Samenvatting Biologische
grondslagen: cognitie
,Deel 1 - het brein
Het zenuwstelsel bestaat uit het centraal zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PZS).
● Het CZS omvat de hersenen en het ruggenmerg, beschermd door drie hersenvliezen:
○ Dura mater (harde hersenvlies, buitenste laag)
○ Arachnoidea (spinnenwebvlies, middelste laag)
○ Pia mater (zachte hersenvlies, binnenste laag, direct tegen de hersenen en ruggenmerg aan)
Een bloeding in of tussen deze vliezen kan leiden tot druk op de hersenen, wat gevaarlijk is omdat hersenweefsel weinig
ruimte heeft om uit te wijken.
Daarnaast bevinden zich in de hersenen diepe groeven en spleten. Een ssuur is een diepe spleet die hersendelen van
elkaar scheidt, bijvoorbeeld de ssura longitudinalis die de twee hemisferen (linker- en rechterhersenhelft) van elkaar scheidt.
Het PZS wordt onderverdeeld in:
● Somatisch zenuwstelsel: bestuurt de huid en skeletspieren en is betrokken bij sensorische en motorische functies. Het
werkt met:
○ Afferente neuronen: geleiden signalen van organen naar het ruggenmerg.
○ Efferente neuronen: activeren skeletspieren.
Een aandoening hierbij is myasthenia gravis, waarbij verlamming van spieren (bijvoorbeeld in de nek) kan optreden.
● Autonoom zenuwstelsel: reguleert interne organen zoals hart, longen, maag, bloedvaten en klieren. Het communiceert
via zenuwbanen tussen ruggenmerg en organen. Een belangrijke zenuw is de nervus vagus, een van de twaalf
hersenzenuwen die ontspringen in de hersenstam.
Het autonome zenuwstelsel bestaat uit twee subsystemen:
● Sympathisch zenuwstelsel: activeert het lichaam bij stress ( ght-or- ight) en mobiliseert energie voor noodsituaties.
● Parasympathisch zenuwstelsel: zorgt voor herstel en ontspanning (rest-and-digest), en helpt energie te conserveren en
op te slaan.
Hoofdstuk 2: introducing the brain
2.1 De basisstructuur en werking van een neuron
Een neuron heeft overal dezelfde basisstructuur: het cellichaam (soma) bevat de nucleus (DNA) en organellen die instaan
voor eiwitsynthese en de regulatie van de cel. Vanuit het cellichaam ontspringen dendrieten, vertakte uitlopers die signalen
van andere neuronen opvangen. Daarnaast beschikt elk neuron over een axon, een lange uitloper die elektrische signalen
(actiepotentialen) doorgeeft aan andere cellen. De vorm en lengte van dendrieten en axonen kan verschillen per type
neuron.
Veel axonen zijn omgeven door myeline, een vettige isolatielaag die zorgt voor snelle geleiding van signalen. De knopen
van Ranvier, kleine onderbrekingen in de myelinelaag, zijn plekken waar Na⁺- en K⁺-uitwisseling plaatsvindt. Hierdoor kan het
actiepotentiaal “springen” van knoop naar knoop, wat bekendstaat als saltatoire geleiding. Bij beschadiging van myeline,
zoals bij multiple sclerose, verloopt de signaaloverdracht trager en minder ef ciënt.
Neuronen communiceren via een synaps, de kleine opening tussen het axonuiteinde van het presynaptische neuron en de
dendriet of het cellichaam van het postsynaptische neuron. Hier komen neurotransmitters vrij, die zich binden aan
receptoren van het postsynaptische neuron. Het effect kan excitatoir zijn (bevorderend) of inhibitoir (remmend).
Een actiepotentiaal ontstaat meestal bij de axon hillock wanneer de som van inkomende signalen de drempelwaarde
overschrijdt.
fi fi fifl
,Het proces verloopt in fasen:
1. Depolarisatie – Na⁺-kanalen openen, Na⁺ stroomt de cel in en de binnenkant wordt positiever.
2. Repolarisatie – K⁺-kanalen openen, K⁺ stroomt de cel uit en de spanning keert terug naar negatief.
3. Hyperpolarisatie – de spanning wordt tijdelijk negatiever dan de rustpotentiaal (-70mV).
Dit volgt het alles-of-niets-principe: een actiepotentiaal is altijd even sterk zodra de drempelwaarde is overschreden.
