Hoofdstuk 8: Module 8.1 (Kalat)
1. Wat is een endogeen circadiaan ritme? Noem minstens 3
psychologische of fysiologische processen die zo’n ritme volgen.
Een endogeen circadiaan ritme is een soort dagelijks ritme wat wordt
bestuurd van uit het lichaam. Het is als het ware een biologische klok voor
dagelijks ritme. De cyclus duurt ongeveer 24 uur en volgt processen;
slaap, hormoonproductie en lichaamstemperatuur.
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?
De zelf gegenereerde cyclus kan iets korter zijn dan 24 uur of iets langer.
Mensen genereren ook 24-uurs wakker-slaapritmes, die we maar een
beetje kunnen aanpassen.
3. Wat is de belangrijkste ‘Zeitgeber’ om het endogene circadiane
ritme in een 24-uurs keurslijf te dwingen?
De stimulus die je circadiaans ritme reset = zeitgeber. Licht is de
belangrijkste (zonlicht).
4. Gegeven 8.1.3, wat gebeurt er als
-je in de winter werkt in een poolstreek?
Zonder licht raken ritmes vaak geleidelijk uit fase (vrije-loop), wat
samenwerking en alertheid bemoeilijkt.
-de zomertijd ingaat en de externe klokken een uur vooruitgezet
worden?
Wanneer de klok zegt dat het 7 uur 's ochtends is en tijd om je klaar te
maken voor het werk, registreren je hersenen 6 uur 's ochtends. De
meeste mensen blijven dagenlang slecht uitgerust na de verschuiving
naar zomertijd.
-je van het westen naar het oosten verhuist?
Oostelijke rand heeft een slaapmiddenpunt ongeveer 30 minuten eerder
dan die in het westen, wat overeenkomt met het feit dat de zon eerder
opkomt aan de oostelijke rand
-als je blind bent?
Stemmen hun circadiaans ritme af op prikkels zoals geluid en temperatuur.
Minder gevoelig voor deze signalen → vaak een ritme dat net langer duurt
dan 24 uur. Zolang dit synchroon loopt met de klok gaat het goed, maar
zodra het verschuift ontstaan ’s nachts slaapproblemen en overdag
slaperigheid.
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’.
Een verstoring van de circadiaanse ritmes na het overschrijden van
tijdzones staat bekend als jetlag. Als we naar het westen gaan, blijven we
's avonds later wakker en worden we de volgende ochtend laat wakker, al
,gedeeltelijk aangepast aan het nieuwe schema. We phase-delay onze
circadiaanse ritmes. Als we naar het oosten gaan, doen we phase-advance
om eerder te slapen en eerder wakker te worden.
- De meeste mensen vinden het moeilijk om voor de gebruikelijke tijd van
hun lichaam te gaan slapen en moeilijk om de volgende dag vroeg wakker
te worden.
6. Stewardessen die veel trans-Atlantische vluchten maken
hebben relatief veel last van geheugenproblemen. Hoe zou dit
kunnen komen?
Aanpassen aan jetlag is stressvol. Stress verhoogt de bloedspiegels van
het bijnierhormoon cortisol, en langdurige verhoging van cortisol
beschadigt neuronen in de hippocampus, een gebied dat belangrijk is voor
het geheugen.
7. Wat is een nadelig effect van nachtdienst en wat zou je eraan
kunnen doen (gegeven de noodzaak van nachtdienst)?
Veel werknemers blijven zich suf voelen op het werk, ze slapen overdag
slecht en hun lichaamstemperatuur blijft pieken wanneer ze overdag
slapen in plaats van terwijl ze 's nachts werken.
Mensen passen zich beter aan als ze overdag in een zeer donkere
kamer slapen en 's nachts onder zeer fel licht werken, vergelijkbaar
met de middagzon Licht met korte golflengte (blauwig) reset het
circadiaans ritme sterker dan licht met lange golflengte.
8. Wat is de relatie tussen ‘biologische klok’, ‘circadiaan ritme’ en
de suprachiasmatische nucleus (SCN)?
