Dit is een uitgebreide samenvatting van het hoorcollege over autisme door Harold MacGillavry. Onderwerpen die aan bod komen, zijn: synaps, glutamaat, GABA, summatie, excitatie-inhibitie balans, dendritic spines, spine morfologie, PSD, spine ontwikkeling, ionotrope receptor, metabotrope receptor, A...
HCO3, glutamaat synapsen in humane cognitieve aandoeningen
Synaps, neuronen communiceren via synapsen. Dat zijn
contactpunten waar een axon en dendriet van 2 verschillende
neuronen samenkomen. De presynaptische terminal (bouton) bevat
neurotransmitter (NM) blaasjes die afgegeven kunnen worden aan
de synaptisch spleet. Receptoren van het postsynaptische neuron
kunnen de NM dan waarnemen en erop reageren.
Synaptische transmissie, als een presynaptisch neuron geactiveerd
wordt doordat er een actiepotentiaal langskomt, zorgt de
verandering in membraanpotentiaal dat voltage-gated Ca2+ kanalen
aan de bouton opengaan. De calcium influx triggert de secretie van
NM blaasjes door vesicle fusion. Vervolgens kunnen de NM
receptoren dan geactiveerd worden die dan een ionstroom toelaten wat van invloed is op het
membraanpotentiaal. Deze 3 stappen (openen Ca2+ kanalen, vesicle fusie, receptor binding) kunnen
allemaal binnen 1 milliseconde plaatsvinden en het gaat dus ontzettend snel.
Type synaps, er zijn 2 soorten synapsen: excitatoir VS inhibitoir. Ze worden met name
gekarakteriseerd door de neurotransmitter die ze gebruiken:
Excitatoir Inhibitoir
NM Glutamaat GABA
Receptor Glutamaat receptor GABA receptor
Ion flow Na+ Cl-
Effect Excitatory postsynaptic potential (EPSP) Inhibitory postsynaptic potential (IPSP)
Dit zijn niet de enige type synapsen die er zijn. Zo kan acetylcholine ook als exciterende NM dienen,
maar glutamaat en GABA komen het meest voor. Excitatie resulteert in depolarisatie en inhibitie in
hyperpolarisatie.
Summatie, 1 neuron ontvangt duizenden synaptische inputs,
zowel exciterend als inhiberend. Het membraanpotentiaal van
een neuron wat normaal -60 mV is, wordt soms dus
gedepolariseerd en soms gehyperpolariseerd. Het optellen van
EPSPs zorgt voor een verhoging van het membraanpotentiaal. Als
deze waarde boven de drempelwaarde komt, zal een
actiepotentiaal geïniteerd worden. Summatie van EPSPs en IPSPs
is dus bepalend voor het wel of niet vuren van een axon.
Integratie, de integratie van alle duizenden signalen die een
neuron krijgt, gebeurt in het soma.
Excitatie:inhibitie, bij verstoringen in de
balans tussen excitatie en inhibitie kan je
neuronale aandoeningen krijgen. Een
extreem geval is epilepsie, waarbij teveel
neuronen teveel geëxciteerd worden.
Een te hoge brein activiteit kan zelfs tot
de dood leiden. Teveel inhibitie is ook
niet voordelig, aangezien dit tot een
coma kan leiden waarbij je brein eigenlijk uitstaat. Er zit nog van
alles tussen. Zo heb je in je slaap iets meer inhibitie dan excitatie
en heb je juist wat meer excitatie als je enthousiast bent. Als dat voor korte duur is, is dat geen
probleem. Een chronisch (klein) overschot aan excitatie of inhibitie kan echter leiden tot
veranderingen in neuronale netwerken en daarmee hersenaandoeningen als gevolg hebben.
Presynaptisch compartiment, zal uitgebreid besproken worden in HCO4, maar het is handig om te
weten dat SNARE complexen hier een rol spelen om vesicles te laten fuseren met het membraan.
, Dendritic spines, dendrieten zijn te herkennen aan hun spines. Dit zijn uitsteeksels waar excitatoire
synapsen gevormd worden. Dendrieten zitten vol met deze uitstulpingen die in verschillende vormen
voor kunnen komen.
Spine vorm, rechts zie je verschillende
mogelijke vormen voor een spine
aangegeven. Met ‘m’ is een spine
aangegeven die een duidelijke spine neck
& head heeft. Boven in het spine hoofd
zit de postsynaptic density (PSD)
aangegeven. De PSD bevat heel veel
eiwitten. Verder zie je met ‘f’ juist een
spine aangegeven die niet zo’n duidelijk
hoofd heeft. Deze is minder ontwikkeld
dan m. Aan de vorm van de spine kan je
dus zien hoe sterk een synaps is. Vroeg in
ontwikkeling heb je vooral filopodia
structuren en tijdens de ontwikkeling
gaan spines over naar een dunne spine
waar al een beetje een hoofd te zien is. In de afbeelding zie je dat je uiteindelijk eindigt met een
paddenstoelvormige spine. De meer ontwikkelde mushroom spines zijn vaak sterkere synapsen en
filopodium hebben soms nog niet eens een synaps, maar zijn nog op zoek naar een presynaptisch
component.
PSD & spine volume, het oppervlakte van de PSD en het spine volume zijn duidelijk aan elkaar
gecorreleerd. Hoe groter een spine is, hoe groter de PSD dus is en hoe meer eiwitten opgehoopt zijn
om transmissie mogelijk te maken.
Spine dynamiek, spines zijn heel dynamisch en bewegen constant. Met name het spine hoofd is
constant aan het veranderen. Daarnaast zijn spines in hun geheel ook dynamisch. Ze kunnen zomaar
ontstaan en weer verdwijnen. Je hebt een constante turnover van spines en synapsen.
Spine morfogolie bij aandoeningen, rechts zie je bij ‘typical’ de
dendriet structuur van een controle persoon aangegeven. Je ziet hier
voornamelijk mushroom morfologie met wat dunne spines erbij. Bij
bepaalde neuronale aandoeningen is deze verhouding en/of het aantal
spines anders. Zo zie je bij Tuberous Sclerosis heel veel spines, waarvan
een groot deel ver ontwikkeld is, terwijl je bij het fragiele X syndroom
een normaal aantal spines hebt, maar wel bijna alleen in een vroeg
stadium van ontwikkeling. Niet alleen het aantal, maar ook de vorm
van spines kan dus erg verschillen. Zo zie je bij het syndroom van down
vrij weinig spines die allemaal ver ontwikkeld zijn. Het hebben van
meer of minder spines en/of een verkeerde ontwikkeling van spines
kan dus leiden tot neuronale aandoeningen.
Spine ontwikkeling, rechts zie je het normale verloop van synaps
ontwikkeling. Na de geboorte heb je een golf van synapsformatie en
deze wordt gevolgd door pruning (verwijdering van spines). Eerst
vorm je dus een groot netwerk en afhankelijk van de frequentie
waarmee de spines gebruikt worden, worden sommige weer
weggehaald. Aandoeningen kunnen intreden op verschillende
momenten van deze ontwikkeling.
Postsynaptische eiwitten, op de volgende pagina zie je een
afbeelding waarin alleen de postsynaptische eiwitten gevisualiseerd
zijn. Je ziet dat de receptoren hier een groot onderdeel van vormen.
Deze worden gekoppeld aan de PSD om te voorkomen dat ze weg
diffunderen. Dat wordt gedaan door scaffolding eiwitten. Deze
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 brittheijmans. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.44. You're not tied to anything after your purchase.
