Samenvatting hoofdstuk 7: Sensory Physiology
Section A: General principles
Soorten receptoren:
- Extero-ceptief (ectoderm): vanuit buitenwereld (zien, gehoor, reuk, smaak, gevoel: temp, druk)
- Intero-ceptief (endoderm): vanuit het lichaam (darm, long, bloedvaten)
- Proprio-ceptrief (mesoderm): info over houding en beweging (spier, gewricht, pees, evenwicht)
Het sensorisch systeem is deel van het zenuwstelsel. Sensorische receptoren zetten prikkels (druk, temperatuur, geluid, concentraties etc) om
in ‘graded potential magnituden’ die een actiepotentiaal kunnen beginnen. Deze receptoren zijn gespecialiseerde uiteindes van primair
afferente neuronen of aparte receptor cellen die de afferente neuronen een seintje geven door het vrijlaten van neurotransmitters. De
neurotransmitter diffuseert tussen de receptor cel en de afferente neuron. De ruimte hier tussen is een synaps.
Het type prikkel waarop een receptor reageert noem je de adequate prikkel. Er zijn verschillende soorten receptoren:
Ionoreope sensorische receptoren:
o Mechanorreceptoren: reageren op mechanische stimulus zoals druk of uitrekking. Hierdoor verandert de permeabiliteit
van ion kanalen en daarmee het membraan potentiaal gehoor, evenwicht, tast, druk en rek.
o Thermoreceptoren: koud/ warmte.
o Elektroreceptoren: smaak
Metabotrope sensorsche receptoren:
o Fotoreceptoren: bepaalde golflengtes zien
o Chemoreceptoren: binding van bepaalde chemicaliën op het receptor membraan pijn, geur, smaak.
Nociceptoren: kunnen door meerdere prikkels geactiveerd worden zoals warmte, mechanische stimulus (pijn/ weefsel schade).
Organisatie:
Somatorische receptoren “general senses” reageren op stimuli in/op: huid, spieren, botten, gewrichten, pezen.
Zintuigreceptoren “special senses” reageren op: zien, gehoor, evenwicht, smaak, reuk.
Hersenen (specifieke delen):
Somatorische cortex: spieren, botten, gewrichten, pezen
Visuele cortex: ogen
Auditory cortex: gehoor
Gustatory cortex: smaak
Olfactory cortex: reuk
Het proces waarmee een prikkel wordt omgezet in een elektrisch signaal noem je sensorische transductie. Dit gebeurt door het openen of
sluiten van ionkanalen. Dit kan direct (ionotrope sensorische receptoren)) of via second messenger (metabotrope sensorische receptoren)
Een toename in de graded potential magnitude zorgt voor een toename in de actiepotentiaal frequentie van de afferente neuron & een
toename in het vrijlaten van neurotransmitters.
Je hebt langzaam aanpassende (adapting) receptoren en snel aanpassende receptoren. Langzaam aanpassende receptoren behouden een
gelijk/ langzaam afnemende receptor potentiaal tijdens een constant stimulus. Dit is vaak het geval bij systemen die altijd gelijk moeten blijven
(spieren die voor een goede houding zorgen). Ze worden ook wel ‘tonic receptors’ genoemd. De snel aanpassende receptoren worden ook wel
‘phasic receptors’ genoemd. Ze reageren heel snel op een prikkel, hierbij ontstaat er vaak maar 1 actie potentiaal. Dit wordt gebruikt bij de huid,
je voelt dat je op een stoel zit maar hier hoeft niks mee gedaan te worden.
langzame adaptatie: er is een afname in receptorpotentiaal ondanks continu aanwezige prikkel.
snelle adaptatie: receptor potentiaal alleen bij het aan en uitzetten van de stimulus, alleen bij verandering wordt er wat waargenomen.
1 afferente neuron met alle bijbehorende receptor uiteinde vormt een sensory unit. Soms heeft een neuron maar 1 receptor, maar meestal zijn
dit er meerdere. Het gedeelte van het lichaam dat leidt tot activiteit in een bepaalde afferente neuron noem je het receptive field. De velden
van verschillende neuronen overlappen elkaar vaak, waardoor er meerdere sensory units worden geactiveerd. Hierdoor komt de activatie van 1
sensory unit bijna niet voor.
, Sensorische codering: omzetting stimulus signaal dat informatie door geeft aan het CNS.
