Samenvatting
Samenvatting Hersenen en Gedrag
- Instelling
- Universiteit Van Amsterdam (UvA)
Samenvatting van alle stof die getoetst wordt in het premaster vak Hersenen en Gedrag.
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 44 pagina's
Voorbeeld 4 van de 44 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Voorbeeld van de inhoud
Hoofdstuk 1 – Nerve cells and nerve impulses1.1 The cells of the nervous system
Neurons and glia
Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen, neuronen en glia. Neuronen ontvangen informatie
en geven dit door aan andere cellen. Glia heeft vele functies.
Santiago Ramón y Cajal, a pioneer of neuroscience
Twee wetenschappers in de late 1800 en vroege 1900 worden gezien als de ontdekkers van de
neurologische wetenschap. Charles Sherrington en Santiago Ramón y Cajal.
The structures of an animal cell
Neuronen hebben veel gemeen met de rest van lichamelijke cellen. De oppervlakte van een cel is het
membraan, een structuur die de binnenkant van de cel scheidt van de omgeving. Meeste chemische
stoffen kunnen niet door het membraan, maar eiwit kanalen laten een gecontroleerde doorgang van
water, zuurstof, sodium, kalium, calcium, chloride en andere belangrijke stoffen. Behalve voor rode
bloedcellen, hebben alle dierlijke cellen een nucleus (kern) die de chromosomen bevat. Een
mitochondrion is de structuur dat de metabole activiteiten uitvoert, waardoor energie vrijkomt die de
cel gebruikt voor alle activiteiten. Gemuteerde mitochondria is een mogelijke oorzaak van autisme.
Ribosomen zijn de plekken binnen een cel die nieuwe eiwitmoleculen synthetiseert. Eiwitten geven
bouwmateriaal voor de cellen en faciliteren chemische reacties. Sommige ribosomen liggen los in de
cellen, anderen zijn verbonden aan het endoplasmic reticulum, een netwerk van dunne buizen die
nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar andere locaties vervoert.
The structure of a neuron
Het meest kenmerkende aan een neuron is de vorm, welke varieert tussen neuronen. Anders dan bij
andere lichaamscellen hebben ze lange uitstekingen. Alle neuronen hebben een soma (cellichaam), en
de meeste hebben ook dendrieten, een axon en presynaptische tunnels. De kleinste neuronen hebben
geen axonen. Een motorneuron, met het cellichaam in de ruggenwervel, ontvangt prikkels door de
dendrieten en geleid impulsen via de axon naar de spier. Een sensorische neuron is extreem gevoelig
voor een bepaald type stimulatie, bijvoorbeeld licht, geluid of aanraking. Dendrieten zijn vertakkende
vezels die smaller worden naar hun einde toe. Hun oppervlakte is bekleed met gespecialiseerde
synaptische receptoren, waarvan de dendriet informatie ontvangt van andere neuronen. Hoe groter
het oppervlak van een dendriet, hoe meer informatie het kan ontvangen. Vele dendrieten hebben
dendritic spines, korte uitstulpingen die het oppervlakte vergroten die toegankelijk is voor de
synapsen. Het cellichaam of soma bevat de nucleus, ribosomen en mitochondria. De axon is een dunne
vezel met een constante diameter. De axon brengt een impuls naar andere neuronen, een orgaan of
een spier. Veel axonen zijn bedekt met isolatiemateriaal wat een myelineschede wordt genoemd, met
onderbrekingen die bekend staan als nodes of Ranvier. Een neuron kan meerdere dendrieten hebben,
er is echter maar één axon, deze kan wel vertakkingen hebben. Het einde van deze vertakkingen heeft
een zwelling, welke presynaptische terminal wordt genoemd. Op dit punt geeft de axon stoffen vrij
die door de verbinding tussen de neuron en een andere cel gaat. Andere termen verbonden aan
neuronen zijn afferent, efferent en intrinsiek. Een afferente axon brengt informatie in een structuur;
een efferente axon brengt informatie weg van de structuur. Elke sensorische neuron is een afferent
ten opzichte van de rest van het zenuwstelsel, elke motorneuron is een efferent van het zenuwstelsel.
