Biomedische wetenschappen
De powerpoint, samen met goede en zeer volledige lesnotities (!) worden samengevat tot een soort van cursus/samenvatting. Het volgt dus de structuur van de powerpoints!
Behaald: 1ste zittijd , 15/20 (Meerkeuzevragen met gis)
Prof: Koen Nelissen
Very clear notes and good additions where necessary! I would definitely recommend it:) The only thing I missed were the images that can sometimes be useful for an experiment/explanation.
Seller
Follow
feline2
Reviews received
Content preview
NEUROFYSIOLOGIE: Deel 1: Inleiding
0. Algemene inleiding, onderzoekstechnieken
• Neurofysiologie
o = studie vd werking en functie vd neuronen (in de hersenen) (zenuwstelsel)
o = 1 vd disciplines van neurowetenschappen (= alle disciplines die structuur en functie vd
hersenen/zenuwstelsel bestuderen)
o Bespreken klein deel vd neurowetenschappen: vnl sensoriele systemen, motorische systemen ( &
enkele hogere cognitieve systemen) (geen autonoom zenuwstelsel bespreken)
o Nadruk in cursus ligt op systeem niveau: hoe neuronen door hun samenwerking gedrag
voortbrengen
• Neurofysiologie
o = studie vd werking en functie(s) van zenuwstelsel
o Centraal zenuwstelsel
▪ Hersenen (grote, kleine) , hersenstam en ruggenmerg
o Perifeer zenuwstelsel
▪ = somatisch zenuwstelsel (perifere zenuwen)
▪ 1) Sensorische neuronen: input naar CZS brengen
• Vb: tastneuronen overal op lichaam die signaal doorgeven aan hersenen
o => hebben deze voor pijn, temp, tast
▪ 2) Motorische neuronen: output van het CZS
• Output gaat naar spieren & klieren
• Vb: Beest op hand => prikkel gaat naar hand om hand weg te doen
o Autonoom zenuwstelsel = stukje vh perifeer ZS: werking organen, klieren, bloedvaten
• Sensatie & perceptie
o Hersenen produceren gedrag: alle waarnemingen, emoties, herinneringen, motoriek, dromen,
ambities, toekomstplannen => komen tot stand door de hersenen (gedrag verklaren adhv hersenen)
o We gaan systemen zien:
▪ 1) Zintuigelijke waarneming: prikkels uit de omgeving (of intern) w opvangen door
receptoren & naar hersenen gestuurd (zicht, reuk, gehoor tast)
• Vb: fotoreceptoren in ogen => actiepotentiaal => via pad naar hersenen
• => Sensatie
o = transformatie van fysische stimuli (vb geluid; oor) in elektrische
(neuronale) signalen (actiepotentialen) => naar hersenen gestuurd
o = omzetting van prikkels naar actiepotentialen via specifieke neuronen
o = passieve registratie van info door de zintuigen
▪ 2) Hersenen verwerken (een deel v) deze informatie (integratie)
• => Perceptie
o = het resultaat van het selecteren (interne filter: ‘aandacht’), organiseren en
interpreteren van deze informatie
o = wat hersenen met de info doen, gaat verschillend zijn = interpretatie
▪ 3) Na interpretatie => motor output gaat weg (interactie met omgeving)
o Conclusie: Zelfde soort sensorische info kan verschillend verwerkt worden in de hersenen
o Voorbeeld sens & perceptie
▪ Sensatie = wat we zien als we hier naar kijken vb bollen
▪ Perceptie = iets anders, sommige zien bollen, sommige zien vierkanten
o Voorbeeld 2 sens & perceptie
▪ Wat we denken te zien => wordt door hersenen geinterpreteerd = een illusie
▪ Pootjes tafel heeft men vb dichter bij elkaar gezet links wat illusie geeft
1
, ▪ Info komt binnen op netvlies = sensatie
▪ Wat hersenen van deze info maken = perceptie
• Hoe werken hersenen bestuderen? => Cel theorie
o = levende organismen zijn opgebouwd uit cellen (= de basiseenheid)
▪ => om werking te weten moet je werking vd cellen weten
o = van toepassing op alle organen, maar lange tijd niet duidelijk voor hersenen:
▪ Vraag: Wat is de basiseenheid vd hersenen?
▪ Antwoord: Doorlopend net van hersencellen (= reticulum = hersennetwerk) of individuele
cellen die met elkaar communiceren? (kluwe of bouwstenen?)
o 1) Nissl kleuring
▪ = Gaat genetisch materiaal kleuren (rna, dna), maar geen gans zenuwstelsel (ganse cel)!
▪ Vb: je ziet celkernen, Nissl lichamen rond kern van neuronen, ER => maar ribosomen niet
▪ Vb: Soms zie je iets in neuron, maar geen gans neuron
o 2) Golgi kleuring
▪ = Gebruikt zilvernitraat => zet zich af op cel (neerslaan) en dan kan je ganse cel zien
• Gevolg: via deze kleuring kon je in detail neuronen zien in hersenweefsel
• Uitz: kleurt maar aantal neuronen (niet alle)
▪ Conclusie: Adhv de Golgi kleuring besloot Golgi dat het een reticulum is = hersennetwerk
• Maw geen individuele cellen/neuronen!
o 3) Dan volgende waarneming met EM
▪ = Je kan postsynaps, synaps en presynaps in beeld brengen
▪ = Neuronen lopen niet door naar andere, maar stoppen vlak voor andere begint (aan synaps)
▪ Conclusie: hersenen bestaan uit individuele cellen/neuronen die met elkaar communiceren
• Maw geen reticulum!
