Blok 2: neuropsychologische stoornissen
Taak 1: the brain
Leerdoelen:
Deel 1: micro
1. Welke typen zenuwcellen zijn er?
a. Welke onderdelen bevatten deze cellen? (waaruit zijn ze opgebouwd)
b. Welke functie hebben deze cellen?
Het zenuwstelsel bestaat uit 2 type cellen: neuronen en glia cellen. Neuronen ontvangen informatie
en zenden deze uit naar andere cellen. Glia cellen hebben veel functies die moeilijk zijn op te
sommen.
Neuronen
Neuronen hebben veel gemeen met andere lichaamscellen. Het oppervlak van de cel is het
membraan (of plasmamembraan), een structuur die de binnenkant van de cel van het buitenmilieu
scheidt. De meeste chemicaliën kunnen dit membraan niet passeren, maar eiwitkanalen in het
membraan staan een gecontroleerde stroom toe van water, zuurstof, natrium, kalium, calcium,
chloride en andere belangrijke chemicaliën.
Behalve rode bloedcellen hebben alle dierlijke cellen een kern, de structuur die de chromosomen
bevat. Een mitochondrion is een structuur die metabole activiteiten uitvoert en de energie levert die
de cel gebruikt voor alle activiteiten. Mitochondriën hebben genen die gescheiden zijn van die in de
kern van een cel, en mitochondriën verschillen genetisch van elkaar. Mensen met overactieve
mitochondriën hebben de neiging hun brandstof snel te verbranden en oververhit te raken, zelfs in
een koele omgeving. Mensen van wie de mitochondriën minder actief zijn dan normaal, zijn vatbaar
voor depressie en pijn. Gemuteerde mitochondriale genen zijn een mogelijke oorzaak voor autisme.
Ribosomen zijn de plaatsen in een cel die nieuwe eiwitmoleculen produceren (synthetiseren).
Eiwitten vormen bouwstoffen voor de cel en vergemakkelijken chemische reacties (katalysatoren).
Sommige ribosomen zweven vrij in de cel, maar andere zijn vastgemaakt aan het endoplasmatisch
reticulum, een netwerk van dunne buisjes die nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar andere locaties
transporteren.
- Veel ribosomen → snelle energieverbranding in snel.
De structuur van een neuron
Het meest onderscheidende kenmerk van neuronen is hun vorm, die varieert per neuron. De vorm
van een neuron bepaalt zijn connecties met andere cellen en daarbij ook zijn functie. In tegenstelling
tot de meeste andere lichaamscellen hebben neuronen lange vertakkende uiteinden. Alle neuronen
bevatten een soma (cellichaam) en de meeste hebben ook dendrieten, een axon en presynaptische
uiteinden. De kleinste neuronen hebben geen axonen en sommige hebben geen goed gedefinieerde
dendrieten.
Een motorneuron met zijn soma in het ruggenmerg, ontvangt prikkels door zijn dendrieten en geeft
impulsen door via zijn axon naar de spier.
Een sensorisch neuron is gespecialiseerd om zeer gevoelig te zijn voor een bepaald type stimulatie,
zoals licht, geluid of aanraking. Een sensorisch neuron leidt informatie door aanraking (touch
information) van de huid naar het ruggenmerg. Kleine takken leiden rechtstreeks van de receptoren
naar het axon, en de soma van de cel bevindt zich op een klein steeltje van de hoofdstam.
,Dendrieten zijn vertakte vezels die aan hun uiteinden smaller worden. Het oppervlak van de dendriet
is bekleed met gespecialiseerde synaptische receptoren, waarop de dendriet informatie ontvangt van
andere neuronen. Hoe groter het oppervlak van een dendriet, hoe meer informatie het kan
ontvangen. Veel dendrieten bevatten dendritische stekels (spines), korte uitgroeisels die het
beschikbare oppervlak voor synapsen vergroten.
Het cellichaam, of soma, bevat de kern, ribosomen en mitochondriën. Het grootste deel van het
metabolische werk van een neuron vindt hier plaats. In veel neuronen is het cellichaam net als de
dendrieten bedekt met synapsen op het oppervlak.
Het axon is een dunne vezel met een constante diameter. Het axon brengt een impuls over naar
andere neuronen, een orgaan of een spier. Axonen kunnen meer dan een meter lang zijn.
Veel axonen zijn bedekt met een isolerend materiaal, de myelineschede, met onderbrekingen die
bekend staan als knooppunten van Ranvier. Ongewervelde axonen hebben geen myelineschede.
Hoewel een neuron veel dendrieten kan hebben, kan het maar één axon hebben, maar het axon kan
vertakkingen hebben. Het uiteinde van elke tak heeft een zwelling, een presynaptische terminal
(uiteinde). Op dat punt laat het axon chemicaliën vrij in de synapsspleet.
Een afferent axon brengt informatie in een structuur (signaal van CZS naar perifere
zenuwstelsel)→afferent – admit.
Een efferent axon voert informatie weg van een structuur (signaal van periferie naar CZS)→efferent –
exit.
Elk sensorisch neuron is een afferente verbinding met de rest van het zenuwstelsel, en elk
motorneuron is een efferent van het zenuwstelsel.
