College 1
Cellen en informatieoverdracht
Communicatie
● Communiceren met de omgeving en onszelf in veiligheid brengen.
● Input → verwerking → output.
○ Zintuigen → blackbox → motoriek.
● Input en output:
○ Communicatie van de hersenen via het lichaam met de omgeving.
● Verwerking in de hersenen:
○ Hersencellen communiceren met elkaar.
Hersencellen
● Twee soorten hersencellen:
○ Neuronen (zenuwcellen).
○ Gliacellen (cellen met een ondersteunende functie).
Neuronen
● De neuron is een cel. Elke cel heeft bepaalde kenmerken:
○ Celmembraan met kanaaltjes/ poriën waardoor stoffen uitgewisseld kunnen
worden.
○ Celkern met genetisch materiaal.
○ Mitochondriën waarmee glucose wordt verbrand waardoor energie vrijkomt.
○ Ribosomen die eiwitten aanmaken (waar bijvoorbeeld haar of
neurotransmitters van worden gemaakt).
● Een neuron onderscheidt zichzelf van andere cellen door:
○ De vorm.
○ Dendrite: de antennes waarmee informatie binnenkomt van andere neuronen
(de input). Een neuron heeft er heel veel.
○ Soma/ cellichaam integreert de informatie.
○ De informatie wordt vervolgens via de axon doorgegeven (deze kan heel lang
of kort zijn, afhankelijk van de functie van dat neuron. Een neuron heeft er
maar een.
○ Via de axon door naar de presynaptische terminal die informatie afgeeft aan
de volgende cel.
○ De synapsen worden gevormd door de axonuiteinden op de cellichamen en
door de axonuiteinden op de dendrieten (uit quiz).
● Input → putput → throughput → output.
Gliacellen
● Ondersteunen de functies van neuronen.
● De helft van het hersenvolume.
● Beïnvloeden de communicatie.
● Functies:
○ Steun bieden aan je puddingachtige hersenen.
○ Aan- en afvoer van stoffen die je hersenen nodig hebben voor voeding en
herstel.
○ Productie hersenvloeistof.
○ Maken myeline.
○ Afweer.
○ Rol in ontwikkeling.
● Astrocyte (is een soort gliacel) vervoert stoffen, maakt contact met een hele groep
neuronen met vergelijkbare functies en kan daarmee de communicatie beïnvloeden.
, ● Oligodendrocyte maakt myeline (wit vettig spul) ligt om de axon heen om deze te
isoleren.
● Microglia spelen een rol in de afweer tegen virussen en schimmels.
○ Profileren (vermeerderen) bij schade aan de hersenen.
○ Rol bij de ontwikkeling van de hersenen, maken structuur waardoor de
neuronen zich kunnen verplaatsen en de hersenen kunnen groeien (neuron
migration).
Het brein en zijn omgeving (input en output).
● Het centrale zenuwstelsel: hersenen en ruggenmerg.
● CZS communiceert met lichaam, die op zijn beurt weer met de omgeving
communiceert.
● Informatieverwerking:
○ Van de zintuigen naar het centraal zenuwstelsel.
○ Van de ene naar de andere plek in het CZS (ruggenmerg naar de hersenen).
○ Van de CZS naar de spieren (reageren).
● Afferent: voert informatie aan (kijken, waar sta ik in de hersenen?).
○ Bvb. van de zintuigen naar de hersenen (zintuiglijke informatie).
○ Bvb. van de visuele naar het aandachtsgebied.
● Intrinsiek: de dendrieten en axon liggen in dezelfde structuur, blijven binnen
hetzelfde gebied.
○ Bvb. de informatie blijft in het ruggenmerg.
● Efferent: voert informatie af.
○ Bvb. van de hersenen naar de spieren.
● Sensorische neuronen: de zintuiglijke neuronen, pikken informatie op.
○ Bvb. voelen via huid van de vinger naar CZS in de ruggenmerg.
● Motorische neuron: stuurt de spieren aan (efferente informatie van CZS naar de
periferie (spieren).
Intrinsieke informatieverwerking
● Interneuron:
○ Intrinsiek.
○ In ruggenmerg.
○ Maakt contact met efferente neuron.
○ Binnen dezelfde structuur van het CZS.
○ Bvb. Reflex.
● Afferente neuron geeft informatie aan het CZS.
