Kaarten: Gedragsneurowetenschappen (B-KUL-P0M09A): hoofdstuk 8 | Quizlet

Wat doet Charles Scott Sherrington (1857-1952)?

Officieuze start van de moderne neurofysiologie. Sprak als eerte over synapsen, toonde hoe prikkels in het zenuwstelsel wordern verwerkt, hoe signalen worden gecombineerd en doorgegeven en hoe motorische responsen worden gestuurd. Een van de eersten om in te zien hoe cruciaal synaptische processen wel zijn om de werking van het zenuwstelsel te begrijpen. Onderzocht reflexen als voorbeeld van samenwerking van delen van zenuwstelsel.

Wat is de wet van Sheerington?

Er wordt bij een reflex, één groep van spieren gestimuleerd en worden tegelijkertijd andere spieren geïnhibeerd. Prikkels komen aan in het CNS en geven aanleiding tot een geïntegreerde respons, het uiteindelijke resultaat van de gecoördineerde samentrekking van spieren.

Wat is een gedraging/handeling/beweging?

Een gevolg van gecoördineerde spierbewegingen die bestaat uit gecoördineerde samentrekking (contractie) en ontspanning (relaxatie) van (groepen) van skeletspieren (flexoren en extensoren).

Hoe zijn bewegingen in gang gezet?

Door motorneuronen in het ruggenmerg, die hun uitlopers, via de ventrale wortels en het perifere zenuwstelsel, naar de juiste spieren of spiergropen sturen. De aankomst en verwerking van prikkels in het CNS zullen een respons uitlokken in samentrekking van spieren.

Drie soorten bewegingen?

1) Reflexen. Meest eenvoudige, koppeling in het CNS tussen waarneming en actie, maar veel verwerking komt er niet aan te pas. 2) Complexe bewegingen maar die automatisch worden uitgevoed zonder tussenkomst van hogere hersengebieden. 3) Complexe, sequentiële bewegingen die bewust worden gestart en tijdens hun uitvoering bijgestuurd. (bijv. kop water drinken).

Reflexen?

De neuronen die de sensorische impuls aanvoeren maken een rechtstreekse synaps met motorneurone die spieren laten samentrekken en interneuronen die tegengestelde spieren ontspannen houden.

Complexe maar automatisch bewegingen?

Sommige zijn automatische (fietsen, autorijden) maar moeten eerst geleerd waarbij de hogere hersengebieden ze aanvakelijk aansturen, vooraleer ze automatisch verlopen. Andere automatische bewegingen of spiercontracties zijn in essentie aangeboren (we moeten die niet leren), maar vaak worden ze toch nog tijdens het opgroeien verder verfijnd en verbetered (ademen, glimlachen, kauwen, drinken, slikken).

Hoe zijn automatisch bewegingen bestuurd?

Door netwerken van interneuronen in de hersenstam of het ruggenmerg, de centrale patroongeneratoren (CPG). De CPG-netwerken aan één kant van het lichaam besturen patronen van spiercontracties en -relaxaties in samewerking met CPG's aan de andere kant van het lichaam.

Wat doet de CPG?

Netwerken die sturen bilaterale, ritmische bewegingen (bijv. stappen) die automatisch verlopen en geen sensorische input of controle vanuit hogere hersengebieden (meer vereisen). Soms moeten de hogere gebieden toch nog tussenkomen bij onverwachte voorvallen en moet er een bijsturing gebeuren, bijv. als struikelen, trip)

Complexe, sequentiële bewegingen?

Bestaan uit een sequentie (opeenvolging) van bewust gecontroleerd deelbewegingen. (koffiekop grijpen, naar mond brengen, beginnen te drinken, enz.) Naast bewuste sequenties kunnen complexe bewegingen ook reflexmatige en automatische delen bevatten, die een complexe actie vormen die georganiseerd en gesuperviseerd wordt door PFC.

Vanwaar vertrekt de motorische output om de spieren aan te sturen in een complexe, sequentiële en bewuste beweging?

Uit de primaire motorische cortex en daalt af via de corticospinale baan. Dit systeem wordt onder meer ondersteund door kernen in de hersenstam, de basale ganglia en het cerebellum en heeft verschillende soorten extero- en interoceptieve input nodig om correct te verlopen.

