Summary
Samenvatting deeltoets-1 neurobiologie
- Course
- Institution
- Book
Samenvatting deeltoets-1 neurobiologie
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
More summaries for
-
Summary Neurosciences (AB_1200)
-
Summary of Purves Chapter 22: Early Brain Development
-
Samenvatting Fundamentals of Neuroscience, UvA
Seller
Follow
jessedegraaf3
Content preview
Chapter 1 Studying the Nervous SystemDe cellen van het zenuwstelsel kunnen verdeeld worden in twee type cellen:
1. Nerve cells (neuronen): Gespecialiseerd in het genereren en overdragen van
elektrische signalen over lange afstand.
2. Glial cellen (neuroglia, Glia): supporten van de elektrische signalering van de
neuronen. Dragen ook bij aan het herstellen van beschadigingen binnen het
zenuwstelsel (gliacellen gedragen zich als stamcellen).
Deze twee delen dezelfde soorten organellen, maar sommige organellen zijn in bepaalde
regio's, zoals de mitochondria in de synapsen, in hogere concentratie aanwezig. Onderdelen
van het cytoskelet kunnen ook verschillen tussen deze twee cellen, en kunnen daarbij
bijdragen aan de migratie van nerve cellen, groei van axonen en dendrieten, etc.
Neuronen communiceren d.m.v. synapsen. Neuronen zijn bij de uiteinden flink vertakt.
Deze morfologie worden aangeduid als axonen en dendrieten. Vaak zijn de dendrieten
meer vertakt dan een axonen. Dendrieten zijn de target van elektrische input. Verschil in
aan-/afwezigheid en de hoeveelheid vertakkingen van de dendriet, kunnen zorgen voor een
vertraging of verlies elektrische signalen/informatie. Het nummer van inputs naar een enkel
neuron weerspiegelt de mate van convergentie, terwijl ‘het aantal doelen’ dat door een
neuron wordt geïnnerveerd, de divergentie vertegenwoordigt.
De synaps kan verdeeld worden in de presynaptic neuron (axon terminal) en de
postsynaptic receptor (dendriet van de target cell). Deze twee structuren communiceren
met elkaar door middel van het uitscheiden van neurotransmitters binnen de synaptic
cleft, een plaats van extracellulaire eiwitten die de diffusie, binding en afbraak van de
moleculen beïnvloeden, inclusief neurotransmitters en andere factoren. Relatief korte
axonen zijn kenmerken van local circuit neuronen (interneuronen). Axonen die langer in
lengte zijn behoren tot de projection neurons.
Axonen dragen dus elektrische signalen over die ook bekend staan als actiepotentialen. De
overdracht van het actiepotentiaal d.m.v. synaptisch contact wordt synaptic transmission
genoemd. Hierbij worden dus twee soorten synapsen van elkaar onderscheiden:
1. electrical synapse
2. chemical synapse
Zoals eerder gezegd dragen glial cellen niet bij aan het genereren van elektrische signalen.
Daarbij kunnen ze wel bijdragen aan de overdracht van deze elektrische signalering.
Daarnaast kunnen glial cellen zich gedragen als stamcellen, en daarbij nieuwe glial of
nieuwe neuronen genereren. Er zijn drie verschillende soorten glial cellen:
1. astrocyten: behoren tot het centraal zenuwstelsel en hebben als functie het
instandhouden van de chemische milieu voor neuronale signalering.
2. oligodendrocyten: Behoren ook tot het centraal zenuwstelsel en produceren
myeline om axonen. Myeline heeft effect op de snelheid van transmissie van
elektrische signalen. Schwann cellen produceren ook myeline, maar dan in het
perifere zenuwstelsel.
3. microglia cellen: soortgelijk aan macrofagen. Dit zijn vaak scavenger cells die
celresten verwijderen van plaatsen van verwonding of normale celvernieuwing.
Daarnaast kunnen ze ook cytokines uitscheiden.
