D1 Inleiding

definitie neurofysiologie

studie van werking en functie(s) van zenuwstelsel

overzicht zenuwstelsel

1. centrale zenuwstelsel

   1. hersenen (grote hersenen, kleine hersenen, hersenstam)

   2. ruggenmerg

2. perifere zenuwstelsel

   1. somatische zenuwstelsel: bewust

   2. autonome zenuwstelsel: onbewust

      1. (ortho)sympatisch

      2. parasympatisch

uit wat bestaat centrale zenuwstel?

1. hersenen: grote hersenen, kleine hersenen, hersenstam

2. ruggenmerg

uit wat bestaat perifere zenuwstelsel?

1. somatische zenuwstelsel → bewuste waarneming/verwerking sensorische informatie, bewuste aansturing van spieren

2. autonome zenuwstelsel → onbewuste regeling belangrijke processen in lichaam (organen, klieren, bloedvaten, spijsvertering, ademhaling etc)

   1. (ortho)sympatisch

   2. parasympatisch

welke soorten perifere zenuwen zijn er?

1. sensorische zenuwen: input naar CZS

2. motorische zenuwen: output van CZS

wat doet somatische zenuwstelsel?

1. bewuste waarneming/verwerking sensorische informatie

2. bewuste aansturing van spieren

wat doet autonome zenuwstelsel?

1. onbewuste regeling belangrijke processen in lichaam

2. bv werking organen, klieren, bv, spijsvertering, ademhaling

uit welke delen bestaat autonome zenuwstelsel?

1. (ortho)sympatisch

2. parasympatisch

wat verbindt hersenen met het ruggenmerg

hersenstam

wat is sensatie?

transformatie van fysische stimuli in elektrische signalen (=transductie), die naar hersenen worden gestuurd (transmissie)

wat is transductie?

proces tijdens sensatie: transformatie van fysische stimuli in elektrische signalen

wat is transmissie?

proces tijdens sensatie: elektrisch signaal wordt naar hersenen gestuurd

wat is perceptie?

resultaat van het selecteren (interne filter: aandacht), organiseren en interpreteren (afh v context, ervaring etc) van informatie die binnenkomt in hersenen

hoe gebeurt sensatie, zintuiglijke waarneming en motoriek?

1. prikkels uit omgeving/intern worden opgevangen door receptoren → sensatie

2. hersenen verwerken (deel van) info → perceptie

3. motor output → interactie met omgeving

is perceptie passieve registratie?

NEE: perceptie is steeds interpretatie, niet louter passieve registratie van info door zintuigen

is sensatie hetzelfde als perceptie?

NEE: sensatie is alle info die binnenkomt, perceptie is wat de hersenen er mee doen

wat houdt neuron doctrine in?

= idee dat neuronen de anatomische en fysiologische basiseenheid vh zenuwstelsel zijn → werking v hersenen is terug te brengen tot elektrische activiteit v neuronen

wat wordt bedoeld met reductionisme?

gedrag kan begrepen worden door uitgebreide kennis van 1 of enkele neuron(en)

1. → visueel systeem: kan idd relatief goed verklaard worden

2. → depressie, verslaving: minder eenvoudig

3. → DAAROM: ook rol van andere celtypes: (neuro)glia, miss niet alleen ondersteunende rol

uit wat vloeit de werking van de hersenen voort?

1. intrinsieke eigenschappen van neuronen (moleculair, elektrisch, morfologisch)

2. schakeling van neuronen met…

   1. periferie: receptor+epithelen → huid, netvlies

   2. effectororganen → spieren, klieren

   3. andere neuronen → toont belang netwerken en connecties (bedrading) tsn hersengebieden

→ studie hersenen veel complexer dan andere organen

waarom is de studie van hersenen veel complexer dan van andere organen?

→ werking hersenen is meer dan enkel eigenschappen van één/enkele neuronen te begrijpen:

1. intrinsieke eigenschappen van neuronen (moleculair, elektrisch, morfologisch)

2. schakeling van neuronen met…

   1. periferie: receptor+epithelen → huid, netvlies

   2. effectororganen → spieren, klieren

   3. andere neuronen → toont belang netwerken en connecties (bedrading) tsn hersengebieden

wat zijn gliacellen?