Als de dendrieten en axonen van een cel volledig binnen een enkele structuur vallen, is de cel een
interneuron of een intrinsic neuron van die structuur.
Glia
Glia, de andere component van het zenuwstelsel, voeren vele functies uit. De hersenen hebben
verschillende types van glia. De stervorm astrocytes vouwen om de synapsen van in functie
gerelateerde axonen. Door een verbinding te omringen tussen neuronen beschermt een astrocyt het
tegen chemicaliën die in de omgeving rondgaan. Ook door de ionen en transmitters op te nemen die
door axonen worden vrijgegeven en ze vervolgens weer los te laten, helpt een astrocyt bij het
,synchroniseren van nauw verwante neuronen. Astrocyten zijn belangrijk voor het genereren van
ritmes. Astrocyten verwijten bloedvaten om meer voedingsstoffen te vervoeren naar delen in de
hersenen die verhoogde activiteit hebben. Kleine cellen die microglia worden genoemd werken als
deel van het immuunsysteem, door virussen en schimmels uit de hersenen te verwijderen. Ze
vermenigvuldigen na hersenschade. Ze dragen ook bij aan het leren door de zwakste synapsen te
verwijderen. Oligodendrocytes in de hersenen en het zenuwstelsel en Schwann cells in de periferie
van het lichaam bouwen myelineschachten die de vertabrate axonen omringen en isoleren. Radial glia
leidt de migratie van neuronen en hun axonen en dendrieten gedurende de embryonale ontwikkeling.
Wanneer de embryonale ontwikkeling klaar is, veranderen de meeste radiale glia in neuronen, en een
kleiner deel in astrocyten en oligodendrocyten.
The blood-brain barrier
Ondanks dat het brein voedingsstoffen nodig heeft, kunnen veel stoffen niet van het bloed naar het
brein. Het mechanisme dat ervoor zorgt dat de meeste stoffen niet kunnen vertakken binnen het brein
heet de bloed-brein barrière.
Why we need a blood-brain barrier
Wanneer een virus een cel binnenkomt, extruderen mechanisme in de cel het virus door het
membraan zodat het immuunsysteem het virus kan vinden. Wanneer cellen van het immuunsysteem
het virus identificeert, vermoorden zij deze net als de cel die het virus bevat. Dit is geen probleem b ij
cellen die makkelijk vervangen kunnen worden (bloedcel of huidcel), maar op een paar uitzonderingen
na vervangt het brein geen beschadigde neuronen. Om het risico te verkleinen op onherstelbare
hersenschade, bouwt het lichaam een muur om de hersenen heen. Deze muur houdt de meeste
virussen, bacteriën en schadelijke chemicaliën buiten. Er zijn virussen die de bloed-brein barrière wel
doorkunnen.
How the blood-brain barrier works
De bloed-brein barrière hangt af van de endothelial cellen die de muren vormen van haarvaten. De
reden dat de bloed-brein barrière niet ook om andere organen zit, is omdat deze naast de schadelijke
stoffen, ook goede stoffen (brandstof/aminozuren) buitenhoudt. Voor het brein om te functioneren,
zijn speciale mechanisme nodig om deze stoffen over de bloed-brein barrière te krijgen. Het brein
heeft een aantal van zulke mechanismen. Kleine, ongeladen moleculen, zoals zuurstof en
koolstofdioxide varen vrij. Water gaat over via speciale eiwitkanalen in de muur van endothelial cellen.
Ook moleculen die makkelijk in het vet van het membraan oplossen steken makkelijk over. Voor een
aantal andere stoffen gebruikt het brein actieve transport, een eiwit-mediërend proces dat energie
verbruikt om stoffen in de hersenen te pompen. Stoffen die actief vervoerd worden naar de hersenen
zijn glucose, aminozuren, purines, choline, vitamines, ijzer en bepaalde hormonen. De bloed-brein
barrière is belangrijk voor gezondheid, maar is ook lastig. Dit komt omdat het medicatie tegenhoudt.
