biopsychologie thema 1,2 en 3

waaruit bestaat het zenuwstelsel

het zenuwstelsel bestaat uit het centrale zenuwstelsel (CZS) en het perifeer zenuwstelsel (PZS)

het centrale zenuwstelsel (CZS)

het centrale zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg.

het perifeer zenuwstelsel

verzorgt de verbinding tussen het brein en het ruggenmerg met de rest van het lichaam.

het perifeer zenuwstelsel bestaat uit 2 delen:

1. het somatische zenuwstelsel: betrokken bij de communicatie met de externe wereld.

2. het autonome zenuwstelsel: betrokken bij de interne regulatie van het lichaam. een speciaal onderdeel hiervan is het enterische zenuwstelsel dat het spijsverteringssysteem reguleert.

afferente zenuwen

afferente zenuwen verplaatsen sensorische informatie van de organen naar het centrale zenuwstelsel

efferente zenuwen

efferente zenuwen verplaatsen motorische signalen van het centrale zenuwstelsel naar de organen

het autonoom zenuwstelsel

het autonoom zenuwstelsel houdt zich bezig met onbewuste processen en kan worden onderverdeeld in:

• het sympatische zenuwstelsel: zenuwnetwerk dat de organen klaar maakt voor acitviteit. betrokken bij de fight-flight reactie. er wordt energie opgewekt.

  het parasympatische zenuwstelsel: betrokken bij de ruststand. hartslag verlaagd, spijsverteringssysteem geactiveerd en er wordt energie bespaard.

het centrale zenuwstelsel wordt beschermd door 3 lagen

het centrale zenuwstelsel wordt beschermd door 3 lagen die we meninges (hersenvliezen) noemen.

laag 1: het buitenste hersenvlies —> dura mater en dit is een taaimembraan.

laag 2: arachnoid membrane (spinnenwebvlies)

laag 3: subarachnoid space. hierin liggen grote bloedvaten en bevindt zich ook het cerebrospinaal vocht (hersenvocht).

hieronder licht de pia mater (het zachte hersenvlies) —> gevoeligste binnenste membraan die zich aan het zenuwstelsel hecht.

bloed-breinbarrière

rondom en in het brein bevatten de bloedvaten een extremere dichtheid dan in de rest van het lichaam. Hierdoor kunnen bepaalde giftige stoffen niet bij het brein komen.

actief transport

dit is het proces waarbij bepaalde moleculen zoals glucose, die kritisch zijn voor het functioneren van het brein, wel doorgelaten kunnen worden in de hersenbloedvaten.

neuronen

neuronen, ook wel zenuwcellen, zijn gespecialiseerd in het ontvangen, geleiden en overdragen van elektrochemische signalen.

gliacellen

gliacellen ondersteunen en beschermen neuronen en spelen een essentiële rol in de stabiliteit en functionaliteit van het zenuwstelsel.

dendrieten

dendrieten ontvangen de informatie van andere neuronen. dit doen ze door de postsynaptische receptoren aan de oppervlakte van dendrieten.

synapsen

synapsen zijn de contactplaatsen tussen neuronen waar signalen worden doorgegeven

3 verschillende soorten neuronen

1. motorische neuron: heeft het cellichaam in het ruggenmerg liggen en stuurt de informatie die het heeft ontvangen via de dendrieten door naar de spieren via een axon. een motorische neuron is efferent: het beweegt van de hersenen naar de spieren.

2. sensorische neuron: bevindt zich in de hoofstam en is aan 1 zijde gespecialiseerd voor een specifiek soort stimulatie. een sensorische neuron is afferent: beweegt van de zintuigen naar de hersenen.

3. interneuron: deze bevat een korte of geen axon. de functie van een interneuron is het integreren van neurale activiteit binnen 1 structuur en niet tussen 2 verschillende structuren. het verzendt berichten tussen neuronen.

neuronen kunnen in 3 klassen ingedeeld worden

• unipolair neuron: een neuron met 1 uitloper vanuit het cellichaam.