1. = cellen van zenuwstelsel (maar geen neuronen)

2. vervullen belangrijke functies nodig voor optimaal functioneren van neuronen/hersenen/zenuwstelsel

3. ratio glia en neuronen: 1:1

4. grote verschillen tussen verschillende structuren

soorten neuroglia?

1. CZS:

   1. ependymcellen

   2. oligodendrocyten

   3. astrocyten

   4. microglia

2. PZS

   1. satelliet cellen

   2. Schwann cellen

wat doen ependymcellen?

1. = soort gliacellen (CZS)

2. produceren hersenvocht (voor in hersenventrikels)

wat doen oligodendrocyten?

1. = soort gliacellen (CZS)

2. vormen myelineschede → betere geleiding actiepotentiaal

wat doet de myelineschede?

1. = eiwit, vormt isolerende mantel rond axonen

2. zorgt voor snellere prikkel geleiding

3. dikkere schede → snellere info geleding

4. ziektebeeld: MS → myelineschede wordt afgebroken, verlies functie neuronen

5. aangemaakt door oligodendrocyten (CZS), Schwann cellen (PZS)

verband multiple sclerose en neuronen

= ziekte waarbij myelineschede rond neuronen w afgebroken → verlies functie neuronen (minder goede geleiding)

wat doen microglia?

1. = soort gliacellen (CZS)

2. zijn immuuncellen van CZS

3. ruimen dode cellen, tumorcellen, afvalproducten op (die door BBB geraken)

wat doen astrocyten?

1. = soort gliacellen (CZS)

2. belangrijke rol in energiemetabolisme van neuronen: neurometabole koppeling → geven ‘voeding’ aan neuronen

3. reguleren werking van neuronale synapsen (bv opruimen van NT, of zelf uitscheden van gliotransmitters)

4. ziektebeeld: ALS → motorische neuronen sterven af door fout bij astrocyten (te weinig voeding nr neuronen) OF als astrocyten NT (glutamaat) niet goed/optijd opruimen uit synaptische spleet

wat is ALS

1. = amyotrofe laterale sclerose, aandoening gliacellen: astrocyten

2. astrocyten werken niet meer goed:

   1. te weinig voeding naar motorneuronen → motorneuronen sterven af

   2. NT (glutamaat) w niet goed/optijd uit synaps opgeruimd

wat wordt bedoeld met neurometabole koppeling?

= link tsn metabolisme en neuronen

1. door astrocyten: geven voeding vanuit bloedvat ‘door’ naar neuronen

wat doen satellietcellen?

1. = soort gliacellen (PZS)

2. neurometabole koppeling: voeding van bv nr (motor)neuronen

3. regulatie werking van neuronale synapsen (opruimen NT, zelf uitscheiden van gliotransmitters)

4. → zelfde rol als astrocyten in CZS

wat doen Schwanncellen?

1. = soort gliacellen (PZS)

2. vormen myelineschede rond axonen → betere geleiding prikkels

3. → zelfde rol als oligodendrocyten in CZS

1. enorme structurele en functionele diversiteit: veel meer verschillende celtypes in hersenen dan in andere organen

2. veel niveaus van organisatie in hersenen (bv groep neuronen vs hersengebieden) (drm studie op meerdere organisatieniveaus belangrijk)

3. normaal in biologie: gen → structuur → functie, maar is niet zo in hersenen (bv er is geen gen om te leren fietsen)

wat wordt bedoeld met hersen connectoom ?

1. = map van neuronale (macro)verbindingen in hersenen mens

2. dmv combi van antomische (diffusiemetingen) en functionele metingen (fMRI, EEG)

hoe wordt een menselijk connectoom gebruikt?

vergelijken hersenen van

1. ‘gezonde’ mensen (typically developed)

2. personen met hersenaandoeningen zoals dementie, schizofrenie, depressie, angststoornissen, etc

wat is het doel van het mappen van het menselijk connectoom?

