1 Hersenen en Gedrag
Hersenen en Gedrag Planning
Deel College Datum Onderwerpen / Literatuur
Thema’s
Deel 1 C&I (Cellen & C&I 1 Ma 27 Zenuwcellen, Kalat: 1.1 The
Informatieoverdracht) HC 1 okt zenuwprikkels, cells of the
prikkeloverdracht, nervous
synapsen, werking van system
medicijnen/drugs
C&I 2 Vr 31 Zenuwimpulsen, Kalat: 1.2 The
HC 2 okt synapsen, chemische Nerve Impulse,
prikkeloverdracht 2.1 The
concept of the
synapse,
C&I 3 Ma 3 Chemische Kalat: 2.2
HC 3 nov prikkeloverdracht, Chemical
middelengebruik, Events at the
stemmingsstoornissen synapse, 14.1
Substance
abuse, 14.2
Mood
disorders
Deel 2 S&F (Structuur S&F 1 Vr 7 Anatomie Kalat: 3.1
& Functie) HC 4 nov zenuwstelsel, Structure of
cerebrale cortex the vertebrate
nervous
system, 3.2
The cerebral
cortex
S&F 2 Ma 10 Zintuigen, gehoor, Canvas:
HC 5 nov motoriek, Senses, Kalat:
hersenmechanismen Hearing, 7.1
van beweging The control of
movement, 7.2
Brain
mechanisms of
movement
S&F 3 Vr 14 Emotie, geheugen, taal, Canvas:
HC 6 nov aandacht, Emotion,
hersenfuncties Kalat: 11.1
What is
emotion?
, 13.1
Lateralization
and language,
,2 Hersenen en Gedrag
12.1 Learning,
memory and
amnesia,
12.2 The
hippocampus
and striatum
Deel 3 O (Onderzoek) O1 Ma 17 Aandacht en Canvas:
HC 7 nov beeldvormende Attention
technieken
O2 Vr 21 Onderzoeksmethoden Kalat: 3.3
HC 8 nov Research
methods
Deel 4 O&P O&P 1 Ma 24 Hersenontwikkeling, Kalat: 4.2
(Ontwikkeling & HC 9 nov spina bifida, Development,
Plasticiteit) plasticiteit, puberend
brein Canvas:
Postnatale
ontwikkeling,
Spina bifida,
Crone: Het
puberende
brein (Hfdst.
2)
O&P 2 Vr 28 Pubertijd, plasticiteit Crone: Het
HC 10 nov na hersenletsel, puberende
teratogenen brein (Hfdst.
3),
Kalat: 4.3
Plasticity after
brain damage,
Canvas:
Teratogenen
Deel 5 S&I S&I 1 Ma 1 Stress, gezondheid, Kalat: 11.3
(Stoornissen & HC 11 dec vroege traumatische Stress and
Invloeden) ervaringen health,
Artikel: Early
life stress and
trauma
S&I 2 Vr 5 Verworven Canvas:
HC 12 dec hersenletsel, infecties, Traumatisch
cerebrale parese Hersenletsel,
Meningitis,
Cerebrale
Parese
S&I 3 Ma 8 ADHD, dyslexie, Canvas: ADHD,
HC 13 dec autisme Dyslexie,
— Reservecollege Vr 12 (Voor eventuele —
dec wijzigingen)
,3 Hersenen en Gedrag
College C&I 1
Literatuur: 1.1 The cells of the nervous system Kalat, J.W. (2019). The cells of the nervous
system. In Biological Psychology 13th edition (pp. 17–27). Cengage Learning
Je ervaringen en gedachten ontstaan door de activiteit van miljarden onderling verbonden cellen
in het zenuwstelsel namelijk Neuronen en Glia. Neuronen ontvangen informatie, verwerken
deze en geven signalen door aan andere cellen. Glia hebben een ondersteunende rol.
Vroeger dacht men dat de hersenen een groot geheel waren, zonder aparte cellen. Rond 1880
ontdekten onderzoekers dankzij nieuwe kleurtechnieken ontwikkeld door de Italiaan Camillo
Golgi meer over de structuur van zenuwcellen. Golgi gebruikte een zilverkleuringsmethode
waarmee individuele cellen zichtbaar werden. Cajal paste deze techniek toe op hersenen van
jonge dieren, waarbij de cellen kleiner en beter te bestuderen waren. Zo bewees hij dat
zenuwcellen aparte eenheden zijn die elkaar niet raken of samensmelten.Hoewel Cajal en Golgi
in 1906 samen de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde kregen, bleven ze het oneens:
Golgi dacht dat zenuwcellen in elkaar overgingen, terwijl Cajal volhield dat ze afzonderlijke
cellen waren. Cajal’s idee bleek uiteindelijk juist en vormde de basis voor de moderne
neurondoctrine het besef dat de hersenen bestaan uit individuele cellen die samenwerken.
Net als andere lichaamscellen hebben zenuwcellen een celmembraan, dat de binnenkant van
de cel scheidt van de buitenwereld. Dit membraan laat bepaalde stoffen door, zoals water en
zouten, maar houdt andere tegen. Binnenin de cel bevinden zich belangrijke structuren zoals de
mitochondriën, die energie produceren, en de ribosomen, die eiwitten aanmaken.