• bipolair neuron: een neuron met 2 uitlopers vanuit het cellichaam.

• multipolair neuron: heeft 2 of meer uitlopers vanuit het cellichaam. de meeste neuronen zijn multipolair.

nuclei

in het centrale zenuwstelsel worden clusters cellichamen nuclei genoemd

ganglia

in het perifeer zenuwstelsel worden clusters cellichamen ganglia genoemd.

tracts

in het centrale zenuwstelsel worden bundels axonen tracts genoemd

zenuwen

in het perifeer zenuwstelsel worden deze bundels axonen zenuwen genoemd.

centraal kanaal

een met vocht gevulde kern van de ruggengraat

ventrikels

vier met vocht gevulde holtes in de hersenen.

verschillende manieren om het brein in te delen

voorhersenen:

• telencephalon

• diencephalon

middenhersenen:

• mesencephalon

achterhersenen:

• metencephalon

• myelencephalon —> medulla (verantwoordelijk voor de vitale reflexen, bv. ademhalen, hartslag, overgeven, hoesten, niezen, speekselaanmaak, etc).

cerebellum

een grote structuur in de achterhersenen. het is een sensomotorische structuur die bijdraagt aan het aansturen van beweging en de controle van balans en coördinatie.

hersenstam

de hersenstam wordt gevormd door:

• de medulla

• de pons

• middenhersenen

• en andere centrale structuren van de voorhersenen

thalamus

de thalamus is de hoofdbron voor input naar de cerebrale cortex.

hypothalamus

betrokken bij gemotiveerd gedrag (zoals eten en slapen).

de vier kwabben van de cerebrale cortex

1. frontale kwab: 2 functionele gebieden. de precentrale gyrus en aangrenzende frontale cortex die een fijne motorische functie hebben. de prefrontale cortex houdt zich bezig met complexe cognitieve functies, zoals plannen en redeneren.

2. pariëtale kwab: bevat de postcentrale gyrus die de sensaties die het binnenkrijgt van receptoren analyseer. de rest van de kwab speelt een rol in het waarnemen van de locatie van objecten en het eigen lichaam, en het sturen van aandacht.

3. temporale kwab: 3 functionele gebieden. ten eerste de superieure temporale gyrus, deze is betrokken bij luisteren en taal. ten tweede bevat het de inferieure temporale cortex die complexe visuele patronen identificeert. ten derde is er een mediale temporale cortex die is betrokken bij bepaalde vormen van geheugen.

   4. occipitale kwab: is betrokken bij het analyseren van visuele informatie en bij perceptie en inbeelding.

hippocampuus

belangrijk deel van de cortex en is betrokken bij sommige vormen van geheugen, vooral het geheugen met betrekking tot ruimtelijke locaties of specifieke gebeurtenissen.

het limbisch systeem

betrokken bij motivaties en emoties, zoals eten, drinken, seksuele activiteit, angst en agressie

amygdala

betrokken bij emotie, vooral angst

cingulate cortex

een strip aan cortex in de cingulate gyrus

fornix

grootste kanaal van het limbisch systeem

septum

verbonden met de amygdala en hippocampus foor middel van kanalen

binding probleem

verwijst naar de vraag hoe verschillende aspecten van sensorische informatie, zoals kleur, beweging en vorm, gecombineerd worden tot 1 samenhangende perceptie.

lateralisatie

de verdeling van taken en functies van de hemisferen

afasie

wanneer er tekorten zijn in de vaardigheden om taal te begrijpen of te produceren vanwege hersenschade is er sprake van afasie

apraxie

geassocieerd met schade aan de linkerhemisfeer. hierbij hebben patiënten moeite met het uitvoeren van vrijwillige bewegingen die niet in de context passen. dezelfde bewegingen voeren ze echter foutloos uit wanneer er niet over nagedacht hoeft te worden.

cerebrale dominantie

dit stelt dat er 1 hemisfeer dominant is.

er zijn 4 manieren waarop lateralisatie onderzocht kunnen worden

• er kunnen experimenten worden uitgevoerd met mensen met hersenschade aan 1 hemisfeer, waardoor de andere hemisfeer voor een bepaalde functie aan het werk gezet wordt.

