H7. Sensorisch systeem
Een sensorisch systeem bestaat uit
★ Sensorische receptoren → nemen stimuli waar (intern en extern)
★ Neurale paden → geleiden informatie naar het CZS
★ Breingebieden → verwerken de informatie
Sensorische informatie kan bewust worden, dit heet sensatie. Wanneer je het betekenisvol interpreteert
ontstaat perceptie.
Sensorische informatie ontstaat door een paar stappen
1. Stimulus (licht, druk, chemicaliën, temperatuur, etc.)
2. Transductie → omzetting in graded potentials
3. Actiepotentialen in afferente neuronen
4. Codering van intensiteit, locatie en type stimulus
5. Verwerking in het CZS → reflexen, perceptie, geheugen, emotionele betekenis
Het CZS kan signalen versterken, verzwakken of filteren.
Een stimulus is energie of chemische stof die een receptor activeert. Elk receptor heeft een adequate
stimulus. Een adequate stimulus is het type waarop het stimulus het gevoeligst is. Binnen dat type kan
een receptor nog een specifiek subbereik hebben.
Er zijn sensorische receptoren die detecteren stimuli en cellulaire receptoren die eiwitten die
chemische liganden binden. Bij smaak en geur werken deze 2 receptoren samen.
Er zijn een paar typen van sensorische receptoren
Receptor Stimulus Functie
Mechanoreceptoren Druk, rek tast, bloeddruk, spierspanning
Thermoreceptoren Temperatuur Koud/warm
Fotoreceptoren Licht Zicht
Chemoreceptoren Chemicaliën Geur, smaak, pH, gassen
Nociceptoren Schade of dreiging Pijn (mechanisch, thermisch,
chemisch)
Een receptor potentiaal is een graded potential dat ontstaat wanneer een sensorische receptor een
stimulus omzet in een elektrische verandering (sensory transduction). Hierbij wordt een
actiepotentiaal gegenereerd. Dit kan op 2 manieren;
1. Receptor is onderdeel van de afferente neuron
a. Receptor zit op het distale uiteinde van het axon
b. Deze plek kan geen actiepotentialen genereren
c. Lokale stroom vloeit naar het eerste excitable gebied
d. Als de drempel wordt bereikt ontstaat er een actiepotentiaal.
2. Receptor is een aparte cel
, a. Receptorcel maakt een receptor potential die verandert in neurotransmitter afgifte
b. NT bindt aan afferente neuron → graded potential (EPSP of IPSP)
c. Als een drempel wordt bereikt, ontstaan er actiepotentialen in afferente neuron
ontstaan.
Receptor potentials zijn graded (groter stimulus, grotere depolarisatie). En deze verzwakken met
afstand. Als de depolarisatie bij het eerste excitable gebied groter of gelijk is aan threshold dan
worden actiepotentialen gegenereerd en worden sterkere receptor potential met dus hogere frequentie
van actiepotentialen ontstaan. De amplitude van actiepotentialen verandert niet.
Adaptatie is de afname van receptorrespons bij een constante stimulus, die zorgt voor lagere
AP-frequentie. Er zijn 2 soort en adapting;
1. Slowly adapting (tonic) receptors
a. Reageren continu of langzaam afnemend
b. Belangrijk voor parameters die constant gemonitord moeten worden: houding,
spierspanning en gewrichtspositie
2. Rapidly adapting (phasic) receptors
a. Reageren alleen bij begin van stimulus (on-response) en bij begin en einde (on-off
response)
b. Ideaal voor veranderende simuli en stimuli die niet constant gevolgd hoeven worden
Een sensory coding is het omzetten van stimulusenergie in een signaal dat relevante informatie naar
het CZS brengt. Drie kernvragen worden gecodeerd; welke type stimulus (modaliteit), hoe sterk is de
stimulus (intensiteit) en waar op het lichaam (locatie). De coding start bij afferente neuronen in het
PZS.
Sensory eenheid bestaat uit een afferent neuron en al zijn receptoren uiteinden. Meestal horen hier ook
vertakkingen bij, er zijn namelijk veel receptoren per neuron.
Een stimulus type (modaliteit) is een soort stimulus met subonderdelen, namelijk temperatuur
(warm/koud) en smaak (zout/ zoet/ bitter/ etc). Deze modaliteiten kunnen overlappen, een stimulus
kan meerdere modaliteiten activeren.
