Hersenen en Gedrag
Inhoudsopgave
Blok 1: Cellen en informatieoverdracht...........................................................2
,1
SAMENVATTING HERSENEN EN GEDRAG
College 1......................................................................................................................... 2
1.1 The Cells of the Nervous System...........................................................................2
College 2......................................................................................................................... 5
1.2 The Nerve Impulse................................................................................................ 5
2.1 The Concept of the Synapse..................................................................................8
College 3....................................................................................................................... 10
2.2 Chemical Events at the Synapse.........................................................................10
14.1 Substance Abuse............................................................................................... 12
14.2 Mood Disorders................................................................................................. 15
Blok 2: Structuur en functie..........................................................................17
College 4....................................................................................................................... 17
3.1 Structure of the Vertebrate Nervous System.......................................................17
3.2 The Cerebral Cortex............................................................................................ 21
College 5....................................................................................................................... 22
Sensory systems: general principles.........................................................................22
Other sensory systems: Auditief Systeem.................................................................25
7.1 The Context of Movement...................................................................................27
7.2 Brain Mechanisms of Movement..........................................................................28
College 6....................................................................................................................... 30
Role of Brain Regions: Emotions................................................................................30
11.1 What is Emotion?............................................................................................... 33
Cognition and Action: Attention.................................................................................33
13.1 Lateralization and Language.............................................................................35
12.1 Learning, Memory and Amnesia........................................................................37
12.2 The Hippocampus and the Stratium..................................................................39
Blok 3: Onderzoek........................................................................................41
College 7....................................................................................................................... 41
3.3 Research Methods............................................................................................... 41
College 8....................................................................................................................... 45
Blok 4: Ontwikkeling en plasticiteit...............................................................47
College 9....................................................................................................................... 47
4.2 Development of the Brain...................................................................................47
Spina bifida en hydrocefalus.....................................................................................47
Ontwikkeling van de hersenen en gedrag: Postnatale ontwikkeling..........................50
Het Puberende Brein – Hoofdstuk 2: Het lerende brein.............................................55
College 10..................................................................................................................... 58
Het Puberende Brein – Hoofdstuk 3: Het emotionele brein........................................58
4.3 Plasticity after Brain Damage..............................................................................61
Intoxicaties bij zwangerschap – Anneloes van Baar & Moniek van Hout....................64
Blok 5: Stoornissen en invloeden..................................................................66
College 11..................................................................................................................... 66
11.3 Stress and Health.............................................................................................. 66
Early life stress and trauma: developmental neuroendocrine aspects of prolonged
stress system dysregulation – A. Agorastos et al. (2018)..........................................68
,2
SAMENVATTING HERSENEN EN GEDRAG
College 12..................................................................................................................... 71
Hoofdstuk 19: Traumatisch hersenletsel....................................................................71
Hoofdstuk 5: Meningitis............................................................................................. 75
Hoofdstuk 3: Cerebrale parese..................................................................................78
College 13..................................................................................................................... 82
Time to give up on a single explanation for autism - Francesca Happé, Angelica
Ronald & Robert Plomin (2006).................................................................................82
Hoofdstuk 22: Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD)................................85
Hoofdstuk 6: The Dyslexic Brain................................................................................90
Bijlage......................................................................................................... 94
Blok 1: Cellen en informatieoverdracht
College 1
1.1 The Cells of the Nervous System
Hersencellen
Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen, neuronen en glia. Neuronen, ook wel
zenuwcellen genoemd, zijn de primaire communicators in het zenuwstelsel. Ze zijn verantwoordelijk
voor het ontvangen, verwerken en doorgeven van informatie. Gliacellen, of steuncellen, vervullen
ondersteunende functies die essentieel zijn voor het functioneren van neuronen, zoals het bieden
van structurele steun, het isoleren van zenuwcellen, en het ondersteunen van het metabolisme.