De belangrijkste drijfveer van ritmes voor slaap en lichaamstemperatuur is
SCN (een deel van de hypothalamus). Circadiaanse ritmes worden
geregeld door de interne biologische klok, dit gaat via de SCN. De
biologische klok stelt waar circadiaanse ritmes beginnen en eindigen en
wanneer ze gereset worden door de zeitgeber(s). Deze biologische klok-
wordt aangestuurd door de suprachiasmatische nucleus.
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?
De neuronen in het SCN zijn niet afhankelijk van actiepotentialen van of
verbindingen met andere onderdelen. Ze zijn in totale isolatie
(onverbonden), gestuurd door ritme in genetische expressie.
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.
SCN heeft een genetische werking. Twee genen, PER en TIM maken
eiwitten, ook PER en TIM. De concentratie van deze twee eiwitten, die
slaap en inactiviteit promoten, verandert gedurende een dag gebaseerd
op de feedback interacties tussen neuronen. In de ochtend zijn de levels
mRNA die PER en TIM produceren laag en nemen gedurende de dag toe.
,Dit proces kost tijd. Terwijl de eiwitten PER en TIM toenemen in
concentratie geven ze negatieve feedback aan de genen die de mRNA
moleculen produceren. Hierdoor is gedurende de nacht de concentratie
PER en TIM hoog, maar de concentratie mRNA laag. In de ochtend is zowel
door autonome feedback als de invloed van licht het grootste deel van PER
en TIM afgebroken
11. Welke verbinding vanuit de SCN is vervolgens heel belangrijk
voor het slaap-waakritme? Wat gebeurt er als gevolg van
actiepotentialen over die verbinding, en met wat voor regelmaat?
SCN regelt het ritme van het lichaam gedeeltelijk door de afgifte van
melatonine door de pijnappelklier te sturen. Het hormoon melatonine
verhoogt de slaperigheid. Als het op bepaalde tijden van de dag wordt
gegeven, kan het ook het circadiaanse ritme resetten.
Extra informatie
Een tak van de oogzenuw, het retinohypothalamische pad, brengt
informatie over licht over naar het SCN. De axonen die dat pad
omvatten, zijn afkomstig van speciale ganglioncellen die zelf op licht
reageren, zelfs als ze geen input ontvangen van staven of kegels.
SCN-cellen die uit het lichaam zijn geïsoleerd, blijven een circadiaans
ritme veroorzaken.
Nadat de eiwitten TIM en PER overdag een hoog niveau hebben
bereikt, zorgen de hoge niveaus van de eiwitten ervoor dat hun
niveau 's nachts afneemt. Door het remmen van de genen die deze
eiwitten produceren.
De stemming is het meest aangenaam in de late namiddag of
vroege avond.
Hoofdstuk 8: Module 8.2 (Kalat)
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.
Stage 1: Alpha waves (=hersengolven met een frequentie van 8 tot 12
Hz). In deze stage is er minder breinactiviteit vergeleken met de relaxte
wakkerheid, maar meer dan in andere slaapstages. Er zijn weinig
oogbewegingen.
Stage 2: Gekenmerkt door slaapspoeltjes en K-complex. Slaapspoeltjes zijn
kleine uitbarstingen van 12- tot 14-Hz golven voor ongeveer een halve
seconde. Dit aantal verhoogt door leren. K-complex is een scherpe golf
geassocieerd met tijdelijke inhibitie van neuronfrequentie. Er zijn weinig
oogbewegingen.
Stage 3: Slow wave sleep, hartslag, ademhalingsfrequentie en
breinactiviteit nemen af. Er zijn weinig oogbewegingen.
, Stage 4: Slow wave sleep & delta golven, nog minder breinactiviteit en iets
meer oogbewegingen
REM-slaap: Gekenmerkt door veel oogbewegingen en breinactiviteit
vergelijkend met stage 1slaap. In dit stadium droom je.
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?
REM-slaap bevat de meeste oogbewegingen. In stage 1 komen de meeste
lichaamsbewegingen en dromen gebeurt vooral in de REM-slaap.
