Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology - samenvatting college 1 t/m 7 boek & artikelen

Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


College 1. Neuroscience
Literatuur: studieboek
 Hoofdstuk 1. Organisatie en functie van het zenuwstelsel
 Hoofdstuk 2. Psychofarmacologie
 Hoofdstuk 3. Stemmingsstoornissen

Hoofdstuk 1. Organisatie en functie van het zenuwstelsel
1.1 De structuur en functie van neuronen
Er zijn drie soorten neuronen:
1. Sensorische neuronen
2. Interneuronen
3. Motorische neuron

Het zenuwstelsel bestaan uit:
 Centrale zenuwstelsel (CNS): hersenen + ruggenmerg → bestaat uit schakelcellen
 Perifere zenuwstelsel (PNS): alle losse zenuwen → bestaat uit sensorische en motorische zenuwcellen

Sensorische neuron
Andere term → afferente neuronen
Functie: informatie overbrengen van zintuigen (receptoren) naar centraal zenuwstelsel (CNS)
 Ontvangen informatie van zintuigen (receptoren)
 Sturen informatie naar het CNS
Cellichaam: buiten (vlakbij) het ruggenmerg
Dendriet: lang
Axon: kort

Interneuronen
Functie: het linken van de activiteit van de sensorische neuronen en motorische neuronen in CNS
 Ontvangen informatie van sensorische neuronen/andere interneuronen
 Sturen informatie door aan motorneuronen/andere interneuronen
Vormen de overgang tussen de andere twee neuronengroepen.
Cellichaam: in ruggenmerg (vormt de grijze stof)
Dendriet: kort (vormt de witte stof)
Axon: kort (vormt de witte stof)

Motorische neuronen
Andere term → efferente neuronen
Functie: brengen informatie over van CNS naar spieren, organen en klieren (effectoren)
 Ontvangen informatie van het CNS
 Sturen informatie naar spieren, organen en klieren (effectoren)
Locatie: in het CNS → de hersenstam (brainstem) en ruggenmerg (spinal cord)
Cellichaam: in het ruggenmerg
Dendriet: kort
Axon: lang




1

, Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


Sensorisch neuron Interneuron Motorisch neuron
sensorische neuronen het CNS
Ontvangt impuls van receptoren (zintuigen)
andere interneuronen
motorische neuronen spieren, organen, klieren
Stuurt impuls naar het CNS
andere interneuronen
Cellichaam vlakbij het CNS binnen het ruggenmerg binnen het ruggenmerg
Dendriet lang kort kort
Axon kort kort lang

C Elke neuron bestaat uit:
 Cellichaam of soma
 Dendriet
 Axon
 Terminal button

C Cellichaam of soma
Het grootste gedeelte van het neuron
Bevat structuren die de metabolische functie van de cel controleren
Bevat een nucleus die het DNA (genetische informatie) van de cel bevat

C Dendrieten
Verzameling van uitbreidingen van het cellichaam
Informatieontvangers → ontvangen signalen (informatie) van andere neuronen
Hoe meer dendrieten een neuron heeft, hoe meer informatie dit neuron kan ontvangen
De locatie van het neuron heeft invloed op de aantal dendrieten

C Axon
Dit is een verlengde tak van de cel
Informatiedoorgevers → geven signalen (informatie) door aan andere neuronen, organen of spieren
Een neuron heeft altijd slechts één axon
Axon hillock = de plaats waar zowel het axon als het elektrische signaal beginnen.
Vanaf de axon hillock vervoert het axon dit elektrische signaal
Aan het einde van een axon zit het presynaptische uiteinde → afscheiden van neurotransmitters
Axonen kunnen zowel afferent als efferent zijn.
 Afferente axonen → brengen informatie naar binnen (vb. axonen van sensorische neuronen)
 Efferente (perifere) axon → brengen informatie naar buiten (vb. axonen van motorneuronen)

Axonen kunnen gemyeliniseerd zijn
Myeline = een type gliacel die zich rondom de axon winkelt → myelineschede
Myelineschede = isolerende laag bestaande uit gliacellen
De myeline in het CNS bestaat uit oligodendrocyten
De myeline in het PNS bestaat uit Schwann cellen
Dit zorgt voor een hogere geleidingssnelheid.
De meeste axonen in het perifere zenuwstelsel (PNS) zijn gemyeliniseerd
De meeste axonen in het brein zijn niet gemyeliniseerd
Bij MS, een ziekte waarbij de myeline verdwijnt, verplaatsen de zenuwpulsen zich veel langzamer.
Tussen elke gliacel heeft het axon een kleine opening → nodes of Ranvier




2

, Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


C Terminal button
Dit is het einde van het axon.
Op deze plaats gebeuren drie dingen:
1. Opslaan van neurotransmitters
2. Uitscheiden van neurotransmitters exciterende of inhiberende neuronen
3. Heropname (reuptake) van neurotransmitters → dit gebeurt door de reuptake transporter (= een eiwit)
Dit eiwit is belangrijk in de psychofarmacologie.




