College 1 – basis: zenuwstelsel, hersenen, hersencellen, actiepotentiaal, synaps, meten van
hersenactiviteit.
Zenuwstelsel – hersenen maken uit van zenuwstelsel en ligt door hele lichaam
- Onderscheid tussen het centrale en het perifere zenuwstelsel
o Centraal zenuwstelsel: hersenen en ruggenmerg (ligt tussen de botten) – heeft uitlopers,
lichaamszenuwen en die vertakken zich in:
o Perifeer zenuwstelsel: lichaamszenuwen (buiten het centrale deel, buiten de botstructuren)
- Perifeer zenuwstelsel
o Onderscheid tussen somatisch en autonoom zenuwstelsel
Somatisch zenuwstelsel – je moet er bij nadenken (je kunt beslissen om iets op te
pakken). Je doet het bewust verwerken (tastzin)
Bewuste/vrijwillige controle van spieren (grijpen)
Sensorische informatie (aanraking en pijn)
Autonoom zenuwstelsel – je hoeft er niet bij nadenken (het gaat vanzelf)
Onbewust/onvrijwillige controle van lichaamsfuncties (hartslag,
ademhaling)
Sympatische zenuwstelsel – mobiliseren van energie. Energie vrijmaken
om iets te kunnen doen (lichaam in toestand van actie brengen)
o Versnelling hartslag en ademhaling zodat je zuurstof binnen krijgt
Parasympatische zenuwstelsel – brengt je lichaam in een toestand van
conservatie van energie en rust. Opsparen van energie en voedingsstoffen
zodat je dit later kunt gebruiken.
o Vertraging hartslag
Hersenen
- 3 delen (hersengebieden)
1. Rhombencefalon (achterste hersenen) – hindbrain
Bestaat uit:
o Medulla – belangrijk voor de verbinding van het brein met de rest van het lichaam. Is van
belang voor vitale reflexen (in stand houden van leven)
Verlengde van het ruggenmerg (ruggenmerg binnen de schedel)
Oorsprong craniale zenuwen
Belangrijk voor vitale reflexen (ademhaling, hartslag, braken en hoesten)
o Pons – brug. Lopen zenuwbanen doorheen die elkaar kruisen van de ene kant van de
hersenen naar de andere kant van het lichaam.
Zenuwbanen kruisen van de ene naar de andere kant
Oorsprong craniale zenuwen
o Cerebellum – belangrijk voor motoriek (activeren van verschillende spiergroepen, maar
ook voor coördinatie van activiteit in verschillende hersengebieden)
Kleine hersenen
Belangrijk voor motoriek (balans en coördinatie)
Belangrijk voor coördinatie van activiteit in verschillende hersengebieden
2. Mesencefalon (middelste hersenen) – midbrain
De middelste hersenen vormen samen met de pons en de medulla: hersenstam
o Bestaat uit tectum, tegmentum, colliculi en substantia nigra
o Bij zoogdieren erg klein, bij veel andere dieren een veel prominenter deel van het brein
o Medulla, pons en middelste hersenen vormen samen de hersenstam
3. Prosencefalon (voorste hersenen) – forebrain
o Diencefalon: centraal midden in het brein tussen de hersenen
Thalamus: eind van de hersenstam, in het midden van het brein. Centrale functie
als wisselstation voor informatie. Visuele informatie komt binnen en wordt
doorgegeven aan de hersengebieden die iets moeten gaan doen.
, ‘relay station’: informatie komt eerst in de thalamus binnen, veel cortico-corticale
verbindingen via de thalamus.
Hypothalamus: onder de thalamus. Belangrijk voor output dat met hormonen te
maken heeft. ‘relay station’ voor lichaamsfuncties: honger dorst,
lichaamstemperatuur, endocriene functies.
o Telencefalon: eindbrein
Cerebrale cortex = hersenschors (buitenste laag van het brein)
1. Occipitaalkwab: gezichtsvermogen (analyseren van wat je ziet – visuele
informatie)
2. Temporaalkwab: gehoor, visuele en taalfuncties
3. Parietaalkwab: sensorische functies, aandacht (tastzin)
4. Frontaalkwab: motoriek, executieve functies, aspecten van geheugen en
emotie (aansturen van beweging)
Limbisch systeem: subcorticaal onder de cortex (onder de schors). Belangrijk
voor emotioneel gedrag en het uiten van emoties.
1. Gyrus cinguli
2. Fornix
3. Hippocampus
4. Amygdala
Basale ganglia: spelen belangrijke rol in bewegen (motoriek), soort poort-functie
(of een beweging wel of niet uitgevoerd wordt) voor hersenactiviteit in andere
gebieden.
