BIOPSYCHOLOGIE
1.DE CELLULAIRE BASIS VAN GEDRAG
Het mind-brain problem is de vraag hoe en waarom bepaalde typen hersenactiviteit bewust zijn. In een zekere
zin is alle psychologie biologisch, omdat mensen een biologisch wezen zijn. Biologische psychologie is de studie
van fysiologische, evolutionaire en ontwikkelingsmechanismen van gedrag en ervaringen. Het houd vast dat we
denken en gedragen zoals we doen vanwege hersenmechanismes die we hebben geëvalueerd omdat dieren
die op deze manier gebouwd waren overleefden en voortplantten.
Biologische psychologie bespreekt hersenactiviteit. Een inspectie van de hersenen stelt verschillende sub
gebieden bloot. Op microscopisch level vinden we twee soorten cellen: neuronen en gliacellen. Neuronen
zetten berichten om naar elkaar en naar spieren en klieren. Ze verschillen enorm in grootte, vorm en functies.
De gliacellen zijn vaak kleiner dan neuronen en hebben vele functies, maar dragen geen informatie over grote
afstanden. De activiteiten van gliacellen en neuronen produceren een enorme rijkheid aan gedragingen en
ervaringen.
DRIE BELANGRIJKE PUNTEN OM TE ONTHOUDEN:
1. Perceptie gebeurt in je hersenen. Wanneer iets contact maakt met jouw hand, stuurt je hand een
bericht naar je hersenen. Wat je waarneemt is niet wat het daadwerkelijk is.
2. Mentale activiteit en sommige vormen van hersenactiviteit zijn onafscheidelijk. Deze positie staat
bekend als monisme, het idee dat het universum bestaat uit één type zijn. (het tegenovergestelde is
dualisme, het idee dat geesten en materie twee aparte substanties zijn).
3. Veel van de verschillen tussen mensen kunnen herleid worden tot verschillen in de hersenen.
BIOLOGISCHE VERKLARINGEN VAN GEDRAG
Er bestaan vier categorieën die gedrag verklaren:
Fysiologische verklaring: koppelt gedrag aan activiteit van de hersenen en andere organen. Het gaat
over de machinerie van het lichaam.
Ontogenetische verklaring: beschrijft hoe iets ontwikkelt.
Evolutionaire verklaring: reconstrueert de evolutionaire geschiedenis van een structuur of gedraging.
Functionele verklaring: beschrijft waarom een structuur of gedraging is ge-evalueert zoals hij is. In een
kleine, geïsoleerde populatie kan een gen zich per ongeluk verspreidden door een proces dat
genetische drift heet.
NEURO-ETHIEK
Onderzoek in biopsychologie probeert gedrag te begrijpen en soms aan te passen. Hierbij ontstaan lastige
ethische problemen. Hier onder vallen abortus en het gebruik van dieren in onderzoek. Onderzoek met dieren
is nuttig om vier redenen:
1. Veel van de mechanismes van gedrag zijn gelijk tussen soorten en soms zijn ze makkelijker te
bestuderen in een non-menssoort
2. We zijn geïnteresseerd in dieren omwille van henzelf
3. Wat we leren over dieren werpt licht op de menselijke evolutie
4. Wettelijke of ethische restricties verhinderen bepaalde soorten van menselijke onderzoek
De wettelijke norm de drie ‘R’s:
Reduction – van het aantal dieren
Replacement – vervanging van dieren waar mogelijk
, Refinement – procedures aanpassing om leed te verminderen
In tegenstelling tot de minimalisten vinden de abolitionisten geen ruimte voor compromissen. Volgens hun
hebben alle dieren dezelfde rechten als mensen. Omdat dieren geen informed consent kunnen geven is het
fout om ze te gebruiken voor een onderzoek.