Myeline versnelt de voortgeleiding doordat het signaal sprongsgewijs beweegt tussen de knopen van Ranvier. Bij chemische
signaaloverdracht leidt een actiepotentiaal in het axon tot de vrijgave van neurotransmitters, die ionkanalen op de
postsynaptische cel openen of sluiten. Hierdoor ontstaat een postsynaptisch potentiaal. Voorbeelden van neurotransmitters
zijn:
● Glutamaat (meestal excitatoir),
● GABA (meestal inhibitoir),
● Serotonine, dopamine, acetylcholine en noradrenaline
(vaak modulatoir, beïnvloeden de activiteit van netwerken).
2.2 Bouw en organisatie van het brein
De hersenen bestaan uit grijze stof, witte stof en hersenvocht.
● Grijze stof (gray matter) bestaat voornamelijk uit de cellichamen van neuronen.
● Witte stof (white matter) bestaat vooral uit axonen en steuncellen (glia). De axonen zijn omgeven door myeline,
waardoor signalen sneller worden geleid.
● Glia spelen een cruciale rol bij de vorming van myeline en het herstel van weefsel.
● Cerebrospinaal vocht (CSF) vult de hersenventrikels, voert afvalstoffen af, transporteert voedingsstoffen en beschermt
de hersenen tegen schokken.
De witte stof bevat verschillende soorten verbindingen:
● Association tracts verbinden gebieden binnen hetzelfde hemisfeer.
● Commissures verbinden de linker- en rechterhemisfeer; de belangrijkste hiervan is het corpus callosum.
● Projection tracts verbinden de hersenschors (cortex) met dieper gelegen subcorticale structuren.
De hersenen bevatten daarnaast vier met CSF gevulde ventrikels: de twee laterale ventrikels (één in elke hemisfeer), het
derde ventrikel (centraal gelegen rond subcorticale structuren) en het vierde ventrikel (in de hersenstam). Om de positie
van hersendelen aan te duiden worden anatomische richtingen gebruikt:
● Anterior (rostral) betekent naar voren,
● Posterior (caudal) naar achteren,
, ● Superior (dorsal) naar boven,
● Inferior (ventral) naar beneden,
● Lateral naar de buitenkant,
● Medial naar het midden.
Het brein kan op verschillende manieren worden doorgesneden voor
onderzoek of beeldvorming:
● Coronale doorsnede: verticaal van oor tot oor.
● Sagittale doorsnede: verticaal van voor naar achter.
● Horizontale (axiale) doorsnede: horizontaal, parallel aan de grond.
De cerebrale cortex vormt de buitenste laag van de hersenen en bestaat uit twee hemisferen (links en rechts) opgebouwd uit
gevouwen grijze stof. De plooien bestaan uit gyri (verhogingen) en sulci (groeven).
De cerebrale cortex kan op verschillende manieren worden ingedeeld en beschreven. Er zijn vier veelgebruikte
benaderingen:
1. Op basis van gyri en sulci – hierbij worden de regio’s onderscheiden aan de hand van de zichtbare plooien (gyri) en
groeven (sulci) van het hersenoppervlak. Dit vormt de anatomische indeling in lobben, zoals de frontale, pariëtale,
temporale en occipitale kwab.
2. Op basis van cytoarchitectuur – de indeling is gebaseerd op verschillen in microscopische celstructuur, zoals dichtheid,
dikte en type neuronen. De bekendste indeling is die van Brodmann, die de hersenen in gebieden verdeelde (bijv. gebied
17 = primaire visuele cortex).
3. Op basis van functie – regio’s worden onderscheiden naar wat ze doen. Zo bestaan er motorische en sensorische
gebieden, maar ook speci eke gebieden voor visuele en auditieve verwerking.
4. Op basis van connectiviteit – hierbij wordt gekeken naar de verbindingen en netwerken tussen hersengebieden.
Voorbeelden zijn fronto-pariëtale netwerken of het limbisch systeem.
Het zenuwstelsel
1. cerebral cortex
2. Parietal
3. limbisch systeem
4. Hippocampus
5. Basale ganglia
6. Globus pallidus
7. Diencephalon
8. Midbrain
9. Pons
fi
grondslagen: cognitie
,Deel 1 - het brein
Het zenuwstelsel bestaat uit het centraal zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PZS).
● Het CZS omvat de hersenen en het ruggenmerg, beschermd door drie hersenvliezen:
○ Dura mater (harde hersenvlies, buitenste laag)
○ Arachnoidea (spinnenwebvlies, middelste laag)
○ Pia mater (zachte hersenvlies, binnenste laag, direct tegen de hersenen en ruggenmerg aan)
Een bloeding in of tussen deze vliezen kan leiden tot druk op de hersenen, wat gevaarlijk is omdat hersenweefsel weinig
ruimte heeft om uit te wijken.
Daarnaast bevinden zich in de hersenen diepe groeven en spleten. Een ssuur is een diepe spleet die hersendelen van
elkaar scheidt, bijvoorbeeld de ssura longitudinalis die de twee hemisferen (linker- en rechterhersenhelft) van elkaar scheidt.
Het PZS wordt onderverdeeld in:
● Somatisch zenuwstelsel: bestuurt de huid en skeletspieren en is betrokken bij sensorische en motorische functies. Het
werkt met:
○ Afferente neuronen: geleiden signalen van organen naar het ruggenmerg.
○ Efferente neuronen: activeren skeletspieren.
Een aandoening hierbij is myasthenia gravis, waarbij verlamming van spieren (bijvoorbeeld in de nek) kan optreden.
● Autonoom zenuwstelsel: reguleert interne organen zoals hart, longen, maag, bloedvaten en klieren. Het communiceert
via zenuwbanen tussen ruggenmerg en organen. Een belangrijke zenuw is de nervus vagus, een van de twaalf
hersenzenuwen die ontspringen in de hersenstam.
Het autonome zenuwstelsel bestaat uit twee subsystemen:
● Sympathisch zenuwstelsel: activeert het lichaam bij stress ( ght-or- ight) en mobiliseert energie voor noodsituaties.
● Parasympathisch zenuwstelsel: zorgt voor herstel en ontspanning (rest-and-digest), en helpt energie te conserveren en
op te slaan.
Hoofdstuk 2: introducing the brain
2.1 De basisstructuur en werking van een neuron
Een neuron heeft overal dezelfde basisstructuur: het cellichaam (soma) bevat de nucleus (DNA) en organellen die instaan
voor eiwitsynthese en de regulatie van de cel. Vanuit het cellichaam ontspringen dendrieten, vertakte uitlopers die signalen
van andere neuronen opvangen. Daarnaast beschikt elk neuron over een axon, een lange uitloper die elektrische signalen
(actiepotentialen) doorgeeft aan andere cellen. De vorm en lengte van dendrieten en axonen kan verschillen per type
neuron.
Veel axonen zijn omgeven door myeline, een vettige isolatielaag die zorgt voor snelle geleiding van signalen. De knopen
van Ranvier, kleine onderbrekingen in de myelinelaag, zijn plekken waar Na⁺- en K⁺-uitwisseling plaatsvindt. Hierdoor kan het
actiepotentiaal “springen” van knoop naar knoop, wat bekendstaat als saltatoire geleiding. Bij beschadiging van myeline,
zoals bij multiple sclerose, verloopt de signaaloverdracht trager en minder ef ciënt.
Neuronen communiceren via een synaps, de kleine opening tussen het axonuiteinde van het presynaptische neuron en de
dendriet of het cellichaam van het postsynaptische neuron. Hier komen neurotransmitters vrij, die zich binden aan
receptoren van het postsynaptische neuron. Het effect kan excitatoir zijn (bevorderend) of inhibitoir (remmend).
Een actiepotentiaal ontstaat meestal bij de axon hillock wanneer de som van inkomende signalen de drempelwaarde
overschrijdt.
fi fi fifl
,Het proces verloopt in fasen:
1. Depolarisatie – Na⁺-kanalen openen, Na⁺ stroomt de cel in en de binnenkant wordt positiever.
2. Repolarisatie – K⁺-kanalen openen, K⁺ stroomt de cel uit en de spanning keert terug naar negatief.
3. Hyperpolarisatie – de spanning wordt tijdelijk negatiever dan de rustpotentiaal (-70mV).
Dit volgt het alles-of-niets-principe: een actiepotentiaal is altijd even sterk zodra de drempelwaarde is overschreden.
