Neuroanatomie & Neurofysiologie – deeltentamen 1 - samenvatting
Membraanpotentialen
In rust is de membraanpotentiaal negatief en relatief constant en stabiel:
Verandert door een prikkel
Synaptische potentiaal: postsynaptisch, ong. enkele mV
Actiepotentiaal: ong. 100 mV
Hoofdrolspelers bij de bepaling van de membraanpotentiaal:
Ionensamenstelling aan beide kanten van het membraan
Eigenschappen van het celmembraan
Eiwitten in het celmembraan (kanalen en pompen)
Ionconcentraties:
K+ meer geconcentreerd binnen
Na+ en Ca+ meer geconcentreerd buitenkant
Cl- meer buitenkant
Elektrisch membraanmodel: een weerstand (R) parallel geschakeld aan een condensator (C)
Ionkanalen: variabele weerstanden
Fosfolipidelaag: condensator –binnenkant en +buitenkant
De verdeling van ionen aan weerszijden bepalen de rustmembraanpotentiaal, dit geldt alleen indien
het membraan semipermeabel is
Krachten die een rol spelen (verdeling van ionen) bij de evenwichtspotentiaal:
Diffusiekracht (eerst)
Elektrische kracht (daarna)
In evenwicht is de diffusieflux gelijk aan de elektrische flux Nernstpotentiaal
Evenwichtspotentiaal: ook wel omkeerpotentiaal van de betreffende ionsoort genoemd
ionstroom wordt omgekeerd
Rustmembraanpotentiaal: wordt nooit door één ion bepaald (relatief)
Het ion met de hoogste permeabiliteit heeft de meeste invloed op de membraanpotentiaal
In rust is K+ ion permeabiliteit hoog
Toename van extracellulair K+ depolariseert membraanpotentiaal
Regulatie van [K+]out :
Bloed-hersenbarrière
Astrocyten bufferen kalium (nemen extracellulair K op naar binnen)
In rust heeft een toename van extracellulair Na+ vrijwel geen invloed op de membraanpotentiaal
Na-kanalen staan toch dicht wel invloed op de amplitude van de actiepotentiaal
Concentratiegradiënt in stand houden:
Voor de membraanpotentiaal zijn iongradiënten nodig
Wanneer we niks doen verdwijnen die
1
, Actief transport: Na-K-pomp (ATP) 3Na (naar buiten) tegen 2K (naar binnen) uitgewisseld altijd
kleine elektrische stroom, 40% van de energie in de hersenen
Vm bij zuurstoftekort in de hersenen: mitochondria produceren geen ATP meer, want de Na-K-pomp
stopt en de membraanpotentiaal depolariseert langzaam richting 0 mV Donnan potentiaal
Wordt nooit precies 0 mV in de cel bevinden zich negatieve anionen die niet door het
membraan kunnen
Cl naar binnen
Dan gaat K ook naar binnen
Neuroanatomie (I)
17e eeuw 48 ‘patiënten’
Voor het eerst genoemd: fontanellen, hersenvliezen, cortexoppervlak, hersenvloeistof
Connectie hersenschade en perifere uitval (functie)
Neuron theorie: autonomie van het neuron juist
Reticular theorie: neuronen staan direct in verbinding met elkaar
Animal spirit: hart-brein interactie, water via de ventrikelen en de zenuwen
ADHD: verlaagde activiteit van de prefrontale schors, verlaagde controle van gedrag
Medicijnen om brein te activeren:
- Ritalin en strattera (noradrenaline)
- Prozac (serotonine)
- Adderall (dopamine)
Cytoskelet:
Niet statisch
Interne Steiger voor de neuronale membraan
3 componenten:
- Microtubuli
- Microfilamenten
- Neurofilamenten
Fluorescente in-situ hybridisatie: mRNA aankleuren van een transmitter zodat je kunt aantonen dat
de cel in staat is om deze transmitter te produceren
Pas echt bewijs als je de transmitter hebt aangekleurd
Techniek van aankleuren cellen:
Acetylcholine transferase expressie van CRE recombinase in CHAT-IRES-Cre muis
Stereotaxische injectie met AAV met double-floxed eYFP sequence (fluorescentie eiwit)
Deze sequentie wordt in het genoom aangebracht met polariteit tegen de transcriptie-
richting in
Transcriptie de neuronen worden gevuld met eYFP
Deze technieken zijn wel lastig met anterograde en retrograde tracers, omdat deze tracers moeilijk
één soort neurotransmitter kunnen aankleuren
Transsynaptisch tracen: kan door de synaps heen (Rabiës virus)
Anterograde tracer (rood) thalamus-striatum projectie
Cholinerge kleuring (blauw) cholinerge interneuronen (binnen een structuur)