De informatie die hierbij belangrijk is:
Welkt type stimulus? modaliteit (Koud & warmte of zoet & zout). Alle
receptoren van een afferente neuron reageren op een bepaalde prikkel, bv ze
zijn allemaal gevoelig voor druk, dan doen ze niks met temperatuur. Maar
doordat de gebieden overlappen kan je wel tegelijk een voorwerp voelen (druk)
en voelen dat het koud is ( temperatuur), er worden meerdere gebieden tegelijk
geactiveerd. Primaire sensorische gebieden in de hersenen ontvangen
specifieke informatie via de zenuwbanen.
Hoe sterk is de stimulus? Een toename in de frequentie van actiepotentialen
betekent een grotere prikkel. Ook wordt er vaak een groter gebied geactiveerd
bij een grotere prikkel, waardoor er meer actiepotentialen worden doorgegeven. Dit gebeurt bv wanneer je harder drukt, er worden
dan meer gebieden geactiveerd. Dit noem je recruitment.
Wat is de duur van de stimulus?
Wat is de locatie van de stimulus? De verschillende routes noem je labeled lines. De precisie (engels
acuity) hangt af van de convergentie van de neurale input. Hoe groter de convergentie, hoe kleiner de
precisie. Andere factoren die de precisie beïnvloeden zijn de grootte van het receptieve veld van 1
sensory unit & de dichtheid van de sensory units & de hoeveelheid overlap in receptieve velden.
Homunculus. Er ontstaat meer activiteit als de prikkel in het midden van het receptieve veld komt.
Laterale inhibitie: de receptoren die aan de zijkant liggen worden geremd vergeleken met de receptoren
die in het midden liggen. De afferente neuron in het midden heeft een hogere frequentie dan die aan de
zijkant. De afferente neuron in het midden remt de afferente neuronen erom heen, ook andersom is dit
zo, maar doordat de afferente neuronen aan de zijkant een lagere frequentie hebben zal hun remming
op die in het midden minder invloed hebben. Hierdoor wordt het
verschil in actiepotentialen groter en weten de hersenen waar de
prikkel vandaan komt.
Factoren die invloed hebben op onze perceptie:
Receptor mechanisme & afferent pathways kunnen invloed hebben op
de informatie.
Factoren zoals emotie, persoonlijkheid en ervaringen.
Informatie wordt niet doorgegeven aan de hersenen (het is niet
belangrijk of je hoeft er niks mee te doen).
Een gebrek aan receptoren (zo kunnen wij geen radiogolven
waarnemen).
Fantoom pijn: dit kan ontstaan bij ledematen die geamputeerd zijn,
hierbij wordt nog steeds pijn gevoeld. De neuronen hiervan blijven
informatie doorgeven aan de hersenen, waardoor je denkt dingen te voelen.
Medicijnen & drugs kunnen voor hallucinaties zorgen.
Mentale ziektes zoals schizofrenie kunnen voor hallucinaties zorgen.
Section B: specifc sensory systems
Somatische sensatie: sensatie van de huid, skelet spieren, botten, pezen en gewrichten.
Aanraking & druk: de uiteindes van neuronen zijn verbonden aan een netwerk van collageen vezels binnen een capsule die gevuld is met
vloeistof. Deze netwerken vervoeren de mechanische spanning door het vloeistof naar de ionkanalen in het uiteinde van neuronen en activeren
ze zo. Mechanoreceptoren op de huid reageren alleen als er iets verandert (snel) en andere receptoren reageren op druk (langzaam).
Postuur & beweging: de receptoren die hiervoor belangrijk zijn, is spierspanning en spanning bij Golgi pezen. Deze receptoren komen voor in
skeletspieren en in pezen die aan spieren vast zitten. De ogen helpen ook bij het postuur. Kinesthesie= het gevoel van beweging in een
gewricht.
Temperatuur: de receptoren noem je thermoreceptoren. Eigenlijk zijn temperatuursensoren ionkanalen in het plasmamembraan van de
axonen en ze horen tot de zogenaamde transiente receptor potential proteins (TRP). Wanneer een kanaal open gaat door een bepaalde
temperatuur stroomt er Ca2+ en Na+ naar binnen, dat zorgt voor depolarisatie. De receptorpotentiaal zorgt voor actiepotentialen in afferente
neuronen, zij bewegen langs een bepaalde route naar de hersenen waar de temperatuur wordt ontvangen. Sommige TRP eiwitten kunnen open
gaan door chemische stoffen (hierdoor voelt ethanol warm en menthol koud). Sommige neuronen voelen ook pijn bij te hoge temperaturen.
Pijn & jeuk: deze receptoren noem je nociceptoren. Ze reageren op extreme vervorming, extreme temperaturen en chemische stoffen.