Myeline versnelt de voortgeleiding doordat het signaal sprongsgewijs beweegt tussen de knopen van Ranvier. Bij chemische
signaaloverdracht leidt een actiepotentiaal in het axon tot de vrijgave van neurotransmitters, die ionkanalen op de
postsynaptische cel openen of sluiten. Hierdoor ontstaat een postsynaptisch potentiaal. Voorbeelden van neurotransmitters
zijn:
● Glutamaat (meestal excitatoir),
● GABA (meestal inhibitoir),
● Serotonine, dopamine, acetylcholine en noradrenaline
(vaak modulatoir, beïnvloeden de activiteit van netwerken).
2.2 Bouw en organisatie van het brein
De hersenen bestaan uit grijze stof, witte stof en hersenvocht.
● Grijze stof (gray matter) bestaat voornamelijk uit de cellichamen van neuronen.
● Witte stof (white matter) bestaat vooral uit axonen en steuncellen (glia). De axonen zijn omgeven door myeline,
waardoor signalen sneller worden geleid.
● Glia spelen een cruciale rol bij de vorming van myeline en het herstel van weefsel.
● Cerebrospinaal vocht (CSF) vult de hersenventrikels, voert afvalstoffen af, transporteert voedingsstoffen en beschermt
de hersenen tegen schokken.
De witte stof bevat verschillende soorten verbindingen:
● Association tracts verbinden gebieden binnen hetzelfde hemisfeer.
● Commissures verbinden de linker- en rechterhemisfeer; de belangrijkste hiervan is het corpus callosum.
● Projection tracts verbinden de hersenschors (cortex) met dieper gelegen subcorticale structuren.
De hersenen bevatten daarnaast vier met CSF gevulde ventrikels: de twee laterale ventrikels (één in elke hemisfeer), het
derde ventrikel (centraal gelegen rond subcorticale structuren) en het vierde ventrikel (in de hersenstam). Om de positie
van hersendelen aan te duiden worden anatomische richtingen gebruikt:
● Anterior (rostral) betekent naar voren,
● Posterior (caudal) naar achteren,
, ● Superior (dorsal) naar boven,
● Inferior (ventral) naar beneden,
● Lateral naar de buitenkant,
● Medial naar het midden.
Het brein kan op verschillende manieren worden doorgesneden voor
onderzoek of beeldvorming:
● Coronale doorsnede: verticaal van oor tot oor.
● Sagittale doorsnede: verticaal van voor naar achter.
● Horizontale (axiale) doorsnede: horizontaal, parallel aan de grond.
De cerebrale cortex vormt de buitenste laag van de hersenen en bestaat uit twee hemisferen (links en rechts) opgebouwd uit
gevouwen grijze stof. De plooien bestaan uit gyri (verhogingen) en sulci (groeven).
De cerebrale cortex kan op verschillende manieren worden ingedeeld en beschreven. Er zijn vier veelgebruikte
benaderingen:
1. Op basis van gyri en sulci – hierbij worden de regio’s onderscheiden aan de hand van de zichtbare plooien (gyri) en
groeven (sulci) van het hersenoppervlak. Dit vormt de anatomische indeling in lobben, zoals de frontale, pariëtale,
temporale en occipitale kwab.
2. Op basis van cytoarchitectuur – de indeling is gebaseerd op verschillen in microscopische celstructuur, zoals dichtheid,
dikte en type neuronen. De bekendste indeling is die van Brodmann, die de hersenen in gebieden verdeelde (bijv. gebied
17 = primaire visuele cortex).
3. Op basis van functie – regio’s worden onderscheiden naar wat ze doen. Zo bestaan er motorische en sensorische
gebieden, maar ook speci eke gebieden voor visuele en auditieve verwerking.
4. Op basis van connectiviteit – hierbij wordt gekeken naar de verbindingen en netwerken tussen hersengebieden.
Voorbeelden zijn fronto-pariëtale netwerken of het limbisch systeem.
Het zenuwstelsel
1. cerebral cortex
2. Parietal
3. limbisch systeem
4. Hippocampus
5. Basale ganglia
6. Globus pallidus
7. Diencephalon
8. Midbrain
9. Pons
fi