C 1.2 Communicatie
Voor communicatie zijn er twee processen:
1. Elektrisch → communicatie binnen een neuron (van dendriet naar lichaamscel naar axon)
2. Chemisch → communicatie tussen neuronen (van terminal button naar dendrieten van andere neuron)
De communicatie tussen neuronen bestaat met name uit het vrijlaten van neurotransmitters.
Elektrische synaps → een elektrisch signaal wordt doorgegeven van neuron op neuron
Dit komt veel minder vaak voor.

Route:
1. Actiepotentialen verspreiden zich langs het axon elektrisch
2. Actiepotentialen leiden tot een reactie op de synaps
3. Die synaps geeft een signaal naar de dendrieten van andere neuronen chemisch
4. Neurotransmitters vrij in de synaps bieden dit signaal

1.3 Neurale transmissie (chemische communicatie)
Neurale transmissie = het proces waarbij het signaal van de terminal button wordt overgedragen op het
dendriet van het volgende neuron (in CNS).
In het PNS worden signalen overgedragen via zenuwen.

C 1.4 Elektrische activiteit in het neuron (elektrische communicatie)
Alle cellen (incl. neuronen) worden omhult door een lipide membraan genaamd lipid bilayer
Dit membraan heeft meerdere functies:
 Zorgt ervoor dat het neuron zijn eigen eigenschappen kan behouden.
 Zorgt ervoor dat de binnenkant van de cel anders is dan de buitenkant van de cel
 Communiceert met de externe omgeving door eiwitten te verplaatsen (elektrische activiteit)

Door de verplaatsing van elektrische activiteit verandert het elektrisch potentiaal van het neuron.
Belangrijke ionen hiervoor zijn:
-
 Organische ionen (An ) → negatief geladen (organic ions)
-
 Chloride-ionen (Cl ) → negatief geladen (chlorine ions)
+
 Natrium ionen (Na ) → positief geladen (sodium ions)
+
 Kalium ionen (K ) → positief geladen (potassium ions)
+ -
Na en Cl ionen komen, door het membraan, alleen in de cel als ze worden toegelaten.
Dit gebeurt via de ionenkanalen.
Door veranderingen in het membraan worden deze actief.

Belangrijke verschijnselen bij elektrische communicatie zijn:
 Rustpotentiaal
 Graded potentiaal
 Actiepotentiaal

3

, Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


C Rustpotentiaal
Op beide ionen worden twee krachten uitgeoefend:
 Diffusie
 Elektrostatische kracht

Wanneer het neuron rust, proberen twee krachten natrium de cel in te krijgen:
1. De elektrische gradiënt
→ Natrium is positief geladen en de binnenkant van de cel is negatief geladen.
→ De elektrische gradiënt wil natrium in de cel trekken (pos. en neg. lading trekken elkaar aan)
2. De concentratiegradiënt
→ Natrium is meer geconcentreerd buiten de cel dan binnen de cel
→ Hierdoor zal natrium eerder de cel binnen gaan dan de cel verlaten
Door deze twee gradiënten zal natrium snel bewegen als het kan.
Wanneer de membraan echter in rust is, zijn de natriumkanalen gesloten en afgezien van het natrium dat naar
buiten wordt geduwd door de natrium-kalium pomp, zal er geen natrium stromen.

Wanneer het neuron rust, proberen twee krachten kracht uit te oefenen op kalium:
1. De elektrische gradiënt
→ Kalium is positief geladen en de binnenkant van de cel is negatief geladen.
→ De elektrische gradiënt wil kalium in de cel trekken (pos. en neg. lading trekken elkaar aan)
2. De concentratiegradiënt
→ Kalium is meer geconcentreerd binnen in de cel dan buiten de cel
→ Hierdoor wilt de concentratiegraden kalium naar buiten duwen
Kalium heeft dus twee tegenwerkende krachten op zich
Als de kaliumkanalen helemaal open zouden staan, zou kalium maar een klein beetje naar buiten stromen.
De twee gradiënten voor kalium zijn bijna helemaal in balans.
Ze kunnen niet geheel in balans komen door de natrium-kalium pomp.