• natrium-amytal test: een injectie van natrium-amytal in de halsslagader aan 1 zijde van de nek verdooft bepaalde delen van de hemisfeer voor enkele minuten, waardoor de capaciteit van de andere zijde onderzocht kant worden. deze test wordt vaak gegeven vlak voor hersenoperaties.

• dichotische luistertest: 3 paren getallen worden door oordoppen tegelijkertijd aan beide oren doorgegeven. elk oor ontvangt een ander getal. de meeste mensen herhalen een kleine meerderheid van de getallen die zijn aan het rechteroor hebben ontvangen. dit leidt tot de conclusie dat de linkerhemisfeer gespecialiseerd is in taal. deze test wordt bij gezonden mensen uitgevoerd.

• functionele beeldvorming van de hersenen: hersenactiviteit wordt gemonitord, moderne technieken om deze te meten zijn onder andere fMRI en PET testen. op taaltesten laten deze scans vaak meer activiteit zien in de linkerhemisfeer dan in de rechterhemisfeer.

visuele veld

het visuele veld is wat iemand ziet.

frontale operculum

een gebied in de frontale kwab waar in de linkerhemisfeer het gebied van Broca te vinden is. Broca’s gebied is belangrijk bij taalproductie en een beetje bij taalbegrip.

planum temporale

dit is het gebied van Wernicke. te vinden in de temporale kwab. en het gebied van Wernicke speelt een belangrijke rol bij het begrijpen van taal

Heschl’s gyrus

dit is de locatie van de primaire auditieve cortex.

commissurotomie

het proces van het doorsnijden van de corpus callosum, wat ervoor zorgt dat de 2 hemisferen niet meer volledig met elkaar kunnen communiceren, wat leidt tot het split-brain syndroom.

cross-cueing

dit is het communiceren van de hemisferen via een externe route. (dit is met dat experiment waarbij de persoon fronst omdat de ene hemisfeer weet dat het fout is —> door die frons weet de persoon dat ook en veranderen ze dus van antwoord.)

interpreter (tolk)

de neiging van de linkerhemisfeer om verklaringen voor acties te bedenken en te verdedigen, zelfs als de ware oorzaken niet bewust zijn (de weten de ware oorzaak dus niet).

helping-hand fenomeen

dit is dat ene experiment met de sinasappel en de pen waarbij de ene hemisfeer dacht dat het het een was en de ander dacht dat het het andere was en dan stuurde het de ene hemisfeer de contralaterale kant van het lichaam aan om de ‘fout’ te voorkomen. dit werd dan gedaan door met de ene hand, de andere hand weg te halen van het ‘foute object’ en te brengen naar het ‘goede’ object.

visuele voltooiing

hierbij wordt de informatie die een hemisfeer niet binnenkrijgt door een gebrek aan communicatie met de andere hemisfeer, ‘ingevuld’ door de context te gebruiken.

3 theorieën over de verklaring van de ontwikkeling van lateralisatie

1. de analytische-synthetische theorie: deze stelt dat er 2 manieren van denken zijn, de analytische manier (linkerhemisfeer) en de synthetische manier (rechterhemisfeer).

2. de motorische theorie: stelt dat de linkerhemisfeer verantwoordelijk is voor de controle van fijne bewegingen, waarbij spraak slechts 1 aspect is, terwijl de rechterhemisfeer zicht richt op grove motoriek.