Stimulus intensiteit wordt niet gecodeerd door actiepotentialen, omdat deze altijd dezelfde amplitude
hebben. De intensiteit wordt gecodeerd door de frequentie van actiepotentialen, activatie van meer
receptoren binnen een sensory eenheid en recruitment.
Een plek waar het lichaam een stimulus toepast heet een stimulus location. Elke receptor hoort bij een
specifieke plek op het lichaam. Hoe goed je twee stimuli van elkaar kunt onderscheiden, wordt acuity
genoemd. Dit wordt bepaald door convergence (bij veel input is er een lage acuity), receptive field
size (hoe kleiner veld hoe preciezer), densiteit van sensory eenheden (veel eenheden is hoge resolutie)
en overlap van receptieve velden (kan lokalisatie verbeteren door vergelijking van relatieve activiteit).
Een mechanisme waarbij neuronen in het centrum van een stimulus de neuronen aan de randen
onderdrukken via inhiberende interneuronen, heet laterale inhibiltion. Dit verhoogt contrast, verfijnd
lokalisatie en maakt het mogelijk om een punt nauwkeurig te voelen. Dit gebeurt door het centrale
afferente neuron (B), deze activeert inhiberende interneuronen en remt de laterale neuronen (A en C).
A en C remmen ook B, maar minder sterk.
, Afferente signalen zijn sensorische zenuwimpulsen die van de periferie (lichaam) naar het centrale
zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) worden gestuurd, en brengen informatie zoals pijn,
temperatuur, tast en de positie van gewrichten over, wat essentieel is voor waarneming en controle, in
tegenstelling tot efferente signalen die juist van het CZS naar het lichaam gaan. Deze afferente
signalen worden al vroeg en continu gemodificeerd. Voordat sensorische informatie de hogere
hersencentra bereikt, worden ze sterk beïnvloed door lateral inhibition en descending inhibition vanuit
hogere hersengebieden. De mechanismen van remming gebeurt door presynaptische inhibitie
(Remming direct op de axon terminal van de primaire afferente neuron) en indirecte inhibitie via
interneuronen (beïnvloedt verdere transmissie in de sensorische keten).
Sensorische paden bestaan uit ketens van:
1. Eerste-orde neuronen (afferentie neuronen)
a. Divergeren → een neuron activeert meerdere interneuronen
b. Convergeren → meerdere afferenten activeren een interneuron
2. Tweede-orde neuronen (interneuronen in ruggenmerg of hersenstam)
3. Derde-orde neuronen (meestal in de thalamus)
4. Projectie naar cerebrale cortex
Specific ascending pathways heeft een paar kenmerken:
★ Dragen een type sensorisch informatie (mechanoreceptie, thermoreceptie, etc.)
★ Lopen via Ruggenmerg → hersenstam → thalamus → specifieke primaire sensorische cortex
★ Kruisen meestal naar de contralaterale zijde(rechts lichaam → links brein)
Er zijn een paar projectiegebieden:
★ Somatosensory cortex (pariëtaal) → huid, spieren, gewrichten
★ Visual cortex (occipitaal) → ogen
★ Auditory cortex (temporaal) → oren
★ Gustatory cortex → smaak
★ Olfactory cortex & limbisch systeem → geur (uniek: geen thalamus)
Na de primaire cortex gaat de informatie door naar associatiegebieden voor:
★ Integratie
★ Interpretatie
★ Bewustwording
★ Complexe perceptie
Nonspecific ascending pathways heeft kenmerken:
★ Worden geactiveerd door meerdere soorten stimuli → polymodale neuronen
★ Geven algemene informatie: “er gebeurt iets”, maar niet wat of waar
Projectgebieden:
★ Reticulaire formatie
★ Niet-specifieke thalamuskernen
★ Diffuse corticale gebieden
Associatiegebieden (Association areas) zijn delen van de hersenschors die niet direct betrokken zijn
bij motoriek of zintuiglijke input, maar complexe functies uitvoeren zoals denken, planning,
geheugen, taal, emotie en sociale interactie, en ze verbinden primaire zintuiglijke en motorische
gebieden met elkaar voor hogere cognitieve taken en bewustzijn. Deze delen liggen naast de
sensorische en motorische gebieden, maar maken geen deel uit van de sensorische pathways zelf. Ze
voeren hogere-orde verwerking uit.