Wanneer er een equilibrium tussen deze krachten bestaat, is er sprake van een ruststaat.
Het elektrisch potentiaal tijdens rust wordt bepaald door de verdeling van positieve en negatieve ionen.
Tijdens het rustpotentiaal:
 De cellen zijn negatief geladen
 Buiten de cellen is er een positieve lading
Dit rustpotentiaal helpt de cel energie op te slaan
Die energie kan gebruikt worden wanneer de cel wordt geactiveerd.
De rustpotentiaal dient er voor om het neuron snel en krachtig te kunnen laten reageren op een stimulus.

De binnenkant van de cel is negatief geladen → -70mV
Een rustend axon heeft een verschil in elektrische lading rondom zijn membraan.
+ -
 Intracellulaire vloeistof (binnen de cel) → negatief geladen → K ionen en A ionen
+ -
 Extracellulaire vloeistof (buiten de cel) → positief geladen → Na ionen en Cl ionen
De lading is stabiel maar de membraan bezit de energie om in actie te komen.
- +
Concentratie van A ionen en K ionen ligt hoger binnen intracellulaire vloeistof dan in extracellulaire
+ -
Concentratie van Na ionen en Cl ionen ligt hoger binnen extracellulaire vloeistof dan in intracellulaire

Dus: kalium zit binnen de cel en natrium zit buiten de cel
Kalium- en chloorionen kunnen in een bescheiden tempo door de poorten.
De natriumpoort is gesloten

C Graded potentiaal
Zodra ene neuron een signaal van een ander neuron krijgt, wordt rustpotentiaal verstoord → graded potential
Een gegradeerd potentiaal ontstaat wanneer door bewegingen van ionen veranderingen in de lading van
het membraan zichtbaar zijn.
Bij snel opvolgende of gelijktijdige graded potentials, leidt dit tot depolarisatie van neuron → actiepotentiaal
Er zijn twee veranderingen van lading:
1. Hyperpolarisatie → de elektrische lading van het membraan stijgt, mede door een stimulus
2. Depolarisatie → een stimulus zorgt voor een verminderde elektrische lading van het membraan.

4

, Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


C Actiepotentiaal
Dit is een intense, maar een korte verandering (1 ms) van het potentiaal van het membraan van een axon.
+ +
Deze verandering komt tot stand door een grote instroom van Na ionen en uitstroom van K ionen
Op de axon hillock en insnoering van Ranvier zitten veel natriumkanalen
Kenmerken van actiepotentialen:
 Worden veroorzaakt door sommatie van prikkelende potentialen
 Worden gedreven door variëren van ion permeabiliteit celmembranen
 Verspreiden zich langs het axon
 Leiden tot een reactie op de synaps → triggeren neurotransmitter om vrij te komen bij de axon button
 Thresholded
 Alles-of-niet-respons
Er zijn een aantal stappen
1. Rustpotentiaal
Elektrische spanning = -70 mV
De binnenkant van de cel is negatief geladen
+ +
K zit binnen de cel & Na zit buiten de cel
+ -
K ionen en Cl ionen kunnen in een bescheiden tempo door de poorten.
De natriumpoort is gesloten

2. Depolarisatie
Na-kanalen gaan open
+
Door de concentratiegradiënt en de elektrische gradiënt gaan Na ionen de cel in
+
 Concentratiegradiënt → hoge concentratie Na ionen buiten de cel
 Elektrische gradiënt → positieve buitenkant
Hierdoor is er een afname van negatieve lading
Er ontstaat een gelijke elektrische spanning binnen en buiten het membraan (drempelwaarde)
 Drempelwaarde is de grens van excitatie (= -55 mV)
 Depolarisatie > drempelwaarde → Na-kanalen massaal open (positieve terugkoppeling)
Er ontstaat een actiepotentiaal van + 35 mV

3. Repolarisatie
Na-kanalen sluiten & K-kanalen blijven open
+
Door de concentratiegradiënt en de elektrische gradiënt gaan K ionen de cel uit
+
 Concentratiegradiënt → hoge concentratie K ionen binnen in de cel
 Elektrische gradiënt → tijdelijke positieve binnenkant
+
Hierdoor kunnen K ionen naar buiten die zorgen voor hyperpolarisatie

