Kaarten: Gedragsneurowetenschappen (B-KUL-P0M09A): hoofdstuk 4 | Quizlet

Wanneer ontwikkelt zich de neurale plaat?

Rond de 16de dag van de zwangerschap, het zenuwstelsel ontwikkelt zich uit het ectoderm, de buitenste cellaag van het vroege embryo.

Wat is de neurale groeve?

De randen van de neurale groeve vormen het perifere zenuwstelsel, waarvan de uitlopers naar de doelorganen en het centrale zenuwstelsel toegroeien tijdens de ontwikkeling.

Wat is de neurale buis?

Groeit uit tot een aantal blaasje die de hersenen zullen vormen.

Wat is de proces van encefalisatie?

De opsplitsen en uitgroeien vanaf de 7de week van de zwangerschap van de hersenblaasjes (de ectoderm in het begin, daarna de neurale buis) tot de verschillende onderdelen van de hersenen.

Wat zijn trofische eiwitten?

Ze controlleren de uitgroei van uitlopers. Neurotrofines zijn stoffen die, zoals de naam suggereert, in de hersenen voorkomen. Ze worden geproduceerd door verschillende soorten cellen; zenuwcellen en gliacellen. Neurotrofines, ook wel trofische factoren genoemd, zorgen dat de cellen goed kunnen blijven werken (dat wil zeggen blijven leven).

Wat ontdekt Rita Levi-Montalcini?

Bepaalde tumoren blijkbaar een trofische stof vrijstellen die de groei van zenuwen stimuleert

Wat is een trofische stof?

Neurotrofines, ook wel trofische factoren genoemd, zorgen dat de cellen goed kunnen blijven werken (dat wil zeggen blijven leven). Geproduceerd door gliacellen en neuronen.

Wat is de NGF (Nerve Growth Factor)?

Een eiwit die enorme uitgroei van zenuwuitlopers induceerde.

Beschrijf de ontwikkeling van de hersenen tot de driedelige dermen.

1) Bevruchte eicel (zygote) 2) Groepje stamcellen die nog ongedifferentieerd zijn (morula) 3) Splitsen van embryo, eeneiige tweeling ontstaan (monozygote) 4) Blastula 4) Gastrulatiefase, eenlagige blastula evoleerd naar een meerlagige gastrula. Aan eind van gastrulatie begint de differentiatie van kiembladen en ontstaan de basisassen van het lichaam. 5) Ectoderm, endoderm en mesoderm vormden zich.

Wat is de blastula?

Een blastocyste of blastula is een hol balletje, typisch voor de embryonale ontwikkeling van met name gewervelde dieren, dat tijdens het delen van een bevruchteeicel (zygote) ontstaat. De holte wordt blastocoele of blastoceel genoemd.Het blastocyste stadium wordt gevolgd door de gastrulatie, waarbij de typische buisvormige, 3-lagige structuur van gewervelde dieren ontstaat.

Wat is neurulatie en hoe gebeurt het?

Het is de vouwen van de neurale plaat tot de neurale buis. Door invaginatie (instulping) van de neurale plaat vormt zich de neurale groeve, waarvan de wanden de 'neurale wallen' worden genoemd. Uiteindelijk groeien de buitenste uiteinden van de neurale wallen tegen elkaar aan door snelle klieving van ectodermcellen: de neurale buis. Dus, ectodermale cellen zich ontwikkelen tot proneurale voorlopercellen, zich delen en migreren om de neurale buis en later de hersenblaasjes te vormen.

Vanop welke fase in de ontwikkeling van de hersenen is het embryo niet alleen enkele epitheliale laag van ongedifferentieerde cellen?

De gastrulatiefase. Nadien begint de differentiatie van kiembladen en ontstaan de basisassen van het lichaam (dorsaal-ventraal, rorstraal-caudaal)

Wat is de ectoderm?

Bestaat uit het inplooien van cellagen: een buitenste kiemblad van cellen dat later de huid en het zenuwstelsel zal vormen.

Wat is de endoderm?

De binnenste kiemblad dat het spijsverteringsstelsel (digestive system) en de inwendinge organen vormt.

Wat is de mesoderm?

Tussenliggende cellen vormen de mesoderm die zal het bloed, het skelet, de spieren, het bindweefsel en het urogenitaal stelsel vormen.

