HCO2, synaptopathieën: neurodevelopmental disorders
Plasticiteit, ons brein is erg plastisch en
heeft een groot aanpassingsvermogen.
Met name als je jong bent, maar ook
als je ouder bent, kan je nog leren.
Plasticiteit experiment 1, rechts is te
zien hoe de somatosensorische cortex
van de aap er normaal uitziet wat
betreft het gebied voor zijn hand. Zo
zie je met 1 het gebied voor de duim
aangegeven, met 2 het gebied voor de wijsvinger etc. Je krijgt zo’n map door met elektrodes in het
brein te meten en te kijken wanneer je waar elektrische activiteit ziet. Van je hele lichaam heb je een
plattegrond in je somatosensorische cortex en deze kan gerepresenteerd worden met een
homunculus. Om te laten zien hoe plastisch deze somatosensorische cortex is, hebben ze de
middelvinger van een aap geamputeerd. De cortex cellen van deze vinger zullen dan geen inpunt
meer krijgen en na 2 à 3 maanden zie je dat de cellen die signalen van vinger 3 verwerkten zich
aangepast hebben en nu reageren op vinger 2 of 4. De somatosensorische cortex heeft zich dus
gereorganiseerd. Dit gebeurt vooral in de gebieden rond de vinger die aan is getast. Vinger 3 cellen
krijgen met name input van 3, maar krijgen in de baseline ook al wat input van 2 en 4. Als 3 dan
wegvalt, zal de input van 2 en 4 overwinnen en zal deze input versterkt worden. Dus met name
omliggende gebieden worden sterker. Verder zie je in afbeelding B dat de nieuwe map 62 dagen na
amputatie is gemaakt. Meteen na de amputatie zou je een gat aan activiteit zien en echt pas na zo’n
2 maanden zie je dat gebied 3 volledig overgenomen is.
Plasticiteit experiment 2, je ziet niet alleen
plasticiteit wanneer iets verdwijnt, maar ook
wanneer iets toegevoegd wordt. In een
tweede experiment hebben ze de
vingertoppen van vinger 2 en 3 gestimuleerd
voor een bepaalde periode en wanneer
bleek dat de aap het voelde, kreeg die een
beloning. Als gevolg zie je dat de gebieden
van 2 en 3 een stuk groter zijn geworden. De vingertopjes van 2 en 3 werden opeens een stuk
belangrijker, aangezien dat bepalend was voor het krijgen van een beloning en als gevolg wordt de
somatosensorische cortex dan gereorganiseerd. Mensen die piano of gitaar spelen zullen dit ook
hebben. Een voetballer zal daarentegen een simpelere map hebben voor handen en juist complexer
voor de benen.
De cortex is dus heel plastisch en past zich aan aan hetgeen wat nodig is. Je levenswijze beïnvloedt je
sensorische cortex.
Synaptische plasticiteit, is het versterken of verzwakken van bestaande verbindingen, maar je kan
ook nieuwe maken en oude afbreken (bv verwijderen vinger 3 & versterken vinger 2 en 4 + nieuwe
verbindingen aanmaken).
Synaptische transmissie, wanneer een actiepotentiaal aankomt bij de synaps zal depolarisatie
optreden, waardoor voltage
gevoelige calciumkanalen
open gaan. De instroom van
calcium zet allerlei processen
in gang waaronder activatie
van het SNARE complex om
neurotransmitter (NM)
blaasjes te laten fuseren. NM
, komen dan vrij en binden aan receptoren van de postsynaptische cel. Wanneer glutamaat afgegeven
wordt zorgt dat er bijvoorbeeld voor dat Na+ kanaaltjes opengaan en depolarisatie optreedt. GABA
zorgt juist voor hyperpolarisatie en is dus een inhiberende NM. Synaptische transmissie kan op vele
manieren aangepast worden. Deze afbeelding kan dus op veel manieren veranderen. De meest
voorkomende manier is het toevoegen van receptoren, maar je kan ook de vesicles veranderen of
calciumkanalen aanpassen.