NEURONEN
Neuronen ontvangen informatie en dragen dat over naar andere cellen. Gemiddeld heeft een menselijk brein
86 miljard neuronen, maar mensen variëren meer in het aantal neuronen dan in lengte. Neuronen hebben veel
gemeen met de rest van de lichaamscellen. Het oppervlak van een cel is zijn membraan, een structuur die de
binnenkant van de cel van de buitenkant scheid. De meeste chemicaliën kunnen niet door het membraan heen,
maar proteïne kanalen in het membraan staan een gecontroleerde toegang van water, zuurstof, sodium en
andere belangrijke chemicaliën toe. Alle dierlijke cellen hebben een kern (nucleus), het structuur dat de
chromosomen bevat. Cellen bevatten ook ribosomen, structuren die nieuwe eiwitmoleculen synthetiseren.
Sommige ribosomen zweven vrij in de cel, maar anderen hechten zich aan het endoplasmatisch reticulum, een
netwerk van dunne buisjes die nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar andere locaties transporteren.
Eén mitochondrion voert metabolische activiteiten uit en levert de energie die de cel gebruikt voor alle
activiteiten.
Een motorneuron, met zijn soma (cellichaam) in het ruggenmerg, ontvangt excitatie via zijn dendrieten en
geleidt impulsen langs zijn axon naar een spier. Een sensorisch neuron is aan één kant gespecialiseerd om zeer
gevoelig te zijn voor een bepaald type stimulatie, zoals aanraking. Dendrieten zijn vertakte vezels die smaller
worden naar hun uiteinden. Het oppervlak van de dendriet is bekleed met gespecialiseerde synaptische
receptoren, waar de dendriet informatie ontvangt van andere neuronen. Veel dendrieten
bevatten dendritische stekels, korte uitgroeisels die het oppervlak dat beschikbaar is voor synapsen vergroten.
Het cellichaam of soma bevat de kern, ribosomen en mitochondria. De axon is een dunne vezel van constante
diameter. Het axon geeft een impuls door aan andere neuronen, een orgaan of een spier. Er zijn twee axonen:
· Afferente axon: brengt informatie naar een structuur
· Efferente axon: draagt informatie weg van een structuur
Elke sensorische neuron is afferent aan het zenuwstelsel. Als e dendrieten en het axon van een cel volledig in
één structuur zijn opgenomen, is de cel een interneuron of intrinsiek neuron van de structuur.
GLIACELLEN
Gliacellen zijn de andere componenten van het zenuwstelsel. De hersenen hebben verschillende typen
Gliacellen:
Astrocyten: stervormige cel die zich om de dendrieten die verbonden zijn met functionele axonen
heen wikkelt. Een enkele astrocyte kan om wel een paar honderd dendrieten zijn gewikkeld. Door een
verbinding tussen neuronen te omringen, beschermt een astrocyt deze tegen chemicaliën. Daarnaast
helpt een astrocyte dicht gerelateerde neuronen te synchroniseren.
Tripartite synaps: populaire hypothese die stelt dat de top van een axon chemicaliën vrijlaat die er
voor zorgen dat de naaste astrocyt zijn eigen chemicaliën vrijlaat, en dus het bericht naar de volgende
neuron aanpast.
Microglia: verwijderen virussen en schimmels uit de de hersenen. Samen met astrocyten snoeten ze
inactieve synapsen en passen ze de effectiviteit van anderen aan. Een andere functie is het geven van
negatieve feedback om neurale activiteiten af te remmen. Een verlies van microglia leidt tot beroertes.
, Oligodendrocyten: bouwen myelineschedes in de hersenen. Ze voorzien een axon ook met
voedingstoffen. Oligodendrocyten reageren op neurale activiteit door de myelineschedes te
veranderen, waardoor de timing van de axonreacties verandert.
Radiale glia: begeleiden de migratie van neuronen en hun axonen en dendrieten tijdens de
embryonale ontwikkeling.