Een zenuwcel, of neuron, heeft een unieke vorm die sterk kan verschillen. Elke neuron heeft een
cellichaam (soma), een axon (dat signalen doorstuurt) en meerdere dendrieten (die signalen
ontvangen). Sommige neuronen verbinden hersengebieden met spieren of zintuigen. Zo vangt
een sensorisch neuron prikkels op van bijvoorbeeld licht, geluid of aanraking en stuurt deze
informatie door naar de hersenen.
De bouw van een neuron (zenuwcel)
Een neuron is een speciale cel die informatie door het zenuwstelsel vervoert. Het heeft drie
hoofdonderdelen: dendrieten, een cellichaam (soma) en een axon.
1. Dendrieten
• Dendrieten zijn vertakte uitlopers van een zenuwcel die eruitzien als takken van een
boom.
• Ze ontvangen signalen van andere zenuwcellen via synaptische receptoren.
• Hoe groter het oppervlak van de dendrieten is, hoe meer informatie ze kunnen
ontvangen.
• Op veel dendrieten zitten dendritische spines kleine uitsteeksels die het oppervlak nog
groter maken, zodat de cel meer signalen kan opvangen.
2. Cellichaam (Soma)
• Het cellichaam bevat de celkern (nucleus), ribosomen en mitochondriën.
• Hier gebeuren de meeste stofwisselingsprocessen van de zenuwcel, zoals
energieproductie en eiwitaanmaak.
,4 Hersenen en Gedrag
• De soma ontvangt ook signalen van de dendrieten en beslist of die signalen sterk
genoeg zijn om verder te sturen via het axon.
3. Axon
• Het axon is een lange, dunne vezel die signalen wegvoert van het cellichaam naar
andere cellen (zoals andere neuronen of spieren).
• Sommige axonen kunnen meer dan een meter lang zijn bijvoorbeeld van je ruggenmerg
tot je voet!
• Het axon kan bedekt zijn met een myelineschede, een isolerende laag die helpt om
signalen sneller te geleiden.
• Aan het uiteinde van het axon zitten presynaptische uiteinden die de boodschap
doorgeven aan de volgende cel via synapsen.
Motor- en sensorische neuronen
• Een motorneuron stuurt signalen van het ruggenmerg naar spieren, waardoor je kunt
bewegen.
• Een sensorisch neuron doet het omgekeerde: het vangt prikkels op uit de huid, ogen of
oren (zoals aanraking, licht of geluid) en stuurt die informatie naar het ruggenmerg en de
hersenen.
Neuronen kunnen verschillende richtingen van informatieoverdracht hebben:
,5 Hersenen en Gedrag
• Afferente neuronen brengen informatie naar een structuur toe (bijvoorbeeld van de
huid naar het ruggenmerg).
• Efferente neuronen voeren informatie weg van een structuur (bijvoorbeeld van het
ruggenmerg naar spieren).
Een sensorisch neuron is een voorbeeld van een afferent neuron, omdat het prikkels van
buitenaf (zoals aanraking, licht of geluid) naar het zenuwstelsel brengt. Een motorneuron is
juist efferent: het stuurt signalen van het zenuwstelsel naar de spieren, zodat je kunt bewegen.
Verschillende vormen van neuronen
Neuronen kunnen sterk verschillen in vorm, grootte en functie.
• In het cerebellum (kleine hersenen) vind je de Purkinje-cellen, met extreem vertakte
dendrieten die duizenden verbindingen kunnen maken.
• Sensorische neuronen hebben een lange uitloper die signalen van de huid naar het
ruggenmerg brengt.
• Piramidecellen in de hersenschors hebben een driehoekige vorm met een apicale
dendriet (lange bovenste tak) en basale dendrieten (onderste takken).
• Bipolaire cellen in het netvlies van het oog hebben twee uitlopers, één dendriet en één
axon.
• Ook bij insecten, zoals de honingbij, bestaan neuronen met complexe vormen, zoals de
Kenyon-cellen in de hersenen van bijen.
Glia: de ondersteunende cellen
Ze zorgen voor voeding, bescherming en herstel van neuronen. Er bestaan verschillende soorten
glia:
• Astrocyten zijn stervormige cellen die verbindingen tussen neuronen omringen en
beschermen. Ze nemen stoffen op uit het bloed, geven voedingsstoffen door aan
neuronen, helpen bij de bloedtoevoer en ondersteunen de communicatie tussen
zenuwcellen.
• Microglia werken als een soort immuunsysteem van de hersenen: ze ruimen
afvalstoffen, virussen en beschadigde cellen op.
• Oligodendrocyten bevinden zich in de hersenen en het ruggenmerg en vormen daar de
myelineschede rond axonen.
• In het perifere zenuwstelsel (buiten de hersenen en het ruggenmerg) nemen Schwann-
cellen deze taak over.
• Radiale glia helpen tijdens de ontwikkeling van het zenuwstelsel. Ze begeleiden de groei
en migratie van nieuwe zenuwcellen en kunnen zich later ontwikkelen tot astrocyten of
oligodendrocyten
,6 Hersenen en Gedrag
De bloed-hersenbarrière (blood-brain barrier)
De hersenen hebben een speciale beschermlaag die voorkomt dat schadelijke stoffen vanuit
het bloed in het hersenweefsel terechtkomen. Deze laag heet de bloed-hersenbarrière.