Wat is het kiemblad?

Cellaag in een vroeg embryonaal stadium, elk van de drie cellagen in het embryo, t.w. het ectoderm, entoderm en mesoderm, waaruit zich het epitheel en bep. organen vormen

Waarop is het mechanisme van cellulaire differentiatie gebaseerd?

Complexe inductieve interacties tussen naburige celgroepen tijdens de ontwikkeling. Cellen of celgroepen van het ontwikkelende embryo stellen inductiefactoren vrij om met elkaar te communiceren en de ontwikkeling te organiseren.

Wat zijn inductiefactoren?

Ze zijn vaak eiwitten, die de expressie van genen beïnvloeden en aldus de genetische identiteit van een cel bepalen.

Vanwaar ontstaan de voorlopercellen van het zenuwstelsel?

Vanuit het ectoderm, dat de buitenkant van de gastrula bedekt, door neurale inductie.

Vanwaar komt de neurale plaat?

Het dorsale deel van het ectoderm, die verdikt om de neurale plaat te vormen. (vorm van een sleutelgat van boven)

Wat is de orde?

1) Neurale plaat (uit dorsale deel van ectoderm), 2) Neurale buis, 3) Centrale zenuwstelsel.

Vanwat bestaat de neurale kam?

Ectodermale cellen aan de rand van de neurale plaat.

Hoe begint de perifere zenuwstelsel te ontstaan?

Wanneer de neurale plaat dichtplooit om de neurale buis te vormen, komen deze neurale kamcellen bovenop de neurale buis te liggen, en beginnen te migreren, waardoor het perifere zenuwstelsel ontstaat.

Wat vormen ectodermale cellen?

Diverse zintuiglijke structuren zoals het oor, de neus, en de craniale sensorische ganglia.

Wat vormen de mesodermale cellen?

Spieren en een kraakbeenachtige structuur (chorda dorsalis) die later deel zal uitmaken van de wervelkolom.

Wanneer zijn de belangrijkste organen en orgaansystemen (inclusief het zenuwstelsel) gevormd?

Rond het begin van de negende week van de zwangerschap, tijdens de foetale fase.

Wat bepaald hoe de verschillende subregio's van het ectoderm zich differentiëren van elkaar?

Inductieve interacties.

Hoe zijn ectodermale cellen geinduceert om tot huidcellen te ontwikkelen?

Doordat de ectodermale cellen synthetiseren en secreteren bone morphogenetic protein (BMP), een peptide messenger, dat zich bindt op BMP-receptoren van naburige ectodermale cellen en hun ontwikkeling tot huidcellen (epidermis) induceert.

Wat is de groepje cellen genaamde "organisator van Spemann"?

Een groepje cell die inductiefactoren vrijstelt om ectodermale cellen tot neurale cellen te laten ontwikkelen.

Wat zijn de drie inductiefactoren vrijgesteld door de organisator van Spemann? + hun rol in embryogenese

Chordine, noggine & follistatine. Ze voorkomen dat BMP aan zijn receptor bindt waardoor het de ontwikkeling tot epidermale cellen niet meer kan stimuleren en er proneurale cellen ontstaan.

Wat stellen cellen mesodermale cellen (ter hooghte van het meer caudale deel van het embryo) vrij?

Retinoïnezuur, waardoor de neurale cellen zich differentiëren tot cellen van het posterieure deel van het centrale zenuwstelsel (medulla oblongata en ruggenmerg).

Wat gebeurt tijdens de eerste weken van de embryogenese?

Verdikkingen ontstaan in het voorste (rorstrale) deel van de neurale buis tussen 3-4 weken, die 3 hersenblaasjes of hersenvesikels ontstaan, die later zullen uitgroeien tot de verschillende delen van de hersenen.

Wat zijn de drie-vesiculaire hersenvesikels?

De aanleg van de drie grote onderdelen van de hersenen, de voorhersenen (prosencephalon), de middenhersenen (mesencephalon) en de achterhersenen (rhombencephalon).

Wat is de progressie vanuit de drie-vesiculaire stadium?

