H2: De biologische basis van gedrag

De bouwstenen van het zenuwstelsel

• Basiselement van het zenuwstelsel is het neuron of de zenuwcel

• Functie van een neuron is vooral met andere neuronen communiceren

• Hierdoor kunnen we allerlei dingen doen, als er problemen zijn bij het communiceren kan dit leiden tot ernstige aandoeningen zoals schizofrenie, depressie enzovoort

Aanta neuronen

• 100 miljard neuronen in hersenen

  • Vooral in CZS (ruggemerg en hersenen)

• Problemen met neuronale transmissie (basis element van onze informatie verwerking): multiple sclerose, dementie, schizofrenie, depressie, foetale alcoholsyndroom,..

  • Problemen met het informatie verwerken op het neuronale niveau

• Hersenen bevatten 50 miljard neuronen

  • Elke neuron heeft gemiddeld tienduizend connecties

• Er worden er in de prenatale periode veel meer gemaakt dan uiteindelijk zal overblijven

  • Dit komt door een snoeiproces waarbij slechte worden verwijdert, het uiteindelijke resultaat is een minutieus netwerk van verbindingen dat we het zenuwstelsel noemen

Componenten van een neuron

• Cellichaam

• Dendriet

• Axon

Dendrieten

• Vormen een netwerk van smalle vezels, lijkend op takken van een boom

• Ontvangen signalen van andere cellen.

Axon

• Lange dunne vezel die uit het lichaam komt en zich splitst in een waaier van uiteinden, de axonen van verschillende cellen groeperen zich en vormen zenuwen.

  • => communicatie binnen een neuron

• 2 factoren bepalen de geleidingssnelheid van een axon

  • De diameter van de axon

  • De aanwezigheid van een myelineschede (hoe dikker een axon, hoe sneller de actiepotentiaal doorgegeven wordt)

Neurogenese

• Stress vermindert de aanmaak van neuronen (doet denken dat het invloed heeft op de stemming)

• Nieuwe neuronen worden gebruikt om nieuwe informatie te leren en te onthouden

• Of de neuronen dalen gedurende de levensduur is onduidelijk (er bestaat discussie over ene denkt van wel andere denkt dat de connecties/ informatiesnelheid gewoon dalen)

Neurogenese

• Aanmaak van neuronen wordt gedurende de hele volwassenheid gedaan

  • Door middel van stamcellen

• Stress vermindert de aanmaak van neuronen

  • Doet denken dat het invloed heeft op de stemming

• Nieuwe neuronen worden gebruikt om nieuwe informatie te leren en te onthouden

• Of de neuronen dalen gedurende de levensduur is onduidelijk

  • Er bestaat discussie over: de ene denkt van wel, de andere denkt dat de connecties/informatiesnelheid gewoon dalen

Foetale alcoholsyndroom

Een stoornis te wijten aan een teveel aan alcoholgebruik, zorgt voor retardatie, hyperactiviteit, verminderde alertheid en motorische problemen.

• Onderzoek op ratten gedaan

Types neuronen

• Sensorische neuronen

• Motorische neuronen

• Interneuronen

Sensorische neuronen

Ontvangen informatie van het lichaamsweefsel en de waarnemingsorganen en sturen deze info naar de hersenen of het ruggenmerg

• Ze zorgen er dus voor dat de hersenen info ontvangen over de buitenwereld en het lichaam.

Motorische neuronen

Sturen signalen vanuit de hersenen en ruggenmerg naar de spieren, organen en klieren van het lichaam

• Ze zorgen voor de uitvoeringen van de bevelen die vanuit de hersenen komen.

Interneuronen

Dragen info over tussen neuronen.

• (Die op zijn beurt info doorstuurt naar motorisch neuron)

Communicatie binnen een neuron

Informatiegeleiding binnen een neuron is een elektrochemisch proces, scheikundige processen leiden tot een elektrisch signaal. Deze scheikundige processen spelen zich af rond de membraan van het neuron.