4. Hyperpolarisatie
Het verder toenemen van een negatieve lading door de open K-kanalen
De K-kanalen sluiten iets te traag
Er ontstaat een potentiaal van -75 mV
Door diffusie wordt het potentiaal terug -70 mV bereikt.
De Na- en K-kanalen zijn nu beide dicht
+ +
Nu zijn Na ionen binnen de cel en K ionen buiten (tegenovergesteld aan rustpotentiaal)

5. Rustpotentiaal
+ + + +
De Na K pomp zorgt ervoor dat Na ionen weer buiten de cel zitten en K ionen weer binnen.




5

, Pharmacological and Biological Approaches to Clinical and Health Psychology


Dit is een alles-of-niets response → de mate van heftigheid van het actiepotentiaal is altijd gelijk: er
heerst Een neuron heeft dus altijd dezelfde intensiteit bij het doorgeven van het signaal.
Er zijn andere factoren die kunnen bijdrage aan de sterkte van het signaal:
 De hoeveelheid actieve neuronen
 De kwantiteit van de actiepotentialen

De eigenschappen van axon bepaalt de snelheid waarmee een actiepotentiaal het volgende neuron bereikt.
Er zijn twee factoren die bijdragen aan een grotere snelheid:
 Weerstand → die is kleiner bij grotere axonen
 Myelineschede
De insnoering (node) van Ranvier kan natrium zorgen voor depolarisatie.

C Saltatory conduction
Gliacellen hebben axonen met een beschermlaag (myeline sheath)
Gliacellen verspreiden de impuls via 'saltatory conduction'.
Er zijn verschillende soorten gliacellen
 Schwanncellen  perifere zenuwstelsel (PNS)
 Oligodendroglia  centrale zenuwstelsel (CNS)
Myeline wordt door Schwanncellen (in het PNS) of door oligodendroglia (in het CNS) gevormd.
Tussen de cellen bevinden zich gebieden zonder beschermlaag  knopen van Ranvier.
De impuls springt van de ene knoop naar de andere
Reden: want binnen de myeline bevinden zich geen ladingsgevoelige poorten.
Een actiepotentiaal in de ene knoop opent een ladingsgevoelige poort op de volgende knoop.
Deze stroom van energie wordt ook wel saltatory conduction genoemd
Saltatory conduction = wanneer het actiepotentiaal niet glijdt langs het axon, maar in sprongen gaat van
node naar node.
Dit zorgt ervoor dat het proces sneller verloopt.

1.5 Synaptische transmissie
C Synapsen
De synaps kent drie gebieden:
 Presynaptisch membraan → het membraan van de axon
 Postsynaptisch membraan → het membraan van het uiteinde van de dendriet.
 Synapsspleet → de opening tussen het pre- en postsynaptisch membraan.

Actiepotentiaal leidt tot afgifte van neurotransmitters in de synaptische spleet (synaptic clef)
Synapsen = eiwitten die op receptoren passen
Er zijn twee soorten synapsen:
 Exiterende synapsen (stimulerend) → depolarisatie
 Inhiberende synapsen (remmend) → hyperpolarisatie
Het zijn prikkelende of remmende signalen overgedragen aan de gesommeerd signaal op axon heuveltje
Zodra impulsen bij synapsen aankomen, komen er stoffen vrij → neurotransmitters (signaalstof)
De verdeling van de synapsen op een cel heeft invloed op zijn prikkelbaarheid
Sommige neuronen kunnen meer dan één type van de neurotransmitter vrijgeven, afhankelijk van het
soort stimulatie (vb. lage vs. hoge frequentie stimulatie)
Receptorcellen in het postsynaptische membraan kunnen zich aanpassen op onder- of over-gebruik

C Neurotransmitter
Neurotransmitters bieden chemische signalering over de synaps
Voor een substantie om een neurotransmitter te zijn, moet ze aan vier eisen voldoen:
1. Ze zijn gesynthetiseerd en opgeslagen in het presynaptische neuron
2. Ze worden vrijgegeven in de synaps wanneer het neuron vuurt
3. Ze veroorzaken een postsynaptisch effect nadat het inwerkt op een receptor
4. Ze hebben een mechanisme voor afbraak (degradation) of heropname (reuptake)




6