Enkele weken later (5 weken embryo) verschijnt het vijf-vesiculaire stadium: zien we aanleg van het telencephalon (dat uitgroeit tot het cerebrum), het diencephalon (waarin de thalamus en de hypothalamus zullen ontstaant), het mesencephalon (eerste deel van de hersenstam), en het metencephalon en myelencephalon (groeien uit tot pons, cerebellum en medulla oblongata).

Waar zijn de verschillende onderdelen van het centrale zenuwstelsel gedefinieerd?

In de neurale plaat. Wanneer de neurale buis en wat later de hersenblaasjes zich ontwikkelen, tekenen de verschillende delen van het volwassen centrale zenuwstelsel zich stilaan af langsheen de rostracaudale as (lengteas) van de neurale buis.

Wat zijn proneurale cellen?

Voorlopercellen in de ontwikkelende zenuwstelsel die nog ongedifferentieerd zijn en hebben nog geen uitlopers. Ze zullen geleidelijk een identiteit krijgen.

Wat bepaalt de identiteit van cellen?

Verschillende inductie- en transcriptiefactoren die de expressie van welbepaalde eiwitten induceren en aldus de identiteit van de cel in kwestie bepalen.

Wat veroorzaakt de onderdeling van de neurale buis tot voorhersenen, middenhersenen & achterhesenen (en tot slotte ruggenmerg)?

1) Inductiefactoren die aanvankelijk worden afgescheiden door mesodermale en endodermale cellen aan de zijranden van de neurale plaat. 2) Deze cocktail van tientallen verschillende moleculen varieert langsheen de lengteas als een combinatie van intrisiek (binnen het centrale zenuwstelsel) en extrinsieke (vanuit het naburige mesoderm) signalen. 3) De verschillende segmenten van het zenuwstelel brengen verschillende combinaties van transcriptiefactorgenen (zoals de homeobox of HOX-genen) tot expressie, waardoor de eigenheid van elk segment gedefinieerd wordt.

Wat ontstaan in de neurale plaat?

Een organisatorische centra die eveneens inductiefactoren vrijstellen.

Wat is de homeobox of HOX-genen?

Verschillende transcriptiefactorgenen die een rol spelen in de differentiatie van elk segment van de onderdeeld neurale buis.

Wat is het sonic hedgehog eiwit (Shh)? (+ gebieden van vrijstelling)

Een inductiefactor, ook morfogeen genoemd, die een rol speelt in diverse ontwikkelingsprocessen en die wordt vrijgesteld door organisatorregio's in de neurable buis en door cellen in de mesodermale chorda dorsalis en de ventrale neurale buis.

Wat is een morfogeen?

Een signaaleiwit dat de differentiatie van verschillende celtypes bepaalt, afhankelijk van zijn concentratie.

Hoe ontstaan specifieke neuronen in de ventrale bodem van het zenuwstelsel?

Door blootstelling aan verschillende concentraties van morfogeen. Laat ontwikkeling van basale interneuronen in de voorhersenen, dopaminerge en serotoninerge neuronen in de midden- en achterhersenen en motorneuronen in het ventrale deel van het ruggenmerg.

In wat spelen BMP en Shh een belangrijke rol?

Dat de dorsale deel van de neurale buis zich geleidelijk aan verder onderscheiden van het ventrale deel. Afhankelijke van hun ligging worden cellen aldus blootgesteld aan een variabele cocktail van Shh- en BMP-eiwitten.

Waar is het Shh-eiwit vrijgesteld?

Door cellen in het axiale mesoderm (onder meer de chorda dorsalis) en later door cellen in het ventrale deel van de neurale buis (vloerplaat).

Waar is het BPM-eiwit vrijgesteld?

Afgescheiden door cellen van het epidermale ectoderm langs de randen van de neurale plaat en later door cellen in het dorsale deel van de neurale buis (dakplaat).

Wat doet het BMP-eiwit?

Inducering van de differentiatie en de uitgroei van de ganglioncellen van de dorsale wortels uit neurale kamcellen.

Wat doet de variabele cocktail van Shh- en BPM-eiwitten in het ruggemerg?

Zorgt voor het ontstaan van motorneuronen, interneuronen en commissurale neuronen.

Wat zijn commissurale neuronen?

Neuronen die verbinden beide zijden van het centrale zenuwstelsel en komen voor in de hersenen en het ruggenmerg.