Nourishment of vertebrate neurons
De meeste cellen gebruiken een variatie van koolhydraten en vet voor voeding, maar neuronen zijn
bijna volledig afhankelijk van glucose. Omdat het metabolische pad die glucose zuurstof vereist,
hebben neuronen een vaste aanvoer van zuurstof nodig. Ondanks dat neuronen glucose vereisen, is
tekort aan glucose bijna nooit een probleem. De lever maakt glucose van verschillende koolhydraten
en aminozuren, als van glycerol. Een probleem dat wel kan ontstaan is het onvermogen om glucose te
gebruiken. Om glucose te gebruiken, heeft het lichaam vitamine B1 nodig, thiamine. Langdurig
thiamine tekort (gevolg van overmatig alcoholgebruik) leidt tot de dood van neuronen en het Korsakoff
syndroom (geheugentekorten).
1.2 The nerve impulse
The resting potential of the neuron
Berichten in een neuron ontwikkelen van onderbrekingen van het rustpotentieel. Alle delen van een
neuron zijn bedekt door een membraan die bestaat uit twee lagen van fosfolipide moleculen. Ingebed
,tussen de fosfolipiden zijn cilindrische eiwitmoleculen waar verschillende stoffen doorheen kunnen.
De structuur van het membraan en zijn eiwitten regelt de stroom stoffen tussen de binnenkant en
buitenkant van de cel. Wanneer in rust, behoudt het membraan een electrical gradient, wat ook
bekend staat als polarisatie, een verschil in elektrische lading tussen de binnenkant en buitenkant van
de cel. Het neuron in het membraan heeft een licht negatief elektrisch potentieel ten opzichte van de
buitenkant, voornamelijk vanwege negatief geladen eiwitten in de cel. Dit verschil in spanning wordt
het rustpotentieel genoemd.
Why a resting potential
Het rustpotentieel bereid de neuron voor om snel te reageren. Prikkeling van de neuron opent kanalen
die het toestaan voor de natrium om snel de cel binnen te gaan. Omdat het membraan het werk
voorafgaand heeft gedaan door de concentratiegradiënt voor natrium te behouden, is de cel
voorbereid om krachtig te reageren om de stimulus.
The action potential
Berichten die gestuurd worden door de axon worden actiepotentieel genoemd. Om het
actiepotentieel te begrijpen is het belangrijk eerst te kijken naar wat er gebeurt als het rustpotentieel
verstoord is. Wanneer het membraan van een axon in rust is, laten opnames een negatief potentieel
zijn binnen de axon. Als we een andere elektrode gebruiken om de
negatieve lading verder te verhogen, wordt deze verandering
hyperpolarisatie genoemd. Wanneer de stimulatie eindigt, keert de lading
terug naar zijn oorspronkelijke rustniveau. Dit ziet er zo uit:
Laten we nu een stroom toepassen om het neuron te depolariseren
(verminder de polarisatie naar nul). Als we een kleine depolariserende
stroom toevoegen, is dit het resultaat:
Laten we nu een nog sterkere stroom toepassen: stimulatie voorbij de
drempel van excitatie. Dit veroorzaakt een enorme depolarisatie van het
membraan. Wanneer het potentieel de drempel bereikt, het membraan
opent zijn natriumkanalen en laat natriumionen toe om in de cel te
stromen. Het potentieel schiet veel hoger dan de kracht van de stimulus:
The all-or-none law
Een actiepotentieel start altijd in een axon en verspreidt zich zonder verlies over de axon. Het
cellichaam en dendrieten geleiden het actiepotentieel niet op dezelfde manier als axonen doen, maar
ze registreren passief de elektrische gebeurtenis in de axon. Deze teruggroei is belangrijk: wanneer
een actiepotentiaal zich terugplant in een dendriet, wordt deze gevoeliger voor structurele
veranderingen en is verantwoordelijk voor het leren.
Hier concentreren we ons op het axon. Wanneer het voltage over het membraan van de axon de
drempel bereikt, openen natriumkanalen zodat natriumionen naar binnen kunnen. Deze natrium
depolariseert het membraan om een actiepotentiaal te produceren. Voor een bepaalde neuron zijn
alle actiepotentialen ongeveer gelijk in intensiteit en snelheid. De all-or-none-law zegt dat intensiteit
en snelheid van een actiepotentiaal onafhankelijk zijn van de intensiteit van de stimulus die het
geïnitieerd heeft. Ondanks dat intensiteit, snelheid en de vorm van een actiepotentiaal consistent zijn
over tijd, verschillen ze van de ene neuron tot de ander.
