HCO8, synaptische plasticiteit
Hersenen, ons brein zorgt dat we de wereld om ons heen waarnemen en bepaalt hoe we daar op
reageren. Je gedrag is afhankelijk van wie je bent en wat je allemaal hebt meegemaakt. Daarbij
interpreteren je hersenen de wereld om je heen in plaats van dat ze de wereld detecteren. Op basis
van wie je bent en wat je hebt meegemaakt, maak je een andere interpretatie.
Informatieverwerking, elke hersencel heeft zo’n 10.000
synapsen en we hebben dus heel veel connecties in onze
hersenen. Alle synapsen initiëren kleine fluctuaties in het
membraanpotentiaal van een cel en als die boven een
bepaalde drempelwaarde komt, krijg je actiepotentialen
(output). Afhankelijk van de functie moet een neuron op
bepaalde zaken wel reageren en op andere niet.
Memory trace, het is nooit 1 cel die een andere
activeert, maar het zijn groepen hersencellen die elkaar
activeren. Een memory trace bestaat uit groepen cellen
die geactiveerd worden als je iets waarneemt. De cellen
zijn onderling sterk verbonden, waardoor ze elkaar altijd
allemaal activeren als maar
een deel getriggerd wordt. Zo
zie je bij de pacmans een witte
driehoek, terwijl je maar een
deel van de driehoek ziet. Dit
komt doordat je een memory
trace hebt waarvan een paar
neuronen geactiveerd worden
en dan wordt uiteindelijk alles actief.
Plasticiteit, verbindingen tussen hersencellen zijn plastisch en liggen niet vast, waardoor je hersenen
erg adaptief zijn en je iets kan leren. Verbindingen kunnen met de tijd veranderen, waardoor je
anders op bepaalde stimuli kan gaan reageren.
Synaptische plasticiteit, LTD en LTP
zijn vormen van synpatische
plasticiteit. Hierbij is AMPAR
trafficking van belang, zie HCO7 door
Harold MacGillavry.
Het grote idee van plasticiteit is dat
cellen die met elkaar in nuttig contact
staan, verstrkt worden.
Hebbian learning, als cellen vaak samen vuren, zal de rode synaps
sterker worden. Als ze wel vuren, maar nooit tegelijkertijd en ze dus
met andere zaken bezig zijn, wordt de synaps juist verzwakt. Dit
wordt hebbian learning genoemd: ‘Cells that fire together, wire
together.’ Plasticiteit is belangrijk omdat het ons adaptief maakt en
we hierdoor kunnen leren. Bij veel hersenaandoeningen kan het brein
niet meer leren of past het zich verkeerd aan.
, Neurodevelopmental disease, rechts zie
hersenaandoeningen waarbij iets misgaat op het
niveau van synapsen. Bij schizofrenie vindt teveel
pruning (weghalen synapsen) plaats. Je ziet dan ook
dat schizofrenie patiënten weinig synapsen hebben.
Er zijn ook aandoeningen waarbij juist teveel
synapsen zijn en dus een probleem is met LTD. De
storende synapsen worden dan niet weggehaald,
waardoor teveel synaptische input komt en deze niet
goed verwerkt kan worden.
Excitatoire & inhibitoire
synaps, de
coördinatie/balans
tussen excitatoire en inhibitoire synapsen is erg belangrijk om te zorgen
dat de ontvangende cel zijn functie goed uit kan voeren. Deze twee
synapsen zitten vrij dicht op elkaar en hoe ze elkaar nu precies
beïnvloed is nog niet helemaal bekend. De dendritische spines krijgen
altijd glutamerge excitatoire synaptische input en inhibitoire synapsen
zitten meestal gewoon op de dendriet zelf.
Hippocampus, dingen die je hebt meegemaakt (en wilt
onthouden) maken veranderingen in je hippocampus. De
hippocampus is beroemd om zijn plasticiteit. De synapsen
hier kunnen heel snel veranderen en dat gebeurt continue
door alles wat je meemaakt. Nieuwe verbindingen in de
hippocampus moeten wel opgeslagen worden wil je iets in
je lange termijn geheugen krijgen.