Een neuron (zie figuur 1) is opgebouwd uit verschillende onderdelen die samenwerken om
informatie te verwerken en te communiceren. Net als alle andere cellen in ons lichaam, heeft een
neuron een celmembraan met poriën en kanaaltjes, waardoor het stoffen kan uitwisselen met zijn
omgeving. De meeste chemische stoffen kunnen niet door het membraan, maar eiwitkanalen in het
membraan laten een gecontroleerde doorstroming van water, zuurstof, natrium, kalium, calcium,
chloride en andere belangrijke chemicaliën toe. Het cellichaam, ook wel soma genoemd, is het
deel van de zenuwcel waar de kern, ribosomen en mitochondriën zich bevinden. Hier vindt het
grootste deel van de stofwisseling en energieproductie van de cel plaats. In het neuron bevindt zich
een celkern, die het genetisch materiaal bevat en de cel helpt bij het uitvoeren van zijn functies.
Bovendien zijn mitochondriën aanwezig in het neuron, waar glucose wordt verbrand om energie
vrij te maken. Deze energie is cruciaal voor het uitvoeren van verschillende cellulaire processen.
Eiwitproductie vindt plaats in de ribosomen van de cel, wat essentieel is voor de opbouw en het
herstel van celstructuren. Dit wordt ook wel het synthetiseren van eiwitten genoemd. Eiwitten zijn
essentieel voor de cel omdat ze dienen als bouwmaterialen en chemische reacties mogelijk maken.
Sommige ribosomen drijven los in de cel, terwijl andere vastzitten aan het endoplasmatisch
reticulum. Dit endoplasmatisch reticulum is een netwerk van dunne buisjes dat de
nieuwgevormde eiwitten door de cel vervoert naar plekken waar ze nodig zijn. Hoewel neuronen de
basisstructuur van lichaamscellen delen, zijn ze uniek in hun opbouw. Neuronen hebben namelijk
dendrieten en axonen, die beide een belangrijke rol spelen in de communicatie tussen neuronen.
Dendrieten fungeren als de antennes van het neuron. Ze ontvangen signalen van andere
neuronen en zijn meestal talrijk, wat betekent dat een neuron informatie van veel verschillende
bronnen kan ontvangen. Zodra de dendrieten deze informatie hebben opgevangen via hun
synaptische receptoren, wordt het signaal naar het cellichaam geleid. Het cellichaam is
verantwoordelijk voor het optellen van alle ontvangen informatie. Als de totale informatie een
bepaalde drempel overschrijdt, genereert het neuron een elektrisch signaal dat langs het axon
wordt geleid. Het axon is een lange, dunne uitloper van het neuron en kan variëren in lengte,
afhankelijk van de functie van het neuron. Om de axon zit een isolatielaag, namelijk de
myelineschede, die helpt om signalen sneller te laten bewegen. Deze laag heeft kleine
onderbrekingen, de knopen van Ranvier, waar het signaal ‘springt’ om de snelheid te verhogen.
Elk neuron heeft slechts één axon, maar dit axon kan zich aan het einde splitsen in meerdere
vertakkingen, bekend als de presynaptische terminal of axonuiteinde. Dit is het punt waar het
axon zijn informatie overdraagt aan de volgende cel in de communicatielijn. Een axonuiteinde kan
, 3
SAMENVATTING HERSENEN EN GEDRAG
in contact staat met een dendriet of met een cellichaam. Wanneer het elektrische signaal de
presynaptische terminal bereikt, worden neurotransmitters vrijgegeven in de synaps, de ruimte
tussen neuronen. Deze neurotransmitters binden zich aan de dendrieten van het volgende neuron,
waardoor de informatie verder kan stromen. Dit proces van signalering en communicatie tussen
neuronen is essentieel voor alle functies van het zenuwstelsel, van reflexen en beweging tot
complexe denkprocessen en emotionele reacties.