Ze wordt gevormd door endotheelcellen die de wanden van de capillairen (kleine bloedvaten)
in de hersenen bekleden. Deze cellen zitten strak tegen elkaar, zodat virussen, bacteriën en
giftige stoffen niet naar binnen kunnen.
Waarom we de bloed-hersenbarrière nodig hebben
De barrière beschermt de hersenen tegen infecties en schadelijke chemicaliën. In andere delen
van het lichaam kan een virusbesmette cel eenvoudig worden opgeruimd door het
immuunsysteem, maar hersencellen kunnen niet zomaar vervangen worden. Zonder deze
barrière zouden virussen of giftige stoffen onherstelbare hersenschade veroorzaken.
Sommige virussen, zoals het rabiësvirus of het virus dat herpes veroorzaakt, kunnen de
barrière toch passeren. Ze blijven dan vaak jarenlang in het zenuwstelsel aanwezig en kunnen
later opnieuw actief worden.
Hoe de bloed-hersenbarrière werkt
De barrière laat alleen bepaalde stoffen door:
• Kleine, vetoplosbare moleculen (zoals zuurstof, koolstofdioxide, nicotine en alcohol)
kunnen er vrij doorheen.
• Voedingsstoffen zoals glucose en aminozuren (bouwstenen van eiwitten) worden
actief het brein in getransporteerd via speciale transporteiwitten.
,7 Hersenen en Gedrag
• Water passeert door kleine openingen, maar grote of geladen moleculen (zoals zouten
en medicijnen) worden meestal tegengehouden.
Deze strenge controle houdt schadelijke stoffen buiten, maar maakt het ook moeilijk om
medicijnen, bijvoorbeeld voor hersenkanker of de ziekte van Alzheimer, de hersenen te laten
bereiken.
Voeding van neuronen
Neuronen gebruiken bijna uitsluitend glucose als energiebron. Hoewel het brein maar ongeveer
2% van het lichaamsgewicht uitmaakt, verbruikt het wel 20% van alle energie en glucose.
De hersenen hebben dus een constante toevoer van glucose en zuurstof nodig. Bij een tekort
aan glucose, zoals bij langdurige uithongering of vitamine B1-tekort (thiamine), kunnen
neuronen afsterven. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij chronisch alcoholisme en kan leiden tot
Korsakoff’s syndroom, waarbij geheugenproblemen ontstaan.
Hoorcollege 1 C&I Titia van Zuijen
Waarom hebben we hersenen?
Sommige organismen, zoals planten, hebben geen hersenen. Dat komt doordat ze geen
zenuwstelsel nodig hebben om te overleven.
Planten staan vast op een plek en hoeven niet te bewegen of snel te reageren op hun omgeving.
Zelfs als een plant informatie zou kunnen verwerken zoals wij dat doen, zou dat weinig nut
hebben ze kunnen immers niet wegvluchten, jagen of actief reageren.
Mensen (en dieren) daarentegen kunnen bewegen. We moeten reageren op wat er om ons heen
gebeurt: gevaar ontwijken, voedsel zoeken, communiceren, enzovoort.
Daarom hebben we een geavanceerd zenuwstelsel en hersenen die informatie verwerken,
beslissingen nemen en onze bewegingen aansturen.
Kern is dus communicatie. Mens communiceert met de omgeving en reageert daar op.
We hebben input (waarnemen via onze zintuigen) -> verwerking (informatie komt binnen en
word verwerkt in de hersenen. -> output (motoriek, we reageren op ons omgeving)
Verwerking in de hersenen:
De hersenen hebben als taak om informatie uit het lichaam op te nemen en te verwerken.
Bijvoorbeeld: wanneer je met je vingers iets aanraakt, nemen tastzintuigen in je huid dat waar.
Deze informatie wordt als een signaal doorgestuurd via de zenuwen naar je centrale
zenuwstelsel.
Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg.
De weg van de informatie verloopt zo:
-> vanuit je arm of hand → naar het ruggenmerg → en vervolgens naar de hersenen.
In de hersenen wordt het signaal verwerkt en geïnterpreteerd (bijvoorbeeld: “het voelt warm” of
“dit is glad”). Daarna sturen de hersenen eventueel een reactie terug, zoals het wegtrekken van
je hand als iets te heet is.Zo communiceren de hersenen voortdurend met het lichaam en
helpen ze ons om te reageren op wat er in de buitenwereld gebeurt.
,8 Hersenen en Gedrag
Bouwstenen van de hersenen:
Er zijn 2 soorten typen hersencellen:
1. Neuronen: Daadwerkelijke zenuwcellen
2. Gliacelen: Hebben een ondersteunende functie
Neuron:
Een neuron (zenuwcel) is een lichaamscel met veel kenmerken die ook in andere cellen van
het lichaam voorkomen. Toch heeft een neuron een speciale bouw en functie, omdat het
informatie moet doorgeven binnen het zenuwstelsel.
Een neuron bestaat uit verschillende belangrijke onderdelen:
• Celmembraan – dit is het vlies rondom de cel. Het beschermt de inhoud van de cel en
bevat kanaaltjes of poriën waardoor stoffen zoals eiwitten en ionen uitgewisseld kunnen
worden tussen de binnen en buitenkant van de cel.
• Celkern – hierin zit het DNA, het genetisch materiaal van de cel. Dit DNA bevat de
instructies voor alle processen in de cel.
