TAAK 1 THE BRAIN
Probleemstelling
Hoe is het brein opgebouwd? (Zenuwstelsel, anatomie)
Hoe kan het brein worden gevisualiseerd?
Leerdoelen
9.1 The nervous system
1. Wat zijn neuronen, hoe werken ze en welke variaties bestaan er? (Opbouw)
Wat zijn neuronen en welke variaties zijn er:
2 soorten zenuwcellen:
Neuronen: ontvangen informatie en zenden het naar andere cellen: motorisch en sensorisch.
Gliacellen: veel verschillende functies, typen:
- Astrocytes: wikkelen om axonen met dezelfde functies. Bij connectie tussen neuronen
beschermt astrocyte het van chemicaliën die rondvliegen.
- Microglia: deel van het immuunsysteem door virussen bij brein te verwijderen, helpen na
breinschade door dode of beschadigde neuronen te verwijderen.
- Oligodendrocytes & schwann cellen: maken myelineschede die axonen bedekken en
isoleren oli: in CZS, schwann: in PZS.
- Radial glia: begeleid migratie van neuronen gedurende embryonale ontwikkeling. (als
embryonale ontwikkeling klaar is veranderen meeste radial glia in neuronen).
Verschil glia en neuronen: gliacellen kunnen wel delen en neuronen niet.
Opbouw neuron:
- Motor neuron: ontvangt prikkeling door dendrieten en geleidt impuls door axon naar spier.
- Sensory neuron: gespecialiseerd om gevoelig te zijn voor specifieke stimulans (bijv. licht,
geluid of aanraking).
- Dendrieten: vertakkende vezels, bevatten synaptische receptoren die informatie ontvangen
van andere neuronen (hoe groter oppervlak dendriet, hoe meer info deze kan ontvangen).
- Dendritic spines: korte uitsteeksels die oppervlakte voor synapsen vergroten.
- Cell body/soma: bevat kern, ribosomen en mitochondriën.
- Axon: dunne vezel, brengt impulsen over naar andere neuronen.
- Myelineschede: axonen zijn bedekt hiermee zodat impulsgeleiding beter kan verlopen.
- Nodes of Ranvier: kleine onderbrekingen in myelineschede.
Neuron kan meerdere dendrieten hebben maar maar één axon. Axon kan wel verschillende
vertakkingen hebben. Elke vertakking heeft verdikking (presynaptic terminal): daar laat axon
chemische impulsen vrij die zich verplaatsen naar andere neuron.
Andere termen geassocieerd met neuron: afferent, efferent en intrinsic.
, - Afferent axon: vervoeren zintuiglijke impulsen naar het zenuwstelsel. (sensorisch →
toetrekken, B naar A)
- Efferent axon: voert informatie af van zenuwstelsel naar spier of klier. (motorisch → zenden
A naar B)
Onthoud! Efferent (E) → exit
Afferent (A) → admit
Schakelcellen/interneuronen: impulsoverdracht van neuron tot neuron. Bevinden zich voornamelijk
binnen het CZS. Dendriet en axon bevinden zich beiden in één structuur. (bijv. intrinsic neuron
thalamus heeft zijn axon en dendrieten volledig in thalamus).
Tripatite synapse hypothese: top axon laat chemicaliën vrij die ervoor zorgen dat naastgelegen
arstocyten stoffen afgeven waardoor boodschap naar het volgende neuron wordt vergroot of
gewijzigd wat zou kunnen bijdragen aan geheugenprocessen.
2. Hoe werkt een actiepotentiaal?
Actiepotentiaal: geladen deeltjes die overgaan van ene naar andere neuron zodat informatie
doorgegeven kan worden.
Rustpotentiaal: buitenkant celmembraan is positief (meer NA+) t.o.v. binnenkant (negatief, K+).
Depolarisatie: start impuls na bereiken drempelwaarde (-70mv). NA+ kanaal opent en natrium
verplaatst naar de binnenkant. Dit zorgt voor een verandering in elektrische lading: buitenkant wordt
meer negatief en binnenkant meer positief. Deze verandering zorgt voor sluiten van NA+ kanaal.
Repolarisatie: terugkeren naar rustpotentiaal door uitstoten kaliumionen. Verplaatsing kalium zorgt
voor repolarisatie waardoor overall lading in de cel negatief is en uit de cel positief. Verandering in
lading zorgt voor sluiting kaliumkanaal.
Er kan op dit moment nog géén impuls plaatsvinden omdat natriumionen niet aangetrokken
worden door positieve buitenkant van de cel. Kalium en natrium moet terug naar hun ‘oude’ plek.
Dit gaat tegen de concentratie in dus hier is ATP voor nodig.
Refractaire periode: natriumkaliumpomp verplaatst 3 natriumionen naar buiten, 2 kaliumionen naar
binnen met 1 ATP molecuul.
Er ontstaat weer een rustpotentiaal waardoor actiepotentiaal verder kan gaan.