Wat is een reflex?

Het gevolg van spiercontracties die door rechtstreekse koppeling tussen de zintuiglijke prikkel en het motorische commando worden opgewekt. Betreft eenvoudige bewegingen, met eenvoudige reflexboog over het ruggenmerg of de hersenstam. Hogere hersengebieden hoeven niet tussenbeide te komen, maar kunnen wel ingrijpen om bijv. het optreden van reflexen onderdrukken, en in die zin vormen reflexen de eenvoudigste manier waarop het CNS gedrag kan aansturen.

Wat is een reflexboog?

Geheel van een afferente (= aanvoerende) zenuw, een zenuwcel en een efferente (= uitvoerende) zenuw, waarin een reflex plaatsheeft.

Wat zijn spinale reflexen?

Reflexen waarin de koppeling van sensorische input aan motorische output over het ruggenmerg loopt (bijv. micturitie, defecatie, ejaculatie zijn excretorische of seksuele responsen die worden gestuurd door spinale reflexbogen.) Andere reflexbogen lopen eerder over de hersenstam (bijv. kinpperreflexen van de ogen).

Wat als we geen reflexen hadden?

Vermits bijsturing vanuit hogere hersengebieden veel meer tijd vraagt, zou het zonder snelle reflexen zeer moeilijk zijn om te blijven rechtstaan, gecontroleerd te bewegen, onze ogen te beschermen, enz.

Wat is de kniepeesreflex?

Een envoudige, conservatief, terugtrekreflex die wordt veroorzaakt door de spinale verbindingen tussen sensorische en motorische neuronen. Conservatief omdat ze verandering tegenwerken = maken het mogelijk om snelle correcties uit te voeren van de spierspanning.

Been actie in de kniepees(tendon)reflex? (hoe plooit het been?)

Het onderbeen wordt gestrekt (outstretched) en gebogen (bent, arched) door middel van twee spieren in het bovenbeen die werken als antagonisten (wanneer de ene contraheet, ontspant de andere). De quadriceps in de dij (thigh) is een extensor (of strekspier) de flexor zal het gewricht (met name het kniegewricht/joint) doen buigen (bend), waardoor het been plooit (fold).

Hoe werkt de kniepeesreflex?

1) Hamertje getikt onder de knieschijf, 2) Aan de pezen van de quadriceps getrokken, waardoor deze een beetje uitrekken. 3) De informatie over de verandering in de spierspanning wordt door afferente sensorische neuronen (spierspoeltjes en peeslichaampjes) vanuit de quadriceps naar de het CNS gestuurd (in dit geval het ruggenmerg). 4) De sensorische zenuwuitlopers activeren motorneuronen in het ruggenmerg, die zorgen voor contractie van de uitgerekt quadriceps (tegenwerking van de uitrekking). 5) Tegelijkertijd stimuleren de sensorische uitlopers ook interneuronen, die de motorneuronen remmen (via voorwaartse feed-forward inhibitie), die normaal zorgen voor het buigen van de knie.

Wat zijn de twee groepen van banen die dalen vanuit de hersenen af naar de hersenstam en het ruggenmerg?

1) De laterale groep met drie onderdelen: twee banen uit de motorische cortex (de tractus corticospinalis en tractus corticobulbaris) en de tractus rubrospinalis (vanuit de nucleus ruber). 2) De ventromediale groep

Rol corticospinale baan? (tractus corticospinalis)

Vooral in bewuste, complexe bewegingen ter hoogte van de ledematen (bijv. onafhankelijke hand- of vingerbewgingen).

Rol corticobulbaire baan? (tractus corticobulbaris)

Loopt vanuit de motorische cortex naar kernen in de hersenstam om van daaruit de spieren van het aangezicht en het hoofd te besturen.

Rol laterale banen? (tractus rubrospinalis)

Intiëring van bewegingen, maar modulatie ook van opstijgende sensorische banen ter hoogte van de thalamus, de hersenstam en de dorsale hoornen van het ruggenmerg.

Ventromediale groep?

Ontspringt uit kernen in het ruggenmerg en controleert meer automatische, gekoppelde bewegingen van de romp en de ledematen (bijv. rechtop staan of wandelen met zwaaiende armen).