• Mitochondriën – dit zijn de energiefabriekjes van de cel. Hier wordt glucose verbrand
om energie te produceren, die de cel nodig heeft om zijn functies uit te voeren.
• Ribosomen – dit zijn de eiwitfabriekjes van de cel. Ze maken eiwitten aan die nodig zijn
voor herstel, groei en communicatie tussen cellen.
• Neuron is speciaal want de neuron heeft een specifieke taak die andere
lichaamscellen niet heeft namelijk: de communicatie en daarvoor heeft de neuron
bepaalde anatomische kenmerken
- Anatomische kenmerken van een neuron
• Een neuron heeft een aantal unieke anatomische kenmerken die het onderscheiden van
andere lichaamscellen. De belangrijkste zijn de dendrieten, het cellichaam (soma) en
het axon.
• Dendrieten zijn vertakte uitlopers van de zenuwcel. Ze ontvangen informatie van andere
neuronen via synapsen. Een neuron heeft vaak veel dendrieten, waardoor het signalen
van meerdere cellen tegelijk kan ontvangen.
• De binnenkomende informatie komt samen in het cellichaam, ook wel de soma
genoemd. Hier wordt alle ontvangen informatie geïntegreerd (samengevoegd en
verwerkt). De soma bevat ook de celkern, waar het genetisch materiaal (DNA) zich
bevindt.
• Vanuit de soma wordt de informatie doorgestuurd naar het axon. Het axon is een lange,
dunne uitloper die het elektrische signaal (ook wel zenuwimpuls of actiepotentiaal) naar
andere cellen vervoert. Sommige axonen zijn heel lang bijvoorbeeld die van het
ruggenmerg tot de voet en spelen een belangrijke rol bij functies zoals evenwicht en
beweging.
,9 Hersenen en Gedrag
• Aan het uiteinde van het axon bevinden zich axonale eindknopjes of presynaptische
terminals. Deze uiteinden geven informatie door aan de volgende cel door middel van
neurotransmitters (chemische boodschappers).
• Samengevat verloopt de informatieroute in een neuron als volgt:
• Dendriet → Soma (cellichaam) → Axon → Presynaptische terminal
Gliacellen:
• Helft van de hersenen bestaan uit neuronen en de andere helft uit gliacellen.
• Functie: Cellen met een ondersteunde functie op verschillende manieren.
• Ze kunnen de informatieverwerking beïnvloeden
• Ze geven fysieke steun.
• Aan/afvoer van stoffen bv glucose. Belangrijkste brandstof voor neuronen. Is Astrocyt bij
betrokken. -> Astrocyten reageren ook op hormonen en op stoffen in hun omgeving (zijn
zelf geen neuronen maar door afgeven van stoffen aan een grote groep neuronen kunnen
ze wel de informatieverwerking beïnvloeden.) speelt bijvoorbeeld ook een rol bij het
leren en ontwikkelen van de hersenen. Als er meerderen astrocyten zijn betrokken leer je
beter.
• Produceren hersenvloeistof. Nemen stoffen uit het bloed en maken daar uit
hersenvloeistof.
• Maken myeline: De Oligodendrocyten zijn glia-cellen die myeline aanmaken.
Myeline is een vetachtige isolatielaag die als een soort omhulsel om de axonen van
neuronen heen zit. Je kunt het vergelijken met het plastic laagje om een telefoonkabel:
dat laagje zorgt ervoor dat de stroom niet ontsnapt en goed wordt geleid.
Op dezelfde manier zorgt myeline ervoor dat elektrische signalen in het zenuwstelsel
snel en veilig worden doorgestuurd.Als er geen myeline zou zijn, zouden de signalen
weglekken of veel trager worden doorgegeven Daarom is myeline heel belangrijk voor
een snelle en betrouwbare informatieoverdracht in het zenuwstelsel. -> Myeline is
beetje wittig omdat er veel axonen zijn (witte stof) en gebieden in de hersenen waar
weinig Myeline is noemen we (grijze stof)
• Microglia proliferen (vermenigvuldigen) bij schade aan de hersenen dus ze beginnen
zich snel te delen zodat ze de schade sneller kunnen opruimen. Ze spelen een rol in de
afweer tegen virussen, schimmels etc.
• Radiale glia cellen: rol bij de ontwikkeling van hersencellen
, 10 Hersenen en Gedrag
Het brein en zijn omgeving:
Informatieverwerking:
- Van de zintuigen naar het centraal zenuwstelsel (CZS)
- Van de ene naar de andere plek in CZS
- Van de SCZ naar de spieren.
Begrippen:
- Afferent (voert informatie aan): bv info gaat van de zintuigen naar de hersenen.
Informatie komt bv uit de visuele systeem en gaat naar de geheugensysteem.
- Intrinsiek: De dendrieten en axon liggen in dezelfde structuur. Ze liggen dus in dezelfde
hersenstructuur bv in een geheugengebied.
- Efferent (voert informatie af): Onthoud door de E van exit. Bv van de geheugengebied
terug naar de visuele gebied of van de hersenen naar de spieren.
Sensorische neuron (Afferent)
- Bv: Als je een warm kopje koffie aanraakt, stuurt een sensorisch (afferent) neuron een
signaal van je huid naar je hersenen zodat je voelt dat het warm is.
