NEURO FYSIOLOGIE
H4: INLEIDING TOT DE NEUROFYSIOLOGIE
ONTWIKKELING VAN ZENUWSTELSEL
VAN NEURALE BUIS TOT CENTRAAL ZENUWSTELSEL
Embryologie: neurale plaat → neurale buis
Neurale buis heeft aan beide kanten opening die sluiten op 23ste – 26ste dag van zwangerschap
- Als anterieure opening afgesloten is → vorming primitieve brein, bestaande uit 3 ruimtes/ventrikels (=
voor-midden-achter hersenen) + hersenschors die subcorticale en hersenstamstructuren omhult
wordt gevormd
- Achterste deel neurale buis → vorming ruggenmerg
Als openingen niet correct sluiten kunnen aandoeningen zoals anencefalie (= afwezigheid groot deel van
hersenen en hersenschedel) of spina bifida (= open rug) optreden
Spina bifida voorkomen door vitamine D in te nemen tijdens de
zwangerschap
NEUROGENESE, NEURALE PROLIFERATIE EN MIGRATIE VAN CORTICALE CELLEN
Neurogenese = aanmaak nieuwe neuronen → tussen 5de week en 5de maand zwangerschap in wand van
neurale buis
- Neuronen die hersenen vormen ontstaan uit precursorcellen die naast ventrikels liggen
- Corticale neuronen ontstaan uit subventriculaire zone
- Neuronen die andere gebieden vormen ontstaan uit ventriculaire zone
Precursorcellen = ongedifferentieerde cellen die ontstaan door celdeling en differentiatie
Eerste 5-6 weken: symmetrische celdeling in subventriculaire zone → exponentiële groei aantal
precursorcellen
Na 6 weken: asymmetrische celdeling (na elke celdeling migreert 1 vd 2 cellen om deel uit te maken van
ontwikkelende cortex, andere cel blijft in subventriculaire zone waar ze asymmetrisch blijft delen)
- Laminaire (gelaagde) cortex bestaat uit veel verschillende soorten neuronen
Tijdlijn van corticale neurogenese verschilt tussen verschillende lagen. Elke cel die migreert heeft andere
differentiatie
,Foetaal alcoholsyndroom = alcoholmisbruik tijdens zwangerschap!
- Vertraagde groei, laag geboortegewicht, kleine hoofdomtrek
- Gezichtsafwijkingen = afgeplat gezicht, lage oren, kleine kin
- Neurologische afwijkingen = slechte spiercoördinatie, hyperactiviteit, autistisch gedrag
VERDERE GROEI VAN HET CENTRALE ZENUWSTELSEL
Bijna alle neuronen worden prenataal gegenereerd tijdens 2de trimester → baby heeft volledige neurale
anatomische kenmerken en een goed ontwikkelde cortex
- Enkel de axonale myelinisatie duurt nog enige tijd postnataal (frontale kwab tot 20-25jaar)
Omvang van hersenen verviervoudigt tussen geboorte en volwassenheid door synaptogenese (=vorming van
synapsen), groei van dendrieten en proliferatie van gliacellen. Dus niet door toename van aantal neuronen!!!
- Eerste synapsen vanaf week 27 en bereiken piek tijdens eerste 15 levensmaanden in diepere corticale
lagen en treedt later op in oppervlakkige lagen
- Wanneer synaptogenese plaatsvindt, vergroten de dendrieten hun omvang en breiden de axonen uit
en ondergaan ze myelinisatie
Na synaptogenese komt synaps-eliminatie (= verbindingen tussen neuronen die overtollig, ongebruikt of niet-
functioneel zijn worden geëlimineerd. Het is middel waarmee zenuwstelsel de neurale connectiviteit
nauwkeurig afstemt)
Neurotrophines promoten neuronale groei en overleving. Ze begeleiden axonen en stimuleren synaptogenese
NEUROGENESE IN DE VOLWASSEN MENS
Neurogenese wel mogelijk in volwassen hersenen in de …
- Hippocampus → rol in leren en geheugen → levenslang leren!
