Summary
Samenvatting - Neurofysiologie (B-KUL-E08C0A) - prof Nelissen - 17/20
- Course
- Institution
Samenvatting van het vak neurofysiologie, gegeven door Nelissen Koen.
[Show more]
Seller
Follow
lienconvents
Content preview
NEUROFYSIOLOGIEDeel 1: Inleiding
1. ALGEMENE INLEIDING, ONDERZOEKSTECHNIEKEN
Neurofysiologie = studie van de werking en functie(s) van zenuwstelsel
- Centraal zenuwstelsel
o Hersenen (grote, kleine)
o Hersenstam
o Ruggenmerg
- Perifeer zenuwstelsel
o Somatisch zenuwstelsel (perifere zenuwen)
▪ Sensorische: input naar CZS
▪ Motorische: output van CZS
o Autonoom zenuwstelsel: werking organen, klieren, bloedvaten, spijsvertering,
ademhaling
- Hersenen produceren gedrag: alle waarnemingen, emoties, herinneringen, motoriek,
dromen, ambities, toekomstplannen, … komen tot stand door de hersenen
1) Prikkels uit omgeving (of intern) worden opgevangen door
receptoren (zicht, reuk, smaak, gehoor, tast)
➔ Sensatie = transformatie van fysische stimuli in
elektrische (neuronale) signalen
2) Hersenen verwerken (een deel van) deze informatie
(integratie)
➔ Perceptie = resultaat van het selecteren, organiseren en
interpreteren van deze informatie
3) Motor output (interactie met omgeving)
!!! Perceptie is steeds interpretatie, niet louter passieve registratie van informatie door de zintuigen
HOE WERKING HERSENEN BESTUDEREN?
- Cel theorie: ‘basiseenheid van levende organisme is de cel’
o Van toepassing op alle organen MAAR lange tijd niet duidelijk voor de hersenen
o Wat is de basiseenheid van de hersenen?
▪ Doorlopend net van hersencellen (reticulum) of individuele cellen die met
elkaar communiceren?
- Kleuringen
o Nissl kleuring: celkernen en Nissl lichamen rond kern van neuronen => geen kleuring
van ganse zenuwcel
o Golgi kleuring: zilvernitraat dat neerslaat op gans neuron (6 cellagen in de hersenen)
1
, - 2 meningen:
o Golgi: reticulum, geen aparte bouwsteen
o Cajal: individuele cellen (betere apparatuur)
- ‘neuron doctrine’: neuronen zijn de anatomische en fysiologische basiseenheid van het
zenuwstelsel => werking van de hersenen is terug te brengen tot elektrische activiteit van
neuronen
- Begrijpen samenhang gedrag en neuronen ~ begrijpen van fenomenen op wereldschaal
- (politiek, economisch, cultureel, …) op basis van gedrag van individuen
➔ Reductionisme: kan gedrag begrepen worden door uitgebreide kennis van 1/enkele
neuron(en)
➔ Rol van andere celtypes bv. glia? Enkel ondersteunende rol?
- Werking hersenen vloeit voort uit:
1) De intrinsieke eigenschappen van neuronen (moleculair, elektrisch, morfologisch)
2) Schakelingen van neuronen met:
a. Periferie: receptor-epithelen (huid, netvlies, …)
b. Effectororganen (spieren, klieren, …)
c. Andere neuronen → belang van netwerken en connecties (‘bedrading’) tss
hersengebieden
➔ Bij zoogdieren: bedrading is uniek voor elk individu, niet gedicteerd door genoom:
aanvankelijk uitgebreide connecties die tijdens ontwikkeling verfijnen
- in kaart brengen van netwerk (via merkers) van ‘alle’ (of belangrijkste) verbindingen in
hersenen van:
o ‘gezonde’ personen
o personen met hersenstoornissen zoals ziekte van Alzheimer, schizofrenie, autisme
stoornis, depressie, angststoornissen, ...
- doel: diagnose voor allerlei hersenaandoeningen/-stoornissen op basis van afwijkend
hersennetwerk, mogelijks gerichte therapie/medicatie
Glia cellen:
- ‘glia’ = lijm
- Spelen belangrijke rol in werking (ondersteuning) van neuronen
o Energie metabolisme van neuronen: astrocyten
o Immuunrespons: microglia (macrofagen)
o Geleiding AP: oligodendrocyten
o Productie hersenvocht: ependymcellen
o Regulatie werking synaps: astrocyten
- Rol van glia cellen in cognitie niet (volledig) bekend
- Lange tijd gedacht dat gliacellen niet actief communiceren met elkaar
o Communicatie door astrocyten: golven van Calcium (die zorgen voor AP)
o Visualisatie met voltage-gevoelige kleurstoffen: optical imaging
2
,COMPLEXITEIT HERSENEN
Relatie tss structuur en functie van hersenen veel complexer dan bij andere organen.