Motorisch neuron (Efferent)
- Bv je wilt je telefoon oppakken -> bewerkingen in je hersenen (signalen die door gegeven
worden naar je spieren om iets op te pakken. )
Hersenen en Gedrag Planning
Deel College Datum Onderwerpen / Literatuur
Thema’s
Deel 1 C&I (Cellen & C&I 1 Ma 27 Zenuwcellen, Kalat: 1.1 The
Informatieoverdracht) HC 1 okt zenuwprikkels, cells of the
prikkeloverdracht, nervous
synapsen, werking van system
medicijnen/drugs
C&I 2 Vr 31 Zenuwimpulsen, Kalat: 1.2 The
HC 2 okt synapsen, chemische Nerve Impulse,
prikkeloverdracht 2.1 The
concept of the
synapse,
C&I 3 Ma 3 Chemische Kalat: 2.2
HC 3 nov prikkeloverdracht, Chemical
middelengebruik, Events at the
stemmingsstoornissen synapse, 14.1
Substance
abuse, 14.2
Mood
disorders
Deel 2 S&F (Structuur S&F 1 Vr 7 Anatomie Kalat: 3.1
& Functie) HC 4 nov zenuwstelsel, Structure of
cerebrale cortex the vertebrate
nervous
system, 3.2
The cerebral
cortex
S&F 2 Ma 10 Zintuigen, gehoor, Canvas:
HC 5 nov motoriek, Senses, Kalat:
hersenmechanismen Hearing, 7.1
van beweging The control of
movement, 7.2
Brain
mechanisms of
movement
S&F 3 Vr 14 Emotie, geheugen, taal, Canvas:
HC 6 nov aandacht, Emotion,
hersenfuncties Kalat: 11.1
What is
emotion?
, 13.1
Lateralization
and language,
,2 Hersenen en Gedrag
12.1 Learning,
memory and
amnesia,
12.2 The
hippocampus
and striatum
Deel 3 O (Onderzoek) O1 Ma 17 Aandacht en Canvas:
HC 7 nov beeldvormende Attention
technieken
O2 Vr 21 Onderzoeksmethoden Kalat: 3.3
HC 8 nov Research
methods
Deel 4 O&P O&P 1 Ma 24 Hersenontwikkeling, Kalat: 4.2
(Ontwikkeling & HC 9 nov spina bifida, Development,
Plasticiteit) plasticiteit, puberend
brein Canvas:
Postnatale
ontwikkeling,
Spina bifida,
Crone: Het
puberende
brein (Hfdst.
2)
O&P 2 Vr 28 Pubertijd, plasticiteit Crone: Het
HC 10 nov na hersenletsel, puberende
teratogenen brein (Hfdst.
3),
Kalat: 4.3
Plasticity after
brain damage,
Canvas:
Teratogenen
Deel 5 S&I S&I 1 Ma 1 Stress, gezondheid, Kalat: 11.3
(Stoornissen & HC 11 dec vroege traumatische Stress and
Invloeden) ervaringen health,
Artikel: Early
life stress and
trauma
S&I 2 Vr 5 Verworven Canvas:
HC 12 dec hersenletsel, infecties, Traumatisch
cerebrale parese Hersenletsel,
Meningitis,
Cerebrale
Parese
S&I 3 Ma 8 ADHD, dyslexie, Canvas: ADHD,
HC 13 dec autisme Dyslexie,
— Reservecollege Vr 12 (Voor eventuele —
dec wijzigingen)
,3 Hersenen en Gedrag
College C&I 1
Literatuur: 1.1 The cells of the nervous system Kalat, J.W. (2019). The cells of the nervous
system. In Biological Psychology 13th edition (pp. 17–27). Cengage Learning
Je ervaringen en gedachten ontstaan door de activiteit van miljarden onderling verbonden cellen
in het zenuwstelsel namelijk Neuronen en Glia. Neuronen ontvangen informatie, verwerken
deze en geven signalen door aan andere cellen. Glia hebben een ondersteunende rol.
Vroeger dacht men dat de hersenen een groot geheel waren, zonder aparte cellen. Rond 1880
ontdekten onderzoekers dankzij nieuwe kleurtechnieken ontwikkeld door de Italiaan Camillo
Golgi meer over de structuur van zenuwcellen. Golgi gebruikte een zilverkleuringsmethode
waarmee individuele cellen zichtbaar werden. Cajal paste deze techniek toe op hersenen van
jonge dieren, waarbij de cellen kleiner en beter te bestuderen waren. Zo bewees hij dat
zenuwcellen aparte eenheden zijn die elkaar niet raken of samensmelten.Hoewel Cajal en Golgi
in 1906 samen de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde kregen, bleven ze het oneens:
Golgi dacht dat zenuwcellen in elkaar overgingen, terwijl Cajal volhield dat ze afzonderlijke
cellen waren. Cajal’s idee bleek uiteindelijk juist en vormde de basis voor de moderne
neurondoctrine het besef dat de hersenen bestaan uit individuele cellen die samenwerken.
Net als andere lichaamscellen hebben zenuwcellen een celmembraan, dat de binnenkant van
de cel scheidt van de buitenwereld. Dit membraan laat bepaalde stoffen door, zoals water en
zouten, maar houdt andere tegen. Binnenin de cel bevinden zich belangrijke structuren zoals de
mitochondriën, die energie produceren, en de ribosomen, die eiwitten aanmaken.