The refractory period
Gelijk na een actiepotentiaal is de cel in een refractory period waarbij het geen actiepotentiaal
produceert. In het eerste gedeelte van deze periode, de absolute refractory period, kan het membraan
geen actiepotentiaal produceren, ongeacht de stimulatie. Gedurende het tweede deel, de relative
refractory period, is een stimulus nodig die sterker is dan gebruikelijk om een actiepotentiaal te
initiëren. De vuurvaste periode is afhankelijk van twee feiten: de natriumkanalen zijn dicht, en de
kalium gaat sneller de cel uit dan normaal.
, Propagation of the action potential
Gedurende het actiepotentiaal, komen de natriumionen op een punt van de axon. Deze plek is tijdelijk
positief geladen in vergelijking met gebieden rondom de axon. Deze positieve ionen stromen binnen
de axon naar naastgelegen gebieden. De positieve lading depolariseert langzaam het volgende gebied
van het membraan, waardoor de drempel bereikt wordt en de natriumkanalen open gaan. Dan
genereert het membraan het actiepotentiaal op dat punt. De term propagation of the action potential
beschrijft de overdracht van een actiepotentiaal langs een axon. Het actiepotentiaal:
❖ Wanneer een gebied van het axonmembraan de drempel bereikt van prikkeling, openen de
natrium en kalium kanalen.
❖ In het begin, heeft het openen van kaliumkanalen een klein effect.
❖ Openen van natrium kanalen zorgt ervoor dat natriumionen de axon in kunnen.
❖ Positieve lading stroomt langs de axon + opent lading gevoelige natrium kanalen op volgende punt
❖ Op het hoogtepunt klappen de natriumkanalen dicht. Deze blijven gesloten voor ongeveer een
milliseconde, ongeacht de depolarisatie van het membraan.
❖ Omdat lading gevoelige kaliumkanalen open blijven, kunnen kaliumionen uit de axon stormen,
waardoor het membraan terugkeert naar originele depolarisatie.
❖ Een paar milliseconde later sluiten de kaliumkanalen.
The myelin sheath and saltatory conduction
Om de snelheid te verhogen, hebben vertebrate axonen een speciaal mechanisme ontwikkeld: schede
van myeline, een isolatiemateriaal wat bestaat uit vet en eiwitten. De myeline schede wordt soms
onderbroken bij korte stukjes van de axon, die de nodes van Ranvier genoemd worden. Stel je voor
dat een actiepotentiaal start op het eerste gemyeliniseerde stuk. Het actiepotentiaal kan niet
regenereren langs het membraan tussen knooppunten omdat natriumkanalen afwezig zijn tussen
knooppunten. Nadat een actiepotentiaal optreedt bij een knooppunt komen natriumionen diffuus het
axon binnen waarbij een ketting van positieve lading langs het axon wordt geduwd naar het volgende
knooppunt, waar ze het actiepotentiaal regenereren. Deze stroming van lading beweegt sneller dan
de regeneratie van een actiepotentiaal op elk punt langs de axon. Het springen van actiepotentiaal van
knooppunt naar knooppunt wordt saltatory conduction genoemd. Naast de snelle geleiding van
impulsen bespaart het ook energie. In plaats van toevoegen van natriumionen op elk punt langs de
axon om deze vervolgens naar buiten te pompen via de natrium-kaliumpomp, een myelineerde axon
laat natrium alleen toe op het knooppunt.
Bij multiple sclerose, valt het immuunsysteem de myelineschede aan. Een axon die zijn myeline
verloren is, mist daarmee ook de natrium kanalen waar de myeline was. Gevolg is dat de meeste
actiepotentialen sterven.
Local neurons
Axonen produceren actie potentialen. Maar vele kleine neuronen hebben geen axon. Deze neuronen
delen informatie alleen met de dichtstbijzijnde buur. Daarom worden deze lokale neuronen genoemd.
Omdat ze geen axonen hebben, volgen ze niet de alles-of-niets wet. Wanneer deze neuron informatie
ontvangt heeft het een graded potential, een membraan potentiaal dat varieert in omvang in
proportie en intensiteit van de stimulus.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper pucks. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,49. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 55628 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen