neurofysiologie
1. Structuur & ontwikkeling zenuwstelsel
1.1 Structuur en functie zenuwstelsel
Neurofysiologie = studie van de werking en functie van het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel
⇨ Centrale zenuwstelsel (CZS)
o Hersenen
o Hersenstam
o Ruggenmerg
⇨ Perifeer zenuwstelsel (PZS)
o Somatische zenuwstelsel
= willekeurig of cerebrospinaal zenuwstelsel
▪ Sensorische imput: informatie naar CZS
▪ Motorische output: signaal van CZS naar spieren, klieren,…
→ CZS (hersenen + ruggenmerg) + somatische deel tot perifere zenuwstelsel (zenuwen
hoofd, romp & ledematen)
o Autonoom zenuwstelsel
= onwillekeurig of visceraal zenuwstelsel
▪ Werking organen, klieren, bloedvaten,…
→ (ortho)sympatisch: activeren
→ parasympatisch: rust & herstel
Hersenen: 2% lichaamsgewicht – 20% energie rustmetabolisme
⇨ Produceren gedrag: waarnemingen, gevoelens, emoties, herinneringen, flexibele aanpasbare en
complexe bewegingen (motoriek), dromen, ambities,…
1.2 Ontwikkeling zenuwstelsel
Van neurale buis tot centraal zenuwstelsel
Tijdens embryonale ontwikkeling:
⇨ CZS gevormd vanuit neutrale plaat, die verder uitgroeit tot neurale buis
- Openingen sluiten ong. 23etot 26e dag van de zwangerschap
- Anterieure opening afgesloten: holte voor primitieve brein
o Bestaande uit 3 ruimtes of ventrikels
- Groei & flexie voorste delen neurale buis
o Vorming hersenschors (omhult subcorticale en hersenstamstructuren)
- Achterste deel neurale buis differentieert zich in reeks herhaalde segm. die ruggenmerg vormen o
Opening niet correct sluit: neurale defecten
▪ anencefalie (afwezigheid groot deel hersenen in de schede)
▪ spina bifida (uitblijven van enkele wervels)
Neurogenese, neurale proliferatie en migratie van corticale cellen
Proliferatie is de eerste stap in de aanmaak van nieuwe neuronen (= neurogenese).
⇨ Tussen 5e week en 5e maand zwangerschap
⇨ Proliferatie in wand van neurale buis
, 24
Ontstaan neuronen:
- Neuronen die hersenen vormen:
o Uit een laag precursorcellen in proliferatieve zones naast ventrikels van de ontwikkelende
hersenen
- Corticale neuronen:
o Subventriculaire zone
- Andere neuronen:
Ventriculaire zone
Eerste 5-6 weken van de
zwangerschap:
⇨ Cellen in subventriculaire zone delen zich symmetrisch (= exponentiële groei)
⇨ Na 6 weken: asymmetrische deling
o 1 cel naar anderen laag
o Andere cel blijft in subventriculaire zone
▪ Bewegen zich langs radiale gliacellen (strekken zich uit van subventriculaire zone tot
ontwikkelende cortex)
→ vorming laminaire cortex
Foetaal alcoholsyndroom: chronisch alcoholgebruik tijdens zwangerschap wat resulteert in verstoorde
cortex. Doordat tijdlijn corticale neurogenese verschilt tussen de lagen, heeft dit invloed op
hersenontwikkeling bij foetussen.
⇨ Overvloed aan cognitieve, emotionele en fysieke handicaps
De verdere groei van het CZS
Bijna alle neuronen worden prenataal gegenereerd tijdens middelste 1/3 van zwangerschap
⇨ Axonale myelinisatie nog enige tijd postnataal
⇨ Pasgeborenen bezit:
o Volledig patroon grove & cellulaire neurale anatomische kenmerken
o Goed ontwikkelde cortex met corticale lagen & volwassen gebieden
Omvang hersenen: geboorte → volwassen X4
- Niet door toename #neuronen
- Vorming synaptogenese (vorming synapsen)
- Groei dendrieten + uitbreiding axonen + myelinisatie
Na synaptogenese: synaps-eliminatie
⇨ Nauwkeurige afstelling neurale connectiviteit
Toename hersenvolume postnataal: myelinisatie + profileratie
gliacellen
Neurogenese in de volwassen mens
Volwassen neurogenese in 2 hersenregio’s:
- Hippocampus
o Sleutelrol bij leren & geheugen
o Nieuwgevormde neuronen correleren positief met leren of verrijkte ervaringen -
Bulbus olfactorius
⇨ Fysieke activiteit: zet hersenen aan tot neurogenese en neuroplasticiteit
, 25
2. Cellen & hun functies van het zenuwstelsel
Zenuwstelsel bestaat uit 2 ‘hoofdklassen’ van cellen:
- Neuronen
= basissignaleringseenheden die info door zenuwstelsel verzenden
o Variëren in vorm, locatie en onderlinge connectiviteit binnen zenuwstelsel
- Gliacellen
= niet neurale-cellen
o Verschillende functies in zenuwstellen
o Structurele ondersteuning en elektrische isolatie aan neuronen + moduleren neuronale
activiteit
2.1 Neuronen
Structuur van neuronen
Neuronen: Organellen neuron omvatten:
- Ontvangen informatie - Kern
- Verwerken informatie - Golgi-lichaampjes
- Genereren een output - Endoplasmatisch reticulum Cellichaam - Lysosomen
- Mitochondriën
Neuronen hebben cytoskelet bestaande
uit: microtubuli – microfilamenten –
neurofilamenten ⇨ Behoud van
unieke vorm (lange eiwitstrengen)
Neuron heeft 4 componenten:
- Cellichaam
- Dendrieten
- Axon (met of zonder myelineschede)
- Presynaptische terminal
Cellichaam:
Maken grote verscheidenheid aan proteïnen aan → neurotransmitters
Dendrieten:
- Korte uitlopers cellichaam
- Betrokken bij ontvangen neurale signalen van andere neuronen
- Rijke diversiteit aan morfologie tussen verschillende klassen neuronen
o Piramidale neuronen in de hersenschors: 1 lange apicale dendriet & talrijke kortere basale
dendrieten
o Multipolaire neuronen: vele dendrieten afkomstig van cellichaam, met 1 enkel axon
Axon:
- Outputeenheid v/d cel
o Gespecialiseerd om informatie naar andere neuronen, spiercellen of klieren te sturen o
Meeste neuronen 1 axon
- Pseudo unipolaire neuron
o 2 axonen
o Info perifeer → CZS overbrengen
▪ Perifeer axon (🡨 periferie)
▪ Centraal axon (→ ruggengraat)
- Variëren in lengte
, 26
Presynaptische terminal of synpasen:
- Informatieoverdracht van neuron op neuron
- Chemisch of elektrisch van aard
- Contact met dendriet, cellichaam of andere axon uiteindes
2.2 Types van neuronen
Groepen neuronen
- Bipolaire neuronen
o Classificatie o.b.v. aantal processen dat direct van cellichaam vertrekken
▪ Dendritische wortel (meerdere takken)
▪ Axon
o Uitzondering: pseudo-unipolaire neuronen
- Multipolaire neuron
o Meerdere dendrieten
o Meest voorkomende
▪ Bv. spinale motorneuron (innerveren skeletspieren)