1. ENORME STRUCTURELE EN FUNCTIONELE DIVERSITEIT
Er zijn veel meer celtypes in de hersenen dan in andere organen:
- ~ 100 miljard neuronen
- tot 10 keer meer gliacellen
- > 100 verschillende types/subtypes neuronen/glia
- elk neuron tot 104 connecties (ongeveer 10 biljoen connecties)
- > 100 verschillende neurotransmitters
2. ER ZIJN VEEL NIVEAUS IN DE ORGANISATIE VAN DE HERSENEN → BELANG VAN
STUDIE OP MEERDERE ORGANISATIENIVEAUS
- Visueel systeem rhesusaap
- Hiërarchie in visueel systeem
3. ALGEMEEN THEMA IN BIOLOGIE: GEN → STRUCTUUR → FUNCTIE
- niet zo in de hersenen: bv. fietsrijden: er is geen gen voor fietsrijden
- oorzaak & gevolg zijn moeilijk te ontwarren in de hersenen: bv. is een slecht werkend
‘spiegelsysteem’ de oorzaak van autisme of een gevolg van autisme?
- Bepaalde cognitieve of gedragsaspecten kunnen zeer goed verklaard worden adhv
eigenschappen en verbindingen tss neuronen bv. waarneming van beweging of kleur
o MAAR wat is de link tss werking neuronen en iemand cognitieve capaciteit of
karaktertrekken
▪ Bv. wat was de basis van Einstein’s intelligentie?
o Veel speculatie obv anatomisch onderzoek vd hersenen:
▪ Grotere hersengebieden? Grotere densiteit neuronen?
▪ Meer hersengroeven?
▪ Grotere ratio gliacellen vs neuronen?
▪ Meer connecties tss hersengebieden? Meer a-typische connecties?
▪ Combinatie van ‘nature’ vs ‘nurture’?
VERSCHILLENDE NIVEAUS ORGANISATIE ZENUWSTELSEL
- Studie van elk van deze niveaus is belangrijk:
o CZS – systemen – mappen – netwerken – neuronen – synapsen – moleculen
- Afwijking op gelijk welk niveau geeft storing van het ganse systeem
- Hersenaandoening/ziekten meestal te wijten aan veranderingen op meerdere niveaus
➔ Deze niveaus kunnen met een heel aantal technieken bestudeerd worden, gaande van
psychofysica (gedrag), functionele beeldvorming (systeem niveau), celafleidingen tot
moleculaire biologische technieken
3
, INDELING NEUROFYSIOLOGISCHE ONDERZOEKSTECHNIEKEN
- Structuur vs functie
o Structuur: anatomie of connecties tss gebieden (witte stof banen)
o Functie: werking
- Directe meting vs indirecte meting
o Directe meting neuronale activiteit: AP (spikes), geïntegreerde potentialen van groter
gebied (local field potentials’, massapotentialen)
o Indirecte meting via metabole of vasculaire koppeling
- Zeer lokale meting vs meting van gans de hersenen
- Invasieve vs niet-invasieve metingen
o Invasief: schedel wegnemen
o Niet-invasief: makkelijk bij mensen, veel minder precies
- Metingen met hoge vs lage spatiale resolutie
o Hoge resolutie => veel pixels => duidelijker beeld & goed te zien wat neuronen aan
het doen zijn (lage resolutie => niet zo specifiek)
- Metingen met hoge vs lage temporele resolutie (resolutie in tijd)
o Hoge temporele resolutie = kijken naar de snelheid vh vuren vd AP
- Correlatie (verband) vs causatie (oorzakelijk verband)
o Technieken leiden ons naar correlatie, eigenlijk willen we causatie weten!!!
- Mens vs proefdier (gebruiken of niet?)
1. MAGNETISCHE RESONANTIE BEELDVORMING (MRI)
- Structurele MRI
o Onderscheid tss versch weefsels: grijze stof, witte stof, CSV, BV
o Diffusiemetingen (DTI, DSI): verbindingen tss gebieden (witte stof banen)
TRACT-TRACING TECHNIEKEN (INVASIEF)
Tracer technieken gebruiken:
- stoffen inspuiten in proefdieren
- dagen/weken kunnen stoffen zich verplaatsen => zien welke hersengebieden verbonden
- kan zowel retrograad als anterograad (axon → synaps)
DIFFUSIE METINGEN MBV MRI (NIET-INVASIEF): DIFFUSION TENSOR IMAGING (DTI)
- meten van verplaatsing van watermoleculen (diffusie) in versch richtingen in elke voxel
o diffusie adhv MRI in beeld brengen
- fractionele anisotropie (FA) = index voor de hoeveelheid van diffusie asymmetrie in een voxel
- FA map toont alle FA waarde in een hersenscan:
o lichte gebieden (witte stof) zijn meer anisotroop dan donkere gebieden (grijze stof)
o water makkelijk bewegen in bepaalde richting => daar wrs een witte stof baan in die
richting
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 lienconvents. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $17.74. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now