Samenvatting Hersenen & Gedrag UU

Hersenen en gedrag deel 2

Ritmes van waken en slapen

 Een deel van ritmes die dieren hebben (bijv. vogels die naar het zuiden trekken in de
winter) komt door de omgeving.
- Dieren hebben echter ook interne mechanismes die dit regelen: endogene
circannuaal ritme.
- Endogene circadiaans ritme is ook zo’n ritme voor ongeveer een dag voor vooral
slaap.
 Valt samen met activiteit in posterieure gebieden in de cerebrale cortex.
 We kunnen dit ritme licht aanpassen, maar niet te erg.
- Ook deze ritmes in eten, drinken, plassen, hormoonsecretie, metabolisme,
gevoeligheid voor drugs, etc.
 Temperatuur ’s ochtends lager dan ’s avonds.
 Stemming ’s ochtends beter dan ’s avonds.
 Het circadiaans ritme is niet perfect, zeitgeber nodig om soms te ‘resetten’.
- Licht is een belangrijke zeitgeber voor landdieren, getijden voor zeedieren.
 Blinde mensen ervaren daardoor snel slaapproblemen.
- Andere zeitgebers zijn bijvoorbeeld opwinding, eten en temperatuur.
- Sociale stimuli zijn geen zeitgeber, tenzij ze voor lichamelijke activiteit zorgen.
- Als deze zeitgeber er niet is, kan je afdwalen van het 24-uurse ritme.
 Ook kan je minder diep slapen, en ben je nooit helemaal wakker.
 Kan tot depressie en verslechterde prestaties leiden.
 Een jet leg is het verstoren van circadiaans ritme door het oversteken van tijdzones.
- Vaak moeilijker van west naar oost, doordat in eerder slaap vallen moeilijker is
dan langer wakker blijven.
- Jet leg zorgt voor stress, wat het hormoon cortisol produceert, wat de
hippocampus aantast.
 Mensen met vaak een jet leg, hebben vaak geheugenproblemen.
 Mensen die onregelmatig werken vertonen slechtere resultaten op cognitieve testen.
- Nachtwerkers voelen zich vaak ook niet helemaal goed, meer ongelukken bij
nachtwerkers.
 Kunnen zich moeilijk aanpassen.
 Zouden beter slapen in donkere kamer, en werken in fel licht.
 Circadiaanse ritmes verschillen per mens (ochtend en avond mensen).
- Als kind ga je vroeg slapen, tijdens adolescentie wordt dit later.
 Door toenemende mate van seks hormonen.
 Tieners die te laat opblijven vaak lagere toetsscores, en meer problemen met
drank en eten.
- Ook omgeving heeft invloed.
 Maatschappij met elektrisch licht blijven mensen langer op dan in een
maatschappij zonder elektrisch (straat)licht.
- Kan ook aan de genen liggen.
- Ochtend mensen zijn gemiddeld ook op latere leeftijd gelukkiger.
- Wat voor ‘soort’ mens je bent beïnvloed meer aspecten.

,  Bijv. ochtend mensen zijn eerlijker in de ochtend, avond mensen meer in de
avond.
 De voornaamste aanjager van slaapritmes, lichaamstemperatuur is de
suprachiasmatische nucleus (SCN), dit is een deel van de hypothalamus.
- Interacties tussen SCN en andere cellen versterken circadiaans ritme, maar SCN
produceert ook zonder rest van de hersenen actiepotentialen in een circadiaans
ritme.
 Dus de ritmes komen van de SCN zelf.
- Een pad van optische zenuwen (genaamd retinohypothalamische pad) kan de
SCN veranderen.
 Hebben eigen fotopigmenten genaamd melanopsin, dus kunnen zelf op licht
reageren.
 Reageren langzaam, en dus op de gemiddelde hoeveelheid licht.
 Reageren op kortgolvend licht (blauw), dus door tv kijken is het moeilijker in
slaap te vallen.
- Onderzoek naar werken SCN in vliegen, bijna zelfde als in zoogdieren.
 Door feedbackcylcus op basis ban genen die de eiwitten PER en TIM
produceren, en het vermogen van die eiwitten om de genen die ze produceren te
remmen.
Ochtend:
Messenger RNA laag,
dus weinig productie
Messenger RNA TIM en PER
wordt minder, dus Messenger RNA
TIM en PER nemen wordt meer, dus
af. TIM en PER nemen
toe.
Avond:
Messenger RNA hoog,
veel TIM en PER