o Gespecialiseerd in ontvangen & accommoderen van grote hoeveelheden synaptische input
A. Bipolaire neuron B. Pseudo-unipolaire neuron C. Multipolaire cellen D. Multipolaire cellen vanuit
Cerebellum E. Interneuron
Cortex vorm dunne grijsachtige laag in hersenen, die over witachtige binnenkant ligt
⇨ Grijze stof
o Bestaat uit cellichamen, dendrieten en synapsen neuronen, gliacellen en vasculair
endothelium
⇨ Witte stof
o Bestaat uit axonen van neuronen, gliacellen en vasculair endothelium
27
1. Structuur & ontwikkeling zenuwstelsel
1.1 Structuur en functie zenuwstelsel
Neurofysiologie = studie van de werking en functie van het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel
⇨ Centrale zenuwstelsel (CZS)
o Hersenen
o Hersenstam
o Ruggenmerg
⇨ Perifeer zenuwstelsel (PZS)
o Somatische zenuwstelsel
= willekeurig of cerebrospinaal zenuwstelsel
▪ Sensorische imput: informatie naar CZS
▪ Motorische output: signaal van CZS naar spieren, klieren,…
→ CZS (hersenen + ruggenmerg) + somatische deel tot perifere zenuwstelsel (zenuwen
hoofd, romp & ledematen)
o Autonoom zenuwstelsel
= onwillekeurig of visceraal zenuwstelsel
▪ Werking organen, klieren, bloedvaten,…
→ (ortho)sympatisch: activeren
→ parasympatisch: rust & herstel
Hersenen: 2% lichaamsgewicht – 20% energie rustmetabolisme
⇨ Produceren gedrag: waarnemingen, gevoelens, emoties, herinneringen, flexibele aanpasbare en
complexe bewegingen (motoriek), dromen, ambities,…
1.2 Ontwikkeling zenuwstelsel
Van neurale buis tot centraal zenuwstelsel
Tijdens embryonale ontwikkeling:
⇨ CZS gevormd vanuit neutrale plaat, die verder uitgroeit tot neurale buis
- Openingen sluiten ong. 23etot 26e dag van de zwangerschap
- Anterieure opening afgesloten: holte voor primitieve brein
o Bestaande uit 3 ruimtes of ventrikels
- Groei & flexie voorste delen neurale buis
o Vorming hersenschors (omhult subcorticale en hersenstamstructuren)
- Achterste deel neurale buis differentieert zich in reeks herhaalde segm. die ruggenmerg vormen o
Opening niet correct sluit: neurale defecten
▪ anencefalie (afwezigheid groot deel hersenen in de schede)
▪ spina bifida (uitblijven van enkele wervels)
Neurogenese, neurale proliferatie en migratie van corticale cellen
Proliferatie is de eerste stap in de aanmaak van nieuwe neuronen (= neurogenese).
⇨ Tussen 5e week en 5e maand zwangerschap
⇨ Proliferatie in wand van neurale buis
, 24
Ontstaan neuronen:
- Neuronen die hersenen vormen:
o Uit een laag precursorcellen in proliferatieve zones naast ventrikels van de ontwikkelende
hersenen
- Corticale neuronen:
o Subventriculaire zone
- Andere neuronen:
Ventriculaire zone
Eerste 5-6 weken van de
zwangerschap:
⇨ Cellen in subventriculaire zone delen zich symmetrisch (= exponentiële groei)
⇨ Na 6 weken: asymmetrische deling
o 1 cel naar anderen laag
o Andere cel blijft in subventriculaire zone
▪ Bewegen zich langs radiale gliacellen (strekken zich uit van subventriculaire zone tot
ontwikkelende cortex)
→ vorming laminaire cortex
Foetaal alcoholsyndroom: chronisch alcoholgebruik tijdens zwangerschap wat resulteert in verstoorde
cortex. Doordat tijdlijn corticale neurogenese verschilt tussen de lagen, heeft dit invloed op
hersenontwikkeling bij foetussen.
⇨ Overvloed aan cognitieve, emotionele en fysieke handicaps
De verdere groei van het CZS
Bijna alle neuronen worden prenataal gegenereerd tijdens middelste 1/3 van zwangerschap
⇨ Axonale myelinisatie nog enige tijd postnataal
⇨ Pasgeborenen bezit:
o Volledig patroon grove & cellulaire neurale anatomische kenmerken
o Goed ontwikkelde cortex met corticale lagen & volwassen gebieden
Omvang hersenen: geboorte → volwassen X4
- Niet door toename #neuronen
- Vorming synaptogenese (vorming synapsen)
- Groei dendrieten + uitbreiding axonen + myelinisatie
Na synaptogenese: synaps-eliminatie
⇨ Nauwkeurige afstelling neurale connectiviteit
Toename hersenvolume postnataal: myelinisatie + profileratie
gliacellen
Neurogenese in de volwassen mens
Volwassen neurogenese in 2 hersenregio’s:
- Hippocampus
o Sleutelrol bij leren & geheugen
o Nieuwgevormde neuronen correleren positief met leren of verrijkte ervaringen -
Bulbus olfactorius
⇨ Fysieke activiteit: zet hersenen aan tot neurogenese en neuroplasticiteit
, 25
2. Cellen & hun functies van het zenuwstelsel
Zenuwstelsel bestaat uit 2 ‘hoofdklassen’ van cellen:
- Neuronen
= basissignaleringseenheden die info door zenuwstelsel verzenden
o Variëren in vorm, locatie en onderlinge connectiviteit binnen zenuwstelsel
- Gliacellen
= niet neurale-cellen
o Verschillende functies in zenuwstellen
o Structurele ondersteuning en elektrische isolatie aan neuronen + moduleren neuronale
activiteit
2.1 Neuronen
Structuur van neuronen
Neuronen: Organellen neuron omvatten:
- Ontvangen informatie - Kern
- Verwerken informatie - Golgi-lichaampjes
- Genereren een output - Endoplasmatisch reticulum Cellichaam - Lysosomen
- Mitochondriën
Neuronen hebben cytoskelet bestaande
uit: microtubuli – microfilamenten –
neurofilamenten ⇨ Behoud van
unieke vorm (lange eiwitstrengen)
Neuron heeft 4 componenten:
- Cellichaam
- Dendrieten
- Axon (met of zonder myelineschede)
- Presynaptische terminal
Cellichaam:
Maken grote verscheidenheid aan proteïnen aan → neurotransmitters
Dendrieten:
- Korte uitlopers cellichaam
- Betrokken bij ontvangen neurale signalen van andere neuronen
- Rijke diversiteit aan morfologie tussen verschillende klassen neuronen
o Piramidale neuronen in de hersenschors: 1 lange apicale dendriet & talrijke kortere basale
dendrieten
o Multipolaire neuronen: vele dendrieten afkomstig van cellichaam, met 1 enkel axon
Axon:
- Outputeenheid v/d cel
o Gespecialiseerd om informatie naar andere neuronen, spiercellen of klieren te sturen o
Meeste neuronen 1 axon
- Pseudo unipolaire neuron
o 2 axonen
o Info perifeer → CZS overbrengen
▪ Perifeer axon (🡨 periferie)
▪ Centraal axon (→ ruggengraat)
- Variëren in lengte
, 26
Presynaptische terminal of synpasen:
- Informatieoverdracht van neuron op neuron
- Chemisch of elektrisch van aard
- Contact met dendriet, cellichaam of andere axon uiteindes
2.2 Types van neuronen
Groepen neuronen
- Bipolaire neuronen
o Classificatie o.b.v. aantal processen dat direct van cellichaam vertrekken
▪ Dendritische wortel (meerdere takken)
▪ Axon
o Uitzondering: pseudo-unipolaire neuronen
- Multipolaire neuron
o Meerdere dendrieten
o Meest voorkomende
▪ Bv. spinale motorneuron (innerveren skeletspieren)
o Gespecialiseerd in ontvangen & accommoderen van grote hoeveelheden synaptische input
A. Bipolaire neuron B. Pseudo-unipolaire neuron C. Multipolaire cellen D. Multipolaire cellen vanuit
Cerebellum E. Interneuron
Cortex vorm dunne grijsachtige laag in hersenen, die over witachtige binnenkant ligt
⇨ Grijze stof
o Bestaat uit cellichamen, dendrieten en synapsen neuronen, gliacellen en vasculair
endothelium
⇨ Witte stof
o Bestaat uit axonen van neuronen, gliacellen en vasculair endothelium
27