• Hoe werking hersenen bestuderen => Neuron doctrine
o = neuronen zijn de anatomische & fysiologische basiseenheid vh zenuwstelsel
▪ => werking vd hersenen is terug te brengen tot elektrische activiteit (werking) van neuronen
o Begrijpen samenhang neuronen & gedrag ~ begrijpen van fenomenen op wereldschaal (politiek,
economisch, cultureel) obv gedrag van individuen
▪ Vb klimaatverwarming: maar 10 mensen bestuderen die niets met CO2 productie te maken
hebben => dan weet je nog niets => voor CO2 uitstoot moet je meer mensen bestuderen
▪ Vb: paar neuronen bestuderen => moeilijk om gedrag te verklaren => moet alles bestuderen
▪ => Reductionisme: kan gedrag begrepen w door uitgebreide kennis van 1 neuron?
• Vb: kleurperceptie? Depressie? Verslaving?
• => kleurperceptie adhv visueel systeem uitleggen (meer dan 1 neuron!)
▪ => Rol van andere celtypes vb Glia? Enkel ondersteunende rol?
• Gliacellen (grieks: lijm)
o Functie1: om neuronen samen te houden in hersenen (lijm)
o Functie2: ook andere functies: ondersteunende functie in hersenen
o Werking hersenen vloeit voort uit:
▪ 1) de intrinsieke eigenschappen van neuronen (moleculair, elektrisch, morfologisch)
• MAAR: Als je van elk neuron functie weet, begrijp je nog weinig omdat werking
▪ 2) DUS ook de schakelingen van neuronen met:
• 1) periferie: receptor-epithelen (voor input aan huid, netvlies,.. door te geven)
• 2) effectororganen (voor output aan CZS: spieren, klieren,… door te geven)
• 3) andere neuronen = bedrading’ tssn hersengebieden
o Bedrading bestuderen?
▪ => bij zoogdieren: bedrading is uniek voor elk individu + bedrading w niet gedicteerd door
het genoom
2
, ▪ Bv elegans: bedrading w door het genoom gedecteerd
• => connectoom in kaart gebracht = verzameling van alle verbindingen van neuronen
in de hersenen
• Conclusie: aanvankelijk uitgebreide connecties die tijdens ontwikkeling verfijnen
• Gelijkaardig bij mens: menselijk connectoom ook in kaart brengen
o 1) van gezonde personen => basistemplate voor hersenen maken bij gezonde mensen
o 2) van personen met hersenstoornissen vb ziekte van Alzheimer, schizofrenie, autisme, stoornis,
depressie, angststoornissen => hopen verschillen zien tov basistemplate
o Doel: diagnose voor allerlei hersenaandoeningen/stoornissen obv afwijkend hersennetwerk
(connectoom) => dan zou het mogelijk zijn om therapie/medicatie te gebruiken!
o Via diffusiemeting: diffusie van water in hersenen volgen via MRI
▪ Water gaat makkelijker in richting van axon bewegen (loodrecht) => zien hoe water door
hersenen beweegt => geeft idee vd zenuwbanen (3 kleurtjes)
▪ = scans van 1000den personen gezonde mensen
• Glia cellen (Glia = lijm)
o Functie: houden neuronen bij elkaar in de hersenen (lijm)
o Functie2 (!): spelen rol in werking (ondersteuning) van neuronen:
▪ 1) ENmetabolisme van neuronen = astrocyten
• = sterachtig, zitten met voetjes rond bloedvat om stoffen uit bloed op te nemen
▪ 2) Immuunrespons = microglia (macrofagen)
• = cellen die bacterien, dode cellen etc die in hersenen komen opeten
• Opm: Normaal antilichamen voor bescherming, maar deze geraken niet door
hersenbarriere => dus gliacellen als bescherming in hersenen
▪ 3) Geleiding actiepotentialen = oligodendrocyten
• = maken isolatielagen (myolineschede) rond axon en dat zorgt voor geleiding
actiepotentiaal in axon (sensorisch systeem)
• Centraal ZNS: Dikste myolineschede = snelste signaal doorsturen (in centraal)
• Perifeer ZNS: Myolineschede w hier gevormd door schwanzcellen
▪ 4) Productie hersenvocht = Ependymcellen
▪ 5) Regulatie werking synapsen = Astrocyten
• Synaps 3 delen : Presynaptisch, postsynaptisch neuron en astrocyt
• Astrocyten liggen niet enkel tegen bloedvaten maar ook tegen synaps van neuronen
• Werking: Pre synaps stelt neurotransmitter vrij => bindt op receptor op post
synaptisch neuron => membraanpotentiaal stijgt => krijgt depolarisatie =>
actiepotentiaal door post synaptisch neuron
o Rol van Gliacellen in cognitie niet (volledig) gekend
o Lange tijd gedacht dat gliacellen gaan ondersteunen => maar niet actief communiceren met elkaar
▪ MAAR communicatie gebeurt door astrocyten: via Calcium golven
▪ => Visualisatie met voltage-gevoelige kleurstoffen: optical imaging
• Lichtflitsen = calciumgolven in gliacellen (dit proces geeft energieverbruik, dus zal
functie hebben) => maar weet functie verder niet (bijdrage aan gedrag of cognitie is
niet geweten)
• Complexiteit hersenen:
o Algemeen: relatie tssn structuur en functie van hersenen veel complexer dan bij andere organen
o => 3 zaken die hersenen complex maken om te onderzoeken (3 dingen die link tssn activiteit neuron
& gedrag moeilijk maakt)
• 1) enorme structurele en functionele diversiteit: er zijn veel meer celtypes in de hersenen dan in andere
organen
• 2) er zijn veel niveaus in organisatie vd hersenen => belang van studie op meerdere organisatieniveaus
3
, o Rhesusaap model voor visueelsysteem
▪ Gekleurde gebieden = visuele gebieden
▪ Als je weet wat alle neuronen in V1 gebied doen => weet je nog weinig vh visueel systeem
want elk gebied heeft andere functie!
