Studievragen Deeltoets 2 Hersenen & Gedrag
1 Wat is een endogeen circadiaan ritme? Noem minstens 3 psychologische of fysiologische
processen die zo’n ritme volgen.
Endogeen betekent 'gegenereerd van binnenuit'. Circadiaans komt van het Latijnse woord 'circum',
wat ongeveer betekent. En 'diaans' staat voor dag. Het endogeen circadiaans ritme is dus een
gegenereerd 24 uurs ritme van binnenuit je lichaam.
Menselijke emoties worden ook gevolgd door dit ritme, zo blijkt uit onderzoek dat mensen bij het
opstaan een positieve mood hebben en bij het slapengaan hier een daling van is. Ook eetlust gaat
adhv het ciradiaanse ritme, zo ook urineren en hormoonafgifte.
2 Zie figuur 8.1. Geef met 2 verticale lijnen aan waar een circadiane cyclus begint en waar die
eindigt. Hoe lang is die periode ongeveer in uren? Is dat vergelijkbaar met de endogene circadiane
cyclus van mensen?
In principe duurt de circadiaanse cyclys 24 uur, dus is vergelijkbaar met het endogene circadiaanse
ritme van mensen. Deze kan maar een klein beetje bijgesteld worden, grote afwijkingen van het 24-
uurs schema gaan niet makkelijk. Wel passen we ons interne ritme elke dag een beetje aan om bij
het ritme van de wereld te passen.
3 Wat is de belangrijkste ‘Zeitgeber’ om het endogene circadiane ritme in een 24-uurs keurslijf te
dwingen?
Licht. Een zeitgeber is een stimulus die het circadiaanse ritme kan resetten.
4 Wat gebeurt er als:
-je in de winter werkt in een poolstreek?
Wanneer je in de winter in een poolstreek werkt, bivoorbeeld op Antarctica waar het dan
voortdurend donker is, zal je steeds verder afdrijven van je circadiaanse ritme. Je mist dan namelijk
de belangrijkste zeitgeber licht.
-de zomertijd ingaat en de externe klokken een uur vooruitgezet worden?
Waar mensen last van kunnen hebben wanneer de zomertijd ingaat en de externe klok een uur
vooruit gezet wordt, is dat wanneer ze de volgende dag wakker worden om 7u hun interne klok zegt
dat het 6u is en ze zich de rest van de dag slecht uitgerust voelen. Het hieraan aanpassen is vooral
moeilijk voor mensen die al een slaaptekort hadden op dat moment.
-je van het westen naar het oosten verhuist?
Wanneer je van het westen naar het oosten verhuist, betekent dat dat de zon daar eerder opkomt.
Hierdoor is het middenpunt van je slaap (uitgerekend aan de hand van wanneer je het liefst gaat
slapen en wanneer je het lieft wakker wordt, het midden daarvan), eerder dan wanneer je in het
westen zou wonen, waar de zon later opkomt.
-als je blind bent?
,Blinde mensen hebben uiteraard niks aan de belangrijkste zeitgeber licht. In plaats daarvan zetten zij
hun circadiaanse ritme aan de hand van geluid, licht, temperatuur, maaltijden en activiteit. Maar
blinde mensen die niet gevoelig genoeg zijn voor deze secundaire zeitgebers ontwikkelen een
circadiaans ritme dat iets langer is dan 24 uur. Wanneer hun cyclus samenloopt met de klok is alles
goed, maar wanneer deze los van elkaar gaan lopen, is er kans op last krijgen van insomnia. Meer
dan de helft van blinde mensen rapporteert frequente slaapproblemen.
5 Na een trans-Atlantische vlucht waarbij 5 of meer tijdzones worden gepasseerd, kost het meer
tijd om te herstellen (bijv. Van slaap- of concentratieproblemen) na een oostwaartse vlucht dan na
een westwaartse vlucht. Hoe komt dat? Gebruik de termen ‘phase-delay’ en ‘phase-advance’.
De meeste mensen kunnen makkelijker aanpassen wanneer ze naar het westen vliegen dan wanneer
ze naar het oosten vliegen. Dit komt door wanneer je naar het westen vliegt, er sprake is van phase-
delay. Dat wil zeggen dat je 's avonds langer wakker blijft en 's morgens later opstaat. Moeilijker is
phase-advance, wanneer je richting het oosten gaat, waarbij je eerder naar bed moet en eerder op
moet staan.