Wanneer gebeurt de differentiatie tussen neuronen en gliale cellen in de ontwikkeling?

Vroeg. In dit differentiatieproces spelen de transmembranaire eiwitten delta en notch een belangrijke rol.

Wat gebeurt als de transmembranaire eiwit delta aan notch bindt?

Wanneer delta aan notch bindt wordt het notch-eiwit geactiveerd: een fragment van het notch-eiwit zich afgesplist en naar de celkern beweegt en daar de transcriptie van genen reguleert.

Wat zorgt de activatie van Notch ervoor? (2)

1) De activatie van notch zorgen dat neurale transcriptiefactoren (zoals neurogenine) onderdrukt worden waardoor de cel haar mogelijkheid verliest om zich tot een neuron te ontwikkelen. 2) De activatie van notch regelt ook de differentiatie tussen astrocyten (notch-signaal geactiveerd) en oligodendrocyten (notch-signaal onderdrukt).

Wat als notch geactiveerd wordt in gliale voorlopercellen?

Zal dit zorgen dat de cel zich ontwikkelt tot een astrocyt terwijl de ontwikkeling tot oligodendrocyt net onderdukt wordt.

Hoe is het gezorgt dat neurale voorlopercellen tot gliagle voorlopercellen ontwikkelen?

Door een overwicht van delta-expressie op plaatsen waar veel neurale voorlopercellen voorkomen (dat zijn de plaatsen waar grijze stof tot ontwikkeling komt, in de hersenen en het ruggenmerg), die overwicht zal ervoor zorgen dat naburige cellen zich enkel tot gliale voorlopercellen ontwikkelen.

Wat is myelinisatie (of myelinogenese)?

Het proces waardoor zenuwuitlopers omringd worden door een schede van myeline, een vetrijke stof waardoor een elektrisch isolerende laag rond sommige axonen wordt gevormd.

Welke hersenaandoening toont het belang van myelinisatie aan?

Multiple sclerose, waarbij de myeline in de hersenen wordt aangetast.

Is er veel myelinisatie die prenataal gebeurt?

Op het moment van de geboorte is er nog weinig myeline in de hersenen aanwezig, want het grootste deel van de myelinisatie in de menselijke hersenen zal postnataal plaatsvinden en doorgaan tot na de kinderjaren. (Is dit omdat omgevingsfactoren een invloed hebben en moet eerste gemyeliniseerd de delen die overlevings waarde hebben? Zal myelinisatie anders gebeuren afhankelijk of een baby in een stimuli rijke, mensen-rijke omgeving is geplaatst of een Romanse orphanage met geen contact?)

Wat zorgt voor myelinisatie in het centrale zenuwstelsel VS het perifere zenuwstelsel?

In het centrale zenuwstelsel zorgt oligodendrocyten in voor de myelinisatie, terwijl Schwanncellen zorgen voor de myelinisatie rond gemyeliniseerde zenuwuitlopers in het perifere zenuwstelsel. (ongemyeliniseerde perifere zenuwvezels worden ook omringd door Schwanncellen, maar zonder uitgebreide myeline-omhulling).

Wat is de neurogenese?

De intense celdelingen en gestadige toename van het aantal voorlopercellen tijdens de embryonale en foetale groei van het zenuwstelsel.

Hoeveel neuronen komen tijdens het hoogtepunt van de ontwikkeling? (per minuut)

Honderdduizenden nieuwe cellen elke minuut.

Wat is de synaptogenese?

Het proces waarbij neuronen zich differentiëren van steuncellen, hun uitlopers vormen, die hun weg zoeken in en buiten het centrale zenuwstelsel en contacten maken met andere cellen.

Hoe verzorgt moeder natuur dat het jonge kind precies ontwikkelt om in de meeste efficiënte manier te functioneren binnen een bepaalde omgevingscontext?

1) Tijdens de synaptogenese (in baarmoeder) worden grote aantallen contacten gemaakt, waarvan later enkel de functioneel bruikbare synapsen behouden blijven. 2) De vroege stimulatie van het pasgeboren stimuleert deze proces van competitieve eliminatie van synapsen.