1. → vroege(re) diagnoses voor hersenaandoeningen/stoornissen obv afwijkende hersennetwerken

2. → mogelijks vroege interventie mogelijk via gerichte therapie/medicatie

geef een vb van een hersenziekte die adhv menselijk connectome (vroeger) kan opgespoord worden

Alzheimer: vorming van plaques in hersenen kunnen leiden tot ziekte → afh van stadium, andere biomerkers

1. preklinisch (nog geen ziektebeeld): Aβ plaques

2. prodromale fase (symptomen, maar niet specifiek voor ziektebeeld): tau plaques

3. dementie: veel Aβ en tau plaques

wat wordt bedoeld met ‘verschillende niveaus van organisatie in zenuwstelsel’?

1. kunnen kijken naar hele CZS, of netwerken, of enkele neuronen → studie van elk niveau is belangrijk

2. afwijking op eender welk niveau leidt tot storing van hele systeem

3. hersenaandoeningen/ziekten: meestal veranderingen op meerdere niveaus (complexer)

hoe kunnen de verschillende organisatie niveaus in zenuwstelsel onderzocht worden?

1. psychofysica (gedrag)

2. functionele beeldvorming (systeem niveau)

3. celafleidingen en moleculaire biologische technieken (neuronen)

kunnen alle gedragsaspecten verklaard worden adhv eigenschappen van verbindingen tussen neuronen?

NEE:

1. sommige ‘eenvoudige’ cognitieve/gedragsaspecten: relatief goed verklaren adhv eigenschappen tsn neuronen → bv visuele waarneming van beweging of vormen (relatief ‘eenvoudige’ netwerken, gelokaliseerd)

2. MAAR: moeilijker link tsn werking neuronen en…

   1. cognitieve capaciteiten

   2. karaktertrekken

   3. bewustzijn

is er wel lokalisatie van bepaald gedrag in de hersenen?

wel lokalisatie van biologische functies (bv taalgebied, bewegen van arm) maar niet van karaktertrekken

welke gemeenschappelijke delen hebben de hersenen van zoogdieren?

1. grote hersenen/cerebrum

2. kleine hersenen/cerebellum

3. hersenstam (van voor naar achter:)

   1. middenhersenen

   2. pons

   3. medulla

wat zijn de kenmerken van de hersenstam?

1. = meest primitieve en vitale deel

2. rol in doorsturen info van grote hersenen naar kleine hersenen en ruggenmerg (en ook andersom)

3. regulatie vitale systeem (ademhaling, temperatuur, bewustzijn, etc)

uit welke delen bestaat de hersenstam?

van voor naar achter:

1. middenhersenen

2. pons

3. medulla

welk deel van de hersenstam is verbonden met ruggenmerg?

medulla

geef kenmerken van zoogdier hersenen

1. dieren met kleinere hersenen: glad oppervlak = lissencefale hersenen

2. dieren met grotere hersenen: windingen (gyri), groeven (sulci) en diepe groeven (fissure, spleet) = gyrencefale hersenen

wat zijn lissencefale hersenen?

= hersenen met glad oppervlak (kleine zoogdier hersenen)

wat zijn gyrencefale hersenen?

= hersenen met windingen (gyri), groeven (sulci), en diepe groeven (fissure, spleet) (grote zoogdier hersenen)

wat zijn gyri

= windingen in hersenen → opp vergroting (zoogdieren met grote hersenen)

wat zijn sulci

= groeven in hersnen → opp vergroting (zoogdieren met grote hersenen)

hebben 2 banken (randen) en 1 fundus (bodem)

wat zijn fissures

= diepe groeven/spleet in herenen → opp vergroting (zoogdieren met grote hersenen)

wat voor aanzicht is dit?

superieur/dorsaal

wat voor aanzicht is dit?

caudaal/poserieur

wat voor aanzicht is dit?

ventraal/inferieur

wat voor aanzicht is dit?

rostraal/anterieur

wat voor aanzicht is dit?

lateraal (naar zijkant/weg van middenlijn)

wat voor aanzicht is dit?

mediaal (naar middenlijn toe)

wat betekent unilateraal?

aan één kant/hersenhelft van het lichaam gelegen

wat betekent bilateraal?

aan twee kanten/hersenhelften van het lichaam gelegen

wat betekent ipsilateraal?

aan zelfde kant/hersenhelft gelegen

wat betekent contralateraal?

aan tegenovergestelde kant/hersenhelft gelegen

wat betekent interhemisferisch

connectie tussen linker- en rechterhemisfeer

wat betekent intrahemisferisch

connectie binnen zelfde hemisfeer

hoe zijn punt 1 en 2 gelegen?

ipsilateraal

hoe zijn punt 2 en 3 gelegen?

contralateraal

welk punt ligt het meest mediaal?