6 Stewardessen die veel trans-Atlantische vluchten maken hebben relatief veel last van
geheugenproblemen. Hoe zou dit kunnen komen?
Dit zou kunnen komen doordat het aanpassen aan een jet lag stressvol is voor het lichaam. Er is dan
een verhoogde cortisol voor een langere tijd, dit beschadigd neuronen in de hippocampus, het
gebied in de hersenen van het geheugen.
7 Wat is een nadelig effect van nachtdienst en wat zou je er aan kunnen doen (gegeven de
noodzaak van nachtdienst)?
Nadelig effect van nachtdiensten is dat wanneer mensen daardoor 's ochtends of in de vroege
middag moeten slapen, ze korter slapen (ook als ze al langer op zijn). Mensen die al lang
nachtdiensten draaien presteren slechter op cognitieve tests, ook passen ze zich nooit volledig aan
aan hun nachtdienst ritme. Ze blijven zich vaak slap voelen tijdens een nachtdienst, slapen overdag
slecht en hun lichaamstemperatuur blijft een piek geven wanneer ze overdag moeten slapen, ipv 's
nachts wanneer ze dan moeten werken.
8 Wat is de relatie tussen ‘biologische klok’, ‘circadiaan ritme’ en de suprachiasmatische nucleus
(SCN)?
Het lichaam heeft een biologische klok, een eigen ritme dat het brein produceert. De biologische
klok is ongevoelig van de meeste vormen van tussenkomende storingen. De belangrijkste aandrijver
van het ritme van slaap en lichaamstemperatuur is de suprachiasmatische nucleus, onderdeel van de
hypothalamus. Bij schade aan de SCN zal het lichaamsritme onberekenbaar worden. De SCN
genereert zelf circadiaanse ritmes op een manier die door genen gecontroleerd is. Wanneer de
neuronen van het SCN losgekoppeld worden van het brein, blijven ze nog steeds een circadiaans
ritme van actiepotentialen creëren.
9 In welk mate en op welke manier zijn neuronen in de SCN wat betreft de hoeveelheid
actiepotentialen die ze produceren afhankelijk van verbindingen met de rest van het brein en
lichaam?
, Wanneer de neuronen van de SCN losgekoppeld worden, blijven ze nog steeds een circadiaans ritme
aanhouden van actiepotentialen. Zelfs een enkele geïsoleerde SCN cel kan een circadiaans ritme
onderhouden, al zorgt interactie tussen cellen er uiteindelijk wel voor dat het ritme accurater wordt.
10 Gegeven 8.1.9, wat is de genetische basis van de SCN-activiteit? Gebruik de termen gen,
(m)RNA, eiwit, en beschrijf de rol van licht.
De SCN zit boven het optische chiasme. Een kleine vertakking van de optische zenuw, het
retinohypothalamische pad, wijzigt de instellingen van de SCN. Meerdere genen zijn
verantwoordelijk voor het produceren van een circadiaans ritme, namelijk de eiwitten TIM en PER.
Deze twee eiwitten bevorderen slaap en inactiviteit. In de ochtend is de boodschapper RNA
verantwoordelijk voor het produceren van TIM en PER en dit begint in lage concentraties. Wanneer
de concentraties verhogen, worden er genen geinhibeerd die de boodschapper RNA moleculen
maken. ’s Avonds zijn TIM en PER concentraties dus hoog, maar de RNA zullen deze dan weer
verlagen. De volgende ochtend zijn de PER en TIM concentraties laag en dan gaat de cyclus weer
opnieuw beginnen. Deze feedback cyclus duurt ongeveer 24 uur, zo wordt er een circadiaans ritme
gecreëerd die er zelfs is wanneer de omgeving veranderd.
11 Welke verbinding vanuit de SCN is vervolgens heel belangrijk voor het slaap-waak-ritme? Wat
gebeurt er als gevolg van actiepotentialen over die verbinding, en met wat voor regelmaat?
De SCN reguleert slaap en waak door activiteitslevels in andere gebieden te controleren, zoals in de
pineal gland. Deze laat het hormoon melatonine vrij, dit is een chemische stof die vooral ’s avonds
afgegeven wordt. Bij dagdieren zoals mensen zorgt het voor slaperigheid. De afgifte van melatonine
wordt verhoogd rond 2-3 uur voor bedtijd.