o Stamcellen in dendate gyrus (deel van hippocampus) produceren nieuwe neuronen in
volwassenen → neuronen migreren naar gebieden in hippocampus waar soortgelijke
neuronen al functioneren
o Aantal nieuwgevormde neuronen correleert positief met leren of verrijkte ervaringen
o Aantal nieuwgevormde neuronen correleert negatief met stress
o Nieuwe neuronen worden geïntegreerd in functionele netwerken van neuronen en nemen
deel aan gedrag en cognitieve functies op dezelfde manier als embryonale neuronen dat
doen
- Bulbus olfactorius
Manier op hersenen aan te zetten tot neurogenese is fysieke activiteit en in te zetten op verrijkte omgevingen
DE OPDELING VAN HET ZENUWSTELSEL
Hersenen voelen, integreren en reageren op prikkels:
- Sensatie = via receptoren ontvangen ze prikkels uit omgeving die ze doorsturen naar CZS
- Integratie = verwerken en interpreteren sensorische informatie en maken beslissing om juiste actie te
genereren
- Motorische output = sturen signalen van CZS naar spieren en klieren.
Eens zenuwstelsel volledig ontwikkeld is, kunnen we spreken over:
, - Centraal zenuwstelsel, CZS = hersenen + ruggenmerg
- Perifeer zenuwstelsel, PZS = verbindingen tussen CZS en verschillende stelsels van het lichaam
Sensorische afferent systeem = externe informatie van sensoren naar CZS
Motorische efferente systeem = impulsen van CZS naar periferie
Motorische zenuwstelsel kan worden opgedeeld in:
- Somatisch zenuwstelsel = CZS + somatisch deel van PZS (zenuwen van hoofd, romp, ledematen)
o Stuurt skeletspieren bewust aan + reflexen
- Autonoom zenuwstelsel stuurt gladde spieren, klieren, hartspier op onbewuste manier aan
o (Ortho)Sympathische zenuwstelsel = vecht-vlucht reactie
o Parasympatische zenuwstelsel = rust (omgekeerde functies als sympathische tak)
o Enterische zenuwstelsel = netwerk neuronen die beweging en afscheiding van maag-
darmkanaal regelt
H5: DE VERSCHILLENDE CELTYPES IN HET ZENUWSTELSEL EN HUN FUNCTIES
INTRODUCTIE – TYPES ZENUWCELLEN
Neuronen zenden informatie door in zenuwstelsel.
- Variëren in vorm, locatie, connectiviteit → variaties hangen samen met hun functies
Neuron is opgebouwd uit cellichaam en uitlopers (axonen en dendrieten)
Gliacellen zijn niet-neurale cellen
- Functies = structurele ondersteuning, elektrische isolatie van neuronen, moduleren neuronale
activiteit
➔ Spelen rol in neuroplasticiteit van zenuwstelsel
NEURONEN
STRUCTUUR VAN NEURONEN
Organellen van neuron = kern, golgi-lichaampjes, mitochondriën, lysosomen, ER
- Kern, golgi-apparaat en ruwe ER bevinden zich in cellichaam van neuron
- Mitochondriën en glad ER bevinden zich verspreid doorheen het neuron
Lange eiwitstrengen bestaande uit microtubuli, microfilamenten en neurofilamenten vormen het cytoskelet →
zorgen voor behoud van unieke neuronale vorm
Elk neuron heeft 4 componenten:
1) Cellichaam
o Maakt veel eiwitten aan die gebruikt worden als neurotransmitters
2) Dendrieten
o Korte uitlopers van cellichaam
o Ontvangen neurale signalen van andere neuronen
, o Hebben uitstekende filamenten over hun lengte verloop → hier ontvangen ze signalen van
axonuiteinden van andere neuronen. Sommige dendrieten hebben deze uitsteeksels niet en
worden ‘gladde dendrieten’ genoemd.
o Piramidale neuronen in hersenschors hebben 1 lange apicale dendriet en talrijke korte basale
dendrieten
o Multipolaire neuronen hebben vele dendrieten die rondom cellichaam ontspringen en 1 axon
3) Axon met of zonder myelineschede
o Output eenheid = stuurt informatie naar andere neuronen, spiercellen of klieren
o Meeste neuronen hebben 1 axon dat uit axonheuvel ontspringt.
