HERSENWERK
Hoofdstuk 1: Het wat en hoe van de neurowetenschappen
Anatomie en methoden
Zenuwstelstel: Speelt een coördinerende rol bij al onze handelingen. Het ontvangt en stuurt hiervoor
signalen van en naar verschillende lichaamsdelen. Zenuwstelsel bestaat uit ons brein, ruggenmerg en de
zenuwen in ons lichaam.
- Het verwerkt zintuiglijke informatie
- Maakt het lichaam klaar voor actie of rust
- Zet emotionele en cognitieve processen in gang
- Stuurt spieren en organen aan
De centrale verwerkingseenheid van dit wijdvertakte systeem is het brein.
Microscoop: kunnen activiteiten van neuronen waarnemen
FMRI: kunnen activiteiten in het hele brein registreren.
Belangrijk onderscheid van neurowetenschappers is tussen ‘structuur’ en ‘functie’
- Structuur: Anatomische structuren
- Functie: psychologisch, fysiologisch, logisch, motorisch, sociaal
- In het dagelijks leven loopt dit door elkaar
o In experimenten een activiteit in (bepaalde gebieden van) het brein proberen te verbinden
met een bepaalde psychologische, fysiologische, logische, motorische, sociale functie.
Opvatting van Emily Dickinson (gedicht 632): Vergelijking van het brein met het weids luchtruim past
goed bij het feit van nu -> De hersenen vormen het meest complexe orgaan binnen ons lichaam door de
tientallen miljarden neuronen en een duizelingwekkend veelvoud aan verbindingen daartussen.
Vorm en functie van het neuron
Neuronen: Belangrijkste basisbouwstenen van het zenuwstelsel om informatie te verwerken en door te
geven.
- Kenmerkende aspect: boomachtige structuur.
- Heeft 1 axon
o Kunnen variëren in lengte
Rustpotentiaal: Neuron is niet geprikkeld.
Actiepotentiaal: Neuron wordt door naburige zenuwcellen via de
dendrieten voldoende gestimuleerd.
- Elektrische golf door het axon die ontstaat door de instroom van
positief geladen deeltjes, namelijk natriumionen. Deze golf
eindigt bij een aantal vertakkingen aan het uiteinde van het
axon, presynaptische eindknoppen.
- Alles of nietsprincipe -> Als de prikkeling niet boven
een bepaalde drempel komt, volgt er geen
actiepotentiaal. Als de drempel wordt overschreden,
vindt er altijd een actiepotentiaal plaats van
dezelfde grootte.
Actiepotentiaal -> rustpotentiaal: Er stromen andere positief geladen deeltjes (kalumionen), het
neuron uit.
Myelinelaag: De bedekking van het axon met een isolerende, witgekleurde laag van
vetmoleculen.
- Zorgt voor een snellere verplaatsing door het axon van het actiepotentiaal.
,Knopen van Ranvier: De niet-geïsoleerde delen, hierdoor stromen nieuwe positief geladen
natriumdeeltjes naar binnen voor een extra impuls.
Bij een actiepotentiaal geven de presynaptische eindknoppen een chemische stof
(neurotransmitters) af in de synaptische kloof.
- Synaptische kloof: De ruimte tussen de presynaptische eindknop en de postsynaptische
receptoren.
o Postsynaptsiche receptoren: Bevinden zich vaak op de dendrieten van een
(naastliggend) neuron. Deze receptoren kunnen bepaalde neurotransmitters aan
zich binden. Op deze manier kan de neuron tot een actiepotentiaal overgaan
wanneer het voldoende gestimuleerd wordt.
Belangrijke neurotransmitters in ons brein:
- Dopamine
- Serotonine
- Adrenaline
- Noradrenaline
- GABA
- Glutamaat
- Acetylcholine
Anatomie van het zenuwstelsel
Centrale zenuwstelsel (CZS): Brein samen met het ruggenmerg
Perifere zenuwstelsel: Zenuwen buiten het centrale zenuwstelsel en is verdeeld in twee
stelsels:
- Somatische zenuwstelsel: Bestaat uit de neuronen die informatie vanuit de zintuigen
naar het CZS sturen en van daaruit naar spieren en klieren sturen.
