1) Inleiding en 2) Technieken om hersenfuncties te bestuderen
maandag 12 februari 2024 8:40
INFO:
Blokwijzer Neuro Acco kopen (is niet volledig, les=kennis)
Geen mails voor vragen
Bekijk slides inleiding kort (achtergrondinfo)
Hersenen matureren tot 25jaar. Vooral de voorste cortex matureert zeer lang. Loopt dus niet
gelijk met de lichamelijke ontwikkeling.
LES 1
--> Grafiek weergeeft de log time en de log size van elke soort techniek
1. Letselstudies
○ Dit zijn de oudste studies, historisch.
○ Zeer lage log time (zeer traag) en een grote log size
○ Vb. Man die mislukt zelfmoord deed, kon niet meer praten
2. EEG en MEG
○ EEG wordt zeer veel gebruikt, elektrodes op de huid, men meet
potentiaalverschillen en kunnen zo activiteit bepalen. (=lage spatiale resolutie!)
○ MEG: bespreken we later bij de slaap (=hogere spatiale resolutie)
○ Beperking: enkel van oppervlakkige structuren onder de dura mater. Diepe
hersenstructuren dus niet bereikbraar Beeldvorming = Grote log time MAAR wél al kleine
3. Mirco-electrode registraties log size
○ Invasief waarbij we elektroden door de dura mater brengen deze zo dichter bij de
neuronen. We meten DE OUTPUT van een neuron!
○ Er bestaan ook intracelullaire registraties waarbij je een elektrode in de cel brengt Log time: hoeveel tijd je nodig hebt voor een beeld, hoe
en zo niet de output meet maar veranderingen IN de cel lager hoe beter
○ Video op toledo Log size: de resolutie van het beeld. Hoe kleiner hoe
4. Functionele beeldvorming (PET en fMRI) beter
○ Vasculair antwoord. Bekijkt veranderingen in bloeddoorstroming van bepaalde
regios en zo kun je actieve regios gaan opsporen. Men betwijfelt wel of we hier
alle info uit halen. Lage spatiale resolutie en ook een zeer grote log time.
CAUSALE TECHNIEKEN
1. TMS en tDCS
○ TMS: Magnetisch veld zorgt voor de elekrische stimulatie van een hersenregio.
Weinig klinisch gebruik, ook enkel oppervlakkig te gebruiken.
○ tDCS: zorgt voor een stroom over de hersenen tussen twee elektromagneten. Veel
twijfel over of dit wel effectief de hersenen stimuleert. Zeer weinig klinisch
gebruik. (grotendeels bedrog)
2. Optogenetica
○ Kleine log time én kleine log size (= goed)
○ Nieuwe techniek. Men brengt een vector in die een eiwit codeert (vaak in de
retina). Deze kan men via licht gaan activeren. Zo probeert men blinde mensen
terug enig zicht te geven.
Soms zijn er ook invasieve implantaten bij vb. epilepsiepatienten in de hersenen om constant de hersenen te registreren
over een interval van vb 2 weken. Diagnostisch belang.
Bij dieren kunnen we intracraniele elektrische stimulatie doen om te zien hoe bepaalde hersenregios verbonden zijn
met elkaar. Als je één regio stimuleert, zul je andere regios ook zien oplichten. Deze zijn dus rechtstreeks verbonden.
Ook bij dieren kan men reversiebel de hersenen deels inactiveren om de effecten van hersenletsels kunnen te
nabootsen.
Neurologie, Janssens Pagina 1
,3) Inleiding begrippen: Sensoriele codering
maandag 12 februari 2024 9:02
LES 1
INFO:
- Als je kijkt zie je één beeld dat dus het gevolg is van de codering van zeer veel actiepotentiaal. Ook vb. bij
motorische bewegingen etc
= gradueel potentiaal = alles of niks signaal
= vb bij zicht is dit een deel van de retina
= vb bij smaak zijn dat de receptoren van de tong
!!
= bepaalde energieverdeling die beperkt is in ruimte en
tijd. Vb. licht dat invalt op het oog.
