Hoofdstuk 10-12:
1) Geef de basisclassificatie van neuronen en bespreek ruimtelijke en tijdelijke sommatie van input signalen en
AP-vuur frequentie ter hoogte van soma/ axon initieel segment.
Classificatie neuronen
De neuronen kunnen worden geclassificeerd worden in groepen onder 3 criteria:
a) Afstand van axonale projectie
= de afstand die de neuronen moeten overbruggen
Projecterende of principale neuron
o Kan verschillende hersenregio´s aansturen en overbruggen
Interneuron
o Blijft in zelfde regio lokaal
o Heeft invloed op andere dichtbijgelegen neuronen
b) Patroon van dendritische boom
= Kan de dendritische boom duidelijk onderscheiden worden van de axon?
= bevatten grote hoeveelheid oppervlakte om synaptische input te ontvangen
Piramidale vorm
o Duidelijk onderscheid tussen dendrieten en axon
Radiale vorm
o Geen duidelijk onderscheid dendrieten en axon
o Stervormige cellen
o Kunnen spiny of aspiny zijn
Spines zijn kleine afscheidingen in de dendritische boom
Spines bevatten een hogere concentratie calcium dat belangrijk is voor de opwekking van een
potentiaal en eventuele geometrische veranderingen
c) Aantal processen
= De hoeveelheid uitlopers de neuronen bevatten
Unipolair
o 1 proces
o Signaal wordt enkel doorgegeven en niet verwerkt
Bipolair
o 2 processen
o Beperkte verwerking van signaal
Multipolair
o Veel processen
o Veel synaptische input die wordt verwerkt
Ruimtelijke en tijdelijke sommatie van input signalen (Linkse foto)
(Structuur van een neuron tekenen om de twee delen aan te duiden)
De soma of het cellichaam bevat de nucleus met het DNA. Het initiële axon segment (ias) is de plaats waar er
integratie is van de input van de neuronen ontvangen van de dendrieten. Het bevat geen myeline en er wordt beslist
of er een AP wordt gevormd dat wordt doorgegeven aan het aanliggende axon.
De soma en ias ontvangen hun signalen in de vorm van membraanspanningsveranderingen (Vm) meestal van de
dendrieten. Er zal geen actiepotentiaal gevormd worden wanneer Vm de treshold niet kan bereiken. De treshold voor
een AP in de soma is 30mV boven de rustpotentiaal en de ias is 10mV boven de rustpotentiaal.
Spatiale summatie van de input signalen is het fenomeen waarbij verschillende excitatorische postsynapische
potentialen (EPSP) van verschillende dendrieten aankomen en combineren waardoor de depolariserende threshold
, waarde wel wordt gehaald en er een AP kan gevormd worden. Hoe meer EPSP er tegelijk toekomen van verschillende
dendrieten, hoe hoger de Vm zal zijn.
Temporale summatie van de input signalen is het fenomeen waarbij de EPSPs snel achter elkaar aankomen. De eerste
EPSP is nog niet volledig verdwenen wanneer er een tweede EPSP zijn amplitude toevoegt aan de overgebleven
amplitude van de eerste. Hierdoor zal de threshold bereikt worden en een AP gevormd kunnen worden.
Doordat de threshold waarde zo laag is in ias, zullen de meeste AP hier geïnitieerd worden.
AP-vuur frequentie (Rechterfoto)
Deze frequentie kan gemoduleerd worden onder invloed van een lang aanhoudende stimulus. De snelheid van het
achterelkaar afvuren van AP is afhankelijk van de refractaire periode. Dit is de periode tussen twee AP waar het heel
moeilijk (relatief) of onmogelijk (absoluut) is om een AP op te wekken. Ik zal hier 3 AP-vuur-frequentie-patronen
bespreken.
a) Geen adaptatie
Als er 1 Natrium en 1 Kalium kanaal aanwezig is, is er geen modulatie. Deze neuronen blijven repetitief AP vuren
zolang de Vm boven de threshold waarde gelegen is om er te genereren.
b) Sterke adaptatie
Neuronen met sterke adaptatie hebben een afwijkend vuurpatroon. Eerst snel enkele AP (burst) die na een periode in
aantal verminderen en uiteindelijk stoppen. De refractaire periode zal aangepast worden. Meer dan 2 typen kanalen
zijn hiervoor nodig. Het 3e type is een traag activerend kalium kanaal. Bij elke AP zal dit traag K-kanaal geactiveerd
worden en over de tijd zal de kalium stroom gradueel toenemen in amplitude en de refractaire periode zal dus ook
gradueel toenemen waardoor dit vuurpatroon gevormd wordt.
c) Ritmische bursts
Dit vuurpatroon is gedreven door calcium oscillatie waardoor de Vm tijdelijk boven de drempelwaarde komt en een AP
gevormd wordt. Het oscilleert dus nadien komen we terug onder de drempelwaarde waardoor de AP stoppen met
vuren en dit wordt dan herhaalt.