Consolidatie, het lange termijn
geheugen zit in je cortex, maar
geheugen begint in de
hippocampus. Wanneer je
associaties maakt, zie je in de
hippocampus dat er specifieke verbindingen
gemaakt worden die je in je slaap weer
geactiveerd worden. Bij deze activatie
worden ook de cortex cellen actief waarmee
ze in verbinding staan. Als gevolg wordt de
verbinding vanuit de hippocampus langzaam overgezet naar verbindingen in de cortex. Als dat goed
gebeurt is je hippocampus de volgende dag weer vers om nieuwe dingen te leren. Op een gegeven
moment zijn de connecties tussen de verschillende cortexgebieden zo sterk geworden dat je door
het activeren van 1 element het hele geheugenspoor terug kan halen. Het engram kan dus
veranderen. In het begin is de hippocampus heel belangrijk in het geheugenspoor maar gaandeweg
wordt dat steeds minder.
Patiënt HM, verloor in de jaren ’60 beiden hippocampi, waardoor die geen nieuwe herinneringen
meer kon maken. Hij bleef qua geheugen dus altijd in de jaren ’60 hangen en leerde sinds zijn
operatie geen nieuwe dingen meer aan.
Soorten plasticiteit, er zijn verschillende vormen van plasticiteit. Bij Hebbian plasticiteit maak je een
synaps sterker of minder sterk afhankelijk van coördinatie, maar zo kan je geen stabiel systeem
maken. Als een synaps sterker wordt, is de kans groter dat de 2 neuronen weer gecorreleerd gaan
vuren waardoor de synaps steeds sterker kan worden (positieve feedback). Dit is echter niet hoe het
werkt in onze hersenen. We hebben namelijk ook nog homeostatische plasticiteit.
Ontdekking homeostatische plasticiteit, in celculturen (gekweekte cellen) zullen neuronen een
netwerk gaan vormen en als je een meting doet aan een controle cel, zal je meten dat die actief is.
Hersenen, ons brein zorgt dat we de wereld om ons heen waarnemen en bepaalt hoe we daar op
reageren. Je gedrag is afhankelijk van wie je bent en wat je allemaal hebt meegemaakt. Daarbij
interpreteren je hersenen de wereld om je heen in plaats van dat ze de wereld detecteren. Op basis
van wie je bent en wat je hebt meegemaakt, maak je een andere interpretatie.
Informatieverwerking, elke hersencel heeft zo’n 10.000
synapsen en we hebben dus heel veel connecties in onze
hersenen. Alle synapsen initiëren kleine fluctuaties in het
membraanpotentiaal van een cel en als die boven een
bepaalde drempelwaarde komt, krijg je actiepotentialen
(output). Afhankelijk van de functie moet een neuron op
bepaalde zaken wel reageren en op andere niet.
Memory trace, het is nooit 1 cel die een andere
activeert, maar het zijn groepen hersencellen die elkaar
activeren. Een memory trace bestaat uit groepen cellen
die geactiveerd worden als je iets waarneemt. De cellen
zijn onderling sterk verbonden, waardoor ze elkaar altijd
allemaal activeren als maar
een deel getriggerd wordt. Zo
zie je bij de pacmans een witte
driehoek, terwijl je maar een
deel van de driehoek ziet. Dit
komt doordat je een memory
trace hebt waarvan een paar
neuronen geactiveerd worden
en dan wordt uiteindelijk alles actief.
Plasticiteit, verbindingen tussen hersencellen zijn plastisch en liggen niet vast, waardoor je hersenen
erg adaptief zijn en je iets kan leren. Verbindingen kunnen met de tijd veranderen, waardoor je
anders op bepaalde stimuli kan gaan reageren.
Synaptische plasticiteit, LTD en LTP
zijn vormen van synpatische
plasticiteit. Hierbij is AMPAR
trafficking van belang, zie HCO7 door
Harold MacGillavry.