3. linguïstische theorie: stelt dat het voornaamste doel van linkerhemisfeer taal is, in contrast met de andere theorieën die taal als secundaire functie van de linkerhemisfeer zien en analytisch denken en bewegen als primaire functie.

ambidextrie

tweehandigheid (dit komt vaker voor bij linkshandigen)

right-sided world hypothesis

houdt in dat linkshandigen vaker ongelukken hebben en grotere risico’s lopen doordat de wereld voornamelijk is ingericht voor de rechtshandige meerderheid.

survival of the unexpected

linkshandigen hebben een voordeel omdat rechtshandigen niet verwachten dat zij dingen op een andere manier doen.

elektrische gradiënt

in rust behoudt een membraan een elektrische gradiënt, ook wel polarisatie genoemd. dit is het verschil in de elektrische geladenheid binnen en buiten een cel.

binnen een cel is er een lichte, negatieve lading.

rustpotentiaal

in rust is het potentiaal van de neuron -70mV. tijdens het rustpotentiaal zijn er geen verstoringen en behoudt het membraan het elektrisch gradiënt.

boodschappen in een neuron komen voort uit een verstoring van het rustpotentiaal. het rustpotentiaal bereidt het neuron voor om snel te kunnen reageren.

selectieve permeabiliteit

de neuronmembraan is slechts gedeeltelijk doorlatend. de meeste grote of elektrisch geladen moleculen kunnen er niet doorheen.

ionen

dit zijn deeltjes die een positieve of een negatieve lading kunnen hebben.

natrium-kalium pomp

deze zorgt ervoor dat wanneer het neuronmembraan in rust is, de kanalen die natrium doorlaten, gesloten worden waardoor er vrijwel geen natrium meer in het neuron kan stromen.

deze kanalen kunnen worden geopend door stimulatie.

elektrostatische druk

dit houdt in de elektrische tegenpolen elkaar aantrekken. hierdoor worden natriumionen in het neuron getrokken. kalium is positief geladen en daarom houdt de elektrostatische druk de kaliumionen binnen het neuron.

actiepotentiaal

de boodschappen die worden verzonden door axonen heten het actiepotentiaal.

presynaptische neuron

dit is de neuron die de overdracht van uitvoert.

postsynaptische neuron

dit is het ontvangende neuron

neurotransmitters

wanneer neuronen vuren, laten zij chemicaliën vrij in de synaps. deze chemicaliën die vrijgelaten worden heten neurotransmitters.

depolarisatie

Het binden van een neurotransmitter aan een postsynaptische neuron kan leiden tot depolarisatie van het ontvangende membraan. dit betekent dat het rustpotentiaal wordt verkleind.

hyperpolarisatie

deze binding kan ook voor hyperpolarisatie zorgen. dit is een vergroting van het rustpotentiaal.

excitatory postsynaptic potentials (EPSP’s)

dit zijn postsynaptische depolarisaties, en worden EPSP’s genoemd doordat ze de kans dat een neuron vuurt vergroten. ze hebben dus een versterkend effect.

inhibitory postsynaptic potentials (IPSP’s)

dit zijn postsynaptische hyperpolarisaties en worden IPSP’s genoemd, omdat ze de kans dat een neuron vuurt, verkleinen. ze hebben dus een remmend effect.

alles-of-niets-reactie

het doet zich compleet voor of het doet zich helemaal niet voor. dus als de drempelwaarde bereikt is, komt er altijd een actiepotentiaal.

drempelwaarde

ook wel threshold of excitation genoemd. dit is de waarde die bereikt moet worden voor een actiepotentiaal.

reflexboog

een sensorische neuron stoot een schakelneuron/interneuron aan en die stoot dan weer een motorneuron aan, dit noemen we de reflexboog

spatial summation

integratie over ruimte. hierbij worden signalen die tegelijkertijd op verschillende plekken op het membraan aankomen bij elkaar opgeteld.

temporal summation

integratie over tijd. hiervan is sprake wanneer postsynaptische potentialen elkaar opvolgen in de synaps en hierdoor een groter signaal vormen.

repolariseren

weer terugbrengen naar het rustpotentiaal.