- Autonome zenuwstelsel: Controleert het hart en andere organen en is ook verdeeld in
twee stelsels:
o Sympathische zenuwstelsel: Bestaat uit een netwerk van neuronen die het
organisme voorbereiden op flinke activiteit. Activiteit van het sympatisch
zenuwstelsel tast de organen enigszins aan.
o Parasympathische zenuwstelsel: Zorgt ervoor dat het lichaam na gedane arbeid
weer kan bijkomen.
Activering van het sympathische systeem leidt tot:
- Snellere hartfrequentie
- Grotere pupillen
- Verwijding van de bloedvaten
- Lagere spijsverteringsactiviteit
- Diepere ademhaling
Activering van parasympatische systeem leidt tot:
- Toename van speeksel in de mond
- Grotere activiteit van spijsverteringsstelsel
- Lagere hartfrequentie
Bouwstenen zoals voedsel (eiwitten) kunnen worden
gebruikt om opgelopen schade in het lichaam te
herstellen.
De twee systemen zijn elkaars tegenpolen, maar zijn
beide altijd actief. De mate waarin verschilt per situatie.
2
,Anatomie van het brein: hemisferen en verbindingsroutes
Mediaal: Gebied ligt in het midden.
Lateraal: Gebied ligt aan de buitenkant
Ventraal: Gebied slaat aan de onderzijde
Dorsaal: Gebied slaat op de bovenzijde
Anterieur: Gebied heeft betrekking op de
voorzijde
Posterieur: Gebied heeft betrekking op de
achterkant
Het brein kan je verdelen in twee hersenhelften (Cerebrale hemisferen). De twee hemisferen
werken samen en wisselen informatie uit.
Longitudinale fissuur: scheidt de beide hemisferen
Drie belangrijke verbindingsroutes die bestaan uit witte vezels. De vezels zijn de axonen van
hersencellen, ze zien er bij autopsie wit uit door de vettige myelinelaag. De cellichamen van
neuronen noemen we wel de grijze stof:
- Corpus callosum -> hersenbalk
- Cingulum
- Commisura anterior -> voorste commisuur
Lateralisatie van functie: De hemisferen voeren
verschillende taken uit.
Veel functies worden contralateraal ten opzichte van
het lichaam uitgevoerd.
- De motorcortex in de rechterhemisfeer stuurt
de lichaamsdelen aan de linkerzijde van het
lichaam aan
De verwerking van visuele informatie verloopt
contralateraal.
- De rechterhemisfeer ontvang informatie uit
het linker visuele veld en de linker hemisfeer
ontvangt informatie uit het rechter visuele veld.
Anatomie van het brein: drie delen van de hersenen
De hersenen bestaan uit drie onderdelen en zijn verticaal verdeeld.
1. Achterhersenen (onderaan)
2. Middenhersenen
3. Voorhersenen (bovenaan en bedekken de gehele middenhersenen en een deel van de
achterhersenen, ligt het meest naar voren)
Evolutionaire ontwikkeling -> De onderste delen van het
brein zijn het oudste en de bovenste delen zijn het
recentste.
De achterhersenen bestaan uit:
3
, - Medulla: verdikking van het ruggenmerg en controleert aantal vitale functies:
o Ademhaling
o Hartslag
o Overgeven
o Speekselvorming
o Hoesten
- Pons: ligt schuin boven de medulla. Zorgt ervoor dat het cerebellum prikkels doorkrijgt
van het evenwichts- en gehoororgaan.
- Reticulaire formatie: Medulla en pons bevatten samen de reticulaire formatie. Heeft veel
verbindingen met de cortex is van belang voor alertheid en aandacht.