3. A. Hoe is het zenuwstelsel (ruggenmerg, grijze en witte stof) opgebouwd?
Centraal zenuwstelsel: hersenen en ruggenmerg.
Bevatten zowel sensorische als motorische zenuwen.
Dorsal root ganglia: cellichamen sensorische neuronen die in clusters buiten ruggenmerg liggen.
Ventral: cellichamen motorische neuronen liggen in ruggenmerg.
Grijze stof bevat cellichamen en dendrieten. Veel neuronen van grijze stof verzenden axonen naar
brein of andere delen ruggenmerg door witte stof (gemyelineerde axone → myelineschede is wit).
Elk deel van ruggenmerg stuurt sensorische informatie naar brein en ontvangt motorische
commando’s van brein.
1 segment wervelkolom wegvalt: brein verliest sensatie van dat segment en die daaronder. Het brein
verliest motorische controle over de delen van lichaam bediend door dat segment en die daaronder.
Perifeer zenuwstelsel: verbind hersenen en ruggenmerg met rest lichaam.
- Somatisch zenuwstelsel: axonen die informatie overbrengen van sensorische organen naar
CNS en van CNS naar spieren.
- Autonome zenuwstelsel: hart, darmen en andere organen.
The autonamic nervous system
Bestaat uit neuronen die informatie ontvangen en verzenden naar hart, darmen en andere organen.
- Sympathisch zenuwstelsel: netwerk zenuwen die organen voorbereiden op activiteit →
voorbereiden op ‘fight of flight’ reactie.
, - Parasympathisch zenuwstelsel: zorgt dat lichaam tot rust komt, herstel.
The hindbrain
Hersenen hebben 3 grote delen:
- Voorhersenen (prosencephalon)
- Middenhersenen (mesencephalon)
- Achterhersenen (rhombencephalon)
Achterhersenen bestaan uit:
- Medulla
- Pons
- Cerebellum
Medulla, pons, middenhersenen en centrale structuren voorhersenen vormen de hersenstam.
Pons en medulla bevatten cranial nerves, zie 3.4.
• Pons/brug:
- Verbinding cerebellum en hersenstam
- Beheersing bewegingen en snelheid en diepte ademhaling
• Medulla oblongata/verlengde merg:
- Verbinding hersenen en ruggenmerg
- Doorschakelen informatie
- Bevat hartreguleringscentrum en ademhalingscentrum
• Cerebellum/kleine hersenen:
- Verbinding met hersenstam, cerebrum, ruggenmerg
- Communiceert via pedunculi cerebellaris
- Functie: coördineert houding en bewegingen, moeite met aandacht verplaatsen tussen
auditieve en visuele stimuli, moeilijkheden in timing, leren en conditionering.
Reticulaire formatie: dag- en nachtritme aansturen.
The midbrain
Dak middenhersenen wordt tectum genoemd. Zwellingen op tectum heten superior colliculus (zien)
en inferior colliculus (horen) → verwerken sensorische informatie.
Onder tectum ligt tegmentum.
Substantia nigra: dopamine bevattende route die bewegingen vergemakkelijkt.
DUS: Bundels stijgende en dalende zenuwvezels en sensorische en motorische kernen.
, The forebrain
Twee cerebrale hemisferen: ontvangen sensorische informatie en motorische bewegingen
controleren. (contralaterale zijde lichaam).
Buitenste deel: cerebrale cortex, daaronder andere structuren (thalamus en basale ganglia).
Verschillende onderling verbonden structuren (limbisch systeem) vormen grens rond hersenstam.
- Limbisch systeem: olfactaire kwab,
hypothalamus, hippocampus, amygdala en gyrus
cinguli van cerebrale cortex.
• Hypothalamus: controle eten, drinken,
temperatuur en reproductief gedrag.
• Amygdala: emotionele informatie, bijzonder
gericht op angst.
Diencephalon (tussenhersenen)
Thalamus en hypothalamus vormen diencephalon (tussenhersenen).
- Thalamus: paar structuren (links en rechts) in centrum van voorhersenen.
• Functie: sensorische informatie verwerken en output naar cerebrale cortex sturen.
• Uitzondering: olfactorische informatie, deze gaat van olfactorische receptoren naar
olfactorische kwab en dan naar cerebrale cortex.
- Hypothalamus
• Functie: besturen hormonale systeem: pituitary gland: endocriene klier die reageert
op berichten van hypothalamus. Maakt hormonen die bloed naar organen brengen.
• En: rol bij motivatie en emotie.
Basale ganglia
3 grote structuren:
- Caudate nucleus
- Putamen
- Globus pallidus
Functie: coördinatie beweging en spiertonus. Ook motivationeel en emotioneel gedrag.
Basal forebrain
Nucleus basalis: ontvangt informatie van hypothalamus en basale ganglia en stuurt axonen die
acetylcholine naar cerebrale cortex.
- Opwinding, waakzaamheid, aandacht.
Hippocampus
Functie: geheugen.