● Interneuron blijft binnen het CZS.
● Efferente neuron geeft af aan de spieren.
Bloed-hersenbarrière
● Bescherming van het CZS omdat hersencellen niet opnieuw aangemaakt kunnen
worden (zoals de cellen van de longen wel).
○ Door bot.
○ Door vloeistoflaag.
○ Door bloed-hersenbarrière die voedingsstoffen toelaat en schadelijke stoffen
niet.
● Bloed-hersenbarrière:
○ Beschermt de hersenen.
○ Gevormd door een wand van bloedvaten, heel dicht tegen elkaar aan, kan niks
doorheen (tight adjunction).
○ Houdt schadelijke stoffen buiten.
○ Een virus in de hersenen is heel moeilijk om vanaf te komen.
, ● Welke stoffen mogen er wel doorheen?
○ Kleine (ongeladen) moleculen.
○ In vet oplosbare stoffen.
○ Zuurstof, CO2, sommige vitaminen.
○ En via speciale kanaaltjes komt water de hersenen in.
○ Glucose, aminozuren (bouwstenen van eiwitten), sommige vitaminen en ijzer
komen via actief transport in de hersenen. Dit kost energie en dus glucose.
● Welke stoffen komen er niet doorheen?
○ Schadelijke stoffen.
○ Vaak ook geen medicijnen van genezing bemoeilijkt.
○ Virussen.
● Welke schadelijke stoffen komen er wel doorheen?
○ Alcohol en drugs.
● Astrocyte neemt stoffen op uit de bloedvaten.
● Als de bloed-hersenbarrière stuk gaat:
○ Door bijvoorbeeld ongeluk, hoge bloeddruk, infecties.
○ Kan zorgen voor bijvoorbeeld een hersenontsteking → erg gevaarlijk en dus
slecht te genezen.
College 2
Cellen en informatieoverdracht: Elektrische prikkels in de cel
Elektrische prikkels
● Informatieoverdracht in neuronen via elektrische prikkels.
● Geladen deeltjes (positief en negatief) worden uitgewisseld tussen de binnen- en de
buitenkant van de cel.
● Deeltjes heten ionen. Positief en negatief trekken elkaar aan (magneet).
Rustpotentiaal
● Een ladingsverschil tussen de binnen- en de buitenkant van de cel.
● Overal in de cel.
● De cel doet niks, er wordt geen informatie verwerkt.
● Aan de binnenkant van de cel is het negatiever dan aan de buitenkant.
● Rustpotentiaal wordt in stand gehouden door een pomp, anders heft het zichzelf op.
Dus het is rust, maar toch een actief proces, er wordt dus alsnog energie gebruikt.
● De functie:
○ De cel staat klaar om snel te kunnen reageren (een gespannen pijl en boog).
Actiepotentiaal
● In de axon, prikkel loopt door de axon en verplaatst informatie.
● Gaat van het cellichaam naar de axon terminals.
● Wanneer gebeurt dat?
○ Rustpotentiaal is bvb. -70mV.
○ Als dit kleiner wordt, wordt er een drempelwaarde overschreden en vindt
depolarisatie plaats.
○ Vlak voor de axon worden alle plusjes en minnetjes opgeteld en als die zo
positief zijn dat de drempelwaarde aan het begin van de axon wordt
overschreden, dan gaat er informatie lopen.
● Hyperpolarisatie is als het nog negatiever wordt (tegengestelde van depolarisatie).
● Actiepotentiaal in stappen:
○ Rustpotentiaal wordt verstoord.
○ Drempelwaarde wordt overschreden.
, ○ Kanalen in de celmembraan gaan open.
○ Positieve deeltjes (natriumionen) worden aangetrokken door de negatieve
deeltjes in de cel en stromen naar binnen.
○ Depolarisatie schiet omhoog, wordt positief.
○ De kanalen sluiten.
○ Herstelperiode, negatief ladingsverschil terugbrengen door de positieve
deeltjes de cel uit te pompen (van 1-3 milliseconde).
○ Terug in rustpotentiaal.
● Hoe verplaatst het actiepotentiaal door de axon?
○ Propagation, voortplanting.
○ Iedere keer een stukje van de celmembraan waar de poortjes open gaan omdat
de drempelwaarde is overschreden.
○ Daarna gaan ze weer dicht en kunnen ze een tijdje niet meer open.