*receptief veld wordt steeds moeilijker wanneer het neuron verder ligt dan de receptor. Vaak is het
receptief veld een zintuig of receptor
CODERING VAN DE STIMULUS
• De modaliteit van een stimulus (soort stimulus vb smaak, zicht…) worden gecodeerd door de
receptoren.
• De locatie van de stilulus wordt gecodeerd door de plaats van het receptieve veld. Ook de grootte
van het receptieve veld is belangrijk voor de nauwkeurigheid van de perceptie.
• Intensiteit van de stimulus wordt bepaald door de frequentie van de AP's die elkaar opvolgen.
• Tijd van de stimulus wordt bepaald door hoe lang de AP's gevuurd worden.
MODALITEIT
• Wordt gecodeerd door de zintuigen, pijn, temperatuur, jeuk, proprioceptie en evenwicht.
• Wordt gecodeerd door een labeled line code. Misleidende term. Er is niets speciaal aan de axonen
die van perifeer komen, maar aan de hersenregio waarin ze toekomen
• Al die receptoren zetten een specifieke energie om in een elektrisch signaal. Is dus ook gevoelig
voor slechts een zeer specifieke stimulus.
○ Al die soorten energie:
• Elke selectiviteit van een receptor is ook relatief voor een bepaalde 'frequenties'. (hoe zachter het
geluid, hoe hoger de frequentie moet zijn voor waarneming)
Neurologie, Janssens Pagina 1
,LOCATIE
• De huid is volledig verdeeld in vanalle receptieve velden (die overlappen) en verbonden zijn met
bepaalde neuronen. De grootte van de stimulus wordt bepaalde door hoeveel receptoren
geactiveerd worden.
• Ook de resolutie is belangrijk. Het aantal receptoren bestaat dus de densiteit endus de spatiale
resolutie
INTENSITEIT
• De freq van de AP's is REV met de intensiteit van de stimulus. Lineair verband -->
• Ook afhankelijk van het aantal geactiveerde receptoren.
TIJDSVERLOOP
• Gecodeerd door de mate van adaptatie. Sommige receptoren blijven vuren wanneer de stimulus
aanwezig is en meer frequent bij een hogere stimulus. MAAR je hebt ook receptoren die
veranderingen in stimulus waarnemen. Dit zijn snelle adapterende receptoren, je wordt hier de
omgeving dus 'gewoon', vb bij geur, ook huid.
GEMEENSCHAPPELIJKE ELEMENTEN VAN SENSORIELE SYSTEMEN
• Multipele representaties: ? Ik denk dat dit betekend dat een bepaald signaal verschillende
betekenissen kan hebben naargelang de hersenregio OF dat een bepaalde receptor verschillende
betekenissen kan hebben naargelang de stimulus? GEEN IDEE
• Parallele informatieverwerking: elk soort neuron kan eenzelfde stimulus op zijn eigen manier gaan
verwerken. Zo wordt elke pixel van je beeld appart parallel van elkaar verwerken.
• Seriele schakelingen van kernen: maar ook deze parallele informatieverwerking wordt terug
betrokken in een seriele schakeling.
• Plasticiteit: we kunnen de verwerkingen gaan veranderen door vb. oefenening
• Magnificatie en disproportionele afbeeldingen: delen waar de densiteit van de receptoren groter
?
is zal het grootste deel van de hersenen innemen. We hebben dus een zeer grote representatie
van vb. de hand, en maar een zeer klein oppervlak voor de rug en OL.
• Columnaire organisatie: neuronen zijn vaak collumnair georganiseerd met gelijkaardige neuronen.
Zo zijn de verbindingen tussen neuronen zo kort en efficient mogelijk
• Laterale inhibitie: laterale neuronen gaan elkaar inhiberen. We krijgen hierdoor een scherpere
spatiale distributie: het maximaal geactiveerde neuron gaat heel veel vuren en de anderen wat
inhiberen.