3. De verhouding tussen de duur van perioden met diepe slaap en
die van REM-slaap verschuift over de nacht. Hoe verhoudt die
verschuiving zich tot het cirdiane ritme dat je in bijvoorbeeld de
lichaamstemperatuur kunt waarnemen?
Je lichaamstemperatuur daalt steeds meer hoe dieper in de nacht het
wordt. Eerst bevindt het lichaam zich in het begin van de nacht vooral in
NREM, steeds later in de nacht komt REM-slaap steeds meer voor.
NOOT: De sectie ‘Brain structures of arousal and attention’ is nogal
gedetailleerd en niet bijzonder toegankelijk. De volgende 3 studievragen
betreffen de belangrijke punten uit deze sectie.
4. Noem 3 verbindingen naar de cortex die de activatiegraad van
de cortex (ofwel ‘arousal’) verhogen; geef aan van waar naar waar
en welke neurotransmitter. Figuur 8.14 kan gebruikt worden voor
een eerste aanwijzing.
Pontomesencephalon: Neurotransmitters acetylcholine en glutamaat →
verhoogt algemene cortexactivatie en waakzaamheid; speelt een rol bij
overgang van slaap naar waak (slaap inleiden is traag door stabiele ion
concentraties).
Locus coeruleus: Neurotransmitter noradrenaline → uitbarstingen bij
betekenisvolle of emotionele stimuli; stimuleert de meest actieve
neuronen en remt de minst actieve, waardoor aandacht en geheugen
verbeteren.
Basale voorhersenen: Neurotransmitter acetylcholine → verhoogt
waakzaamheid, aandacht en leren.
5. Noem 2 verbindingen die aankomen in het ‘tussenstation’ in
het basale voorbrein en die arousal op een indirecte manier
verhogen.
Via de hypothalamus komen de neurotransmitters histamine en orexine
binnen het basale voorbrein. Histamine stimuleert arousal en alertheid in
het gehele brein. Orexine is belangrijk voor het wakker blijven, vooral aan
het eind van de dag
1. Wat is een endogeen circadiaan ritme? Noem minstens 3
psychologische of fysiologische processen die zo’n ritme volgen.
Een endogeen circadiaan ritme is een soort dagelijks ritme wat wordt
bestuurd van uit het lichaam. Het is als het ware een biologische klok voor
dagelijks ritme. De cyclus duurt ongeveer 24 uur en volgt processen;
slaap, hormoonproductie en lichaamstemperatuur.
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?
De zelf gegenereerde cyclus kan iets korter zijn dan 24 uur of iets langer.
Mensen genereren ook 24-uurs wakker-slaapritmes, die we maar een
beetje kunnen aanpassen.
3. Wat is de belangrijkste ‘Zeitgeber’ om het endogene circadiane
ritme in een 24-uurs keurslijf te dwingen?
De stimulus die je circadiaans ritme reset = zeitgeber. Licht is de
belangrijkste (zonlicht).
4. Gegeven 8.1.3, wat gebeurt er als
-je in de winter werkt in een poolstreek?
Zonder licht raken ritmes vaak geleidelijk uit fase (vrije-loop), wat
samenwerking en alertheid bemoeilijkt.
-de zomertijd ingaat en de externe klokken een uur vooruitgezet
worden?
Wanneer de klok zegt dat het 7 uur 's ochtends is en tijd om je klaar te
maken voor het werk, registreren je hersenen 6 uur 's ochtends. De
meeste mensen blijven dagenlang slecht uitgerust na de verschuiving
naar zomertijd.
-je van het westen naar het oosten verhuist?
Oostelijke rand heeft een slaapmiddenpunt ongeveer 30 minuten eerder
dan die in het westen, wat overeenkomt met het feit dat de zon eerder
opkomt aan de oostelijke rand
-als je blind bent?
Stemmen hun circadiaans ritme af op prikkels zoals geluid en temperatuur.
