Samenvatting deeltentamen 2- Hersenen en gedrag ()

Hoofdstuk 8.1 Kalat

Biologisch ritme: bepaald gedrag met een zekere regelmaat. Het menselijk lichaam heeft een
biologisch ritme voor slapen en wakker zijn.

Endogene ritmes
Endogeen: intern gegenereerde biologische cyclus die ongeveer 24 uur duurt.
 Slaap-waak cyclus, lichaamstemperatuur en stemmingswisselingen.
- Cicadiaan ritme: dagelijks ritme in slaap-en waakpatronen, eet- en drinkgedrag,
lichaamstemperatuur, het vrijkomen van hormonen, de urine-uitstoot en de
gevoeligheid voor bepaalde medicijnen.
- Circa-annuaal ritme: jaarlijks ritme.

Het instellen en opnieuw instellen van de biologische klok
 Meestal duurt het circadiane ritme niet precies 24 uur. We passen onze interne
activiteit aan zodat het beter past bij de wereld om ons heen.
 Bepaalde afwijkingen worden bijvoorbeeld gecorrigeerd door externe factoren zoals
de afwisseling van dag en nacht en van licht en donker.
 gebers: Voor mensen zijn er meer factoren die ervoor zorgen dat een iets
afwijkend biologisch ritme aangepast wordt aan de 24-uurse dag Voorbeelden zijn:
beweging, geluid, maaltijden en de temperatuur van de omgeving. De belangrijkste
zeitgeber is licht. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het natuurlijke circadiaanse
ritme, zonder zeitgebers, ergens tussen de 24 en 25 uur zit.
 Mensen passen zich makkelijker aan als de cyclus die ze volgen langer dan 24 uur is,
dan als de cyclus die ze volgen korter dan 24 uur is.

Phase-advance: uur eerder naar bed en opstaan, kan leiden tot vermoeidheid en
concentratieproblemen.
 naar het oosten.

Phase-delay: langer wakker lijven en later opstaan, makkelijker dan phase advance.
 naar het westen.

Jetlag: en onderbreking van circadiaanse ritmes die te wijten is aan het veranderen van
tijdzones. Het is de mismatch tussen de interne circadiaanse klok en de externe klok.
 Geheugenproblemen door verhoogde cortisolspiegels, dit is schadelijk voor neuronen in
hippocampus, dat essentieel is voor het geheugen.

Afwisselend werk
Bij mensen die veel ’s nachts werken en dus overdag slapen:
 Een verminderde kwaliteit van de slaap, maar ook van een verminderde kwaliteit van
het waakleven.
 Hun lichaamstemperatuur bereikt de hoogste waarde als ze proberen te slapen en niet
als ze werken (normaal gesproken is de lichaamstemperatuur tussen het midden en het
eind van de middag op zijn hoogst).
 Een methode om problemen tegen te gaan is de nachtploeg te laten werken in heel
helder licht (middagzon of kortgolvig blauwachtig licht). Uit onderzoek blijkt dat de
biologische klok zich dan wel aanpast.

,De nucleus suprachiasmaticus (SCN)

Nucleus suprachiasmaticus (SCN): Zorgt voor de belangrijkste controle over de
circadiaanse ritmes van slaap en temperatuur.
 Neuronen is de SCN produceren automatische actiepotentialen die een circadiaans
ritme aanhouden, zelfs als ze worden losgekoppeld van de rest van het brein of
lichaam, ook al zorgt interactie tussen cellen voor een preciezer ritme.
 Beschadigd? Ritmes worden minder constant en zijn niet langer aangepast aan
omgevingspatronen van licht en donker.

De biochemie van het circadiane ritme
 De genetische basis van SCN-activiteit zijn periode en tijdloos, die circadiaanse ritmes
genereren. Deze genen produceren de proteïnes PER en TIM.
 Het mRNA van de genen verhoogt productie van de eiwitten gedurende de dag. Als
het toeneemt, remmen ze de activiteit van hun genen, waardoor de eiwitproductie weer
afneemt. Dit herhaalt zich in een cyclus van ongeveer 24 uur.
 Licht speelt een cruciale rol door het TIM-eiwit af te breken, waardoor de circadiaanse
klok synchroon blijft lopen.
 Niveau van PER en TIM hoog: interactie tussen PER en TIM en een
proteïne die Klok heet, waardoor de behoefte aan slaap veroorzaakt wordt.