1 Men onderscheidt lichte slaap (stadium 1 en 2), diepe slaap (stadium 3 en 4), en REM-slaap.
Beschrijf globaal de onderscheidende karakteristieken van het EEG in relatie tot deze stadia.
Stadium 1: beginperiode van slaap. De EEG heeft voornamelijk onregelmatige, puntige, lage
spanningsgolven. De breinactiviteit is lager dan in een rustige wakkere staat, maar meer dan in
andere slaapstadia.
Stadium 2: twee karakteristieken van dit stadium zijn K-complexen(scherpe golven die geassocieerd
worden met tijdelijke inhibitie van neuronal firing) en sleep spindles (uitspatting van 12-14 herz
golven die tenminste een halve seconde duurt). Sleep spindles komen voort uit trillende interacties
tussen cellen in de thalamus en de cortex.
Stadium 3: Slow wave sleep. De hartslag, ademhalingssnelheid en breinactiviteit verlagen. Hoge
amplitude golven worden normalen, minder slow waves dan in stage 4.
Stadium 4: Slow wave sleep. Hartslag, ademhalingssnelheid en breinactiviteit verlagen, hoge
amplitude golven zijn normalen. Meer slow waves dan in stage 3.
REM slaap (of paradoxale slaap): Rapid eye movement sleep. Ook wel paradoxale slaap, want
betekent ‘zichzelf tegensprekend’. Tijdens deze slaap laat de EEG onregelmatige, lage voltage snelle
golven zien die laten zien dat er verhoogde neuronale activiteit is. REM slaap is dus licht en gelijk aan
stage 1 behalve de oogbewegingen. Spieren die met postuur te maken hebben zijn wel meer relaxed
tijdens REM slaap dan in andere stadia, daarom is REM diepe slaap.
2 In welk stadium worden de meeste oogbewegingen gemaakt? In welk de meeste
lichaamsbewegingen? En in welk stadium worden bij het wakker worden de meeste dromen
gerapporteerd?
1 Wat is een endogeen circadiaan ritme? Noem minstens 3 psychologische of fysiologische
processen die zo’n ritme volgen.
Endogeen betekent 'gegenereerd van binnenuit'. Circadiaans komt van het Latijnse woord 'circum',
wat ongeveer betekent. En 'diaans' staat voor dag. Het endogeen circadiaans ritme is dus een
gegenereerd 24 uurs ritme van binnenuit je lichaam.
Menselijke emoties worden ook gevolgd door dit ritme, zo blijkt uit onderzoek dat mensen bij het
opstaan een positieve mood hebben en bij het slapengaan hier een daling van is. Ook eetlust gaat
adhv het ciradiaanse ritme, zo ook urineren en hormoonafgifte.
2 Zie figuur 8.1. Geef met 2 verticale lijnen aan waar een circadiane cyclus begint en waar die
eindigt. Hoe lang is die periode ongeveer in uren? Is dat vergelijkbaar met de endogene circadiane
cyclus van mensen?
In principe duurt de circadiaanse cyclys 24 uur, dus is vergelijkbaar met het endogene circadiaanse
ritme van mensen. Deze kan maar een klein beetje bijgesteld worden, grote afwijkingen van het 24-
uurs schema gaan niet makkelijk. Wel passen we ons interne ritme elke dag een beetje aan om bij
het ritme van de wereld te passen.
3 Wat is de belangrijkste ‘Zeitgeber’ om het endogene circadiane ritme in een 24-uurs keurslijf te
dwingen?
Licht. Een zeitgeber is een stimulus die het circadiaanse ritme kan resetten.
4 Wat gebeurt er als:
-je in de winter werkt in een poolstreek?
Wanneer je in de winter in een poolstreek werkt, bivoorbeeld op Antarctica waar het dan
voortdurend donker is, zal je steeds verder afdrijven van je circadiaanse ritme. Je mist dan namelijk
de belangrijkste zeitgeber licht.
-de zomertijd ingaat en de externe klokken een uur vooruitgezet worden?