Een sensorisch systeem bestaat uit
★ Sensorische receptoren → nemen stimuli waar (intern en extern)
★ Neurale paden → geleiden informatie naar het CZS
★ Breingebieden → verwerken de informatie
Sensorische informatie kan bewust worden, dit heet sensatie. Wanneer je het betekenisvol interpreteert
ontstaat perceptie.
Sensorische informatie ontstaat door een paar stappen
1. Stimulus (licht, druk, chemicaliën, temperatuur, etc.)
2. Transductie → omzetting in graded potentials
3. Actiepotentialen in afferente neuronen
4. Codering van intensiteit, locatie en type stimulus
5. Verwerking in het CZS → reflexen, perceptie, geheugen, emotionele betekenis
Het CZS kan signalen versterken, verzwakken of filteren.
Een stimulus is energie of chemische stof die een receptor activeert. Elk receptor heeft een adequate
stimulus. Een adequate stimulus is het type waarop het stimulus het gevoeligst is. Binnen dat type kan
een receptor nog een specifiek subbereik hebben.
Er zijn sensorische receptoren die detecteren stimuli en cellulaire receptoren die eiwitten die
chemische liganden binden. Bij smaak en geur werken deze 2 receptoren samen.
Er zijn een paar typen van sensorische receptoren
Receptor Stimulus Functie
Mechanoreceptoren Druk, rek tast, bloeddruk, spierspanning
Thermoreceptoren Temperatuur Koud/warm
Fotoreceptoren Licht Zicht
Chemoreceptoren Chemicaliën Geur, smaak, pH, gassen
Nociceptoren Schade of dreiging Pijn (mechanisch, thermisch,
chemisch)
Een receptor potentiaal is een graded potential dat ontstaat wanneer een sensorische receptor een
stimulus omzet in een elektrische verandering (sensory transduction). Hierbij wordt een
actiepotentiaal gegenereerd. Dit kan op 2 manieren;
1. Receptor is onderdeel van de afferente neuron
a. Receptor zit op het distale uiteinde van het axon
b. Deze plek kan geen actiepotentialen genereren
c. Lokale stroom vloeit naar het eerste excitable gebied
d. Als de drempel wordt bereikt ontstaat er een actiepotentiaal.
2. Receptor is een aparte cel
, a. Receptorcel maakt een receptor potential die verandert in neurotransmitter afgifte
b. NT bindt aan afferente neuron → graded potential (EPSP of IPSP)
c. Als een drempel wordt bereikt, ontstaan er actiepotentialen in afferente neuron
ontstaan.
Receptor potentials zijn graded (groter stimulus, grotere depolarisatie). En deze verzwakken met
afstand. Als de depolarisatie bij het eerste excitable gebied groter of gelijk is aan threshold dan
worden actiepotentialen gegenereerd en worden sterkere receptor potential met dus hogere frequentie
van actiepotentialen ontstaan. De amplitude van actiepotentialen verandert niet.
Adaptatie is de afname van receptorrespons bij een constante stimulus, die zorgt voor lagere
AP-frequentie. Er zijn 2 soort en adapting;
1. Slowly adapting (tonic) receptors
a. Reageren continu of langzaam afnemend
b. Belangrijk voor parameters die constant gemonitord moeten worden: houding,
spierspanning en gewrichtspositie
2. Rapidly adapting (phasic) receptors
a. Reageren alleen bij begin van stimulus (on-response) en bij begin en einde (on-off
response)
b. Ideaal voor veranderende simuli en stimuli die niet constant gevolgd hoeven worden
Een sensory coding is het omzetten van stimulusenergie in een signaal dat relevante informatie naar
het CZS brengt. Drie kernvragen worden gecodeerd; welke type stimulus (modaliteit), hoe sterk is de
stimulus (intensiteit) en waar op het lichaam (locatie). De coding start bij afferente neuronen in het
PZS.
Sensory eenheid bestaat uit een afferent neuron en al zijn receptoren uiteinden. Meestal horen hier ook
vertakkingen bij, er zijn namelijk veel receptoren per neuron.
Een stimulus type (modaliteit) is een soort stimulus met subonderdelen, namelijk temperatuur
(warm/koud) en smaak (zout/ zoet/ bitter/ etc). Deze modaliteiten kunnen overlappen, een stimulus
kan meerdere modaliteiten activeren.
