DEEL 1. INLEIDING
1. ALGEMENE INLEIDING, ONDERZOEKSTECHNIEKEN
NEUROFYSIOLOGIE: STUDIE VAN DE WERKING EN FUNCTIE(S) VAN ZENUWSTELSEL
Centrale zenuwstelsel
- Hersenen (grote en kleine)
- Hersenstam
- Ruggenmerg
Perifeer zenuwstelsel
- Somatisch zenuwstelsel
o Sensorische zenuwen die bv tastinformatie naar de hersenen brengen, verzorgen
input naar de hersenen. Het zijn afferente zenuwen, die informatie van het lichaam
naar CZS brengen.
o Motorische zenuwen gaan richting spieren om deze te activeren. Output vanuit CZS
via motorische zenuwen naar spieren om zo effector te activeren.
- 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
Hersenen zelf zijn blind voor fysische info: zijn enkel iets met elektrische signalen daarom
sensatie belangrijke
2) Hersenen verwerken (een deel van) deze informatie (integratie)
Perceptie is het resultaat van het selecteren (interne filter: ‘aandacht’), organizeren en
interpreteren (afhankelijk van context, ervaring, etc.) van deze informatie
Perceptie is steeds interpretatie, niet louter passieve registratie van informatie door zintuigen
3) Motor output: interactie met omgeving na verwerking door hersenen
HOE WERKING VAN DE HERSENEN BESTUDEREN?
- Cel theorie: basiseenheid van levende organismen is de cel
- Van toepassing op alle organen, MAAR lange tijd niet duidelijk voor de hersenen:
Wat is de basiseenheid van hersenen?
Doorlopend net van hersencellen (reticulum) of individuele cellen die met elkaar
communiceren?
Nissl kleuring; celkernen en Nissl lichamen rond kern van neuron
= Geen kleuring ganse zenuwcel
Golgi kleuring: cellichamen, dendrieten en
axonen
, - Neuron doctrine: neuronen zijn de anatomische en fysiologische basiseenheid van het zenuwstelsel
Werking van de hersenen is terug te brengen tt elektrische activiteit van neuronen
- Begrjipen van samenhang tussen gedrag en neuronen: begrijpen van fenomenen op wereldschaal
(politiek, economisch, cultureel…) obv gedrag van individuen
Reductionisme: kan gedrag begrepen w door uitgebreide kennis van 1/enkele neuron(en)
Rol van andere celtypes bv glia (enkel ondersteunende rol)
- Werking van de 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) tussen
hersengebieden
- Bij zoogdieren: bedrading is uniek voor elk individu, niet gedicteerd door genoom (itt bv C.elegans):
aanvankelijk uitgebriede connecties die tijdens ontwikkeling verfijnen
- In kaart brengen van netwerk van ‘alle’ (of belangrijkste) verbindingen in hersenen van:
Gezonde personen
Personen met hersenstoornissen zoals ziekte van Alzheimer, schizofrenie, autisme…
Doel:
Diagnose voor allerleid hersenaandoeningen/stoornissen obv afwijkend hersennetwerk
Mogelijks gerichte therapie/medicatie
Glia cellen
Spelen belangrijke rol in werking (ondersteuning) van neuronen:
- Energie metabolisme van neuronen: astrocyten
- Immuunrespons: microglia (macrofagen)
- Geleiding actiepotentialen: oligodendrocyten
o Oligodendrocyten (czs) en schwanncellen (periferie) hebben zelfde functie: vormen
isolatiemantel rond axonen zodat signalen sneller w doorgegeven (myelineschede) 🡪
tastinformatie w verwerkt door dikke axonen 🡪 snel info naar hersenen.
- Productie hersenvocht: ependymcellen
- Regulatie werking synapsen: astrocyten
Rol van gliacellen in cognitie is nog niet gekend.
Lang gedacht dat gliacellen niet actief communiceren met elkaar, maar astrocyten communiceren dmv calcium
golven (visualisatie met voltage-gevoelige kleurstoffen: optical imaging ).
COMPLEXITEIT HERSENEN
Relatie tussen 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:
o ~ 100 miljard neuronen
o Tot 10 keer meer gliacellen
o > 100 verschillende types/subtypes neuronen/glia
o Elk neuron tot 104 connecties (ongeveer 10 biljoen connecties)
o > 100 verschillende neurotransmitters