1) Geef de basisclassificatie van neuronen en bespreek ruimtelijke en tijdelijke sommatie van input signalen en
AP-vuur frequentie ter hoogte van soma/ axon initieel segment.
Classificatie neuronen
De neuronen kunnen worden geclassificeerd worden in groepen onder 3 criteria:
a) Afstand van axonale projectie
= de afstand die de neuronen moeten overbruggen
Projecterende of principale neuron
o Kan verschillende hersenregio´s aansturen en overbruggen
Interneuron
o Blijft in zelfde regio lokaal
o Heeft invloed op andere dichtbijgelegen neuronen
b) Patroon van dendritische boom
= Kan de dendritische boom duidelijk onderscheiden worden van de axon?
= bevatten grote hoeveelheid oppervlakte om synaptische input te ontvangen
Piramidale vorm
o Duidelijk onderscheid tussen dendrieten en axon
Radiale vorm
o Geen duidelijk onderscheid dendrieten en axon
o Stervormige cellen
o Kunnen spiny of aspiny zijn
Spines zijn kleine afscheidingen in de dendritische boom
Spines bevatten een hogere concentratie calcium dat belangrijk is voor de opwekking van een
potentiaal en eventuele geometrische veranderingen
c) Aantal processen
= De hoeveelheid uitlopers de neuronen bevatten
Unipolair
o 1 proces
o Signaal wordt enkel doorgegeven en niet verwerkt
Bipolair
o 2 processen
o Beperkte verwerking van signaal
Multipolair
o Veel processen
o Veel synaptische input die wordt verwerkt
Ruimtelijke en tijdelijke sommatie van input signalen (Linkse foto)
(Structuur van een neuron tekenen om de twee delen aan te duiden)
De soma of het cellichaam bevat de nucleus met het DNA. Het initiële axon segment (ias) is de plaats waar er
integratie is van de input van de neuronen ontvangen van de dendrieten. Het bevat geen myeline en er wordt beslist
of er een AP wordt gevormd dat wordt doorgegeven aan het aanliggende axon.
De soma en ias ontvangen hun signalen in de vorm van membraanspanningsveranderingen (Vm) meestal van de
dendrieten. Er zal geen actiepotentiaal gevormd worden wanneer Vm de treshold niet kan bereiken. De treshold voor
een AP in de soma is 30mV boven de rustpotentiaal en de ias is 10mV boven de rustpotentiaal.
Spatiale summatie van de input signalen is het fenomeen waarbij verschillende excitatorische postsynapische
potentialen (EPSP) van verschillende dendrieten aankomen en combineren waardoor de depolariserende threshold
, waarde wel wordt gehaald en er een AP kan gevormd worden. Hoe meer EPSP er tegelijk toekomen van verschillende
dendrieten, hoe hoger de Vm zal zijn.
Temporale summatie van de input signalen is het fenomeen waarbij de EPSPs snel achter elkaar aankomen. De eerste
EPSP is nog niet volledig verdwenen wanneer er een tweede EPSP zijn amplitude toevoegt aan de overgebleven
amplitude van de eerste. Hierdoor zal de threshold bereikt worden en een AP gevormd kunnen worden.
Doordat de threshold waarde zo laag is in ias, zullen de meeste AP hier geïnitieerd worden.
AP-vuur frequentie (Rechterfoto)
Deze frequentie kan gemoduleerd worden onder invloed van een lang aanhoudende stimulus. De snelheid van het
achterelkaar afvuren van AP is afhankelijk van de refractaire periode. Dit is de periode tussen twee AP waar het heel
moeilijk (relatief) of onmogelijk (absoluut) is om een AP op te wekken. Ik zal hier 3 AP-vuur-frequentie-patronen
bespreken.
a) Geen adaptatie
Als er 1 Natrium en 1 Kalium kanaal aanwezig is, is er geen modulatie. Deze neuronen blijven repetitief AP vuren
zolang de Vm boven de threshold waarde gelegen is om er te genereren.
b) Sterke adaptatie
Neuronen met sterke adaptatie hebben een afwijkend vuurpatroon. Eerst snel enkele AP (burst) die na een periode in
aantal verminderen en uiteindelijk stoppen. De refractaire periode zal aangepast worden. Meer dan 2 typen kanalen
zijn hiervoor nodig. Het 3e type is een traag activerend kalium kanaal. Bij elke AP zal dit traag K-kanaal geactiveerd
worden en over de tijd zal de kalium stroom gradueel toenemen in amplitude en de refractaire periode zal dus ook
gradueel toenemen waardoor dit vuurpatroon gevormd wordt.
c) Ritmische bursts
Dit vuurpatroon is gedreven door calcium oscillatie waardoor de Vm tijdelijk boven de drempelwaarde komt en een AP
gevormd wordt. Het oscilleert dus nadien komen we terug onder de drempelwaarde waardoor de AP stoppen met
vuren en dit wordt dan herhaalt.