PSYCHOFYSICA
• Wet van Weber:
• Het verschil tussen 1kg en 2kg voel je makkelijk, maar tussen 20 en 21kg voel je makkelijk. De
weberfractie is een percentage wat je makkelijk waarneemt. (tot 20% neem je makkelijk waar)
Neurologie, Janssens Pagina 2
,4) Het Visueel Systeem
maandag 12 februari 2024 9:43
LES 1
- We behandelen dit als eerste systeem omdat dit het moeilijkste systeem is. Dit is ook veruit het grootste
systeem in de cortex. Ong 30% van de cortex is bij de mens bezig met verwerking van visuele prikkels!
- Belangrijkste zintuig bij primaten, levensnoodzakelijk.
HET OOG
- Het oog is een deel van de hersenen embryologisch. Het oog is dus veel meer dan een passieve camera.
Verwerkt thv de retina al bepaalde informatie.
- Zichtbaar licht tussen 400 (blauw) en 700 nm (rood).
- Licht wordt gedetecteerd als het gereflecteerd wordt door een bepaald oppervlak. In het oog gebeurd
een bepaalde refractie (lichtbreking) die belangrijk is voor de visuele vorming.
- Anatomie van het oog:
○ Cornea: transparant deel
○ Iris: achter de cornea
○ Achter de iris bevinden spiertjes die belangrijk zijn voor het maken van (VEEL) oogbewegingen. Elke
300ms maken we een oogbeweging.
○ Macula: weinig gevasculariseerd deel met hier middenin de fovea, waar het centraal zicht
doorgaat. De fovea is zelfs helemaal niet gevasculariseerd. Dit draagt bij aan de hoge scherpte van
de retina.
○ Over veel deel van het oog zijn we blind! Maar de hersenen vullen dit in. Je hebt dus een blinde
vlek. Dit zijn de veel gevasculariseerde delen etc. en dit is waar de zenuw aankomt in het oog.
Belangrijk! --> we nemen dus niet meteen waar als we traag zicht verliezen!
Cornea= zeer gevoelig
Sclera= ongevoelig. Hier hechten je oogspieren op aan
Papil= n opticus verlaat het oog hier, dit is je blinde vlek
doordat hier geen fotoreceptoren aanwezig zijn.
Afwijkingen:
Strabisme: twee ogen in de zelfde richting, veel kinderen krijgen hierdoor een lui oog. Als je
hier niets aan doet is dit permanent.
Cataract: troebel worden van de lens, zeer gemakkelijk te verhelpen
Glaugoom: verhoogde oogdruk wat leidt tot progressief gezichtsverlies
Beeldvorming (essentie)
Lichtbreking in het oog, vooral door de cornea. Lichtstralen van afstand oneindig vallen hier Focusafstand=afstand tussen breking en het
parallel op in, convergeren perfect op de retina. De focus afstand is de afstand tussen de convergentiepunt.
retina en de cornea is gem 24mm (=42D, zie formule). Dit is dus normaal gezien ook de
afstand tussen de lichtbreking en de volledige convergering. DIOPTRIE (refractie) = 1/focusafstand
Bijziendheid: Lichtstralen convergeren VOOR de retina, verre afstanden zijn troebel.
Oplossing: een concave lens.
Verziendheid: Omgekeerd.
Oplossing: een convexe lens.
Accommodatie: Als een voorwerp van dichtbij waargenomen wordt, zijn de lichtstralen niet
parallel maar divergerend. De lens moet dus boller worden voor méér convergering tot de
cornea. Dit boller worden verminderd met de leeftijd omdat de lens stijver wordt: leesbril
dragen. Deze accommodatie is gekoppeld aan convergentie. (hoe dichterbij het voorwerp,
hoe meer accommodatie=hoe boller de lens)
Neurologie, Janssens Pagina 1
, De pupilreflex (!!)
Klinisch zeer belangrijk!
Licht in het oog schijnen zal de pupil doen vernauwen omdat de retina via de n. opticus
rechtstreeks via de hersenstam BILATERAAL de pupil doen vernauwen. (bij donker
worden=verwijding noemen we mydriase). Zorgt ervoor dat er geen licht invalt op de randen
van de lens wat als 'storing' zou waargenomen worden.
Speciaal aan deze reflex is dat dit BILATERAAL gebeurd ookal valt maar op 1 oog licht in. Dit
noemen we een consensuele reactie.
