Task 1. The brain
Superieur = boven
Inferieur = onder
Lateraal = buiten
Mediaal = binnen
Anterieur = voor
Posterieur = achter
Dorsaal = richting rug
Ventraal = richting de buik
Caudaal = richting de staart
Rostraal = voorzijde
Een MRI-scan is gebaseerd op de magnetische eigenschappen van waterstofkernen. Een
waterstofkern kun je opvatten als een soort magneetje. In een MRI-apparaat wordt een
sterk magnetisch veld aangelegd. De waterstofkernen richten zich daarbij evenwijdig aan
het veld. Dat kan in de richting zijn van dit magnetisch veld maar ook in de tegengestelde
richting. Is een kern tegengesteld gericht aan het magnetisch veld, dan heeft het meer
energie dan een kern die in dezelfde richting als het magnetisch veld is gericht.
Met een MRI-scan ligt de patiënt in een “tunnel”. De belangrijkste onderdelen zijn:
• Een holle cilindrische elektromagneet die zorgt voor een sterk magnetisch veld dat
overal in de tunnel even groot is
• Zendspoelen die fotonen uitzenden met een frequentie van ongeveer 50 MHz
• Ontvangstspoelen die de door het lichaam uitgezonden fotonen registreren. Meestal
kan een spoel zowel uitzenden als ontvangen.
Probleemstelling
Wat is de anatomie van de hersenen en hoe kan deze in kaart gebracht worden?
Leerdoelen
Wat is de anatomie van de hersenen?
Kalat – Biological Psychologie. Chapter 1
Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen, neuronen en glia. Neuronen ontvangen
informatie en verzenden deze naar andere cellen. Glia heeft vele functies. Het volwassen
menselijk brein bevat gemiddeld ongeveer 86 miljard neuronen. Het exacte aantal varieert
van persoon tot persoon.
Cellen
Het oppervlak van een cel is het membraan (of plasmamembraan), een structuur die de
binnenkant van de cel scheidt van de buitenomgeving. Alle cellen hebben een kern
(nucleus), de structuur die de chromosomen bevat. Een mitochondrion is de structuur die
metabolische activiteiten uitvoert en de energie levert die de cel voor alle activiteiten
gebruikt. Mensen van wie de mitochondriën minder actief zijn dan normaal, zijn vatbaar
voor depressies en pijn. Gemuteerde mitochondriale genen zijn een mogelijke oorzaak van
autisme. Ribosomen zijn de plaatsen in een cel die nieuwe eiwitmoleculen synthetiseren.
,Eiwitten leveren bouwstoffen voor de cel en vergemakkelijken chemische reacties. Sommige
ribosomen zweven vrij in de cel, maar andere zijn bevestigd aan het endoplasmatisch
reticulum, een netwerk van dunne buizen die nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar andere
locaties transporteren.
Neuron
In tegenstelling tot de meeste andere lichaamscellen hebben neuronen lange vertakkingen.
Alle neuronen bevatten een soma (cellichaam), en de meeste hebben ook dendrieten, een
axon en presynaptische terminals. Een motorneuron, met zijn soma in het ruggenmerg,
ontvangt excitatie door zijn dendrieten en geleidt impulsen langs zijn axon naar een spier.
Een sensorisch neuron is aan de ene kant gespecialiseerd om zeer gevoelig te zijn voor een
bepaald type stimulatie, zoals licht, geluid of aanraking.
Het sensorische neuron in figuur 1.5 geleidt aanraakinformatie van de huid naar het
ruggenmerg. Kleine vertakkingen leiden rechtstreeks van de receptoren naar het axon, en de
soma van de cel bevindt zich op een klein steeltje van de hoofdstam.
Dendrieten zijn vertakkende fibers die aan hun uiteinden smaller worden. Het oppervlak van
de dendriet is bedekt met gespecialiseerde synaptische receptoren, waarbij de dendriet
informatie ontvangt van andere neuronen. Hoe groter het oppervlak van een dendriet, hoe
meer informatie het kan ontvangen. Veel dendrieten bevatten dendritic spines, korte
uitgroeiingen die het beschikbare oppervlak voor synapsen vergroten.