Veranderingen plasticiteit,
rechts zie dat een spine meer
glutamaat receptoren inbouwt
als die long term potentiation
(LTP) ondergaat. Hierbij wordt
die voor langere tijd sterk
gestimuleerd. Het omgekeerde
vindt plaats bij long term
depotentiation (LTD) waarbij
een synaps lange tijd verzwakte
signalen ontvangt. Rechts zie je
dus wat er kan gebeuren met
receptoren wat betreft
plasticiteit, maar dat is zeker
niet de enige optie voor verandering. Vaak vinden meerdere veranderingen tegelijkertijd plaats. Als
synapsen te sterk worden, kan je er een toevoegen en als ze zwak worden, kan je er een verwijderen.
Plasticiteit is de basis van leren, geheugen en aanpassingen.
Perioden plasticiteit,
plasticiteit/aanpassingsvermogen hebben we
ons hele leven lang, maar veel sterker in
bepaalde perioden. Bij jonge kinderen is het
veel sterker en we spreken van
kritische/gevoelige perioden waarin we op het
toppunt van plasticiteit zitten. Verschillende
hersendelen hebben op verschillende tijden
hun kritische perioden:
- Sensorisch, vanaf het moment dat ze
geboren worden hebben baby’s een
zeer gevoelige periode voor
sensorische input. Ze kunnen al meten
goed ruiken en horen, maar zien eerst
alleen nog maar een beetje vlekken. In
de eerste maanden staren baby’s veel
om zich heen en trainen ze hun visuele
cortex. De tastzin van hun vingers is eerst heel slecht terwijl die van de mond en lippen heel
goed is, vandaar dat baby’s alles in hun mond stoppen. De sensorische cortex wordt in deze
periode dus veel getraind.
- Motorisch, nadat de gevoelige periode voor sensorische informatie op zijn toppunt is
geweest, kom je bij de kritische periode voor de motorische cortex en het spraakgebied. Om
goed te kunnen spreken, moet je je keel en mondspieren goed aan kunnen sturen. Kinderen
snappen taal vaak al wel, maar kunnen het dan zelf nog niet produceren. Verder wordt in de
gevoelige periode voor het motorsysteem ook lopen, fietsen etc. aangeleerd.
- Hogere cognitie, deze periode duurt tot je 20-25e en in deze periode ontwikkel je je
prefrontale cortex. Denk hierbij aan plannen, risico inschatten en sociale interacties.
Je gevoelige periodes gaan dus over van de sensorische, naar je motorische en uiteindelijk je
prefrontale cortex.
Plasticiteit, ons brein is erg plastisch en
heeft een groot aanpassingsvermogen.
Met name als je jong bent, maar ook
als je ouder bent, kan je nog leren.
Plasticiteit experiment 1, rechts is te
zien hoe de somatosensorische cortex
van de aap er normaal uitziet wat
betreft het gebied voor zijn hand. Zo
zie je met 1 het gebied voor de duim
aangegeven, met 2 het gebied voor de wijsvinger etc. Je krijgt zo’n map door met elektrodes in het
brein te meten en te kijken wanneer je waar elektrische activiteit ziet. Van je hele lichaam heb je een
plattegrond in je somatosensorische cortex en deze kan gerepresenteerd worden met een
homunculus. Om te laten zien hoe plastisch deze somatosensorische cortex is, hebben ze de
middelvinger van een aap geamputeerd. De cortex cellen van deze vinger zullen dan geen inpunt
meer krijgen en na 2 à 3 maanden zie je dat de cellen die signalen van vinger 3 verwerkten zich
aangepast hebben en nu reageren op vinger 2 of 4. De somatosensorische cortex heeft zich dus
gereorganiseerd. Dit gebeurt vooral in de gebieden rond de vinger die aan is getast. Vinger 3 cellen
krijgen met name input van 3, maar krijgen in de baseline ook al wat input van 2 en 4. Als 3 dan
wegvalt, zal de input van 2 en 4 overwinnen en zal deze input versterkt worden. Dus met name
omliggende gebieden worden sterker. Verder zie je in afbeelding B dat de nieuwe map 62 dagen na
amputatie is gemaakt. Meteen na de amputatie zou je een gat aan activiteit zien en echt pas na zo’n
2 maanden zie je dat gebied 3 volledig overgenomen is.