○ Hij kan maar een kant op.
○ Dit wordt versneld door myeline en zorgt dat het stroompje niet weg kan
lekken.
● All-or-non law: hij is of aan, of uit.
● Actiepotentiaal van een cel is altijd naar hetzelfde mV.
● Actiepotentiaal niet proportioneel aan de prikkel.
● Door middel van de actiepotentiaal kan complexe informatie worden doorgegeven
door de frequentie van het vuren te verhogen.
Graduele potentiaal
● Het is gradueel totdat het de drempelwaarde overschrijdt en omgaat in actiepotentiaal.
● In de dendrieten en de soma (cellichaam).
● Positief (excitatie) of negatief (inhibitie).
● EPSP: excitatory post-synaptic potential.
● IPSP: inhibitory post-synaptic potential.
● Synaps: de ruimte tussen de dendrieten.
● Temporele sommatie (tijd).
○ Als de cel tussen twee prikkels niet de tijd heeft om het rustpotentiaal tellen de
prikkels op en wordt de drempelwaarde overschreden.
● Spatiële sommatie (ruimte).
○ En komt op twee plekken een prikkel tegelijkertijd binnen bij een cel
waardoor prikkels optellen en wordt de drempelwaarde overschreden.
● EPSP en IPSP cancellation.
○ Als een positieve en negatieve prikkel tegelijk binnenkomen heffen ze elkaar
op en onderdrukken de reflex.
● Ze tellen dus op in tijd en ruimte.
● Signaal is proportioneel aan de stimulus.
● Graduele signalen verplaatsen zich, maar doven uit met de afstand.
Cellen en informatieoverdracht: Chemische prikkels tussen cellen
● Synapsen: uiteinde axonknopje, synaptische ruimte en de dendrieten.
● Informatieoverdracht tussen neuronen in de synapsen.
● Hier worden chemische signaalstofjes overgegeven: neurotransmitters.
● Neurotransmitters zorgen voor informatieoverdracht in de synaps.
● Excitatie (+) of inhibitie (-).
● Neurotransmitters voorbeelden:
○ Serotonine (+).
○ Dopamine (+).
Cellen en informatieoverdracht
Communicatie
● Communiceren met de omgeving en onszelf in veiligheid brengen.
● Input → verwerking → output.
○ Zintuigen → blackbox → motoriek.
● Input en output:
○ Communicatie van de hersenen via het lichaam met de omgeving.
● Verwerking in de hersenen:
○ Hersencellen communiceren met elkaar.
Hersencellen
● Twee soorten hersencellen:
○ Neuronen (zenuwcellen).
○ Gliacellen (cellen met een ondersteunende functie).
Neuronen
● De neuron is een cel. Elke cel heeft bepaalde kenmerken:
○ Celmembraan met kanaaltjes/ poriën waardoor stoffen uitgewisseld kunnen
worden.
○ Celkern met genetisch materiaal.
○ Mitochondriën waarmee glucose wordt verbrand waardoor energie vrijkomt.
○ Ribosomen die eiwitten aanmaken (waar bijvoorbeeld haar of
neurotransmitters van worden gemaakt).
● Een neuron onderscheidt zichzelf van andere cellen door:
○ De vorm.
○ Dendrite: de antennes waarmee informatie binnenkomt van andere neuronen
(de input). Een neuron heeft er heel veel.
○ Soma/ cellichaam integreert de informatie.
○ De informatie wordt vervolgens via de axon doorgegeven (deze kan heel lang
of kort zijn, afhankelijk van de functie van dat neuron. Een neuron heeft er
maar een.
○ Via de axon door naar de presynaptische terminal die informatie afgeeft aan
de volgende cel.
○ De synapsen worden gevormd door de axonuiteinden op de cellichamen en
door de axonuiteinden op de dendrieten (uit quiz).
● Input → putput → throughput → output.
Gliacellen
● Ondersteunen de functies van neuronen.
● De helft van het hersenvolume.
● Beïnvloeden de communicatie.
● Functies:
○ Steun bieden aan je puddingachtige hersenen.
○ Aan- en afvoer van stoffen die je hersenen nodig hebben voor voeding en
herstel.
○ Productie hersenvloeistof.
○ Maken myeline.
○ Afweer.
○ Rol in ontwikkeling.