Minder gevoelig voor deze signalen → vaak een ritme dat net langer duurt
dan 24 uur. Zolang dit synchroon loopt met de klok gaat het goed, maar
zodra het verschuift ontstaan ’s nachts slaapproblemen en overdag
slaperigheid.
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’.
Een verstoring van de circadiaanse ritmes na het overschrijden van
tijdzones staat bekend als jetlag. Als we naar het westen gaan, blijven we
's avonds later wakker en worden we de volgende ochtend laat wakker, al
,gedeeltelijk aangepast aan het nieuwe schema. We phase-delay onze
circadiaanse ritmes. Als we naar het oosten gaan, doen we phase-advance
om eerder te slapen en eerder wakker te worden.
- De meeste mensen vinden het moeilijk om voor de gebruikelijke tijd van
hun lichaam te gaan slapen en moeilijk om de volgende dag vroeg wakker
te worden.
6. Stewardessen die veel trans-Atlantische vluchten maken
hebben relatief veel last van geheugenproblemen. Hoe zou dit
kunnen komen?
Aanpassen aan jetlag is stressvol. Stress verhoogt de bloedspiegels van
het bijnierhormoon cortisol, en langdurige verhoging van cortisol
beschadigt neuronen in de hippocampus, een gebied dat belangrijk is voor
het geheugen.
7. Wat is een nadelig effect van nachtdienst en wat zou je eraan
kunnen doen (gegeven de noodzaak van nachtdienst)?
Veel werknemers blijven zich suf voelen op het werk, ze slapen overdag
slecht en hun lichaamstemperatuur blijft pieken wanneer ze overdag
slapen in plaats van terwijl ze 's nachts werken.
Mensen passen zich beter aan als ze overdag in een zeer donkere
kamer slapen en 's nachts onder zeer fel licht werken, vergelijkbaar
met de middagzon Licht met korte golflengte (blauwig) reset het
circadiaans ritme sterker dan licht met lange golflengte.
8. Wat is de relatie tussen ‘biologische klok’, ‘circadiaan ritme’ en
de suprachiasmatische nucleus (SCN)?
De belangrijkste drijfveer van ritmes voor slaap en lichaamstemperatuur is
SCN (een deel van de hypothalamus). Circadiaanse ritmes worden
geregeld door de interne biologische klok, dit gaat via de SCN. De
biologische klok stelt waar circadiaanse ritmes beginnen en eindigen en
wanneer ze gereset worden door de zeitgeber(s). Deze biologische klok-
wordt aangestuurd door de suprachiasmatische nucleus.
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?
De neuronen in het SCN zijn niet afhankelijk van actiepotentialen van of
verbindingen met andere onderdelen. Ze zijn in totale isolatie
(onverbonden), gestuurd door ritme in genetische expressie.
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.
SCN heeft een genetische werking. Twee genen, PER en TIM maken
eiwitten, ook PER en TIM. De concentratie van deze twee eiwitten, die
slaap en inactiviteit promoten, verandert gedurende een dag gebaseerd
op de feedback interacties tussen neuronen. In de ochtend zijn de levels
mRNA die PER en TIM produceren laag en nemen gedurende de dag toe.
,Dit proces kost tijd. Terwijl de eiwitten PER en TIM toenemen in
concentratie geven ze negatieve feedback aan de genen die de mRNA
moleculen produceren. Hierdoor is gedurende de nacht de concentratie
PER en TIM hoog, maar de concentratie mRNA laag. In de ochtend is zowel
door autonome feedback als de invloed van licht het grootste deel van PER
en TIM afgebroken
11. Welke verbinding vanuit de SCN is vervolgens heel belangrijk
voor het slaap-waakritme? Wat gebeurt er als gevolg van
actiepotentialen over die verbinding, en met wat voor regelmaat?
SCN regelt het ritme van het lichaam gedeeltelijk door de afgifte van
melatonine door de pijnappelklier te sturen. Het hormoon melatonine
verhoogt de slaperigheid. Als het op bepaalde tijden van de dag wordt
gegeven, kan het ook het circadiaanse ritme resetten.