1

welk punt ligt het meest lateraal?

2

welk aanzicht is dit?

dorsaal

welk aanzicht is dit?

ventraal

welk aanzicht is dit?

lateraal

welk aanzicht is dit?

mediaal

hoe gaan afferente perifere axonen het ruggenmerg in?

afferente: info naar CZS → via dorsale wortel

hoe gaan efferente perifere axonen het ruggenmerg in?

efferente: info van CZS naar effector → via ventrale wortel

wat omvat het perifere zenuwstelsel?

1. somatische deel → innervatie spieren, gewrichten, huid

2. autonoom/visceraal → innervatie organen, klieren, bloedvaten

wat innerveert het somatische deel van het perifere zenuwstelsel?

1. spieren

2. gewrichten

3. huid

wat innerveert het autonome/viscerale deel van het perifere zenuwstelsel?

1. organen

2. klieren

3. bloedvaten

welke hoofdassen zijn er om door de hersenen te snijden?

1. middsagittaal → linker- en rechterhelft

2. horizontaal/axiaal/transversaal → boven- en onderkant

3. coronaal → voor- en achterkant

wat voor hersensnede is dit?

midsagittaal

wat voor hersensnede is dit?

horizontaal/axiaal/transversaal

wat voor hersensnede is dit?

coronaal

wat wordt bedoeld met een coördinatiesysteem bij neuroimaging?

→ assen gebruiken om te oriënteren in hersenen

1. x-as: negatief linker, positief rechter hemisfeer

2. y-as: negatief posterieur, positief anterieur

3. z-as: negatief ventraal/inferior, positief dorsaal/superior

wat wordt bedoeld met conventie oriëntatie MRI beelden?

→ 2 soorten conventies:

1. neurologische conventie

   1. links op beeld = linker hemisfeer

   2. kijken ‘in zelfde richting’ als persoon

2. radiologische conventie

   1. links op beeld = rechter hemisfeer

   2. kijken ‘naar gezicht’ van persoon

wat houdt radiologische conventie in?

→ manier/oriëntatie om naar MRI beelden te kijken:

1. links op beeld = rechter hemisfeer

2. kijken ‘naar gezicht’ persoon

wat houdt neurologische conventie in?

→ manier/oriëntatie om naar MRI beelden te kijken:

1. links op beeld = linker hemisfeer

2. kijken ‘in dezelfde richting’ als persoon

welke hersenlob is dit?

frontale lob/voorhoofdskwab

welke hersenlob is dit?

parietale kwab/wandbeenkwab

welke hersenlob is dit?

occipitale lob/achterhoofdskwab

welke hersenkwab is dit?

temporale lob/slaapkwab

welke fissure scheidt de twee hersenhelften?

longitudinale fissure: loopt van anterieur naar posterieur

welke fissure loopt tussen de frontale en parietale kwab?

centrale sulcus/Rolando fissure

welke fissure loopt tussen de frontale en temporale kwab?

laterale sulcus/Sylvian fissure

welke ‘systemen’ liggen vlak voor/achter de centrale sulcus/Rolando fissure?

1. voor centrale sulcus: motorische systeem

2. vlak achter centrale sulcus: somatosensorische systeem

welke fissure is dit?

longitudinale fissure → scheidt twee hersenhelften

welke fissure is dit?

centrale sulcus/Rolando fissure → tussen frontale en parietale lob

welke fissure is dit?

laterale sulcus/Sylvian fissure → tussen frontale en temporale lob

welke verschillende soorten hersenschors/cortex zijn er?

→ onderscheid obv opbouw:

1. allocortex

   1. hippocampus (geheugen)

   2. olfactorische cortex (reuk)

2. neocortex

   1. enkel bij zoogdieren

   2. typisch uit 6 cellagen

uit welk ‘soort’ cortex bestaat de hippocampus?

allocortex

uit welk ‘soort’ cortex bestaat de olfactorische cortex?

allocortex

welk ‘soort’ cortex komt enkel voor bij zoogdieren

neocortex

welk ‘soort’ cortex bestaat typisch uit 6 cellagen?

neocortex