Waar mensen last van kunnen hebben wanneer de zomertijd ingaat en de externe klok een uur
vooruit gezet wordt, is dat wanneer ze de volgende dag wakker worden om 7u hun interne klok zegt
dat het 6u is en ze zich de rest van de dag slecht uitgerust voelen. Het hieraan aanpassen is vooral
moeilijk voor mensen die al een slaaptekort hadden op dat moment.
-je van het westen naar het oosten verhuist?
Wanneer je van het westen naar het oosten verhuist, betekent dat dat de zon daar eerder opkomt.
Hierdoor is het middenpunt van je slaap (uitgerekend aan de hand van wanneer je het liefst gaat
slapen en wanneer je het lieft wakker wordt, het midden daarvan), eerder dan wanneer je in het
westen zou wonen, waar de zon later opkomt.
-als je blind bent?
,Blinde mensen hebben uiteraard niks aan de belangrijkste zeitgeber licht. In plaats daarvan zetten zij
hun circadiaanse ritme aan de hand van geluid, licht, temperatuur, maaltijden en activiteit. Maar
blinde mensen die niet gevoelig genoeg zijn voor deze secundaire zeitgebers ontwikkelen een
circadiaans ritme dat iets langer is dan 24 uur. Wanneer hun cyclus samenloopt met de klok is alles
goed, maar wanneer deze los van elkaar gaan lopen, is er kans op last krijgen van insomnia. Meer
dan de helft van blinde mensen rapporteert frequente slaapproblemen.
5 Na een trans-Atlantische vlucht waarbij 5 of meer tijdzones worden gepasseerd, kost het meer
tijd om te herstellen (bijv. Van slaap- of concentratieproblemen) na een oostwaartse vlucht dan na
een westwaartse vlucht. Hoe komt dat? Gebruik de termen ‘phase-delay’ en ‘phase-advance’.
De meeste mensen kunnen makkelijker aanpassen wanneer ze naar het westen vliegen dan wanneer
ze naar het oosten vliegen. Dit komt door wanneer je naar het westen vliegt, er sprake is van phase-
delay. Dat wil zeggen dat je 's avonds langer wakker blijft en 's morgens later opstaat. Moeilijker is
phase-advance, wanneer je richting het oosten gaat, waarbij je eerder naar bed moet en eerder op
moet staan.
6 Stewardessen die veel trans-Atlantische vluchten maken hebben relatief veel last van
geheugenproblemen. Hoe zou dit kunnen komen?
Dit zou kunnen komen doordat het aanpassen aan een jet lag stressvol is voor het lichaam. Er is dan
een verhoogde cortisol voor een langere tijd, dit beschadigd neuronen in de hippocampus, het
gebied in de hersenen van het geheugen.
7 Wat is een nadelig effect van nachtdienst en wat zou je er aan kunnen doen (gegeven de
noodzaak van nachtdienst)?
Nadelig effect van nachtdiensten is dat wanneer mensen daardoor 's ochtends of in de vroege
middag moeten slapen, ze korter slapen (ook als ze al langer op zijn). Mensen die al lang
nachtdiensten draaien presteren slechter op cognitieve tests, ook passen ze zich nooit volledig aan
aan hun nachtdienst ritme. Ze blijven zich vaak slap voelen tijdens een nachtdienst, slapen overdag
slecht en hun lichaamstemperatuur blijft een piek geven wanneer ze overdag moeten slapen, ipv 's
nachts wanneer ze dan moeten werken.
8 Wat is de relatie tussen ‘biologische klok’, ‘circadiaan ritme’ en de suprachiasmatische nucleus
(SCN)?
Het lichaam heeft een biologische klok, een eigen ritme dat het brein produceert. De biologische
klok is ongevoelig van de meeste vormen van tussenkomende storingen. De belangrijkste aandrijver
van het ritme van slaap en lichaamstemperatuur is de suprachiasmatische nucleus, onderdeel van de
hypothalamus. Bij schade aan de SCN zal het lichaamsritme onberekenbaar worden. De SCN
genereert zelf circadiaanse ritmes op een manier die door genen gecontroleerd is. Wanneer de
neuronen van het SCN losgekoppeld worden van het brein, blijven ze nog steeds een circadiaans
ritme van actiepotentialen creëren.