▪ Pseudo-unipolaire neuronen brengen informatie van periferie naar CZS en heeft 2
axonen:
• Perifere axon brengt informatie vanuit periferie tot in cellichaam van
neuron
• Centrale axon brengt informatie verder tot in ruggenmerg
o Axonen variëren in lengte
o Axonen eindigen in presynaptische terminal of synapsen
▪ Synaps kan chemisch of elektrisch zijn
▪ Synaps aan einde van axon waar axonuiteinde in contact staat met dendriet van
volgende neuron of met andere cellichamen of andere axonale uiteindes
▪ Neurotransmitters afgifte vanuit presynaptische terminal naar synaptische spleet =>
interneurale communicatie
4) Presynaptische terminal
TYPES VAN NEURONEN
2 groepen van neuronen: bipolaire neuronen (waarbij pseudo-unipolaire neuronen een onderdeel van bipolaire
neuronen zijn) en multipolaire neuronen
1) Bipolaire neuronen = dendritische wortel en axon vormen de 2 ‘processen’ die direct van cellichaam
vertrekken. Dendritische wortel verdeelt zich in meerdere dendritische takken en axon vormt
presynaptische uiteinden
o Pseudo-unipolaire neuronen zijn onderdeel van bipolaire neuronen. Cellichaam heef 2
axonen en niet echt dendrieten. Pseudo-unipolaire neuronen zijn vaak sensorische neuronen
die informatie van lichaam naar ruggenmerg sturen
2) Multipolaire neuronen = meerdere dendrieten en 1 axon. Zijn meest voorkomende cellen in
zenuwstelsel. Ze zijn gespecialiseerd in ontvangen van grote hoeveelheden synaptische input naar hun
dendrieten
o Vb: spinaal motorneuron dat vanuit ruggenmerg skeletspieren innerveert
o Vb: purkinjecel in het cerebellum
H4: INLEIDING TOT DE NEUROFYSIOLOGIE
ONTWIKKELING VAN ZENUWSTELSEL
VAN NEURALE BUIS TOT CENTRAAL ZENUWSTELSEL
Embryologie: neurale plaat → neurale buis
Neurale buis heeft aan beide kanten opening die sluiten op 23ste – 26ste dag van zwangerschap
- Als anterieure opening afgesloten is → vorming primitieve brein, bestaande uit 3 ruimtes/ventrikels (=
voor-midden-achter hersenen) + hersenschors die subcorticale en hersenstamstructuren omhult
wordt gevormd
- Achterste deel neurale buis → vorming ruggenmerg
Als openingen niet correct sluiten kunnen aandoeningen zoals anencefalie (= afwezigheid groot deel van
hersenen en hersenschedel) of spina bifida (= open rug) optreden
Spina bifida voorkomen door vitamine D in te nemen tijdens de
zwangerschap
NEUROGENESE, NEURALE PROLIFERATIE EN MIGRATIE VAN CORTICALE CELLEN
Neurogenese = aanmaak nieuwe neuronen → tussen 5de week en 5de maand zwangerschap in wand van
neurale buis
- Neuronen die hersenen vormen ontstaan uit precursorcellen die naast ventrikels liggen
- Corticale neuronen ontstaan uit subventriculaire zone
- Neuronen die andere gebieden vormen ontstaan uit ventriculaire zone
Precursorcellen = ongedifferentieerde cellen die ontstaan door celdeling en differentiatie
Eerste 5-6 weken: symmetrische celdeling in subventriculaire zone → exponentiële groei aantal
precursorcellen
Na 6 weken: asymmetrische celdeling (na elke celdeling migreert 1 vd 2 cellen om deel uit te maken van
ontwikkelende cortex, andere cel blijft in subventriculaire zone waar ze asymmetrisch blijft delen)
- Laminaire (gelaagde) cortex bestaat uit veel verschillende soorten neuronen
Tijdlijn van corticale neurogenese verschilt tussen verschillende lagen. Elke cel die migreert heeft andere
differentiatie
,Foetaal alcoholsyndroom = alcoholmisbruik tijdens zwangerschap!