Melatonine
Pijnappelklier: een endocriene klier die zich achter de hypofyse bevindt.
- Laat melatonine vrij, een hormoon dat zowel de circadiaanse ritmes als de circannuale
ritmes beïnvloedt. Melatonine wordt meestal ’s nachts uitgescheden, waardoor we
rond die tijd slaperig worden. De uitscheiding begint meestal twee of drie uur voor
bedtijd. Het dagelijks gebruik van melatonine kan de biologische klok beïnvloeden.



Hoofdstuk 8.2 Kalat

De fases van slaap

Met behulp van een EEG konden hersenonderzoekers hersenactiviteit gedurende de
verschillende fases onderzoeken.

Polisomnografie: Een combinatie van een EEG en oogbewegingsmetingen

Alfagolven: karakteristiek voor ontspanning, niet voor volledige waakzaamheid.

Fase 1: De slaap is net begonnen, de EEG laat onregelmatige, korte en lage amplitudegolven
zien. De hersenactiviteit is minder dan tijdens waakzaamheid, maar meer dan bij andere fases.
Fase 2: Wordt gekenmerkt door:
 K-complexen: scherpe golf met een hoge amplitude, tijdelijke onderdrukking
neuronale activiteit.
 Sleep spindles: 12 to 14 Hz golven tijdens uitbarsting die ten minste een halve
seconde duurt. Deze zijn belangrijk voor het geheugen. Paradoxale slaap of
REM-slaap

, Fase 3&4: Trage golfslaap: De hartslag, ademhalingssnelheid en hersenactiviteit dalen,
terwijl langzame golven met een hoge amplitude steeds meer voorkomen.
 Lichaamsbeweging het minste

Rapid Eye Movement (REM)-slaap: Periodes van oogbewegingen tijdens slaap, zelfde als
paradoxale slaap. De EEG laat onregelmatige, lage amplitude en snelle golven, die lijken op
stadium 1. De neuronale activiteit neemt toe, maar de spieren zijn volledig ontspannen.
 Meeste oogbewegingen.
 Dromen tijden REM-slaap, anders niet visueel.

Non-REM (NREM)-slaap: De fases die anders zijn dan REM-slaap

Verschuiving slaap:
 Eerste helft: meer diepe slaap (stadia 3 en 4)  Temperatuur laag
 Tweede helft: meer REM-slaap  Temperatuur hoger


Verbindingen die de activiteitsgraad van de cortex verhogen (met neurotransmitter):
 Reticulaire formatie (pontomesencephalon)  Cortex: Neuronen sturen
axonen naar de cortex en gebruiken acetylcholine en glutamaat om de arousal
te verhogen.
 Locus coeruleus  cortex: zendt axonen naar de cortex en verspreidt
noreponephrine, wat vooral aandacht voor belangrijke informatie verhoogt.
 Hypothalamus  cortex: axonen vanuit de hypothalamus gebruiken
histamine om de arousal en alertheid te verhogen.

Verbindingen die aankomen in de basale voorbrein en arousal indirect verhogen:
 Orexine (hypothalamus  basale voorbrein: hypothalamus stuurt axonen
naar het basale voorbrein en andere gebieden die orexine vrijgeven, wat helpt
om wakker te blijven.
 Histamine (hypothalamus  basale voorbrein): Een ander pad dat
histamine vrijgeeft, stimuleert arousal door de cellen in het basale voorbrein,
wat op zijn beurt de activatie van de cortex beïnvloed.

Acetylcholine-verbindingen en de rol in slapen, waken, REM-slaap en alertheid:
 Locatie: bevinden zich in het basale voorbrein en projecteren naar de cortex en
thalamus.
 Functie waken en alertheid: activatie basale voorbreincellen die zorgen voor
stimulatie van de cortex, dat de alertheid verhoogt.
 Functie REM-slaap: activatie basale voorbreincellen die helpen bij initiatie
van REM.
 Activering: door sensorische input en interne circadiaanse ritmen. Ook
gestimuleerd door cafeïne, die adenosine (stof die slaperigheid veroorzaakt)
blokkeren.

Slaap en de inhibitie van hersenactiviteit
 De functies van GABA helpen te verklaren wat we ervaren tijdens onze slaap;
lichaamstemperatuur en stofwisselingsratio nemen lichtelijk af, net als de activiteit van
neuronen, maar minder dan je zou verwachten.