DE BLOED-HERSEN BARRIERE
Veel chemicaliën kunnen niet oversteken vanuit het bloed naar de hersenen, door een mechanisme dat
de bloed hersen barrière heet. Wanneer het immuunsysteem een virus vind, maken ze die, en de cel waar die
in zit, kapot. Dit plan werkt goed bij een huid of bloedcel, maar niet bij neuronen, die de hersenen niet opnieuw
kunnen aanmaken. Om het risico te minimaliseren bekleed het lichaam de bloedvaten met dicht opeengepakte
cellen die de meeste virussen en bacteriën buiten houden. Sommige virussen kruisen wel de bloed
hersenbarrière. In dat geval vallen de microglia de meeste virussen aan die het zenuwstelsel binnendringen, en
zetten een ontstekingsreactie in gang die het virus bestrijd zonder de neuron te doden. De bloed-hersen
barrière is afhankelijk van de endotheel- cellen die de wanden van de haar vaten vormen. Buiten de hersenen
worden de cellen langs de haarvaten gescheiden door kleine openingen, maar in de hersenen sluiten ze zo
nauw aan dat ze bijna alles blokkeren. De barrière houd schadelijke chemicaliën, maar ook bruikbare
chemicaliën buiten. De hersenen hebben speciale mechanismes nodig om chemicaliën de barrière te laten
kruisen. Omdat het membraan gemaakt is van vetten, kunnen chemicaliën die in vetten oplossen vrij door de
cel muur (zuurstof, vitamine A en D, koolstofdioxide, drugs). Water passeert speciale proteïne kanalen in de
wand van de endotheel cellen. De hersenen gebruiken actief transport, een eiwit gemediteerd proces dat
energie verbruikt, om glucose (de belangrijkste brandstof van de hersenen) aminozuren, omega & vetzuren en
verschillende vitamines in het bloed naar de hersenen te pompen.
VOEDING VAN GEWERVELDE NEURONEN
Gewervelde hersencellen zijn bijna volledig afhankelijk van glucose. Omdat het metaboliseren van glucose
zuurstof vereist hebben neuronen een stabiele toevoer van zuurstof nodig. Menselijke hersenen gebruiken 20%
van het lichaam zijn Zuurstof, en 25% van zijn glucose. Om glucose te gebruiken heeft het lichaam Vitamine
B1 thiamine nodig. Langdurig tekort aan thiamine leid tot de dood van neuronen en Korsakov.
ANDERE CELLEN: DE DARMBACTERIA
De bacteria in je darmen Kunnen gezien worden als gasten in je lichaam. Bacteria beïnvloeden de
hersenactiviteit op verschillende manieren. Ze stimuleren de nervus vagus, die van de darmen naar de
hersenen loopt. Daarnaast geven ze chemicaliën vrij die de darmwand passeren en het bloed in gaan. Stress
verhoogd het type bacterie dat ontstekingen en mitochondriale schade veroorzaakt..
HET RUST POTENTIEEL VAN DE NEURON
Als axonen elektrische geleiding zouden gebruiken, zouden ze informatie kunnen overbrengen met een
snelheid die de lichtsnelheid benadert. Maar omdat je lichaam niet uit koperdraad bestaat zou de sterkte van
een impuls snel afnemen terwijl deze zich verplaatst. Axonen functioneren op een manier die dat probleem
vermijd: in plaats van een impuls te geleiden, regenereert het axon periodiek een impuls. Het rustpotentiaal
van de neuron is het verschil in de elektrisch lading tussen de binnen en buiten kant van een neuron. Alle delen
van een neuron zijn bedekt door een membraan, dat bestaat uit twee lagen van fosfolipide moleculen (ketens
van vetzuren gekoppeld aan een fosfaat groep). In de fosfolipiden zijn cilindrische eiwitten ingebed die
bepaalde chemicaliën doorlaten. In rust behoudt het membraan een elektrische gradiënt, ook
wel polarisatie genoemd: het verschil in elektrische lading tussen de binnen en buitenkant van de cel. De
binnenkant van het membraan heeft een lichte negatieve lading Vergeleken met de buitenkant, voornamelijk
vanwege negatief geladen eiwitten in de cel. Dit verschil in spanning wordt het rustpotentiaal genoemd. Het
, membraan is selectief permeabel, het laat sommige chemicaliën vrijer dan anderen. Zuurstof, koolstofdioxide,