Het cellichaam, of soma, bevat de kern, ribosomen en mitochondriën. Het meeste
metabolische werk van een neuron vindt hier plaats. In veel neuronen is het cellichaam
(zoals de dendrieten) bedekt met synapsen op het oppervlak.
,Het axon is een dunne fiber met constante diameter. Het axon brengt een impuls over naar
andere neuronen, een orgaan of een spier. Axons kunnen meer dan een meter lang zijn. Veel
axonen van gewervelde dieren zijn bedekt met een isolerend materiaal dat een
myelineschede (myelin sheath) wordt genoemd met onderbrekingen die bekend staan als
knopen van Ranvier. Ongewervelde axons hebben geen myelineschede. Hoewel een neuron
veel dendrieten kan hebben, kan het slechts één axon hebben, maar het axon kan
vertakkingen hebben. Het einde van elke vertakking heeft een zwelling, een presynaptic
terminal genoemd, ook bekend als een end bulb of bouton. Op dat punt geeft het axon
chemicaliën vrij die door de kruising tussen dat
neuron en een andere cel gaan. Een afferent axon
brengt informatie in een structuur; een efferent
axon voert informatie weg van een structuur. Elk
sensorisch neuron is een afferent op de rest van
het zenuwstelsel, en elk motorneuron is een
efferent van het zenuwstelsel. Binnen het
zenuwstelsel is een bepaald neuron een efferent
van de ene structuur en een afferent naar de
andere. Als de dendrieten en het axon van een cel
volledig in een enkele structuur zitten, is de cel een
interneuron of intrinsic neuron van die structuur.
Neuronen variëren enorm in grootte, vorm en functie. De vorm van een neuron bepaalt zijn
verbindingen met andere cellen en bepaalt daarmee zijn functie.
Glia
Glia (of neuroglia), de andere componenten van het zenuwstelsel, vervullen vele functies.
Het aantal glia en neuronen is bijna gelijk. De hersenen hebben verschillende soorten glia.
De stervormige astrocyten wikkelen zich om de synapsen van functioneel gerelateerde
axonen. Door een verbinding tussen neuronen te omringen, beschermt een astrocyt deze
tegen chemicaliën die in de omgeving circuleren. Door de ionen en transmitters die door
axonen vrijkomen op te nemen en vervolgens weer los te laten, helpt een astrocyt ook nauw
verwante neuronen te synchroniseren, waardoor hun axonen berichten in golven kunnen
verzenden. Astrocyten zijn daarom belangrijk voor het
genereren van ritmes, zoals het ademritme. Astrocyten
verwijden de bloedvaten om meer voedingsstoffen in
hersengebieden te brengen die verhoogde activiteit
hebben. Volgens een populaire hypothese die bekend staat
als de tripartite synapse, geeft de punt van een axon
chemicaliën af die ervoor zorgen dat de naburige
astrocyten zelf chemicaliën afgeven, waardoor het bericht
naar het volgende neuron wordt vergroot of gewijzigd.
, Kleine cellen genaamd
microglia werken als
onderdeel van het
immuunsysteem en
verwijderen virussen en
schimmels uit de hersenen.
Ze verspreiden zich na
hersenbeschadiging en
verwijderen dode of
beschadigde neuronen. Ze
dragen ook bij aan het leren
door de zwakste synapsen te
verwijderen. Oligodendrocyten in de hersenen en het ruggenmerg en Schwann-cellen in de
periferie van het lichaam bouwen de myelinescheden op, die bepaalde axonen van
gewervelde dieren omringen en isoleren. Ze leveren ook een axon met voedingsstoffen die
nodig zijn voor een goede werking. Radial glia begeleiden de migratie van neuronen en hun
axonen en dendrieten tijdens de embryonale ontwikkeling. Wanneer de embryologische
ontwikkeling is voltooid, differentiëren de meeste radial glia in neuronen en een kleiner
aantal in astrocyten en oligodendrocyten.