- Vertraagde groei, laag geboortegewicht, kleine hoofdomtrek
- Gezichtsafwijkingen = afgeplat gezicht, lage oren, kleine kin
- Neurologische afwijkingen = slechte spiercoördinatie, hyperactiviteit, autistisch gedrag
VERDERE GROEI VAN HET CENTRALE ZENUWSTELSEL
Bijna alle neuronen worden prenataal gegenereerd tijdens 2de trimester → baby heeft volledige neurale
anatomische kenmerken en een goed ontwikkelde cortex
- Enkel de axonale myelinisatie duurt nog enige tijd postnataal (frontale kwab tot 20-25jaar)
Omvang van hersenen verviervoudigt tussen geboorte en volwassenheid door synaptogenese (=vorming van
synapsen), groei van dendrieten en proliferatie van gliacellen. Dus niet door toename van aantal neuronen!!!
- Eerste synapsen vanaf week 27 en bereiken piek tijdens eerste 15 levensmaanden in diepere corticale
lagen en treedt later op in oppervlakkige lagen
- Wanneer synaptogenese plaatsvindt, vergroten de dendrieten hun omvang en breiden de axonen uit
en ondergaan ze myelinisatie
Na synaptogenese komt synaps-eliminatie (= verbindingen tussen neuronen die overtollig, ongebruikt of niet-
functioneel zijn worden geëlimineerd. Het is middel waarmee zenuwstelsel de neurale connectiviteit
nauwkeurig afstemt)
Neurotrophines promoten neuronale groei en overleving. Ze begeleiden axonen en stimuleren synaptogenese
NEUROGENESE IN DE VOLWASSEN MENS
Neurogenese wel mogelijk in volwassen hersenen in de …
- Hippocampus → rol in leren en geheugen → levenslang leren!
o Stamcellen in dendate gyrus (deel van hippocampus) produceren nieuwe neuronen in
volwassenen → neuronen migreren naar gebieden in hippocampus waar soortgelijke
neuronen al functioneren
o Aantal nieuwgevormde neuronen correleert positief met leren of verrijkte ervaringen
o Aantal nieuwgevormde neuronen correleert negatief met stress
o Nieuwe neuronen worden geïntegreerd in functionele netwerken van neuronen en nemen
deel aan gedrag en cognitieve functies op dezelfde manier als embryonale neuronen dat
doen
- Bulbus olfactorius
Manier op hersenen aan te zetten tot neurogenese is fysieke activiteit en in te zetten op verrijkte omgevingen
DE OPDELING VAN HET ZENUWSTELSEL
Hersenen voelen, integreren en reageren op prikkels:
- Sensatie = via receptoren ontvangen ze prikkels uit omgeving die ze doorsturen naar CZS
- Integratie = verwerken en interpreteren sensorische informatie en maken beslissing om juiste actie te
genereren
- Motorische output = sturen signalen van CZS naar spieren en klieren.
Eens zenuwstelsel volledig ontwikkeld is, kunnen we spreken over:
, - Centraal zenuwstelsel, CZS = hersenen + ruggenmerg
- Perifeer zenuwstelsel, PZS = verbindingen tussen CZS en verschillende stelsels van het lichaam
Sensorische afferent systeem = externe informatie van sensoren naar CZS
Motorische efferente systeem = impulsen van CZS naar periferie
Motorische zenuwstelsel kan worden opgedeeld in:
- Somatisch zenuwstelsel = CZS + somatisch deel van PZS (zenuwen van hoofd, romp, ledematen)
o Stuurt skeletspieren bewust aan + reflexen
- Autonoom zenuwstelsel stuurt gladde spieren, klieren, hartspier op onbewuste manier aan
o (Ortho)Sympathische zenuwstelsel = vecht-vlucht reactie
o Parasympatische zenuwstelsel = rust (omgekeerde functies als sympathische tak)
o Enterische zenuwstelsel = netwerk neuronen die beweging en afscheiding van maag-
darmkanaal regelt
H5: DE VERSCHILLENDE CELTYPES IN HET ZENUWSTELSEL EN HUN FUNCTIES
INTRODUCTIE – TYPES ZENUWCELLEN
Neuronen zenden informatie door in zenuwstelsel.