Plasticiteit experiment 2, je ziet niet alleen
plasticiteit wanneer iets verdwijnt, maar ook
wanneer iets toegevoegd wordt. In een
tweede experiment hebben ze de
vingertoppen van vinger 2 en 3 gestimuleerd
voor een bepaalde periode en wanneer
bleek dat de aap het voelde, kreeg die een
beloning. Als gevolg zie je dat de gebieden
van 2 en 3 een stuk groter zijn geworden. De vingertopjes van 2 en 3 werden opeens een stuk
belangrijker, aangezien dat bepalend was voor het krijgen van een beloning en als gevolg wordt de
somatosensorische cortex dan gereorganiseerd. Mensen die piano of gitaar spelen zullen dit ook
hebben. Een voetballer zal daarentegen een simpelere map hebben voor handen en juist complexer
voor de benen.
De cortex is dus heel plastisch en past zich aan aan hetgeen wat nodig is. Je levenswijze beïnvloedt je
sensorische cortex.
Synaptische plasticiteit, is het versterken of verzwakken van bestaande verbindingen, maar je kan
ook nieuwe maken en oude afbreken (bv verwijderen vinger 3 & versterken vinger 2 en 4 + nieuwe
verbindingen aanmaken).
Synaptische transmissie, wanneer een actiepotentiaal aankomt bij de synaps zal depolarisatie
optreden, waardoor voltage
gevoelige calciumkanalen
open gaan. De instroom van
calcium zet allerlei processen
in gang waaronder activatie
van het SNARE complex om
neurotransmitter (NM)
blaasjes te laten fuseren. NM
, komen dan vrij en binden aan receptoren van de postsynaptische cel. Wanneer glutamaat afgegeven
wordt zorgt dat er bijvoorbeeld voor dat Na+ kanaaltjes opengaan en depolarisatie optreedt. GABA
zorgt juist voor hyperpolarisatie en is dus een inhiberende NM. Synaptische transmissie kan op vele
manieren aangepast worden. Deze afbeelding kan dus op veel manieren veranderen. De meest
voorkomende manier is het toevoegen van receptoren, maar je kan ook de vesicles veranderen of
calciumkanalen aanpassen.
Veranderingen plasticiteit,
rechts zie dat een spine meer
glutamaat receptoren inbouwt
als die long term potentiation
(LTP) ondergaat. Hierbij wordt
die voor langere tijd sterk
gestimuleerd. Het omgekeerde
vindt plaats bij long term
depotentiation (LTD) waarbij
een synaps lange tijd verzwakte
signalen ontvangt. Rechts zie je
dus wat er kan gebeuren met
receptoren wat betreft
plasticiteit, maar dat is zeker
niet de enige optie voor verandering. Vaak vinden meerdere veranderingen tegelijkertijd plaats. Als
synapsen te sterk worden, kan je er een toevoegen en als ze zwak worden, kan je er een verwijderen.
Plasticiteit is de basis van leren, geheugen en aanpassingen.
Perioden plasticiteit,
plasticiteit/aanpassingsvermogen hebben we
ons hele leven lang, maar veel sterker in
bepaalde perioden. Bij jonge kinderen is het
veel sterker en we spreken van
kritische/gevoelige perioden waarin we op het
toppunt van plasticiteit zitten. Verschillende
hersendelen hebben op verschillende tijden
hun kritische perioden:
- Sensorisch, vanaf het moment dat ze
geboren worden hebben baby’s een
zeer gevoelige periode voor
sensorische input. Ze kunnen al meten
goed ruiken en horen, maar zien eerst
alleen nog maar een beetje vlekken. In
de eerste maanden staren baby’s veel
om zich heen en trainen ze hun visuele
cortex. De tastzin van hun vingers is eerst heel slecht terwijl die van de mond en lippen heel
goed is, vandaar dat baby’s alles in hun mond stoppen. De sensorische cortex wordt in deze
periode dus veel getraind.
- Motorisch, nadat de gevoelige periode voor sensorische informatie op zijn toppunt is
geweest, kom je bij de kritische periode voor de motorische cortex en het spraakgebied. Om
goed te kunnen spreken, moet je je keel en mondspieren goed aan kunnen sturen. Kinderen
snappen taal vaak al wel, maar kunnen het dan zelf nog niet produceren. Verder wordt in de
gevoelige periode voor het motorsysteem ook lopen, fietsen etc. aangeleerd.
- Hogere cognitie, deze periode duurt tot je 20-25e en in deze periode ontwikkel je je
prefrontale cortex. Denk hierbij aan plannen, risico inschatten en sociale interacties.
Je gevoelige periodes gaan dus over van de sensorische, naar je motorische en uiteindelijk je
prefrontale cortex.