Superieur = boven
Inferieur = onder
Lateraal = buiten
Mediaal = binnen
Anterieur = voor
Posterieur = achter
Dorsaal = richting rug
Ventraal = richting de buik
Caudaal = richting de staart
Rostraal = voorzijde
Een MRI-scan is gebaseerd op de magnetische eigenschappen van waterstofkernen. Een
waterstofkern kun je opvatten als een soort magneetje. In een MRI-apparaat wordt een
sterk magnetisch veld aangelegd. De waterstofkernen richten zich daarbij evenwijdig aan
het veld. Dat kan in de richting zijn van dit magnetisch veld maar ook in de tegengestelde
richting. Is een kern tegengesteld gericht aan het magnetisch veld, dan heeft het meer
energie dan een kern die in dezelfde richting als het magnetisch veld is gericht.
Met een MRI-scan ligt de patiënt in een “tunnel”. De belangrijkste onderdelen zijn:
• Een holle cilindrische elektromagneet die zorgt voor een sterk magnetisch veld dat
overal in de tunnel even groot is
• Zendspoelen die fotonen uitzenden met een frequentie van ongeveer 50 MHz
• Ontvangstspoelen die de door het lichaam uitgezonden fotonen registreren. Meestal
kan een spoel zowel uitzenden als ontvangen.
Probleemstelling
Wat is de anatomie van de hersenen en hoe kan deze in kaart gebracht worden?
Leerdoelen
Wat is de anatomie van de hersenen?
Kalat – Biological Psychologie. Chapter 1
Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen, neuronen en glia. Neuronen ontvangen
informatie en verzenden deze naar andere cellen. Glia heeft vele functies. Het volwassen
menselijk brein bevat gemiddeld ongeveer 86 miljard neuronen. Het exacte aantal varieert
van persoon tot persoon.
Cellen
Het oppervlak van een cel is het membraan (of plasmamembraan), een structuur die de
binnenkant van de cel scheidt van de buitenomgeving. Alle cellen hebben een kern
(nucleus), de structuur die de chromosomen bevat. Een mitochondrion is de structuur die
metabolische activiteiten uitvoert en de energie levert die de cel voor alle activiteiten
gebruikt. Mensen van wie de mitochondriën minder actief zijn dan normaal, zijn vatbaar
voor depressies en pijn. Gemuteerde mitochondriale genen zijn een mogelijke oorzaak van
autisme. Ribosomen zijn de plaatsen in een cel die nieuwe eiwitmoleculen synthetiseren.
,Eiwitten leveren bouwstoffen voor de cel en vergemakkelijken chemische reacties. Sommige
ribosomen zweven vrij in de cel, maar andere zijn bevestigd aan het endoplasmatisch
reticulum, een netwerk van dunne buizen die nieuw gesynthetiseerde eiwitten naar andere
locaties transporteren.
Neuron
In tegenstelling tot de meeste andere lichaamscellen hebben neuronen lange vertakkingen.
Alle neuronen bevatten een soma (cellichaam), en de meeste hebben ook dendrieten, een
axon en presynaptische terminals. Een motorneuron, met zijn soma in het ruggenmerg,
ontvangt excitatie door zijn dendrieten en geleidt impulsen langs zijn axon naar een spier.
Een sensorisch neuron is aan de ene kant gespecialiseerd om zeer gevoelig te zijn voor een
bepaald type stimulatie, zoals licht, geluid of aanraking.
Het sensorische neuron in figuur 1.5 geleidt aanraakinformatie van de huid naar het
ruggenmerg. Kleine vertakkingen leiden rechtstreeks van de receptoren naar het axon, en de
soma van de cel bevindt zich op een klein steeltje van de hoofdstam.
Dendrieten zijn vertakkende fibers die aan hun uiteinden smaller worden. Het oppervlak van
de dendriet is bedekt met gespecialiseerde synaptische receptoren, waarbij de dendriet
informatie ontvangt van andere neuronen. Hoe groter het oppervlak van een dendriet, hoe
meer informatie het kan ontvangen. Veel dendrieten bevatten dendritic spines, korte
uitgroeiingen die het beschikbare oppervlak voor synapsen vergroten.