Wat voor ontwikkeling gebeurt nog sterk na de geboorte? (zgn maturatie van het centrale zenuwstelsel)

1) Het aantal gliale cellen zal nog sterk toenemen, 2) Neuronen vormen nog verder uitlopers en synapses, 3) De uitlopers vertakken verder (arborisatie) 4) Myelinisatie. Deze maturatie gaat door tot het 30ste en 40ste levensjaar.

Is ons hersenen ons hele leven plastich kneedbaar?

Ja. Ongebruikte of disfunctionele synapsen worden geëlimineerd, nieuwe contacten worden versterkt of bijgemaakt. In bepaalde hersengebieden bestaat er een levenslange turn-over waarbij nieuwe neuronen, de oudere kunnen blijven vervangen.

Wat vinden we in de frontale hersenkwabben?

Grote associative gebieden, die op meer abstract niveau functioneren en onder meer instaan voor cognitieve, emotionele of executive functies.

Hoe gebeurt de functionele differentiatie van corticale gebieden?

1) Op basis van intrinsieke programma's, lokaal geïnduceerde, intrinsieke ontwikkelingsprogramma's die genetisch vastliggen in de cellen en door lokale inductiefactoren worden gecontroleerd, 2) Op basis van externe input, vele sensorische gebieden bepaald door input die ze krijgen (gedepriveerde omstandigheden? = defecten in de structuur van bepaalde hersengebieden. Geldt ook voor emotionele en andere soorten input en stimulatie.)

Wat vertonen kinderen die slecht verzorgd worden? (geen hechteband met zorgzame opvoeders of ouders)

Vaak emotionele, gedragsmatige en neuronale defecten op latere leeftijd.

Wat doen neurale kamcellen?

Ze splitsen zich af van de neurale plaat en komen dorsaal, bovenop de neurale buis te liggen. Transcriptiefactoren spelen een rol om sommige kamcellen te laten ontwikkelen tot sensorische neuronen en andere tot neuronen van het autonome zenuwstelsel.

Wat gebeurt wanneer de neurale buis gevormd is voor de kamcellen?

De kamcellen beginnen te migreren in ventrale richting. De cellen die net onder de ectodermale laag bewegen zullen gepigmenteerde cellen van de huid vormen, maar cellen die dieper migreren vormen sensorische neuronen van de dorsale ganglia of groeien uit tot ganglioncellen in de sympatische zijstreng en het merg van de bijnieren.

Wat zijn de twee verdelingen mogelijk voor sensorische voorlopercellen die mirgreren uit de neurale buis?

1) Nociceptieve (pijngevoelige) 2) Sensorische neuronen. De groep van autonome voorlopercellen zal differentiëren in verschillende soorten neurale en neuro-endocriene cellen van het sympatische zenuwstelsel en het bijniermerg (adrenal ganglia). Zie chapter human bio on ruggenmerg voor meer.

Wat zijn filopodia?

Vingervormige uitsteeksels aan uiteinde van de groeiende axonen die zullen ze helpen om naar hun specifieke doelwit te komen door de weg te voelen doorheen weefsels en extracellulaire compartimenten. Honderden moleculaire processen dragen bij tot deze zoektocht.

Wat is het eerst proces om de uitgroei van axonen te stimuleren en hen de juiste richting uit te sturen?

Gebaseerd op de adhesie of binding van moleculen in het membraan van de filopodia aan moleculen op het oppervlak van cellagen of componenten van de extracellulaire matrix (of de intracellulaire substantie).

Wat illustreert deze eerst proces, en die de punt van het filopodium voorwaarts duwen?

Wanneer laminines van de extracellulaire matrix integrines van het filopodium binden, waardoor intracellulaire processen op gang komen, die de punt van het filopodium voorwaarts duwen door voorwaartse uitgroei van het membraan en het cytoskelet van het filopodium.

Wat is hydrocefalie?

Een ernstige verstandelijke stoornissen en spasticiteit die werden vastgesteld bij kinderen met mutaties in het gen voor de celadhesiemolecule L1. De filopodia kunnen dus niet zo goed hun doelwit vinden.

Wat zijn twee andere proces om de filipodium in de juiste richting te brengen?

1) Celadhesiemoleculen die zich bevinden op het oppervlak van bepaalde cellagen kunnen het filopodium de juiste weg wijzen, 2) Opgeloste chemo-attractieve- of repulsieve stoffen, die worden door cellen die als baken (beacon) of doelwit dienen, in het weefselvocht vrijgesteld en die dus de filopodia kunnen aantrekken of afstoten.