1
,Glial stamcellen zijn ook te vinden in een volwassen brein en zijn te verdelen in twee
categorieën:
1. a subset of astrocytes found primarily near the ventricles in a region called the
subventricular zone (SVZ) or adjacent to ventricular zone blood vessels
2. oligodendrocyte precursors scattered throughout the white matter and sometimes
referred to as polydendrocytes
Neuronen zijn georganiseerd in neural circuits die specifieke informatie kunnen verwerken.
Neuropil (of "neuropiel") is elk gebied in het zenuwstelsel dat bestaat uit voornamelijk niet-
gemyeliniseerde axonen, dendrieten en gliacellen. Nerve cells die informatie overdragen
naar het brein of spinal cord toe worden afferente neuronen genoemd. Nerve cells die
informatie van het brein af overdragen, worden efferente neuronen genoemd. De myotatic
reflex is een voorbeeld van neural circuit.
Manier om neural circuits te bestuderen kan verkregen worden door meerdere methodes:
1. Electrophysiological recording: meet de elektrisch activiteit van een nerve cell.
2. extracellulaire recording: elektrode wordt geplaatst vlakbij een nerve cell, handig om
temporele patronen van actiepotentialen te meten.
3. intracellulaire recording: elektrode wordt in de cel geplaatst, handig om kleine
veranderingen in actiepotentialen te meten.
4. calcium imaging: het meten van de verandering in calciumionen concentratie.
Neural circuits kunnen ook aangepast worden in hun functie. Hierbij wordt er gebruik
gemaakt van moleculaire genetische tools, een aanpak dat ook wel bekend staat als
optogenetics. Optogenetische methoden ontstonden als gevolg van de identificatie en
klonering van bacteriële kanalen die opsins worden genoemd. Er zijn 3 bacteriële opsins die
instaat zijn om neuronal circuits te modificeren:
● Bacteriorhodopsin → hyperpolarizing effect, conducts H+ ions from inside
the cell to outside
2
, ● halorhodopsin: hyperpolarizing effect, conduct Cl- ions from outside to inside the cell
● channelrhodopsin: Kan zowel kation an anionen conducteren, en heeft dus zowel
een depolariserend als hyperpolariserend effect.
Het sensory systems verwerken informatie van zowel het interne als externe omgeving
(visual system and auditory system for example). Motor systems reageren op informatie dat
beweging kan genereren. Het raakvlak tussen deze twee systemen wordt ook wel
associational systems genoemd, en reguleren de meest complexe hersenfuncties.
Onder het Centrale zenuwstelsel (CZS) bevat de hersenen (hersenhelften, diencephalon,
cerebellum en hersenstam) en het ruggenmerg. Het Perifere zenuwstelsel (PZS) omvat de
sensorische neuronen die sensorische receptoren op het lichaamsoppervlak of dieper erin
verbinden met relevante verwerkingscircuits in het CZS. Het motorgedeelte van het PZS
bestaat op zijn beurt uit twee componenten. De motoraxonen die de hersenen en het
ruggenmerg verbinden met de skeletspieren vormen de somatische motorische afdeling
van het PZS, terwijl de cellen en axonen die de gladde spieren, de hartspier en de klieren
innerveren de viscerale of autonome motorafdeling vormen. Gray matter verwijst naar
ophoping van cell bodies and neuropil in het brein en ruggenmerg. Nerve cells in het gray
matter zijn georganiseerd op twee verschillende manieren:
1. nucleus: Een lokale ophoping met neuronen die ongeveer dezelfde verbindingen en
functies hebben
2. Cortex: beschrijft bladachtige arrays van zenuwcellen.
White matter verwijst naar axonkanalen en commissuren (tracts die de middellijn van de
hersenen kruisen, zoals het corpus callosum dat de hersenhelften met elkaar verbindt).