- Cerebellum (klein brein): Grote structuur en bevindt zich achter de pons. Bevat meer
neuronen dan de andere delen van het brein samen. Van belang voor de fijne controle
van bewegingen.
Middenhersenen bestaan uit:
- Aantal kernen die verantwoordelijk zijn voor beweging en evenwicht
- Structuur colliculus inferior: Stuurt informatie van het oor naar de cortex. Zorgt zelf ook
al voor een reflexmatige reactie van ogen en hoofd op het geluid.
- Structuur colliculus superior: Stuurt informatie van de visuele waarneming naar de
cortex. Zorgt zelf ook voor een reflexmatige reactie van de visuele waarneming op het
zicht.
Hersenstam: De achterhersenen en middenhersenen samen. Speelt een belangrijke
verbindende rol tussen het ruggenmerg, het cerebellum en de voorhersenen.
De voorhersenen bestaan uit:
- Cortex:
o Deel wat je ziet van bovenaf
o Relatief dunne structuur van zes lagen met elk verschillende soorten neuronen.
o Geeft het brein zijn zo herkenbare kronkelige structuur samen met de afwisseling
van groeven (sulci) en windingen (gyri).
o Wordt onderverdeeld in vier kwabben, genoemd naar de delen van de schedel
die erboven liggen.
Occipitaalkwab
Pariëtaalkwab
Temporaalkwab
Frontaalkwab
Pariëtaalkwab:
- Tussen occipitaalkwab, centrale sulcus en
temporaalkwab
- Huisvest in postcentrale gyrus de
somatosensorische cortex.
- Registreert alle sensaties die ons lichaam
waarneemt
- Zorgt voor complexe analyse van visuele
informatie – ontvangen van
occipitaalkwab.
Somatosensorische cortex
- Aan ieder lichaamsdeel is een stuk verbonden.
- Sommige delen ontvangen informatie van veel zenuwen -> Gevoelige delen van ons lijf
(vingers, lippen, tong en genitaliën)
4
Hoofdstuk 1: Het wat en hoe van de neurowetenschappen
Anatomie en methoden
Zenuwstelstel: Speelt een coördinerende rol bij al onze handelingen. Het ontvangt en stuurt hiervoor
signalen van en naar verschillende lichaamsdelen. Zenuwstelsel bestaat uit ons brein, ruggenmerg en de
zenuwen in ons lichaam.
- Het verwerkt zintuiglijke informatie
- Maakt het lichaam klaar voor actie of rust
- Zet emotionele en cognitieve processen in gang
- Stuurt spieren en organen aan
De centrale verwerkingseenheid van dit wijdvertakte systeem is het brein.
Microscoop: kunnen activiteiten van neuronen waarnemen
FMRI: kunnen activiteiten in het hele brein registreren.
Belangrijk onderscheid van neurowetenschappers is tussen ‘structuur’ en ‘functie’
- Structuur: Anatomische structuren
- Functie: psychologisch, fysiologisch, logisch, motorisch, sociaal
- In het dagelijks leven loopt dit door elkaar
o In experimenten een activiteit in (bepaalde gebieden van) het brein proberen te verbinden
met een bepaalde psychologische, fysiologische, logische, motorische, sociale functie.
Opvatting van Emily Dickinson (gedicht 632): Vergelijking van het brein met het weids luchtruim past
goed bij het feit van nu -> De hersenen vormen het meest complexe orgaan binnen ons lichaam door de
tientallen miljarden neuronen en een duizelingwekkend veelvoud aan verbindingen daartussen.
Vorm en functie van het neuron
Neuronen: Belangrijkste basisbouwstenen van het zenuwstelsel om informatie te verwerken en door te
geven.
- Kenmerkende aspect: boomachtige structuur.
- Heeft 1 axon
o Kunnen variëren in lengte
Rustpotentiaal: Neuron is niet geprikkeld.
Actiepotentiaal: Neuron wordt door naburige zenuwcellen via de
dendrieten voldoende gestimuleerd.