Rustpotentiaal

• Rusttoestand

  • Wanneer een neuron geen signalen ontvangt of verstuurt.

• In werkelijkheid is de rusttoestand een actief onderhouden situatie waarbij de binnenkant van het celmembraan negatiever geladen is dan de buitenkant.

• Buiten het axon is er een relatief grote concentratie van positief geladen deeltjes (Na + ionen).

• Binnen in het axon zijn er meer negatief geladen deeltjes (eiwitmoleculen).

  • Hierdoor is de ruimte in het axon neg geladen ( -70milivolt), deze spanning wordt het rustpotentiaal genoemd

Actiepotentiaal

• Neuronen worden door andere neuronen of receptoren gestimuleerd, die landen bijna allemaal op de dendrieten (via dendrieten komt er dus informatie binnen van andere cellen).

  • Excitatorische signalen

  • Inhibitorische signalen

• Stimuli landen op de dendrieten en leiden tot een potentiaalverschil. Die worden samengevoegd op de axonheuvel, er stroomt zo veel natrium in de cel dat de polariteit van het membraan omslaat van negatief naar positief, wat het actiepotentiaal uitlokt.

• Exicatorische signalen → Na-poorten open → toevloed Na+ → nog hoger boven het niveau → meer Na+ → polariteit slaat om → actiepotentiaal naar alle uiteinden → Na poorten sluiten en K poorten open → rustpotentiaal

  • Lokale verdovingen blokkeren Na poort zodat het pijnsignaal niet door kan gaan.

• Refractaire periode (1-2 miliseconden)

  • Nadien kan voor een bepaalde tijd geen nieuw actiepotentiaal uitgelokt worden.

Excitatorische signalen

Zorgen ervoor dat het potentiaalverschil tussen de binnenkant en buitenkant van de cel vermindert.

Inhibitorische signalen

Zorgen ervoor dat het potentiaalverschil vergroot.

Alles of niets wet

Elke stimulatie volgens een drempelwaarde zal dezelfde reactie uitlokken; stimulusintensiteit hangt af van het aantal neuronen dat vuurt en de tijd tussen de actiepotentialen in een axon.

Gemyeliniseerde axonen

• Als je iets scherps raakt gebeuren er 3 stappen:

  • Je hand wordt reflexmatig teruggetrokken

  • Je ziet de snee

  • Je krijgt pijn

• Niet alle zenuwbanen sturen even snel signalen (vooral pijnsignalen meer tijd nodig dan visuele signalen).

  • Geleidingssnelheid wordt bepaald door de diameter van het axon en de aanwezigheid van de myelineschede.

Myelineschede

• Dun vetlaagje rond het axon en op regelmatige afstand een inkeping (= knoop van Ranvier)

• Bij gemyeliniseerde axonen springt het actiepotentiaal van knoop tot knoop waardoor de snelheid van het signaal toeneemt.

• De dikte van de myelineschede wordt beïnvloed door toenemend gebruik van het neuron.

• Myelinisatie is bijna voltooid op volwassen leeftijd, daarna brokkeld het af

  → minder cognitieve capaciteiten bij ouderen

Multiple sclerose

Myeline brokkelt af waardoor de informatietransmissie vertaagd

→ moeilijk bewegingen uitvoeren

Communicatie tussen neuronen

• Neuronen niet aan elkaar gekoppeld zijn maar dat er een ander systeem nodig is om info over te dragen van de ene neuron naar de andere.

• Geen contact (synaptische spleet), dus kan niet elektrisch.

• Neurotransmitters zorgen voor info overdracht.

De synaps

• De plaats waar een zenuwimpuls van het ene neuron aan het andere doorgegeven wordt. ( tss 0.02 en 0.05 micro meter)

• Proces is chemisch

Synaptische spleet (pre en post)

• Neurotransmitters gaan info overdragen aan elkaar.

  • Deze info overdracht kan o.a gemoduleerd worden, versterken, moduleren (bv emoties),..

• Tussen de twee neuronen zit een kleine opening