- SCN reguleert andere delen van de hersenen voor slaap en wakker worden.
 Reguleert pineal gland die het hormoon melatonine afgeeft (vooral in de
nacht).
 Melatonine wordt vaak 2 à 3 uur voor slaap afgegeven en helpt mensen en
dieren te slapen.

Stadia van slapen en hersenmechanismen

 Slaap is een activiteit die de hersenen actief produceren waarbij er verminderde
activiteit en respons is op stimuli.
- Bij coma is er een langdurige periode van bewusteloosheid door hoofdtrauma,
ziekte of een beroerte.
 Reageert niet of nauwelijk op stimulie.
 Persoon sterft of hersteld binnen weken.
- Iemand in een vegetatieve staat wisselt tussen een soort slaap en soms
opwinding.

,  Is niet bewust van de omgeving, en vertoond geen bewust gedrag.
 Kan maanden of jaren duren.
- Bij een minimaal bewustzijn staat is iemand soms bewust van de omgeving en
toont doelgericht gedrag.
 Kan maanden of jaren duren.
- Als iemand hersendood is toont die geen hersenactiviteit en geen reactie op
stimuli.
 Door de EEG is er ontdekt dat slaap verschillende stadia heeft (door neuronen die
tegelijk actief zijn, en wisseling hebben van IPSP en EPSP).
- Een polysomnograaf laat de combinatie van een EEG en oogbewegingen zien.
- Alfa golven laten rust zien, een stadia van relaxed zijn maar wel wakker, als je
gaat slapen komen de volgende stadia:
1. Stadium 1: onregelmatige, laag-voltage golven.
 Doordat neuronen uit fase zijn met elkaar
2. Stadium 2 (echt in slaap): soms een K-complex (scherpe golf, tijdelijke
inhiberende van neuraal vuren). En soms sleep spindle (halve seconden met
korte golven door oscillerende interacties tussen cellen in de thalamus en
cortex).
 Sleep spindle neemt toe na nieuw leren, correleert positief met geheugen.
3. Stadium 3: Slow-wave sleep: hartslag, ademhaling en hersenactiviteit nemen
af. Waarbij hoge golven in EEG ontstaan.
4. Stadium 4: verdere slow-wave sleep, met nog meer hogere golven.
5. Stadium 5: REM-slaap of paradoxicale slaap.
- Je begint bij stadium 1, dan 2, dan slow-wave en dan terug naar 2 en dan REM.
 Duurt ongeveer 90 minuten.
 REM gaat verder in de nacht langer duren.
 Cylcle veranderd door leeftijd en andere factoren (door verlies cellen in
hypothalamus).
 Bij REM-slaap is er een combinatie tussen diepe en lichte slaap met veel
oogbewegingen.
- Lichte slaap want toenemende neurale activiteit (lage snelle golven)
 Vergelijkbaar met stadium 1 (behalve oogbewegingen).
- Diepe slaap want spieren zijn veel meer ontspannen.
- Die stadia die niet in de REM-slaap zitten noemen we non-REM slaap (NREM).
- Tijdens REM, dromen mensen het vaakst, met visueel beeld en een ingewikkeld
plot.
 Als het er een snede in het middenbrein zou worden gemaakt, ontstaat er een
slaaptoestand, dus verminderde opwinding.
- Bij beschadiging aan de reticculaire formatie heeft iemand minder opwinding.
 Heeft axonen naar hersenen en naar ruggenmerg, de stijgende axonen naar de
hersenen reguleren opwinding.
- Deel van reticulaire formatie die bijdraagt aan opwinding heet
pontomesencephalon.
 Genereren activiteit met circadiaans ritme.
 Axonen laten GABA vrij voor inhiberen gedrag en reguleren slow-wave slaap.