Het cellichaam, of soma, bevat de kern, ribosomen en mitochondriën. Het meeste
metabolische werk van een neuron vindt hier plaats. In veel neuronen is het cellichaam
(zoals de dendrieten) bedekt met synapsen op het oppervlak.
,Het axon is een dunne fiber met constante diameter. Het axon brengt een impuls over naar
andere neuronen, een orgaan of een spier. Axons kunnen meer dan een meter lang zijn. Veel
axonen van gewervelde dieren zijn bedekt met een isolerend materiaal dat een
myelineschede (myelin sheath) wordt genoemd met onderbrekingen die bekend staan als
knopen van Ranvier. Ongewervelde axons hebben geen myelineschede. Hoewel een neuron
veel dendrieten kan hebben, kan het slechts één axon hebben, maar het axon kan
vertakkingen hebben. Het einde van elke vertakking heeft een zwelling, een presynaptic
terminal genoemd, ook bekend als een end bulb of bouton. Op dat punt geeft het axon
chemicaliën vrij die door de kruising tussen dat
neuron en een andere cel gaan. Een afferent axon
brengt informatie in een structuur; een efferent
axon voert informatie weg van een structuur. Elk
sensorisch neuron is een afferent op de rest van
het zenuwstelsel, en elk motorneuron is een
efferent van het zenuwstelsel. Binnen het
zenuwstelsel is een bepaald neuron een efferent
van de ene structuur en een afferent naar de
andere. Als de dendrieten en het axon van een cel
volledig in een enkele structuur zitten, is de cel een
interneuron of intrinsic neuron van die structuur.
Neuronen variëren enorm in grootte, vorm en functie. De vorm van een neuron bepaalt zijn
verbindingen met andere cellen en bepaalt daarmee zijn functie.
Glia
Glia (of neuroglia), de andere componenten van het zenuwstelsel, vervullen vele functies.
Het aantal glia en neuronen is bijna gelijk. De hersenen hebben verschillende soorten glia.
De stervormige astrocyten wikkelen zich om de synapsen van functioneel gerelateerde
axonen. Door een verbinding tussen neuronen te omringen, beschermt een astrocyt deze
tegen chemicaliën die in de omgeving circuleren. Door de ionen en transmitters die door
axonen vrijkomen op te nemen en vervolgens weer los te laten, helpt een astrocyt ook nauw
verwante neuronen te synchroniseren, waardoor hun axonen berichten in golven kunnen
verzenden. Astrocyten zijn daarom belangrijk voor het
genereren van ritmes, zoals het ademritme. Astrocyten
verwijden de bloedvaten om meer voedingsstoffen in
hersengebieden te brengen die verhoogde activiteit
hebben. Volgens een populaire hypothese die bekend staat
als de tripartite synapse, geeft de punt van een axon
chemicaliën af die ervoor zorgen dat de naburige
astrocyten zelf chemicaliën afgeven, waardoor het bericht
naar het volgende neuron wordt vergroot of gewijzigd.
, Kleine cellen genaamd
microglia werken als
onderdeel van het
immuunsysteem en
verwijderen virussen en
schimmels uit de hersenen.
Ze verspreiden zich na
hersenbeschadiging en
verwijderen dode of
beschadigde neuronen. Ze
dragen ook bij aan het leren
door de zwakste synapsen te
verwijderen. Oligodendrocyten in de hersenen en het ruggenmerg en Schwann-cellen in de
periferie van het lichaam bouwen de myelinescheden op, die bepaalde axonen van
gewervelde dieren omringen en isoleren. Ze leveren ook een axon met voedingsstoffen die
nodig zijn voor een goede werking. Radial glia begeleiden de migratie van neuronen en hun
axonen en dendrieten tijdens de embryonale ontwikkeling. Wanneer de embryologische
ontwikkeling is voltooid, differentiëren de meeste radial glia in neuronen en een kleiner
aantal in astrocyten en oligodendrocyten.