Liggen subcorticaal
Bestaan uit:
1. Nucleus caudate
2. Putamen
3. Globus pallidus
Hersenhelften
- Hersenen bestaan uit twee min of meer symmetrische helften (twee halve bollen die met elkaar
verbonden zijn) = hemisferen. Alle structuren die je aan de ene kant hebt, heb je ook aan de andere
kant, maar ze hoeven niet helemaal hetzelfde te zijn (ook geen zelfde functie). Er wordt veel
gekruist verwerkt en aangestuurd. De hemisferen werken samen en zijn verbonden via corpus
callosum (dikke bundel zenuwbanen in het midden van het brein).
o Veel informatie kruist, bijvoorbeeld:
Rechterhelft stuurt beweging linker lichaamsdelen en vice versa
Informatie uit het linker visuele veld wordt in de rechter hersenhelft verwerkt en
vice versa
Hemisferen verbonden via corpus callosum: dikke bundel zenuwbanen in het
midden van het brein.
- Grijze en witte stof
o Grijze stof: cellichamen
o Witte stof: zenuwuitlopers: wit vanwege ‘beschermlaagje’ dat de geleidingssnelheid
bevordert: myeline – speelt rol in prikkeloverdracht.
- Ventrikels: brein is niet helemaal massief, maar er zit vocht tussen in holtes: CSF – cerebrospinaal
vocht. Maakt het brein lichter en beschermt tegen botsen en beuken.
Het ‘sociale’ brein: collectie van hersengebieden die van groot belang zijn voor het sociaal-emotioneel
functioneren. Betrokken bij de functies van sociaal gedrag.
- Frontale cortex (belangrijk voor de organisatie van gedrag en cognitie) – voorste hersengebieden
die aansturen tot gedrag.
o Dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC): is met veel andere hersengebieden verbonden
en is daardoor in een goede positie om gedrag te organiseren, om info op te halen uit
andere gebieden. Raapt info bij elkaar die ergens anders is georganiseerd.
, Heeft veel verbindingen met andere hersengebieden organisatie en integratie
van informatie. Belangrijk voor doelgericht gedrag en motivatie.
o Orbitofrontale cortex (OFC): aan de onderkant van de frontaalkwab (ligt boven de
oogkassen, achter je voorhoofd). Heeft ook verbindingen met andere structuren vooral van
het limbisch systeem, de verbindingen zijn niet activerend maar inhiberen.
Belangrijk (inhibitoire) verbindingen met onder andere limbische structuren
(delen die met emotie te maken hebben) – de verbindingen remt vooral activiteit
in andere hersengebieden en onderdrukt daarmee gedrag dat je niet gaat helpen in
het bereiken van wat je wilt.
Belangrijk voor inhibitie van ongewenst gedrag
- Insula: ligt diep in de cortex (op de grens van frontaal en temporaalkwab). Verbind de buitenste
laag met diepere structuren.
o Verbindingen tussen corticale gebieden en dieper gelegen structuren
o Belangrijk voor het integreren van primaire (lichamelijke) sensatie in de bewuste ervaring.
- Amygdala: betrokken bij emotionele sensatie (gevoel van opwinding) (limbisch systeem)
o Ook wel amandelkern genoemd
o Medieert emotionele arousal (spanning/opwinding)
o Belangrijk voor emoties, met name angst
- Hippocampus: lange-termijn geheugen (limbisch systeem). Dingen kunnen onthouden en dingen
kunnen herinneren is heel belangrijk voor ons sociale leven.
- Thalamus: verbinding brein met input-systemen
- Hypothalamus: verbinding brein met output-systemen
Hersencellen: neuronen en glia
- Glia = lijm en verschillende typen cellen met verschillende functies.
o Aanvankelijk werden glia slechts gezien als de lijm die neuronen bij elkaar houdt
(=achterhaald idee)
o Verschillende typen cellen, met verschillende functies (aanleggen van de myeline-laag
door Schwann cellen) – niet alleen maar lijm
- Neuronen: zenuwcellen. Communicatie tussen hersencellen. Cellen die daadwerkelijk
verantwoordelijk zijn voor hersenactiviteit
o Functie van neuronen: prikkeloverdracht: ontvangen informatie van en versturen
informatie naar andere cellen
Structuur van een neuron:
o Cellichaam (soma) met celkern (nucleus): energievoorziening van het neuron (het in leven
houden van het neuron)
o 2 soorten uitlopers/vertakkingen: meerdere dendrieten – ontvanger/antenne
(binnenkomende informatie) en 1 axon - zender (uitgaande informatie)
o Op dendrieten en het cellichaam bevinden zich receptoren. Door andere neuronen
afgescheiden signaalstoffen hechten zich daaraan. Dendrieten vangen binnenkomende
informatie op d.m.v. signalen (signaalstoffen)
o Lengte van axon verschilt: langer als gebieden verder weg liggen
o om het axon bevindt zich een laagje myeline
o axon eindigt in presynaptische (neuronen zijn niet direct met elkaar verbonden – ze raken
elkaar niet – axon maakt niet direct contact met dendrieten van volgend neuron, vandaar
presynaptisch) terminals, vanwaar signaalstoffen worden afgescheiden. Pre = voor, post =
na/achter.