- Elektrische golf door het axon die ontstaat door de instroom van
positief geladen deeltjes, namelijk natriumionen. Deze golf
eindigt bij een aantal vertakkingen aan het uiteinde van het
axon, presynaptische eindknoppen.
- Alles of nietsprincipe -> Als de prikkeling niet boven
een bepaalde drempel komt, volgt er geen
actiepotentiaal. Als de drempel wordt overschreden,
vindt er altijd een actiepotentiaal plaats van
dezelfde grootte.
Actiepotentiaal -> rustpotentiaal: Er stromen andere positief geladen deeltjes (kalumionen), het
neuron uit.
Myelinelaag: De bedekking van het axon met een isolerende, witgekleurde laag van
vetmoleculen.
- Zorgt voor een snellere verplaatsing door het axon van het actiepotentiaal.
,Knopen van Ranvier: De niet-geïsoleerde delen, hierdoor stromen nieuwe positief geladen
natriumdeeltjes naar binnen voor een extra impuls.
Bij een actiepotentiaal geven de presynaptische eindknoppen een chemische stof
(neurotransmitters) af in de synaptische kloof.
- Synaptische kloof: De ruimte tussen de presynaptische eindknop en de postsynaptische
receptoren.
o Postsynaptsiche receptoren: Bevinden zich vaak op de dendrieten van een
(naastliggend) neuron. Deze receptoren kunnen bepaalde neurotransmitters aan
zich binden. Op deze manier kan de neuron tot een actiepotentiaal overgaan
wanneer het voldoende gestimuleerd wordt.
Belangrijke neurotransmitters in ons brein:
- Dopamine
- Serotonine
- Adrenaline
- Noradrenaline
- GABA
- Glutamaat
- Acetylcholine
Anatomie van het zenuwstelsel
Centrale zenuwstelsel (CZS): Brein samen met het ruggenmerg
Perifere zenuwstelsel: Zenuwen buiten het centrale zenuwstelsel en is verdeeld in twee
stelsels:
- Somatische zenuwstelsel: Bestaat uit de neuronen die informatie vanuit de zintuigen
naar het CZS sturen en van daaruit naar spieren en klieren sturen.
- Autonome zenuwstelsel: Controleert het hart en andere organen en is ook verdeeld in
twee stelsels:
o Sympathische zenuwstelsel: Bestaat uit een netwerk van neuronen die het
organisme voorbereiden op flinke activiteit. Activiteit van het sympatisch
zenuwstelsel tast de organen enigszins aan.
o Parasympathische zenuwstelsel: Zorgt ervoor dat het lichaam na gedane arbeid
weer kan bijkomen.
Activering van het sympathische systeem leidt tot:
- Snellere hartfrequentie
- Grotere pupillen
- Verwijding van de bloedvaten
- Lagere spijsverteringsactiviteit
- Diepere ademhaling
Activering van parasympatische systeem leidt tot:
- Toename van speeksel in de mond
- Grotere activiteit van spijsverteringsstelsel
- Lagere hartfrequentie
Bouwstenen zoals voedsel (eiwitten) kunnen worden
gebruikt om opgelopen schade in het lichaam te
herstellen.
De twee systemen zijn elkaars tegenpolen, maar zijn
beide altijd actief. De mate waarin verschilt per situatie.
2
,Anatomie van het brein: hemisferen en verbindingsroutes
Mediaal: Gebied ligt in het midden.
Lateraal: Gebied ligt aan de buitenkant
Ventraal: Gebied slaat aan de onderzijde
Dorsaal: Gebied slaat op de bovenzijde
Anterieur: Gebied heeft betrekking op de
voorzijde
Posterieur: Gebied heeft betrekking op de
achterkant
Het brein kan je verdelen in twee hersenhelften (Cerebrale hemisferen). De twee hemisferen
werken samen en wisselen informatie uit.