• Ene gebied verwerkt kleur, andere verwerkt beweging => komen hogerop samen =>
zo ga je iets zien dat beweegt, kleur heeft etc (perceptie)
▪ lever cel linkerlob en rechterlob bestuderen => functie vd cel weten hersenen
o Hierarchie in visueel systeem
▪ Connecties die men toen wist tussen de gebieden: lage orde gebieden die info hogerop
geven => zo hierarchie opstellen
▪ Opm: RGC = retinale ganglion cel
▪ Conclusie: enkel visueel systeem = al complex systeem
• 3) Algemeen thema in biologie: gen -> structuur -> functie
o niet zo in de hersenen: zoveel vormen van gedrag ku we niet terugbrengen naar specifieke genen
▪ vb fietsrijden: er is geen gen voor te leren fietsrijden
o Conclusie: oorzaak & gevolg zijn moeilijk te ontwarren in de hersenen:
▪ vb is een slecht werkend spiegelsysteem de oorzaak of een gevolg van autisme?
o Spiegelsysteem = verzameling van gebieden die we hebben die actief zijn als we zelf iets
doen/ervaren (motorisch/sensorisch) of als we dat bij iemand anders zien
▪ = We gaan ervaringen bij andere mensen spiegelen op ons eigen systeem
▪ Vb: zelf pijn hebben => pijn gebied actief => maar hebben spiegelsysteem: dus als ik pijn zie
bij iemand, zal pijngebied ook actief zijn (=basis voor empathie;inleving)
o Theorie1: Slechtwerkend spiegelsysteem = oorzaak van autisme
▪ Mensen zonder stoornis scannen => spiegelsysteem werkte goed
▪ Autisme => spiegelsysteem werkte minder goed
▪ Geval1: Medicatie dat spiegelsysteem terug kan activeren => autisme zal opgelost zijn
▪ Conclusie: Slechtwerkend spiegelsysteem = oorzaak van autisme
o Theorie2: Slecht werkend spiegelsysteem = gevolg van autisme
▪ Bepaalde hersengebieden zijn niet tot ontwikkeling zijn gekomen bij autisme
• => kans groot dat spiegelsysteem dat ook netwerk is , ook slecht ontwikkeld is
▪ Geval2: Medicatie dat spiegelsysteem terug kan activeren => gaat autisme niet oplossen
o Bepaalde cognitieve of gedragsaspecten ku zeer goed verklaard w adhv eigenschappen &
verbindingen tssn neuronen vb waarneming van beweging of kleur
▪ => maar wat is link tssn werking neuronen & iemands cognitieve capaciteiten of
karakteristieken?
▪ Vb: wat was de basis van Einstein’s intelligentie?
• => veel speculatie obv anatomisch onderzoek hersenen: grotere hersengebieden?
Grotere densiteit neuronen? Meer connecties tssn hersengebieden? Grotere ratio
gliacellen vs neuronen? Meer hersengroeven (sulci)? Meer a-typische connecties?
Combinatie van nature vs nurture?
• Conclusie: Puur obv eigenschap intelligentie, dat specifiek te weten te komen adhv
neuronen = super complex
• Verschillende niveaus organisatie zenuwstelsel
o Neuronen gaan geschakeld zijn in netwerken => deze netwerken maken mappen => alle mappen
samen maken systeem (visueel & motorisch systeem) => systemen maken samen CNS
o Afwijking op gelijk welk niveau geeft storing vh ganse systeem (afwijking op alle niveaus)
▪ => hersenaandoeningen/ziekten meestal te wijten aan veranderingen op meerdere niveaus
(complex)
o Hoe niveaus bestuderen? => adhv verschillende technieken:
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller feline2. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $10.78. You're not tied to anything after your purchase.