Piramidale systeem rol?

Centrale rol in bewuste, complexe bewegingen, bijv. een computergame spelen. Het systeem vertrekt vanuit de frontale kwab en daalt af via de tractus corticospinalis. We spreken van piramidale systeem omdat de corticospinale baan door de piramiden loopt (helemaal ventraal in het verlengde merg gelegen zenuwbundels).

Hoe is beweging geinitieërd?

1) De PFC neemt het intiatief en plant de bewegingen. 2) De premotorische cortex organiseert de sequenties van bewegingen en stuurt de primaire motorische cortex (M1) impulsen naar de motorneuronen. (M1 is somatotopisch georganiseerd). 3) De dalende banen kruisen de middellijn in het verlengde merg (linkerkant lichaam bestuurd door rechterkant hersenen.) 4) Corticospinale uitlopers dalen verder af via de zijstrengen van het ruggenmerg en maken synaps met motorneuronen in het juiste spinale segment.

M1 kenmerk ivm met andere elementen?

M1 werkt samen en wordt gemoduleerd door extrapiramidale elementen waaronder de basale ganglia, het cerebellum en kernen in de hersenstam, bijv. de nucleus ruber, de nucleus vestibularis en de formatio reticularis.

Van wat bestaan het basale ganglia en wat laat dat toe om te doen?

Bestaan uit de zenuwkernen van het striatum (nucleus caudatus en putamen), de globus pallidus, de substantia nigra en de nucleus subthalamicus. Ze vormen een reciproque circuit met de cortex, dat wil zeggen dat impulsen vanuit de cortex naar de basale ganglia gaan en weer tergukeren (corticostriatale lus).

Rol van basale ganglia ivm met motorische cortex?

Ze moduleert aldus de motorische commando's van de motorische cortex, geeft een richting aan beweging, die vaak ook een motivationele inhoud heeft, bijv. belonings gestuurd beweging (beloning verwacht of beweging zelf belonend is) omdat de basale ganglia een rol bij motivatie heeft.

Geef twee voorbeelden van neurodegeneratieve aandoeningen die illustreren de cruciale rol van de basale ganglia in de organisatie van bewegingen.

1) Ziekte van Parkinson, wordt veroorzaakt door de degeneratie van de dopaminerge neuronen in de substantia nigra. 2) Ziekte van Huntington, veroorzaakt door neurodegeneratie in het striatum. Beide worden gekenmerkt door progressieve achteruitgang van het vermogen gecontroleerde bewegingen uit te voeren.

Wat gebeurt ter hoogte van de striatale neuronen?

Convergatie van glutamaterge input vanuit corticale gebieden (onder meer prefrontaal) met dopaminegre (DA) input vanuit de substantia nigra.

Wat doet de dopaminerge input voor de activiteit van de corticostriatale lus?

Het moduleert de activiteit ervan door middel van dopaminerge D1 en D2-receptoren op de striatale neuronen.

Go- en no-go-signaal?

De rechtstreeks baan werkt als go-signaal en de onrechtstreekse als no-go-signaal naar de motorische gebieden van de cortex, waardoor sommige (deel)bewegingen wel en andere niet doorgaan.

Rol go- no-go systeem?

Speelt een rol bij doelgerichte initiatie en sturing van beweging.

Hoe werkt de go -no-go systeem?

Het zou werken door de opeenvolging van inhibitie en desinhibitie van GABAerge neuronen in de basale ganglia.

Hoe verloopt een go-signaal?

Wanneer inhiberende striatale neuronen worden geactiveerd, dan inhiberen ze op hun beurt inhiberende GPi-neuronen, waardoor de remming van de thalamische neuronen wegvalt (rechtstreeks go-signaal naar de cortex).

Hoe verloopt een no-go signaal?

Wanneer striatale impulsen de onrechtstreekse baan volgen, dan worden eerst de inhiberende GPe-neuronen geremd, waardoor de remming van de exciterende STN-neuronen wegvalt. Wanneer deze STN-neuronen vervolgens de inhiberende GPi-neuronen activeren, zullen de thalamische neuronen onderdrukt worden, waardoor de motorische cortex een no-go signaal ontvangt.