o neurotransmitters: door andere neuronen afgescheiden signaalstoffen aan de
axonterminals. Die signaalstoffen kunnen zich hechten aan receptoren op de dendrieten en
cellichaam. Receptoren zijn moleculen waar de signaalstoffen zich aan kunnen hechten,
zet processen in gang waardoor neuron een volgend neuron een elektrisch potentiaal kan
gaan genereren. Elektrisch activiteit genereren.
, Synaps
- Neuronen maken geen direct contact
o Signaalstoffen verspreiden zich door de ruimte tussen de neuronen: synaps
o Presynaptische (zender) en postsynaptische (ontvanger)
Hoe wordt hersenactiviteit gegenereerd, hoe wordt een neuron een actiepotentiaal. We beginnen dan
bij een neuron in rustpotentiaal
- Prikkeloverdracht 1: rustpotentiaal. Binnenkant van het neuron is negatiever dan de buitenkant
van het neuron (relatief verschil – dus neuron hoeft niet negatief te zijn). Er zijn meer positief
geladen deeltjes buiten het neuron dan binnen = de lading is dus positiever. Natrium deeltjes
liggen buiten om het neuron en kalium deeltjes bevinden zich binnen het neuron. Deze deeltjes
worden in stand gehouden door de natrium-kalium pomp (actief naar binnen en buiten pomp) –
molecuul door de celwand. Pomp pakt 3 natrium deeltjes op vanuit de cel en laat die naar buiten
los, daarna pakt die kalium op vanuit buiten de cel en laat die naar binnen los. Het is een actief
proces en dat kost energie.
o De binnenkant van een neuron is in vergelijking met de ruimte erbuiten negatief geladen
o Oorzaak is de concentratiegradiënt: meer positief geladen deeltjes buiten dan binnen het
neuron
Meer natrium ionen (Na+) buiten dan binnen het neuron
Meer kalium ionen (K+) binnen dan buiten het neuron
Er zijn veel meer Na+ dan K+ deeltjes, dus netto meer positieve deeltjes buiten de
cel. Deeltjes willen zich vrij bewegen maar worden actief naar binnen en buiten
gepompt.
o Rustpotentiaal wordt in stand gehouden door de natrium-kalium pomp (actief proces dat
energie kost)
In de celwand zitten kanalen die selectief deeltjes doorlaten
Natrium-kalium pomp pompt steeds 3 Na+ deeltjes de cel uit en 2 K+ deeltjes de
cel in
Kanalen waardoor Na+ de cel weer in kan zijn gesloten
o Rustpotentiaal is er zodat neuron heel snel kan reageren op binnenkomende informatie en
een signaal kan genereren – actiepotentiaal) – dit kan onmiddellijk heel snel plaatsvinden.
- Prikkeloverdracht 2: actiepotentiaal (versturend elektrisch signaal over het axon). Als de
natriumkanalen open gaan, stromen er heel veel natriumdeeltjes naar binnen en die verspreiden
zich.
o Reden van rustpotentiaal: het neuron kan snel reageren op binnenkomende informatie
Omdat er meer Na+ ionen buiten dan binnen de cel zijn, willen de Na+ ionen de
cel in
Dus als Na+ kanalen geopend worden stromen Na+ deeltjes snel de cel in
o Reactie is een elektrische stroom over het axon = actiepotentiaal
Vuren = genereren van een actiepotentiaal (neuron vuurt elektrisch signaal over
axon)
STAPPEN:
1. verandering rustpotentiaal (moet gebeuren door een trigger)
o Stimulatie van het neuron (door signaalstoffen) verandert het rustpotentiaal.
Signaalstoffen hechten zich aan de receptoren, cellichamen en dendrieten. Als deze
stoffen zich hechten gaan er vaak deeltjeskanalen open bij een receptor in de buurt.
Binnen-buiten verschil kan groter worden. Positieve deeltjes stromen naar buiten
of juist negatieve deeltjes naar binnen dan wordt de binnenruimte nog negatiever
t.o.v. de buitenkant
= hyperpolarisatie