Een zenuwcel, of neuron, heeft een unieke vorm die sterk kan verschillen. Elke neuron heeft een
cellichaam (soma), een axon (dat signalen doorstuurt) en meerdere dendrieten (die signalen
ontvangen). Sommige neuronen verbinden hersengebieden met spieren of zintuigen. Zo vangt
een sensorisch neuron prikkels op van bijvoorbeeld licht, geluid of aanraking en stuurt deze
informatie door naar de hersenen.
De bouw van een neuron (zenuwcel)
Een neuron is een speciale cel die informatie door het zenuwstelsel vervoert. Het heeft drie
hoofdonderdelen: dendrieten, een cellichaam (soma) en een axon.
1. Dendrieten
• Dendrieten zijn vertakte uitlopers van een zenuwcel die eruitzien als takken van een
boom.
• Ze ontvangen signalen van andere zenuwcellen via synaptische receptoren.
• Hoe groter het oppervlak van de dendrieten is, hoe meer informatie ze kunnen
ontvangen.
• Op veel dendrieten zitten dendritische spines kleine uitsteeksels die het oppervlak nog
groter maken, zodat de cel meer signalen kan opvangen.
2. Cellichaam (Soma)
• Het cellichaam bevat de celkern (nucleus), ribosomen en mitochondriën.
• Hier gebeuren de meeste stofwisselingsprocessen van de zenuwcel, zoals
energieproductie en eiwitaanmaak.
,4 Hersenen en Gedrag
• De soma ontvangt ook signalen van de dendrieten en beslist of die signalen sterk
genoeg zijn om verder te sturen via het axon.
3. Axon
• Het axon is een lange, dunne vezel die signalen wegvoert van het cellichaam naar
andere cellen (zoals andere neuronen of spieren).
• Sommige axonen kunnen meer dan een meter lang zijn bijvoorbeeld van je ruggenmerg
tot je voet!
• Het axon kan bedekt zijn met een myelineschede, een isolerende laag die helpt om
signalen sneller te geleiden.
• Aan het uiteinde van het axon zitten presynaptische uiteinden die de boodschap
doorgeven aan de volgende cel via synapsen.
Motor- en sensorische neuronen
• Een motorneuron stuurt signalen van het ruggenmerg naar spieren, waardoor je kunt
bewegen.
• Een sensorisch neuron doet het omgekeerde: het vangt prikkels op uit de huid, ogen of
oren (zoals aanraking, licht of geluid) en stuurt die informatie naar het ruggenmerg en de
hersenen.
Neuronen kunnen verschillende richtingen van informatieoverdracht hebben:
,5 Hersenen en Gedrag
• Afferente neuronen brengen informatie naar een structuur toe (bijvoorbeeld van de
huid naar het ruggenmerg).
• Efferente neuronen voeren informatie weg van een structuur (bijvoorbeeld van het
ruggenmerg naar spieren).
Een sensorisch neuron is een voorbeeld van een afferent neuron, omdat het prikkels van
buitenaf (zoals aanraking, licht of geluid) naar het zenuwstelsel brengt. Een motorneuron is
juist efferent: het stuurt signalen van het zenuwstelsel naar de spieren, zodat je kunt bewegen.
Verschillende vormen van neuronen
Neuronen kunnen sterk verschillen in vorm, grootte en functie.
• In het cerebellum (kleine hersenen) vind je de Purkinje-cellen, met extreem vertakte
dendrieten die duizenden verbindingen kunnen maken.
• Sensorische neuronen hebben een lange uitloper die signalen van de huid naar het
ruggenmerg brengt.
• Piramidecellen in de hersenschors hebben een driehoekige vorm met een apicale
dendriet (lange bovenste tak) en basale dendrieten (onderste takken).
• Bipolaire cellen in het netvlies van het oog hebben twee uitlopers, één dendriet en één
axon.
• Ook bij insecten, zoals de honingbij, bestaan neuronen met complexe vormen, zoals de
Kenyon-cellen in de hersenen van bijen.
Glia: de ondersteunende cellen
Ze zorgen voor voeding, bescherming en herstel van neuronen. Er bestaan verschillende soorten
glia:
• Astrocyten zijn stervormige cellen die verbindingen tussen neuronen omringen en
beschermen. Ze nemen stoffen op uit het bloed, geven voedingsstoffen door aan
neuronen, helpen bij de bloedtoevoer en ondersteunen de communicatie tussen
zenuwcellen.
• Microglia werken als een soort immuunsysteem van de hersenen: ze ruimen
afvalstoffen, virussen en beschadigde cellen op.
• Oligodendrocyten bevinden zich in de hersenen en het ruggenmerg en vormen daar de
myelineschede rond axonen.
• In het perifere zenuwstelsel (buiten de hersenen en het ruggenmerg) nemen Schwann-
cellen deze taak over.
• Radiale glia helpen tijdens de ontwikkeling van het zenuwstelsel. Ze begeleiden de groei
en migratie van nieuwe zenuwcellen en kunnen zich later ontwikkelen tot astrocyten of
oligodendrocyten
,6 Hersenen en Gedrag
De bloed-hersenbarrière (blood-brain barrier)
De hersenen hebben een speciale beschermlaag die voorkomt dat schadelijke stoffen vanuit
het bloed in het hersenweefsel terechtkomen. Deze laag heet de bloed-hersenbarrière.