- Variëren in vorm, locatie, connectiviteit → variaties hangen samen met hun functies
Neuron is opgebouwd uit cellichaam en uitlopers (axonen en dendrieten)
Gliacellen zijn niet-neurale cellen
- Functies = structurele ondersteuning, elektrische isolatie van neuronen, moduleren neuronale
activiteit
➔ Spelen rol in neuroplasticiteit van zenuwstelsel
NEURONEN
STRUCTUUR VAN NEURONEN
Organellen van neuron = kern, golgi-lichaampjes, mitochondriën, lysosomen, ER
- Kern, golgi-apparaat en ruwe ER bevinden zich in cellichaam van neuron
- Mitochondriën en glad ER bevinden zich verspreid doorheen het neuron
Lange eiwitstrengen bestaande uit microtubuli, microfilamenten en neurofilamenten vormen het cytoskelet →
zorgen voor behoud van unieke neuronale vorm
Elk neuron heeft 4 componenten:
1) Cellichaam
o Maakt veel eiwitten aan die gebruikt worden als neurotransmitters
2) Dendrieten
o Korte uitlopers van cellichaam
o Ontvangen neurale signalen van andere neuronen
, o Hebben uitstekende filamenten over hun lengte verloop → hier ontvangen ze signalen van
axonuiteinden van andere neuronen. Sommige dendrieten hebben deze uitsteeksels niet en
worden ‘gladde dendrieten’ genoemd.
o Piramidale neuronen in hersenschors hebben 1 lange apicale dendriet en talrijke korte basale
dendrieten
o Multipolaire neuronen hebben vele dendrieten die rondom cellichaam ontspringen en 1 axon
3) Axon met of zonder myelineschede
o Output eenheid = stuurt informatie naar andere neuronen, spiercellen of klieren
o Meeste neuronen hebben 1 axon dat uit axonheuvel ontspringt.
▪ Pseudo-unipolaire neuronen brengen informatie van periferie naar CZS en heeft 2
axonen:
• Perifere axon brengt informatie vanuit periferie tot in cellichaam van
neuron
• Centrale axon brengt informatie verder tot in ruggenmerg
o Axonen variëren in lengte
o Axonen eindigen in presynaptische terminal of synapsen
▪ Synaps kan chemisch of elektrisch zijn
▪ Synaps aan einde van axon waar axonuiteinde in contact staat met dendriet van
volgende neuron of met andere cellichamen of andere axonale uiteindes
▪ Neurotransmitters afgifte vanuit presynaptische terminal naar synaptische spleet =>
interneurale communicatie
4) Presynaptische terminal
TYPES VAN NEURONEN
2 groepen van neuronen: bipolaire neuronen (waarbij pseudo-unipolaire neuronen een onderdeel van bipolaire
neuronen zijn) en multipolaire neuronen
1) Bipolaire neuronen = dendritische wortel en axon vormen de 2 ‘processen’ die direct van cellichaam
vertrekken. Dendritische wortel verdeelt zich in meerdere dendritische takken en axon vormt
presynaptische uiteinden
o Pseudo-unipolaire neuronen zijn onderdeel van bipolaire neuronen. Cellichaam heef 2
axonen en niet echt dendrieten. Pseudo-unipolaire neuronen zijn vaak sensorische neuronen
die informatie van lichaam naar ruggenmerg sturen
2) Multipolaire neuronen = meerdere dendrieten en 1 axon. Zijn meest voorkomende cellen in
zenuwstelsel. Ze zijn gespecialiseerd in ontvangen van grote hoeveelheden synaptische input naar hun
dendrieten
o Vb: spinaal motorneuron dat vanuit ruggenmerg skeletspieren innerveert
o Vb: purkinjecel in het cerebellum