Binnen het white matter van het CZS komen axonen bij elkaar in tracts. Elk tract bevat
axonen die meestal afkomstig zijn uit dezelfde gray matter structuur. De sensory tracts van
het ruggenmerg wordt aangeduid als columns.
Het autonome motor systeem van het PZS kan verdeeld worden in twee soorten
subgroepen:
1. sympathisch: actief bij levensbedreigende situaties of inspanning
2. parasympatisch: actief in rust
3
, Hoofdstuk 2 Elektrische signalen in zenuwcellen
Neuronen hebben een constante spanning over hun membraan staan, dit wordt ook wel het
rustmembraanpotentiaal genoemd en ligt rond de -70 mV. Neuronen geven informatie
door via elektrische signalen die ontstaan door veranderingen in het membraan potentiaal.
Deze receptor potentialen worden veroorzaakt door bepaalde stimuli, zoals licht of
aanraking. Synaptische potentials kunnen ook zorgen voor een verandering in
membraanpotentiaal, en zijn daarbij dus belangrijk voor elektrische signalering. Velen
neuronen genereren een specifiek elektrisch signaal over hun axon, een actiepotentiaal.
Deze actiepotentialen worden gebruikt voor lange afstand transmissie.
Het negatiever worden van het membraanpotentiaal wordt ook wel een hyperpolarisatie
genoemd. Hier gebeurd niet veel, en wordt gezien als een passive electrical response. Het
positiever worden van het membraan potentiaal is veel interessanter, dit noemen we een
depolarisatie. Vanuit een depolarisatie kan een actiepotentiaal ontstaan, maar dan moet
wel de threshold potentiaal behaald worden. Actiepotentialen worden gezien als actieve
responsen, aangezien gegenereerd worden door een specifieke permeabiliteit
instroom/uitstroom. Deze stroom (current) bepaalt tevens ook de amplitude van het
actiepotentiaal. Een grotere stroom, geeft een groter actiepotentiaal. Wanneer de amplitude
of de duur van de stimulus stroom wordt vergroot, kunnen meerdere actiepotentialen
gegenereerd worden.
Neuronen zijn over het algemeen slechte elektrische geleiders. Als de stroom dus niet boven
zijn threshold komt, dan zal de magnitude van de resulterende potentiaal verandering dalen.
Dit komt door het ‘’lekken’’ van de stroom over het axonale membraan.
Elektrische potentialen worden over het membraan getransporteerd door 2 redenen:
1. Er is een veschil in ion concentraties. Deze concentratie gradient wordt teweeg
gebracht door active transporters. Deze transporters worden actief genoemd,
omdat ze ionen tegen hun gradient in kunnen sturen.
2. Membranen zijn selectief permeable: ontstaat door selectieve ionkanalen.
Bij het electrochemical equilibrium is er een exacte balans tussen twee tegengestelde
krachten: concentratie gradiënt en het elektrische gradiënt. Er is maar een kleine flux van
bijvoorbeeld K+ nodig om een elektrisch potentiaal te generen. Dit komt doordat de
concentratie van ionen na een flux constant blijft. Daarnaast
zorgt deze kleine influx niet voor een verandering voor het
elektrochemische punt. Het elektrische potentiaal kan met de
Nernstvergelijking berekend worden.Deze vergelijking kan
dus alleen toegepast worden, wanneer er 1 soort ion
aanwezig is binnen een system. Als het rustpotentiaal
bekend is, kan je met de nernstvergelijking bepalen wel ion
verantwoordelijk is voor het rustpotentiaal.
Stel dat er nou twee of meer soorten ionen aanwezig waren, dan wordt het systeem wat
complexer… haha kut. Hierdoor wordt het membraan permeabel voor de verschillende
soorten ionen en kan het potentiaal niet meer berekend worden met de nernstvergelijking.
Om het potentiaal dan te berekenen moet de Goldman equation gebruikt worden. Hierbij
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 jessedegraaf3. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.00. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
77764 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now