Longitudinale fissuur: scheidt de beide hemisferen
Drie belangrijke verbindingsroutes die bestaan uit witte vezels. De vezels zijn de axonen van
hersencellen, ze zien er bij autopsie wit uit door de vettige myelinelaag. De cellichamen van
neuronen noemen we wel de grijze stof:
- Corpus callosum -> hersenbalk
- Cingulum
- Commisura anterior -> voorste commisuur
Lateralisatie van functie: De hemisferen voeren
verschillende taken uit.
Veel functies worden contralateraal ten opzichte van
het lichaam uitgevoerd.
- De motorcortex in de rechterhemisfeer stuurt
de lichaamsdelen aan de linkerzijde van het
lichaam aan
De verwerking van visuele informatie verloopt
contralateraal.
- De rechterhemisfeer ontvang informatie uit
het linker visuele veld en de linker hemisfeer
ontvangt informatie uit het rechter visuele veld.
Anatomie van het brein: drie delen van de hersenen
De hersenen bestaan uit drie onderdelen en zijn verticaal verdeeld.
1. Achterhersenen (onderaan)
2. Middenhersenen
3. Voorhersenen (bovenaan en bedekken de gehele middenhersenen en een deel van de
achterhersenen, ligt het meest naar voren)
Evolutionaire ontwikkeling -> De onderste delen van het
brein zijn het oudste en de bovenste delen zijn het
recentste.
De achterhersenen bestaan uit:
3
, - Medulla: verdikking van het ruggenmerg en controleert aantal vitale functies:
o Ademhaling
o Hartslag
o Overgeven
o Speekselvorming
o Hoesten
- Pons: ligt schuin boven de medulla. Zorgt ervoor dat het cerebellum prikkels doorkrijgt
van het evenwichts- en gehoororgaan.
- Reticulaire formatie: Medulla en pons bevatten samen de reticulaire formatie. Heeft veel
verbindingen met de cortex is van belang voor alertheid en aandacht.
- Cerebellum (klein brein): Grote structuur en bevindt zich achter de pons. Bevat meer
neuronen dan de andere delen van het brein samen. Van belang voor de fijne controle
van bewegingen.
Middenhersenen bestaan uit:
- Aantal kernen die verantwoordelijk zijn voor beweging en evenwicht
- Structuur colliculus inferior: Stuurt informatie van het oor naar de cortex. Zorgt zelf ook
al voor een reflexmatige reactie van ogen en hoofd op het geluid.
- Structuur colliculus superior: Stuurt informatie van de visuele waarneming naar de
cortex. Zorgt zelf ook voor een reflexmatige reactie van de visuele waarneming op het
zicht.
Hersenstam: De achterhersenen en middenhersenen samen. Speelt een belangrijke
verbindende rol tussen het ruggenmerg, het cerebellum en de voorhersenen.
De voorhersenen bestaan uit:
- Cortex:
o Deel wat je ziet van bovenaf
o Relatief dunne structuur van zes lagen met elk verschillende soorten neuronen.
o Geeft het brein zijn zo herkenbare kronkelige structuur samen met de afwisseling
van groeven (sulci) en windingen (gyri).
o Wordt onderverdeeld in vier kwabben, genoemd naar de delen van de schedel
die erboven liggen.
Occipitaalkwab
Pariëtaalkwab
Temporaalkwab
Frontaalkwab
Pariëtaalkwab:
- Tussen occipitaalkwab, centrale sulcus en
temporaalkwab
- Huisvest in postcentrale gyrus de
somatosensorische cortex.
- Registreert alle sensaties die ons lichaam
waarneemt
- Zorgt voor complexe analyse van visuele
informatie – ontvangen van
occipitaalkwab.
Somatosensorische cortex
- Aan ieder lichaamsdeel is een stuk verbonden.
- Sommige delen ontvangen informatie van veel zenuwen -> Gevoelige delen van ons lijf
(vingers, lippen, tong en genitaliën)
4