,Als de dendrieten en het axon van een cel volledig binnen één enkele structuur zitten, is de cel een
interneuron of intrinsiek neuron van die structuur. Een intrinsiek neuron van de thalamus heeft bijv.
zijn axon en al zijn dendrieten binnen de thalamus.
Unipolair neuron→één uitloper: axon (alleen ongewervelden). Biopolair neuron→2 uitlopers (1 axon
en 1 dendriet)
• - Dendriet ontvangt informatie van perifeer zenuwstelsel;
• - Axon stuurt informatie;
Multipolair neuron→1 axon en meerdere dendritische vertakkingen.
Glia cellen
Glia (of neuroglia), de andere componenten van het zenuwstelsel, vervullen veel functies. Glia
overtreft het aantal neuronen in de hersenschors, maar het aantal neuronen overtreft glia in
verschillende andere hersengebieden, vooral het cerebellum. Over het algemeen zijn de cijfers bijna
gelijk. Glia ondersteunen de neuronen in optimaal functioneren.
De hersenen hebben verschillende soorten glia. De stervormige astrocyten wikkelen zich rond de
synapsen van functioneel gerelateerde axonen. Door een verbinding tussen neuronen te omringen,
beschermt een astrocyt deze tegen chemicaliën die in de omgeving circuleren. Door de ionen en
zenders die door axonen worden vrijgegeven op te nemen en vervolgens weer vrij te laten, helpt een
astrocyt ook bij het synchroniseren van nauw verwante neuronen, waardoor hun axonen berichten
in golven kunnen verzenden. Astrocyten zijn daarom belangrijk voor het genereren van ritmes, zoals
je ademhalingsritme.
Astrocyten verwijden de bloedvaten om meer voedingsstoffen in hersengebieden met verhoogde
activiteit te brengen. Ook bestaat er een hypothese, de tripartiete synaps, die stelt dat de punt van
een axon chemicaliën vrijgeeft die ervoor zorgen dat de naburige astrocyt zijn eigen chemicaliën
afgeeft, waardoor de boodschap naar het volgende neuron wordt versterkt of gewijzigd. Dit proces
draagt mogelijk bij aan leren en geheugen. In sommige hersengebieden reageren astrocyten ook op
hormonen en beïnvloeden daardoor neuronen. Astrocyten zijn dus op veel manieren actieve
partners van neuronen.
Kleine cellen, microglia, fungeren als onderdeel van het immuunsysteem en verwijderen virussen en
schimmels uit de hersenen. Ze vermenigvuldigen zich na hersenbeschadiging en verwijderen dode of
beschadigde neuronen. Ze dragen ook bij aan het leren door de zwakste synapsen te verwijderen.
Oligodendrocyten in de hersenen en het ruggenmerg en Schwann-cellen in de periferie van het
lichaam bouwen de myelineschedes die bepaalde gewervelde axonen omringen en isoleren. Ze
voorzien een axon ook van voedingsstoffen die nodig zijn voor een goede werking.
Radiale glia begeleiden de migratie van neuronen en hun axonen en dendrieten tijdens de
embryonale ontwikkeling. Wanneer de embryologische ontwikkeling is voltooid, differentiëren de
meeste radiale glia in neuronen en een kleiner aantal in astrocyten en oligodendrocyten.
, 2. Hoe verloopt de communicatie tussen de verschillende cellen?
Impulsgeleiding
Rustpotentiaal
Zenuwimpuls is een elektrisch signaal dat langs een neuron beweegt. Dit heet ook wel een potentiaal
waarbij geladen deeltjes langs het membraan van een cel bewegen. De deeltjes bewegen als een golf
over het axon, terwijl ze steeds van binnen naar buiten de cel bewegen. Meestal is de beweging door
positief geladen ionen. Een signaal in een neuron ontstaat door een verstoring van het
rustpotentiaal. Alle delen van een neuron zijn bedekt met een membraan dat is samengesteld uit 2
lagen van fosfolipidemoleculen (met ketens van vetzuren en een fosfaatgroep). Tussen de
fosfolipiden zijn cilindrische eiwitmoleculen ingebed waar bepaalde chemicaliën doorheen kunnen.
In rust handhaaft het membraan een elektrische gradiënt, ook wel polarisatie genoemd, een verschil
in elektrische lading tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel. De elektrische potentiaal in
het membraan is licht negatief t.o.v. de buitenkant, voornamelijk door negatief geladen eiwitten in
de cel. Dit verschil in spanning wordt het rustpotentiaal genoemd (standaard: -70 mV).
Als geladen ionen vrij door het membraan zouden kunnen stromen, zou het membraan
depolariseren, waardoor de negatieve potentiaal binnen de cel zou verdwijnen. Het membraan heeft
echter een selectieve permeabiliteit. Sommige chemicaliën gaan er vrijer doorheen dan andere.
Zuurstof, koolstofdioxide, ureum en water passeren vrij door kanalen die altijd open zijn.
Verschillende biologisch belangrijke ionen, waaronder natrium, kalium, calcium en chloride passeren
membraankanalen (of poorten) die soms open en soms gesloten zijn.
Wanneer het membraan in rust is, zijn de natrium- en kaliumkanalen geslote, waardoor er bijna geen
natriumstroom en slechts een kleine stroom kalium mogelijk is (door lek). Bepaalde soorten
stimulatie kunnen deze kanalen openen. De natrium- kaliumpomp, een eiwitcomplex, transporteert