Het grote idee van plasticiteit is dat
cellen die met elkaar in nuttig contact
staan, verstrkt worden.
Hebbian learning, als cellen vaak samen vuren, zal de rode synaps
sterker worden. Als ze wel vuren, maar nooit tegelijkertijd en ze dus
met andere zaken bezig zijn, wordt de synaps juist verzwakt. Dit
wordt hebbian learning genoemd: ‘Cells that fire together, wire
together.’ Plasticiteit is belangrijk omdat het ons adaptief maakt en
we hierdoor kunnen leren. Bij veel hersenaandoeningen kan het brein
niet meer leren of past het zich verkeerd aan.
, Neurodevelopmental disease, rechts zie
hersenaandoeningen waarbij iets misgaat op het
niveau van synapsen. Bij schizofrenie vindt teveel
pruning (weghalen synapsen) plaats. Je ziet dan ook
dat schizofrenie patiënten weinig synapsen hebben.
Er zijn ook aandoeningen waarbij juist teveel
synapsen zijn en dus een probleem is met LTD. De
storende synapsen worden dan niet weggehaald,
waardoor teveel synaptische input komt en deze niet
goed verwerkt kan worden.
Excitatoire & inhibitoire
synaps, de
coördinatie/balans
tussen excitatoire en inhibitoire synapsen is erg belangrijk om te zorgen
dat de ontvangende cel zijn functie goed uit kan voeren. Deze twee
synapsen zitten vrij dicht op elkaar en hoe ze elkaar nu precies
beïnvloed is nog niet helemaal bekend. De dendritische spines krijgen
altijd glutamerge excitatoire synaptische input en inhibitoire synapsen
zitten meestal gewoon op de dendriet zelf.
Hippocampus, dingen die je hebt meegemaakt (en wilt
onthouden) maken veranderingen in je hippocampus. De
hippocampus is beroemd om zijn plasticiteit. De synapsen
hier kunnen heel snel veranderen en dat gebeurt continue
door alles wat je meemaakt. Nieuwe verbindingen in de
hippocampus moeten wel opgeslagen worden wil je iets in
je lange termijn geheugen krijgen.
Consolidatie, het lange termijn
geheugen zit in je cortex, maar
geheugen begint in de
hippocampus. Wanneer je
associaties maakt, zie je in de
hippocampus dat er specifieke verbindingen
gemaakt worden die je in je slaap weer
geactiveerd worden. Bij deze activatie
worden ook de cortex cellen actief waarmee
ze in verbinding staan. Als gevolg wordt de
verbinding vanuit de hippocampus langzaam overgezet naar verbindingen in de cortex. Als dat goed
gebeurt is je hippocampus de volgende dag weer vers om nieuwe dingen te leren. Op een gegeven
moment zijn de connecties tussen de verschillende cortexgebieden zo sterk geworden dat je door
het activeren van 1 element het hele geheugenspoor terug kan halen. Het engram kan dus
veranderen. In het begin is de hippocampus heel belangrijk in het geheugenspoor maar gaandeweg
wordt dat steeds minder.
Patiënt HM, verloor in de jaren ’60 beiden hippocampi, waardoor die geen nieuwe herinneringen
meer kon maken. Hij bleef qua geheugen dus altijd in de jaren ’60 hangen en leerde sinds zijn
operatie geen nieuwe dingen meer aan.
Soorten plasticiteit, er zijn verschillende vormen van plasticiteit. Bij Hebbian plasticiteit maak je een
synaps sterker of minder sterk afhankelijk van coördinatie, maar zo kan je geen stabiel systeem
maken. Als een synaps sterker wordt, is de kans groter dat de 2 neuronen weer gecorreleerd gaan
vuren waardoor de synaps steeds sterker kan worden (positieve feedback). Dit is echter niet hoe het
werkt in onze hersenen. We hebben namelijk ook nog homeostatische plasticiteit.
Ontdekking homeostatische plasticiteit, in celculturen (gekweekte cellen) zullen neuronen een
netwerk gaan vormen en als je een meting doet aan een controle cel, zal je meten dat die actief is.
