wordt de indirecte route doorbroken, doordat de excitatie van de globus pallidus internus vermindert en zo verbetert de hypokinetische aandoening

Question 32

Waar is er sprake van bij de ziekte van Huntington?

Answer 32

Degeneratie van de enkephaline D2-neuronen in het striatum - heeft effect op de indirecte route waardoor de remming van de externe globus pallidus vervalt -> nucleus subthalamicus wordt extra geremd -> minder stimulatie van de remmende werking van de globus pallidus internus -> toename in de throughput

Question 33

Waartoe leidt een toename in de throughput bij de ziekte van Huntington?

Answer 33

Hyperkinesie: de chorea-achtige bewegingen, die karakteristiek zijn voor deze ziekte

Question 34

Hemiballisme

Answer 34

Met name de nucleus subthalamicus valt uit -> minder stimulering van de remmende werking van de globus pallidus internus -> toename in de throughput - sprake van hyperkinesie

Question 35

Wat zijn de functies van de 4 loops binnen de basale kernen?

Answer 35

- motoriek -> via het putamen - planning en cognitie -> via dorsolaterale caudatum - oogbewegingen -> via pars reticulata en substantia nigra - emoties en motivatie (ventrale striatum)