Wat is de cerebellum?

Ook kleine hersenen, het is verbonden met verschillende delen van het CNS, bezit reciproque connecties met de motorische cortex, wellicht om de signalen ervan te moduleren en te corrigeren. Het heeft een enorme rekencapaciteit.

Wat gebeurt wanneer het cerebellum informatie vanuit de cortex ontvangt over de initiatie van bewegingen?

Het zal berekenen welke bijdrage de verschillende spieren moeten leveren om deze beweging uit te voeren. Het staan ook in voor fijne correcties tijdens de uitvoering van precieze, gecontroleerde bewegingen.

Twee sorten banen ivm de cerebellum?

1) Afferente cerebellaire banen (naar CBL): - corticopontocerebellaire, - spinocerebellair, - vanuit hersenstam (olijfkern, vestibulaire kerne,...); 2) Efferente banen (weg van CBL): nucleus ruber (rode kern) -> tractus rubrospinalis, - formatio reticularis, - ventrolaterale thalamus -> motorische cortex

Van wat bestaan de cerebellum? + rollen

Twee hemisferen, een centraal gebied (vermis) die zijn somatotopische georganiseerd en staan respectevlijk in voor beweging ter hoogte van de ledematen en de centrale lichaamsas (rom en hoofd); en een flocculonodulaire kwab, ter hoogte van het caudale deel van het cerebellum, die ontvangt input van het vestibulaire systeem en stuurt signalen naar de nucleus vestibularis, die een rol speelt bij bewaren van lichaamshouding en evenwicht.

Vanwaar krijgen de cerebellaire hemisferen en de vermis input en wat toelaat het voor hen?

Input vanuit de cerebrale cortex en spelen dus een rol bij de coördinatie van bewuste motorische activiteit (zowel fijne motoriek als meer grove bewegingen zoals lopen of zwemmen.)

Wat onstpringt vanuit de nucleus ruber?

Ontspringt de rubrospinale baan, die onder controle van het cerebellum staat en de bewegingen van de armen en de benen stuurt (samen met het corticospinale systeem). De nucleus ruber ontvangt dan weer input van de cerebellaire kernen en de motorische cortex.

Wat doen de rubrospinale en corticospinale banen?

Takken af naar de onderste olijfkern, die een kopie van de motorische instructies naar het cerebellum stuurt. Via de opstijgende spinocerebellaire baan krijgen de kernen en de cortex van het cerebellum feedback over de uitvoering van de beweging. Door de instructie met de uitvoering te vergelijken zal het cerebellum via zijn efferente banen correcties uitvoeren tijdens het bewegen.

Wat controleert de samentrekking van een spier?

Een 100-tal grote motorische neuronen waarvan het cellichaam gelegen is in het ruggenmerg of de hersenstam.

Van wat is een skeletspier opgebouwd?

Uit parallelle bundels van lange, spoelvormige (fusiform) cellen (de spiervezels). Elke spiervezel wordt slechtes door één enkel motorneuron bezenuwd, maar een motorneuron zal wel contact maken met meerdere spiervezels.

Hoe zijn dwarsgestreepte (horizontally striped/striated) spieren bevestigd aan de beenderen van het skelet?

Via bindweefselbladen (soort van fascia genoemd aponeurosen) en pezen (tendons).

Hoeveel spiervezels innerveert een motorneuron?

Tot 1 000 verschillende spiervezels (muscle fibers), wat maakt samen een motorische eenheid.

Wat maakt een spiervezel specifiek in vergelijking met andere cellen?

Bevat grote aantallen mitochondriën maar ook specifieke spiercelorganellen, zoals het membraneuze sarcoplasmatisch reticulum en grote bundels myofibrillen (anpassingen van het cytoskelet). Celmembraan van spiervezel = sarcolemma. Cytoplasma ervan = sarcoplasma.

Wat zijn myofibrillen?

De contractiele elementen van de spiercel (zorgen voor samentrekking). Ze hebben donker- en lichtgekleurede banden, de eerste met constante lengte, de tweede worden langer of korter wanneer de spier ontspant of samentrekt, vandaar de naam dwargestreepte spiervezel).

Van wat bestaat een myofibril?