Als de directe pupilreflex (retina waar luchtbundel op invalt vernauwt) afwezig is is de
afferente baan (n opticus) is intact, maar de efferente baan (n. oculomotorius) is beschadigd.
Zo kan er dus wel nog een pupilreflex aan het andere oog (indirecte pupilreflex) optreden.
(want die efferente baan is niet beschadigd)
Bij hersenstamschade is zowel de directe als indirecte afwezig.
+ bedenk zelf even wat schade van de afferente baan aan één oog zal veroorzaken.
Het visuele veld, acuiteit (scherpte) en visuele graad. (BELANGRIJK)
In het visuele systeem gebruiken we geen metrisch systeem want het hangt er vanaf hoe ver
een voorwerp van ons staat. 1 visuele graad is 1cm op een afstand van 57cm. Een voorwerp
van 2cm groot op 114cm afstand heeft dus ook 1 visuele graad! ZEER BELANGRIJK
De cornea zal zorgen dat het beeld omgekeerd wordt afgebeeld (Li-->Re en Boven-->onder)
op onze retina. Onze hersenen zetten dit beeld terug recht.
Het visuele veld is alles wat we zien uit een oog (aan de nasale kant kleiner dan aan de
temporale kant). Bij twee ogen is dit de spanwijdte wat je kan zien. Bij elk oog is dit ongeveer
150°. Dit is kleiner aan de nasale kant dan aan de temporale zijde.
LES 2
○ De retina
Is een deel van de hersenen! Niet passief!
Fotoreceptoren, bipolaire cellen en ganglioncellen. De fotoreceptoren zijn verbinden met
fotoreceptorcellen en aan de andere kant ganglioncellen. Deze laatste zijn verbonden met n
opticus. Fotoreceptoren reageren op licht, en de bipolaire cellen sturen pas een AP uit!! De
fotoreceptorcel is dus strikt afhankelijk van de bipolaire cel die verantwoordelijk is voor het
aanmaken van de AP.
□ 2 types fotoreceptoren
Staafjes: Sacculi met fotopigmentmoleculles (véél meer als bij kegeltjes). Deze
zijn werkelijk lichtsensoren.
Kegeltjes: minder sacculi
□ Er zijn ook ganglioncellen die gevoelig zijn aan het dag nacht ritme! Maar behoren niet
tot de visuele cortex
We hebben in elk oog dus een staafjes en kegeltjesretina door elkaar. Kegeltjes bij veel licht,
staafjes bij zeer donkere omgeving. Ze hebben dus andere selectiviteit en en gevoeligheden.
Staafjes gevoeliger voor zwakke belichting, en kunnen zelfs tot een enkelvoudig foton
detecteren! Hebben ook een lagere temporele resolutie. Meer gevoelig aan strooistraling
(verspreiding van de lichtstralen). Meer amplificatie.
□ Voor kegeltjes omg.
□ Voor de staafjes (want deze liggen perifeer, zie grafiek onder tabelIn) de perifere retina
hebben we meer convergentie, dus acuiteit is perifeer lager (gezichtsscherpte).
Staafjes --> donker, lage resolutie, achromatisch!
Kegeltjes --> Licht
○ Héél belangrijke grafiek
De distributie van de fotoreceptoren ifv de afstand over de retina. In de perifere retina alleen
maar staafjes, in de fovea vooral kegeltjes, en in de nasale retina terug staafjes (behalve
blinde vlek/papil = geen fotoreceptoren)
○ De volgende figuur wijst uit waarom de acuiteit lager is perifeer
Honderden fotoreceptoren projecteren op één ganglion. Dit vooral in de perifere retina, en
veel minder in de centrale retina waardoor je meer gezichtsscherpte hebt. (hoe meer
fotoreceptoren op eenzelfde ganglia projecteren, hoe lager de acuiteit zal zijn)
Perifere retina is zo opgebouwd zodat we minder hersenen moeten gebruiken hiervoor. We
houden ons zo vooral bezig met het centrale zicht.
Bij glaucoom valt meestal eerst de perifere retina uit en daardoor wordt dit amper
Neurologie, Janssens Pagina 2