Ze wordt gevormd door endotheelcellen die de wanden van de capillairen (kleine bloedvaten)
in de hersenen bekleden. Deze cellen zitten strak tegen elkaar, zodat virussen, bacteriën en
giftige stoffen niet naar binnen kunnen.
Waarom we de bloed-hersenbarrière nodig hebben
De barrière beschermt de hersenen tegen infecties en schadelijke chemicaliën. In andere delen
van het lichaam kan een virusbesmette cel eenvoudig worden opgeruimd door het
immuunsysteem, maar hersencellen kunnen niet zomaar vervangen worden. Zonder deze
barrière zouden virussen of giftige stoffen onherstelbare hersenschade veroorzaken.
Sommige virussen, zoals het rabiësvirus of het virus dat herpes veroorzaakt, kunnen de
barrière toch passeren. Ze blijven dan vaak jarenlang in het zenuwstelsel aanwezig en kunnen
later opnieuw actief worden.
Hoe de bloed-hersenbarrière werkt
De barrière laat alleen bepaalde stoffen door:
• Kleine, vetoplosbare moleculen (zoals zuurstof, koolstofdioxide, nicotine en alcohol)
kunnen er vrij doorheen.
• Voedingsstoffen zoals glucose en aminozuren (bouwstenen van eiwitten) worden
actief het brein in getransporteerd via speciale transporteiwitten.
,7 Hersenen en Gedrag
• Water passeert door kleine openingen, maar grote of geladen moleculen (zoals zouten
en medicijnen) worden meestal tegengehouden.
Deze strenge controle houdt schadelijke stoffen buiten, maar maakt het ook moeilijk om
medicijnen, bijvoorbeeld voor hersenkanker of de ziekte van Alzheimer, de hersenen te laten
bereiken.
Voeding van neuronen
Neuronen gebruiken bijna uitsluitend glucose als energiebron. Hoewel het brein maar ongeveer
2% van het lichaamsgewicht uitmaakt, verbruikt het wel 20% van alle energie en glucose.
De hersenen hebben dus een constante toevoer van glucose en zuurstof nodig. Bij een tekort
aan glucose, zoals bij langdurige uithongering of vitamine B1-tekort (thiamine), kunnen
neuronen afsterven. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij chronisch alcoholisme en kan leiden tot
Korsakoff’s syndroom, waarbij geheugenproblemen ontstaan.
Hoorcollege 1 C&I Titia van Zuijen
Waarom hebben we hersenen?
Sommige organismen, zoals planten, hebben geen hersenen. Dat komt doordat ze geen
zenuwstelsel nodig hebben om te overleven.
Planten staan vast op een plek en hoeven niet te bewegen of snel te reageren op hun omgeving.
Zelfs als een plant informatie zou kunnen verwerken zoals wij dat doen, zou dat weinig nut
hebben ze kunnen immers niet wegvluchten, jagen of actief reageren.
Mensen (en dieren) daarentegen kunnen bewegen. We moeten reageren op wat er om ons heen
gebeurt: gevaar ontwijken, voedsel zoeken, communiceren, enzovoort.
Daarom hebben we een geavanceerd zenuwstelsel en hersenen die informatie verwerken,
beslissingen nemen en onze bewegingen aansturen.
Kern is dus communicatie. Mens communiceert met de omgeving en reageert daar op.
We hebben input (waarnemen via onze zintuigen) -> verwerking (informatie komt binnen en
word verwerkt in de hersenen. -> output (motoriek, we reageren op ons omgeving)
Verwerking in de hersenen:
De hersenen hebben als taak om informatie uit het lichaam op te nemen en te verwerken.
Bijvoorbeeld: wanneer je met je vingers iets aanraakt, nemen tastzintuigen in je huid dat waar.
Deze informatie wordt als een signaal doorgestuurd via de zenuwen naar je centrale
zenuwstelsel.
Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg.
De weg van de informatie verloopt zo:
-> vanuit je arm of hand → naar het ruggenmerg → en vervolgens naar de hersenen.
In de hersenen wordt het signaal verwerkt en geïnterpreteerd (bijvoorbeeld: “het voelt warm” of
“dit is glad”). Daarna sturen de hersenen eventueel een reactie terug, zoals het wegtrekken van
je hand als iets te heet is.Zo communiceren de hersenen voortdurend met het lichaam en
helpen ze ons om te reageren op wat er in de buitenwereld gebeurt.
,8 Hersenen en Gedrag
Bouwstenen van de hersenen:
Er zijn 2 soorten typen hersencellen:
1. Neuronen: Daadwerkelijke zenuwcellen
2. Gliacelen: Hebben een ondersteunende functie
Neuron:
Een neuron (zenuwcel) is een lichaamscel met veel kenmerken die ook in andere cellen van
het lichaam voorkomen. Toch heeft een neuron een speciale bouw en functie, omdat het
informatie moet doorgeven binnen het zenuwstelsel.
Een neuron bestaat uit verschillende belangrijke onderdelen:
• Celmembraan – dit is het vlies rondom de cel. Het beschermt de inhoud van de cel en
bevat kanaaltjes of poriën waardoor stoffen zoals eiwitten en ionen uitgewisseld kunnen
worden tussen de binnen en buitenkant van de cel.
• Celkern – hierin zit het DNA, het genetisch materiaal van de cel. Dit DNA bevat de
instructies voor alle processen in de cel.
• Mitochondriën – dit zijn de energiefabriekjes van de cel. Hier wordt glucose verbrand
om energie te produceren, die de cel nodig heeft om zijn functies uit te voeren.