Herhalend patroon van cilindrische sarcomeren.

Wat zijn sarcomeren?

Cilindrische componenten binnen een myofibril. Bevatten dikke en dunne eiwitfilamenten die op bindweefselschijven (Z-schijven) zijn vastgehecht. De dunne filamenten (F-actine) strekken zich uit tussen de Z-schijven en de dikke filamenten (myosine) zitten hiertussen geschoven, in het midden van het sarcomeer.

F-actine?

Het helixvormige, samengestelde eiwit F-actine (filamenteus actine) die opbouwt dunne filamenten en bevat de eiwitten G-actine (bolvormige of globulaire actinemolecules, die als een parelsnoer -string of pearls- aan elkaar hangen), tropomyosine en troponine.

Myosine?

Wat de dikke filamenten ervan bestaan, ongeveer 250 myosine-moleculen met knotsvormige (club-shaped) kopjes die aan het G-actine kunnen binden.

Wat is de neuromusculaire synaps/junctie?

De functionele verbinding tussen een motorisch neuron en een spiervezel, het is een chemische synaps waar de neuromusculaire transmissie plaatsvindt.

Wat gebeurt wanneer een zenuwimpuls het presynaptische uiteinde van het motorneuron bereikt?

Acetylcholine wordt vrijgesteld vanuit synaptische vesikels. Het postsynaptische membraan (de motorische eindplaat) bevat nicotinische acetylcholine-receptoren (ligandgemedieerde ionenkanalen) die door acetylcholine geopend worden, waardoor natriumionen binnenstromen. De spiercel depolariseert, en wanneer drempelwaarde overschreden, zal een AP over het sarcolemma lopen.

Wat de AP?

Verspreidt zich relatief traag (zoals niet-gemyeliniseerde zenuwvezel) in de diepte van de zenuwcel. Daar komen deze buisjes nabij het sarcoplasmatisch reticulum, dat op de instroom van ionen reageert door calciumionen in het sarcoplasma vrij te stellen.

Wat doet de calciumionen in het sarcoplasma?

Zorgen voor dat myosine en F-actine in elkaar schuiven en de spier korter wordt (contractie).

Wat gebeurt wanneer de spiercel repolariseert tot de rustpotentiaal?

De calciumionen worden terug opgenomen in het sarcoplasmatisch reticulum en worden de verbindingen tussen de filamenten verbroken.

Wat gebeurt wanneer een spier samentrekt?

De dikke filamenten (myosine) en het dunne F-actine (G-actine, tropomyosine, en troponine) in elkaar schuiven.

Wat maakt dat er geen interactie is tijdens rust?

Draden van tropomyosine en troponine blokkeren de bindingsplaatsen op het G-actine, dus geen interacties tussen G-actine en kopjes van het myosine mogelijk.

Wat bevat elk myosinekopje + rol in spiercontractie?

Een enzymatisch ATPase-deel dat ATP omzet naar ADP en vrij fosfaat. De energie die hierbij vrijkomt, wordt omgezet in mechanische energie, waardoor de kopjes opgespannen worden (cocked of standby).

Wat gebeurt wanneer een spiervezel depolariseert door acetylcholine?

Ca2+ vrijkomt in het sarcoplasmatisch reticulum, calciumionen binden aan het troponine, waardoor de de dunne filamenten als het ware uit de haak (at right angles) worden geduwd. Hierdoor komen de bindingsplaatsen op het G-actine vrij te liggen en kunnen de myosinekopjes zich vasthechten. Zodra de myosinekopjes aan het actine binden, klappen ze om, waardoor de dikke en dunne filamenten in elkaar schuiven en de spiervezel verkort.

Wat gebeurt nadat de filamenten in elkaar zijn geschoven en hoe?

De verbinding tussen actine en myosine wordt verbroken en het myosinekopjes opnieuw opgespannen, gebeurt door de energie die vrijkomt door de splitsing van een nieuwe ATP-molecule, die zich op het einde van de bindingsperiode aan het myosine had gebonden. Het myosinekopjes is nu terug standby, waardoor eventueel een nieuwe cyclus kan beginnen (als er nog Ca2+ aanwezig is) en de spiercel verder kan contraheren.