Stimulus intensiteit wordt niet gecodeerd door actiepotentialen, omdat deze altijd dezelfde amplitude
hebben. De intensiteit wordt gecodeerd door de frequentie van actiepotentialen, activatie van meer
receptoren binnen een sensory eenheid en recruitment.
Een plek waar het lichaam een stimulus toepast heet een stimulus location. Elke receptor hoort bij een
specifieke plek op het lichaam. Hoe goed je twee stimuli van elkaar kunt onderscheiden, wordt acuity
genoemd. Dit wordt bepaald door convergence (bij veel input is er een lage acuity), receptive field
size (hoe kleiner veld hoe preciezer), densiteit van sensory eenheden (veel eenheden is hoge resolutie)
en overlap van receptieve velden (kan lokalisatie verbeteren door vergelijking van relatieve activiteit).
Een mechanisme waarbij neuronen in het centrum van een stimulus de neuronen aan de randen
onderdrukken via inhiberende interneuronen, heet laterale inhibiltion. Dit verhoogt contrast, verfijnd
lokalisatie en maakt het mogelijk om een punt nauwkeurig te voelen. Dit gebeurt door het centrale
afferente neuron (B), deze activeert inhiberende interneuronen en remt de laterale neuronen (A en C).
A en C remmen ook B, maar minder sterk.
, Afferente signalen zijn sensorische zenuwimpulsen die van de periferie (lichaam) naar het centrale
zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) worden gestuurd, en brengen informatie zoals pijn,
temperatuur, tast en de positie van gewrichten over, wat essentieel is voor waarneming en controle, in
tegenstelling tot efferente signalen die juist van het CZS naar het lichaam gaan. Deze afferente
signalen worden al vroeg en continu gemodificeerd. Voordat sensorische informatie de hogere
hersencentra bereikt, worden ze sterk beïnvloed door lateral inhibition en descending inhibition vanuit
hogere hersengebieden. De mechanismen van remming gebeurt door presynaptische inhibitie
(Remming direct op de axon terminal van de primaire afferente neuron) en indirecte inhibitie via
interneuronen (beïnvloedt verdere transmissie in de sensorische keten).
Sensorische paden bestaan uit ketens van:
1. Eerste-orde neuronen (afferentie neuronen)
a. Divergeren → een neuron activeert meerdere interneuronen
b. Convergeren → meerdere afferenten activeren een interneuron
2. Tweede-orde neuronen (interneuronen in ruggenmerg of hersenstam)
3. Derde-orde neuronen (meestal in de thalamus)
4. Projectie naar cerebrale cortex
Specific ascending pathways heeft een paar kenmerken:
★ Dragen een type sensorisch informatie (mechanoreceptie, thermoreceptie, etc.)
★ Lopen via Ruggenmerg → hersenstam → thalamus → specifieke primaire sensorische cortex
★ Kruisen meestal naar de contralaterale zijde(rechts lichaam → links brein)
Er zijn een paar projectiegebieden:
★ Somatosensory cortex (pariëtaal) → huid, spieren, gewrichten
★ Visual cortex (occipitaal) → ogen
★ Auditory cortex (temporaal) → oren
★ Gustatory cortex → smaak
★ Olfactory cortex & limbisch systeem → geur (uniek: geen thalamus)
Na de primaire cortex gaat de informatie door naar associatiegebieden voor:
★ Integratie
★ Interpretatie
★ Bewustwording
★ Complexe perceptie
Nonspecific ascending pathways heeft kenmerken:
★ Worden geactiveerd door meerdere soorten stimuli → polymodale neuronen
★ Geven algemene informatie: “er gebeurt iets”, maar niet wat of waar
Projectgebieden:
★ Reticulaire formatie
★ Niet-specifieke thalamuskernen
★ Diffuse corticale gebieden
Associatiegebieden (Association areas) zijn delen van de hersenschors die niet direct betrokken zijn
bij motoriek of zintuiglijke input, maar complexe functies uitvoeren zoals denken, planning,
geheugen, taal, emotie en sociale interactie, en ze verbinden primaire zintuiglijke en motorische
gebieden met elkaar voor hogere cognitieve taken en bewustzijn. Deze delen liggen naast de
sensorische en motorische gebieden, maar maken geen deel uit van de sensorische pathways zelf. Ze
voeren hogere-orde verwerking uit.