• Ribosomen – dit zijn de eiwitfabriekjes van de cel. Ze maken eiwitten aan die nodig zijn
voor herstel, groei en communicatie tussen cellen.
• Neuron is speciaal want de neuron heeft een specifieke taak die andere
lichaamscellen niet heeft namelijk: de communicatie en daarvoor heeft de neuron
bepaalde anatomische kenmerken
- Anatomische kenmerken van een neuron
• Een neuron heeft een aantal unieke anatomische kenmerken die het onderscheiden van
andere lichaamscellen. De belangrijkste zijn de dendrieten, het cellichaam (soma) en
het axon.
• Dendrieten zijn vertakte uitlopers van de zenuwcel. Ze ontvangen informatie van andere
neuronen via synapsen. Een neuron heeft vaak veel dendrieten, waardoor het signalen
van meerdere cellen tegelijk kan ontvangen.
• De binnenkomende informatie komt samen in het cellichaam, ook wel de soma
genoemd. Hier wordt alle ontvangen informatie geïntegreerd (samengevoegd en
verwerkt). De soma bevat ook de celkern, waar het genetisch materiaal (DNA) zich
bevindt.
• Vanuit de soma wordt de informatie doorgestuurd naar het axon. Het axon is een lange,
dunne uitloper die het elektrische signaal (ook wel zenuwimpuls of actiepotentiaal) naar
andere cellen vervoert. Sommige axonen zijn heel lang bijvoorbeeld die van het
ruggenmerg tot de voet en spelen een belangrijke rol bij functies zoals evenwicht en
beweging.
,9 Hersenen en Gedrag
• Aan het uiteinde van het axon bevinden zich axonale eindknopjes of presynaptische
terminals. Deze uiteinden geven informatie door aan de volgende cel door middel van
neurotransmitters (chemische boodschappers).
• Samengevat verloopt de informatieroute in een neuron als volgt:
• Dendriet → Soma (cellichaam) → Axon → Presynaptische terminal
Gliacellen:
• Helft van de hersenen bestaan uit neuronen en de andere helft uit gliacellen.
• Functie: Cellen met een ondersteunde functie op verschillende manieren.
• Ze kunnen de informatieverwerking beïnvloeden
• Ze geven fysieke steun.
• Aan/afvoer van stoffen bv glucose. Belangrijkste brandstof voor neuronen. Is Astrocyt bij
betrokken. -> Astrocyten reageren ook op hormonen en op stoffen in hun omgeving (zijn
zelf geen neuronen maar door afgeven van stoffen aan een grote groep neuronen kunnen
ze wel de informatieverwerking beïnvloeden.) speelt bijvoorbeeld ook een rol bij het
leren en ontwikkelen van de hersenen. Als er meerderen astrocyten zijn betrokken leer je
beter.
• Produceren hersenvloeistof. Nemen stoffen uit het bloed en maken daar uit
hersenvloeistof.
• Maken myeline: De Oligodendrocyten zijn glia-cellen die myeline aanmaken.
Myeline is een vetachtige isolatielaag die als een soort omhulsel om de axonen van
neuronen heen zit. Je kunt het vergelijken met het plastic laagje om een telefoonkabel:
dat laagje zorgt ervoor dat de stroom niet ontsnapt en goed wordt geleid.
Op dezelfde manier zorgt myeline ervoor dat elektrische signalen in het zenuwstelsel
snel en veilig worden doorgestuurd.Als er geen myeline zou zijn, zouden de signalen
weglekken of veel trager worden doorgegeven Daarom is myeline heel belangrijk voor
een snelle en betrouwbare informatieoverdracht in het zenuwstelsel. -> Myeline is
beetje wittig omdat er veel axonen zijn (witte stof) en gebieden in de hersenen waar
weinig Myeline is noemen we (grijze stof)
• Microglia proliferen (vermenigvuldigen) bij schade aan de hersenen dus ze beginnen
zich snel te delen zodat ze de schade sneller kunnen opruimen. Ze spelen een rol in de
afweer tegen virussen, schimmels etc.
• Radiale glia cellen: rol bij de ontwikkeling van hersencellen
, 10 Hersenen en Gedrag
Het brein en zijn omgeving:
Informatieverwerking:
- Van de zintuigen naar het centraal zenuwstelsel (CZS)
- Van de ene naar de andere plek in CZS
- Van de SCZ naar de spieren.
Begrippen:
- Afferent (voert informatie aan): bv info gaat van de zintuigen naar de hersenen.
Informatie komt bv uit de visuele systeem en gaat naar de geheugensysteem.
- Intrinsiek: De dendrieten en axon liggen in dezelfde structuur. Ze liggen dus in dezelfde
hersenstructuur bv in een geheugengebied.
- Efferent (voert informatie af): Onthoud door de E van exit. Bv van de geheugengebied
terug naar de visuele gebied of van de hersenen naar de spieren.
Sensorische neuron (Afferent)
- Bv: Als je een warm kopje koffie aanraakt, stuurt een sensorisch (afferent) neuron een
signaal van je huid naar je hersenen zodat je voelt dat het warm is.
Motorisch neuron (Efferent)
- Bv je wilt je telefoon oppakken -> bewerkingen in je hersenen (signalen die door gegeven
worden naar je spieren om iets op te pakken. )