9 In welk mate en op welke manier zijn neuronen in de SCN wat betreft de hoeveelheid
actiepotentialen die ze produceren afhankelijk van verbindingen met de rest van het brein en
lichaam?
, Wanneer de neuronen van de SCN losgekoppeld worden, blijven ze nog steeds een circadiaans ritme
aanhouden van actiepotentialen. Zelfs een enkele geïsoleerde SCN cel kan een circadiaans ritme
onderhouden, al zorgt interactie tussen cellen er uiteindelijk wel voor dat het ritme accurater wordt.
10 Gegeven 8.1.9, wat is de genetische basis van de SCN-activiteit? Gebruik de termen gen,
(m)RNA, eiwit, en beschrijf de rol van licht.
De SCN zit boven het optische chiasme. Een kleine vertakking van de optische zenuw, het
retinohypothalamische pad, wijzigt de instellingen van de SCN. Meerdere genen zijn
verantwoordelijk voor het produceren van een circadiaans ritme, namelijk de eiwitten TIM en PER.
Deze twee eiwitten bevorderen slaap en inactiviteit. In de ochtend is de boodschapper RNA
verantwoordelijk voor het produceren van TIM en PER en dit begint in lage concentraties. Wanneer
de concentraties verhogen, worden er genen geinhibeerd die de boodschapper RNA moleculen
maken. ’s Avonds zijn TIM en PER concentraties dus hoog, maar de RNA zullen deze dan weer
verlagen. De volgende ochtend zijn de PER en TIM concentraties laag en dan gaat de cyclus weer
opnieuw beginnen. Deze feedback cyclus duurt ongeveer 24 uur, zo wordt er een circadiaans ritme
gecreëerd die er zelfs is wanneer de omgeving veranderd.
11 Welke verbinding vanuit de SCN is vervolgens heel belangrijk voor het slaap-waak-ritme? Wat
gebeurt er als gevolg van actiepotentialen over die verbinding, en met wat voor regelmaat?
De SCN reguleert slaap en waak door activiteitslevels in andere gebieden te controleren, zoals in de
pineal gland. Deze laat het hormoon melatonine vrij, dit is een chemische stof die vooral ’s avonds
afgegeven wordt. Bij dagdieren zoals mensen zorgt het voor slaperigheid. De afgifte van melatonine
wordt verhoogd rond 2-3 uur voor bedtijd.
1 Men onderscheidt lichte slaap (stadium 1 en 2), diepe slaap (stadium 3 en 4), en REM-slaap.
Beschrijf globaal de onderscheidende karakteristieken van het EEG in relatie tot deze stadia.
Stadium 1: beginperiode van slaap. De EEG heeft voornamelijk onregelmatige, puntige, lage
spanningsgolven. De breinactiviteit is lager dan in een rustige wakkere staat, maar meer dan in
andere slaapstadia.
Stadium 2: twee karakteristieken van dit stadium zijn K-complexen(scherpe golven die geassocieerd
worden met tijdelijke inhibitie van neuronal firing) en sleep spindles (uitspatting van 12-14 herz
golven die tenminste een halve seconde duurt). Sleep spindles komen voort uit trillende interacties
tussen cellen in de thalamus en de cortex.
Stadium 3: Slow wave sleep. De hartslag, ademhalingssnelheid en breinactiviteit verlagen. Hoge
amplitude golven worden normalen, minder slow waves dan in stage 4.
Stadium 4: Slow wave sleep. Hartslag, ademhalingssnelheid en breinactiviteit verlagen, hoge
amplitude golven zijn normalen. Meer slow waves dan in stage 3.
REM slaap (of paradoxale slaap): Rapid eye movement sleep. Ook wel paradoxale slaap, want
betekent ‘zichzelf tegensprekend’. Tijdens deze slaap laat de EEG onregelmatige, lage voltage snelle
golven zien die laten zien dat er verhoogde neuronale activiteit is. REM slaap is dus licht en gelijk aan
stage 1 behalve de oogbewegingen. Spieren die met postuur te maken hebben zijn wel meer relaxed
tijdens REM slaap dan in andere stadia, daarom is REM diepe slaap.
2 In welk stadium worden de meeste oogbewegingen gemaakt? In welk de meeste
lichaamsbewegingen? En in welk stadium worden bij het wakker worden de meeste dromen
gerapporteerd?