ureum en water zijn ongeladen chemicaliën die vrij door kanalen gaan die altijd open zijn. Natrium, kalium,
calcium en chloride zijn geladen ionen die door kanalen gaan die soms open en soms dicht zijn. Wanneer het
membraan in rust is, zijn de natrium en kalium kanalen gesloten. Stimulatie kan de weer openen. De natrium-
Kalium pomp, een proteïne complex, transporteert herhaaldelijk drie natriumionen uit de cel terwijl het twee
kalium ionen naar binnen trekt. Door deze pomp zijn natiumionen meer dat 10 keer meer geconcentreerd
buiten het membraan dan binnenin, en kaliumionen zijn meer geconcentreerd binnen dan buiten. Wanneer de
neuron in rust is, hebben twee krachten de neiging om natrium de cel in te duwen. Een daar van is de
elektrische gradiënt.. Natrium is positief geladen, en de binnenkant van een cel is negatief geladen, grotendeels
door negatief geladen eiwitten. Tegengestelde elektrische ladingen trekken elkaar aan, dus de elektrisch
gradiënt trekt natrium de cel in. De andere kracht is de concentratiegradiënt het verschil in verdeling van
ionen over het membraan. Natrium is meer geconcentreerd buiten dan binnen, dus is het Waarschijnlijker dat
het de cel binnenkomt dan het eruit gaat. Bij 3 gebeurt dit net andersom, dus de concentratie gradiënt heeft de
neiging om het uit te drijven. Het rustpotentiaal bereid de neuron voor om snel te reageren.
HET ACTIE POTENTIAAL
Axonen sturen berichten die actiepotentialen heten. We beginnen bij wat er gebeurt als de rust potentieel
verstoort wordt. Wanneer het membraan van een axon in rust is, vertoont een micro-elektrode een negatieve
potentieel in het axon. Als we nu een andere elektrode gebruiken om de negatieve lading te verhogen, kunnen
we hyperpolarisatie produceren, wat verhoogde polarisatie betekent. Wanneer de Stimulatie eindigt, keert de
lading terug naar het originele rustlevel. Als je de lading tot nul wil verminderen ben je aan het depolariseren.
Wanneer de potentieel de drempel bereikt, opent het membraan zijn natriumkanalen en laat natriumionen de
cel binnen stromen, waardoor het membraan-potentieel Omhoog word gedreven, veel verder dan wat de
Stimulus zelf bood. Elke sub-threshold – stimulatie produceert een kleine respons die snel afneemt. Elke
Stimulatie voorbij de threshold, ongeacht hoe ver voorbij, produceert een grote respons bekend als de
actiepotentiaal.
DE ALLES-OF-NIETS WET
Elke depolarisatie die de threshold bereikt of passeert zorgt voor een actie potentiaal. Voor een gegeven
neuron zijn alle actie potentialen ongeveer gelijk in amplitude en de snelheid. De alles-of-niets wet houd in dat
de amplitude en snelheid van een actiepotentiaal onafhankelijk zijn van de intensiteit van de stimulus die het
initieerde, gegeven dat de stimulus de treshold bereikt. Wanneer je een wc doorspoelt moet je met een
bepaalde kracht de knop in drukken (de threshold) maar zorgt harder drukken er niet voor dat het water
harder stroomt.
DE MOLECULAIRE BASIS VAN DE ACTIE POTENTIAAL
De chemische gebeurtenissen achter de actie potentiaal Zijn logisch als je drie principes onthoud:
1. In het begin bevinden natriumionen zich voornamelijk buiten het neuron, en kaliumionen binnen het neuron.
2. Depolarisatie van het membraan opent de natrium- en kalium kanalen.
3.Op het hoogtepunt van de actie potentiaal sluiten de natrium kanalen.
Het membraan van een neuron bevat cilindrische eiwitten, met verschillende maten en vormen openingen
(kanalen). Deze heten spanningsafhankelijke kanalen, omdat ze openen of sluiten op basis van de spanning
over het membraan tijdens een actiepotentiaal, gaan natrium ionen de axon binnen. De plek waar ze
binnengaan is tijdelijk positief geladen, wat overvloeit naar aangrenzende gebieden van de axon, waar ze de
volgende gebied van de membraan lichtelijk depolariseren. Dit zorgt er voor dat het de treshold bereikt en de