● Astrocyte (is een soort gliacel) vervoert stoffen, maakt contact met een hele groep
neuronen met vergelijkbare functies en kan daarmee de communicatie beïnvloeden.
, ● Oligodendrocyte maakt myeline (wit vettig spul) ligt om de axon heen om deze te
isoleren.
● Microglia spelen een rol in de afweer tegen virussen en schimmels.
○ Profileren (vermeerderen) bij schade aan de hersenen.
○ Rol bij de ontwikkeling van de hersenen, maken structuur waardoor de
neuronen zich kunnen verplaatsen en de hersenen kunnen groeien (neuron
migration).
Het brein en zijn omgeving (input en output).
● Het centrale zenuwstelsel: hersenen en ruggenmerg.
● CZS communiceert met lichaam, die op zijn beurt weer met de omgeving
communiceert.
● Informatieverwerking:
○ Van de zintuigen naar het centraal zenuwstelsel.
○ Van de ene naar de andere plek in het CZS (ruggenmerg naar de hersenen).
○ Van de CZS naar de spieren (reageren).
● Afferent: voert informatie aan (kijken, waar sta ik in de hersenen?).
○ Bvb. van de zintuigen naar de hersenen (zintuiglijke informatie).
○ Bvb. van de visuele naar het aandachtsgebied.
● Intrinsiek: de dendrieten en axon liggen in dezelfde structuur, blijven binnen
hetzelfde gebied.
○ Bvb. de informatie blijft in het ruggenmerg.
● Efferent: voert informatie af.
○ Bvb. van de hersenen naar de spieren.
● Sensorische neuronen: de zintuiglijke neuronen, pikken informatie op.
○ Bvb. voelen via huid van de vinger naar CZS in de ruggenmerg.
● Motorische neuron: stuurt de spieren aan (efferente informatie van CZS naar de
periferie (spieren).
Intrinsieke informatieverwerking
● Interneuron:
○ Intrinsiek.
○ In ruggenmerg.
○ Maakt contact met efferente neuron.
○ Binnen dezelfde structuur van het CZS.
○ Bvb. Reflex.
● Afferente neuron geeft informatie aan het CZS.
● Interneuron blijft binnen het CZS.
● Efferente neuron geeft af aan de spieren.
Bloed-hersenbarrière
● Bescherming van het CZS omdat hersencellen niet opnieuw aangemaakt kunnen
worden (zoals de cellen van de longen wel).
○ Door bot.
○ Door vloeistoflaag.
○ Door bloed-hersenbarrière die voedingsstoffen toelaat en schadelijke stoffen
niet.
● Bloed-hersenbarrière:
○ Beschermt de hersenen.
○ Gevormd door een wand van bloedvaten, heel dicht tegen elkaar aan, kan niks
doorheen (tight adjunction).
○ Houdt schadelijke stoffen buiten.
○ Een virus in de hersenen is heel moeilijk om vanaf te komen.
, ● Welke stoffen mogen er wel doorheen?
○ Kleine (ongeladen) moleculen.
○ In vet oplosbare stoffen.
○ Zuurstof, CO2, sommige vitaminen.
○ En via speciale kanaaltjes komt water de hersenen in.
○ Glucose, aminozuren (bouwstenen van eiwitten), sommige vitaminen en ijzer
komen via actief transport in de hersenen. Dit kost energie en dus glucose.
● Welke stoffen komen er niet doorheen?
○ Schadelijke stoffen.
○ Vaak ook geen medicijnen van genezing bemoeilijkt.
○ Virussen.
● Welke schadelijke stoffen komen er wel doorheen?
○ Alcohol en drugs.
● Astrocyte neemt stoffen op uit de bloedvaten.
● Als de bloed-hersenbarrière stuk gaat:
○ Door bijvoorbeeld ongeluk, hoge bloeddruk, infecties.
○ Kan zorgen voor bijvoorbeeld een hersenontsteking → erg gevaarlijk en dus
slecht te genezen.
College 2
Cellen en informatieoverdracht: Elektrische prikkels in de cel
Elektrische prikkels
● Informatieoverdracht in neuronen via elektrische prikkels.
● Geladen deeltjes (positief en negatief) worden uitgewisseld tussen de binnen- en de
buitenkant van de cel.
● Deeltjes heten ionen. Positief en negatief trekken elkaar aan (magneet).