2
Membraanpotentialen
In rust is de membraanpotentiaal negatief en relatief constant en stabiel:
Verandert door een prikkel
Synaptische potentiaal: postsynaptisch, ong. enkele mV
Actiepotentiaal: ong. 100 mV
Hoofdrolspelers bij de bepaling van de membraanpotentiaal:
Ionensamenstelling aan beide kanten van het membraan
Eigenschappen van het celmembraan
Eiwitten in het celmembraan (kanalen en pompen)
Ionconcentraties:
K+ meer geconcentreerd binnen
Na+ en Ca+ meer geconcentreerd buitenkant
Cl- meer buitenkant
Elektrisch membraanmodel: een weerstand (R) parallel geschakeld aan een condensator (C)
Ionkanalen: variabele weerstanden
Fosfolipidelaag: condensator –binnenkant en +buitenkant
De verdeling van ionen aan weerszijden bepalen de rustmembraanpotentiaal, dit geldt alleen indien
het membraan semipermeabel is
Krachten die een rol spelen (verdeling van ionen) bij de evenwichtspotentiaal:
Diffusiekracht (eerst)
Elektrische kracht (daarna)
In evenwicht is de diffusieflux gelijk aan de elektrische flux Nernstpotentiaal
Evenwichtspotentiaal: ook wel omkeerpotentiaal van de betreffende ionsoort genoemd
ionstroom wordt omgekeerd
Rustmembraanpotentiaal: wordt nooit door één ion bepaald (relatief)
Het ion met de hoogste permeabiliteit heeft de meeste invloed op de membraanpotentiaal
In rust is K+ ion permeabiliteit hoog
Toename van extracellulair K+ depolariseert membraanpotentiaal
Regulatie van [K+]out :
Bloed-hersenbarrière
Astrocyten bufferen kalium (nemen extracellulair K op naar binnen)
In rust heeft een toename van extracellulair Na+ vrijwel geen invloed op de membraanpotentiaal
Na-kanalen staan toch dicht wel invloed op de amplitude van de actiepotentiaal
Concentratiegradiënt in stand houden:
Voor de membraanpotentiaal zijn iongradiënten nodig
Wanneer we niks doen verdwijnen die
1
, Actief transport: Na-K-pomp (ATP) 3Na (naar buiten) tegen 2K (naar binnen) uitgewisseld altijd
kleine elektrische stroom, 40% van de energie in de hersenen
Vm bij zuurstoftekort in de hersenen: mitochondria produceren geen ATP meer, want de Na-K-pomp
stopt en de membraanpotentiaal depolariseert langzaam richting 0 mV Donnan potentiaal
Wordt nooit precies 0 mV in de cel bevinden zich negatieve anionen die niet door het
membraan kunnen
Cl naar binnen
Dan gaat K ook naar binnen
Neuroanatomie (I)
17e eeuw 48 ‘patiënten’
Voor het eerst genoemd: fontanellen, hersenvliezen, cortexoppervlak, hersenvloeistof
Connectie hersenschade en perifere uitval (functie)
Neuron theorie: autonomie van het neuron juist
Reticular theorie: neuronen staan direct in verbinding met elkaar
Animal spirit: hart-brein interactie, water via de ventrikelen en de zenuwen
ADHD: verlaagde activiteit van de prefrontale schors, verlaagde controle van gedrag
Medicijnen om brein te activeren:
- Ritalin en strattera (noradrenaline)
- Prozac (serotonine)
- Adderall (dopamine)
Cytoskelet:
Niet statisch
Interne Steiger voor de neuronale membraan
3 componenten:
- Microtubuli
- Microfilamenten
- Neurofilamenten
Fluorescente in-situ hybridisatie: mRNA aankleuren van een transmitter zodat je kunt aantonen dat
de cel in staat is om deze transmitter te produceren
Pas echt bewijs als je de transmitter hebt aangekleurd
Techniek van aankleuren cellen:
Acetylcholine transferase expressie van CRE recombinase in CHAT-IRES-Cre muis
Stereotaxische injectie met AAV met double-floxed eYFP sequence (fluorescentie eiwit)
Deze sequentie wordt in het genoom aangebracht met polariteit tegen de transcriptie-
richting in
Transcriptie de neuronen worden gevuld met eYFP
Deze technieken zijn wel lastig met anterograde en retrograde tracers, omdat deze tracers moeilijk
één soort neurotransmitter kunnen aankleuren
Transsynaptisch tracen: kan door de synaps heen (Rabiës virus)
Anterograde tracer (rood) thalamus-striatum projectie
Cholinerge kleuring (blauw) cholinerge interneuronen (binnen een structuur)
2