Wat gebeurt wanneer een van de filopodia uiteindelijk contact maakt met een doelwitcel (spiercel, ander neuron, kliercel)?

Er wordt een functionele synaps gevormd met behulp van steuncellen.

Wat is fasciculatie?

Het proces waarbij de eerste, pioniersaxonen hun weg hebben gevonden en dus kunnen axonen die later vertrekken ook gewoonweg het pad van deze axonen volgen.

Wat zorgt ervoor dat cellen die contact hebben gemaakt, in leven blijven?

De doelwitcellen scheiden neurotrofische stoffen af (gliale processen), waaronder neurotrofines zoals nerve growth factor (NGF) en brain-derived neurotrophic factor (BDNF) die ervoor zorgen dat de cellen die contact hebben gemaakt in leven blijven.

Wat gebeurt voor die uitlopers die aankomen nadat reeds voldoende contact werden gevorm of die geen contact konden vormen?

Ze zullen afsterven door een gebrek aan dergelijke trofines.

Wat zijn de rollen van de steuncellen als een uitgroeiend axon aankomt op zijn doelwitcel?

Ze zorgen voor de structuren en de functionele opbouw van de synaps. Ze vormen een basale lamina als deel van de extracellulaire matrix, die de synaps ondersteunt.

Wat doen de trofische en transcriptiefactoren vanuit de postsynaptische cel als een axon contact maakt?

Ze zorgen voor dat alle elementen van de functionele synaps (bijv. synaptische vesikels), via axonaal transport, naar het zenuwuiteinde worden gevoerd.

Wat uitlokt contact van het axon met de doelwit cel in de postsynaptische cel?

Processen waardoor het postsynaptische membraan functioneel wordt en actieve zones voor synaptische transmissie worden gevormd.

Wat zijn actieve zones?

Zones waar receptormoleculen zijn geconcentreerd, waardoor de postsynaptische cel zal kunnen reageren op de neurotransmitters die door de presynaptische cel worden vrijgesteld.

Wat zijn cellulaire translocatieprocessen?

De proces waardoor de reeds aanwezig receptoren worden geredistribueerd ter hoogte van de nieuwe synaps vanuit hun plaats in het postsynaptische membraan, maar er worden ook nieuw receptoreiwitten gesynthetiseerd.

Wat doet de familie van eiwitten waarvan neureguline een lid is?

Diverse functies in de ontwikkeling van het zenuwstelsel, differentiatie van Schwanncellen en oligodendrocyten en de vorming van neuromusculaire synapsen.

Wat doet neureguline in de synaps?

Deze eiwit (en andere zoals die) wordt vrijgesteld door het presynaptische zenuwuiteinde, bindt aan receptoren in het membraan van de doelwitcel en stimuleren de expressie van receptorgenen.

Welke stoornis is in verband gebracht met stoornissen in neureguline gecontroleerde functies?

Ontwikkelingsstoornissen zoals schizofrenie.

Waarom gebeurt er een snoeiproces gepaard met overvloedige synaptogenese?

Zorgt ervoor dat overbodige neuronen, zenuwuitlopers en -verbindingen selectief worden verwijderd om ruis in het systeem te reduceren en functionele circuits te bouwen, helpt om het tot stand komen en onderhouden van de functionele connectiviteit in het zenuwstelsel volgens het algemene principe van 'use it or lose it', waardoor synapsen die vaak worden gebruikt onderhouden blijven, terwijl zelden gebruikte synapsen geëlimineerd worden. Snoeiprocessesn worden beïnvloed door omgevingsfactoren, het blijkt geassocieerd te zijn met leerprocessen en het oplsaan van informatie in de hersenen. Duidelijk verschillend process dan de regressieve processen die gepaard gaan met het verouderen van de hersenen.

Wanneer treedt synaptische eliminatie meestal op?

Tussen de vroege kindertijd en het begin van de puberteit. In de thalamus van volwassenen vinden we bijv. dat het aantal neuronen aanzienlijk kleiner is dan het aantal kort na de geboorte, terwijl het aantal steuncellen meer dan vier keer groter is.