spontaneous firing rate

een periodieke productie van actiepotentialen zonder synaptische input

refractory period

dit is de periode waarin het neuron niet opnieuw een actiepotentiaal kan reproduceren door de sluiting van de natriumkanalen na een actiepotentiaal.

de refractory period bestaat uit 2 fasen: de absolute refractory period en de relative refractory period.

absolute refractory period

dit is het eerste gedeelte van de refractory period en hierin kan een neuron ondanks stimulatiegeen actiepotentiaal produceren, omdat de natriumkanalen zijn gesloten.

relative refractory period

dit is het tweede gedeelte van de refractory period. hierin kan een neuron alleen een actiepotentiaal produceren bij een hogere stimulatie dan het normaal tijdens de rust nodig zou hebben. (dit is het geval tijdens de periode van hyperpolarisatie).

myelinescheden

dit is materiaal dat bestaat uit vetten en proteïnen en een isolerende werking heeft.

saltatory conduction

de actiepotentiaal springt als het ware van node naar node

neurotransmitters

dit zijn chemische stofjes die signalen kunnen doorgeven en ervoor zorgen dat poortjes opengaan waardoor ionen er doorheen kunnen.

vesicles

dit zijn kleine bolvormige pakketjes, waarin de presynaptische terminal hoge concentraties van neurotransmitters opslaat.

synaptische spleet

dit is de ruimte tussen de presynaptische spleet en de postsynaptische spleet.

exocytose

Dit is het proces van de vrijlating van neurotransmitters

ionotropisch effect

de receptor opent een kanaal waardoor een bepaalde type ion kan passeren.

transmitter-gated of ligand-gated

dit zijn de kanalen waar een neurotransmitter controle op kan uitoefenen.

spanningsafhankelijke ionkanalen

dit zijn kanalen die alleen opengaan bij een bepaalde spanning.

metabotropisch effect

dit is langzamer en langer durend. het initieert een reeks aan metabolische reacties. ook zijn de effecten meer verspreid en gevarieerd. de stoffen die dit effect oproepen worden vaak neuromodulators genoemd om ze te kunnen onderscheiden van de neurotransmitters die iontropische synapsen beïnvloeden.

G-proteïne

dit is een proteïne die energie opslaat.

stappen van chemische transmissie

1. het neuron zorgt voor chemicaliën die als neurotransmitters dienen aan het einde van een cellichaam of axon.

2. het actiepotentiaal gaat langs de axonen. calcium gaat de cel in en deze laat neurotransmitters vrij in de synaptische spleet.

3. de moleculen gaan zich heir verspreiden en binden aan receptoren die de postsynaptische neuron aanzetten.

4. ze scheiden zich van hun receptor.

5. de neurotransmitters worden weer opgenomen in presynaptische neuronen, of ze vagen weg. sommige postsynaptische neuronen zenden een bericht terug om dit eerste te bevorderen.

heropname

hierdoor blijven neurotransmitters niet actief. heropname houdt in dat het grootste deel van de neurotransmitters wanneer ze zijn vrijgelaten meteen terug de presynaptische terminale knopen worden ingetrokken door proteïne.

soorten neurotransmitters

• aminozuren: de bouwblokken van proteïne.

  • de meest bekende zijn: glutamaat, asparaat, glycine en GABA.

• monoaminen: zijn iets groter dan aminozuren en hebben meer verspreidende effecten

  • onder andere vier soorten: dopamine, epinefrine, norepinefrine en serotonine.

• acetylcholine: wordt gecreëerd door een azijnzuur en choline. het is verbonden aan neuromusculaire knooppunten aan veel van de synapsen in autonome zenuwstelsel en aan synapsen in delen van het centrale zenuwstelsel.

• neuropeptiden: de enige klasse aan grote moleculen neurotransmitters.

  • bv. endorfine, wat een pijnstillende werking heeft.

• purines: bevat adenoside en ATP

• gassen: stikstofoxide en mogelijk anderen.