Extra informatie
Een tak van de oogzenuw, het retinohypothalamische pad, brengt
informatie over licht over naar het SCN. De axonen die dat pad
omvatten, zijn afkomstig van speciale ganglioncellen die zelf op licht
reageren, zelfs als ze geen input ontvangen van staven of kegels.
SCN-cellen die uit het lichaam zijn geïsoleerd, blijven een circadiaans
ritme veroorzaken.
Nadat de eiwitten TIM en PER overdag een hoog niveau hebben
bereikt, zorgen de hoge niveaus van de eiwitten ervoor dat hun
niveau 's nachts afneemt. Door het remmen van de genen die deze
eiwitten produceren.
De stemming is het meest aangenaam in de late namiddag of
vroege avond.
Hoofdstuk 8: Module 8.2 (Kalat)
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.
Stage 1: Alpha waves (=hersengolven met een frequentie van 8 tot 12
Hz). In deze stage is er minder breinactiviteit vergeleken met de relaxte
wakkerheid, maar meer dan in andere slaapstages. Er zijn weinig
oogbewegingen.
Stage 2: Gekenmerkt door slaapspoeltjes en K-complex. Slaapspoeltjes zijn
kleine uitbarstingen van 12- tot 14-Hz golven voor ongeveer een halve
seconde. Dit aantal verhoogt door leren. K-complex is een scherpe golf
geassocieerd met tijdelijke inhibitie van neuronfrequentie. Er zijn weinig
oogbewegingen.
Stage 3: Slow wave sleep, hartslag, ademhalingsfrequentie en
breinactiviteit nemen af. Er zijn weinig oogbewegingen.
, Stage 4: Slow wave sleep & delta golven, nog minder breinactiviteit en iets
meer oogbewegingen
REM-slaap: Gekenmerkt door veel oogbewegingen en breinactiviteit
vergelijkend met stage 1slaap. In dit stadium droom je.
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?
REM-slaap bevat de meeste oogbewegingen. In stage 1 komen de meeste
lichaamsbewegingen en dromen gebeurt vooral in de REM-slaap.
3. De verhouding tussen de duur van perioden met diepe slaap en
die van REM-slaap verschuift over de nacht. Hoe verhoudt die
verschuiving zich tot het cirdiane ritme dat je in bijvoorbeeld de
lichaamstemperatuur kunt waarnemen?
Je lichaamstemperatuur daalt steeds meer hoe dieper in de nacht het
wordt. Eerst bevindt het lichaam zich in het begin van de nacht vooral in
NREM, steeds later in de nacht komt REM-slaap steeds meer voor.
NOOT: De sectie ‘Brain structures of arousal and attention’ is nogal
gedetailleerd en niet bijzonder toegankelijk. De volgende 3 studievragen
betreffen de belangrijke punten uit deze sectie.
4. Noem 3 verbindingen naar de cortex die de activatiegraad van
de cortex (ofwel ‘arousal’) verhogen; geef aan van waar naar waar
en welke neurotransmitter. Figuur 8.14 kan gebruikt worden voor
een eerste aanwijzing.
Pontomesencephalon: Neurotransmitters acetylcholine en glutamaat →
verhoogt algemene cortexactivatie en waakzaamheid; speelt een rol bij
overgang van slaap naar waak (slaap inleiden is traag door stabiele ion
concentraties).
Locus coeruleus: Neurotransmitter noradrenaline → uitbarstingen bij
betekenisvolle of emotionele stimuli; stimuleert de meest actieve
neuronen en remt de minst actieve, waardoor aandacht en geheugen
verbeteren.
Basale voorhersenen: Neurotransmitter acetylcholine → verhoogt
waakzaamheid, aandacht en leren.
5. Noem 2 verbindingen die aankomen in het ‘tussenstation’ in
het basale voorbrein en die arousal op een indirecte manier
verhogen.
Via de hypothalamus komen de neurotransmitters histamine en orexine
binnen het basale voorbrein. Histamine stimuleert arousal en alertheid in
het gehele brein. Orexine is belangrijk voor het wakker blijven, vooral aan
het eind van de dag