Rustpotentiaal
● Een ladingsverschil tussen de binnen- en de buitenkant van de cel.
● Overal in de cel.
● De cel doet niks, er wordt geen informatie verwerkt.
● Aan de binnenkant van de cel is het negatiever dan aan de buitenkant.
● Rustpotentiaal wordt in stand gehouden door een pomp, anders heft het zichzelf op.
Dus het is rust, maar toch een actief proces, er wordt dus alsnog energie gebruikt.
● De functie:
○ De cel staat klaar om snel te kunnen reageren (een gespannen pijl en boog).
Actiepotentiaal
● In de axon, prikkel loopt door de axon en verplaatst informatie.
● Gaat van het cellichaam naar de axon terminals.
● Wanneer gebeurt dat?
○ Rustpotentiaal is bvb. -70mV.
○ Als dit kleiner wordt, wordt er een drempelwaarde overschreden en vindt
depolarisatie plaats.
○ Vlak voor de axon worden alle plusjes en minnetjes opgeteld en als die zo
positief zijn dat de drempelwaarde aan het begin van de axon wordt
overschreden, dan gaat er informatie lopen.
● Hyperpolarisatie is als het nog negatiever wordt (tegengestelde van depolarisatie).
● Actiepotentiaal in stappen:
○ Rustpotentiaal wordt verstoord.
○ Drempelwaarde wordt overschreden.
, ○ Kanalen in de celmembraan gaan open.
○ Positieve deeltjes (natriumionen) worden aangetrokken door de negatieve
deeltjes in de cel en stromen naar binnen.
○ Depolarisatie schiet omhoog, wordt positief.
○ De kanalen sluiten.
○ Herstelperiode, negatief ladingsverschil terugbrengen door de positieve
deeltjes de cel uit te pompen (van 1-3 milliseconde).
○ Terug in rustpotentiaal.
● Hoe verplaatst het actiepotentiaal door de axon?
○ Propagation, voortplanting.
○ Iedere keer een stukje van de celmembraan waar de poortjes open gaan omdat
de drempelwaarde is overschreden.
○ Daarna gaan ze weer dicht en kunnen ze een tijdje niet meer open.
○ Hij kan maar een kant op.
○ Dit wordt versneld door myeline en zorgt dat het stroompje niet weg kan
lekken.
● All-or-non law: hij is of aan, of uit.
● Actiepotentiaal van een cel is altijd naar hetzelfde mV.
● Actiepotentiaal niet proportioneel aan de prikkel.
● Door middel van de actiepotentiaal kan complexe informatie worden doorgegeven
door de frequentie van het vuren te verhogen.
Graduele potentiaal
● Het is gradueel totdat het de drempelwaarde overschrijdt en omgaat in actiepotentiaal.
● In de dendrieten en de soma (cellichaam).
● Positief (excitatie) of negatief (inhibitie).
● EPSP: excitatory post-synaptic potential.
● IPSP: inhibitory post-synaptic potential.
● Synaps: de ruimte tussen de dendrieten.
● Temporele sommatie (tijd).
○ Als de cel tussen twee prikkels niet de tijd heeft om het rustpotentiaal tellen de
prikkels op en wordt de drempelwaarde overschreden.
● Spatiële sommatie (ruimte).
○ En komt op twee plekken een prikkel tegelijkertijd binnen bij een cel
waardoor prikkels optellen en wordt de drempelwaarde overschreden.
● EPSP en IPSP cancellation.
○ Als een positieve en negatieve prikkel tegelijk binnenkomen heffen ze elkaar
op en onderdrukken de reflex.
● Ze tellen dus op in tijd en ruimte.
● Signaal is proportioneel aan de stimulus.
● Graduele signalen verplaatsen zich, maar doven uit met de afstand.
Cellen en informatieoverdracht: Chemische prikkels tussen cellen
● Synapsen: uiteinde axonknopje, synaptische ruimte en de dendrieten.
● Informatieoverdracht tussen neuronen in de synapsen.
● Hier worden chemische signaalstofjes overgegeven: neurotransmitters.
● Neurotransmitters zorgen voor informatieoverdracht in de synaps.
● Excitatie (+) of inhibitie (-).
● Neurotransmitters voorbeelden:
○ Serotonine (+).
○ Dopamine (+).