Gliacellen zijn essentieel voor het goed functioneren van neuronen, niet alleen door ondersteuning
te bieden, maar ook door de communicatie en informatieverwerking in het zenuwstelsel te
beïnvloeden. Ze vervullen verschillende belangrijke functies die cruciaal zijn voor de gezondheid en
effectiviteit van de hersenen. Er zijn verschillende soorten glia in de hersenen, elk met hun eigen
rol:
o Astrocyten: Deze gliacellen bieden fysieke steun aan neuronen en zorgen ervoor dat de
neuronen in hun omgeving goed kunnen functioneren. Ze beschermen de neuronen door ze
af te schermen van schadelijke chemicaliën uit de omgeving. Doordat ze veel uitlopers
hebben die in contact staan met bloedvaten kunnen ze via deze uitlopers voedingsstoffen
vanuit het bloed naar de neuronen transporteren. De verbindingen die astrocyten maken
met zowel bloedvaten als neuronen stellen hen in staat om de toevoer van essentiële
stoffen te reguleren, wat van groot belang is voor het metabolisme en het herstel van de
hersenen. Door deze rol beïnvloeden astrocyten ook de informatieverwerking in de
hersenen, wat cruciaal is voor leerprocessen en geheugen. Ze spelen ook een belangrijke
rol bij het synchroniseren van de activiteit van dichtbijgelegen neuronen door ionen en
neurotransmitters op te nemen en opnieuw af te geven. Dit helpt neuronen om hun
signalen in golven te versturen, wat essentieel is voor het genereren van ritmes, zoals het
ritme van je ademhaling.
o Microglia: Deze kleine cellen functioneren als een soort immuunsysteem binnen de
hersenen. Ze monitoren de hersenomgeving en reageren op schade en infecties door zich
te vermenigvuldigen (profileren) en dode of beschadigde neuronen op te ruimen, en ze
dragen bij aan het herstel van hersenweefsel na letsel.
o Oligodendrocyten: Deze cellen bevinden zich in de hersenen en het ruggenmerg en zijn
verantwoordelijk voor het vormen van myelineschedes rondom bepaalde axonen van
gewervelde dieren, ze produceren dus myeline. Oligodendrocyten wikkelen zich dus om de
uitlopers van axonen en zorgen ervoor dat signalen sneller van de ene naar de andere
neuron kunnen worden doorgegeven. Dit is cruciaal voor de efficiëntie van neurale
netwerken en draagt bij aan de algehele functionaliteit van het zenuwstelsel.
Oligodendrocyten voorzien ook axonen van de nodige voedingsstoffen voor een goede
werking.
o Schwann-cellen: Deze cellen hebben een vergelijkbare functie als oligodendrocyten, maar
ze bevinden zich in de periferie van het lichaam. Dit zijn de delen van het lichaam die
buiten het centrale zenuwstelsel vallen. Ze bouwen ook myelineschedes om axonen en
dragen bij aan het isoleren en ondersteunen van zenuwcellen buiten het centrale
zenuwstelsel.
o Radiale glia: Tijdens de embryonale ontwikkeling helpen deze cellen bij de migratie van
neuronen en hun axonen en dendrieten naar hun juiste plekken. Nadat de embryonale
ontwikkeling is voltooid, differentiëren de meeste radiale glia in neuronen, terwijl een
kleiner aantal zich ontwikkelt tot astrocyten en oligodendrocyten.
Het brein en zijn omgeving
Het centrale zenuwstelsel (CZS), bestaande uit de hersenen en het ruggenmerg, is een
essentieel onderdeel van ons lichaam dat verantwoordelijk is voor de communicatie met zowel
interne als externe omgevingen. Het CZS fungeert als het commandocentrum dat informatie
verzamelt, verwerkt en verspreidt, waardoor ons lichaam effectief kan reageren op prikkels van
buitenaf en interne signalen kan coördineren.
De communicatie binnen het CZS en tussen het CZS en het lichaam verloopt via een nauwkeurig
systeem van neuronen. Een motorneuron (zie figuur 2) is een type zenuwcel die in het
ruggenmerg zit en signalen ontvangt via vertakkingen, de zogenaamde dendrieten. Het stuurt deze
signalen door zijn lange uitloper, het axon, naar een spier om beweging aan te sturen. Een
