Peter Janssen & Tom Theys
MFP zenuwstelsel – neurofysiologie
1. ORGANISATIE VAN HET CENTRALE ZENUWSTELSEL
1.1 STRUCTURELE ORGANISATIE VAN DE CEREBRALE CORTEX
Menselijk brein:
- 100 miljard neuronen die elk duizenden synaptische contacten maken
- celkernen: grijze stof -> verwerking en integratie van informatie
- informatiehubs (grijze kernen): corticaal en subcorticaal
Cerebrale cortex: > 90% zeslagige neocortex
- laag I: vooral dendritische uitlopers
- laag II en III: projecties nr andere corticale
gebieden (cortico-corticale projecties)
- laag IV: belangrijke inputlaag voor thalamus
(afferent thalamocorticaal)
- laag V: projecteert via piramidale neuronen
vooral naar subcorticale structuren (basale
ganglia, hersenstam, ruggenmerg) -> belangrijke
outputlaag (efferent corticothalamisch)
- laag VI: corticothalamische neuronen (output)
Allocortex:
- fylogenetisch ouder
- vb. de drielagige archicortex van de hippocampus
Brodmann areas:
- cortex onderverdeeld in 52 gebieden obv cytoarchitectonische verschillen
- komen in mindere of meerdere mate overeen met functionele hersengebieden
Witte stof:
- vooral gemyeliniseerde axonen en gliacellen
- wiring van grijze informatiehubs
- projecties:
o rostrocaudaal via projectiebanen
o interhemisferisch via commissuurbanen
o intrahemisferisch via zowel korte associatievezels (U-vezels) als lange
associatiebanen
1
,1.2 FUNCTIONELE NEUROANATOMIE
1.2.1 HET TELENCEPHALON: CEREBRUM, BASALE GANGLIA EN LIMBISCH SYSTEEM
Belangrijkste macroscopische verschillen tussen hersenen rat en mens:
- absolute en relatieve grootte van cerebrale hemisferen
- aanwezigheid van groot aantal sulci en gyri bij de mens
- kleinere omvang van olfactieve cortex bij de mens
- belangrijke hemisferische lateralisatie bij de mens
Frontale kwab:
- motorische regio’s van de prefrontale associatiezones
o primaire motorische cortex (M1, area 4)
▪ gaat vooraan over in premotorische cortex (PMC)
▪ gaat mediaal over in Supplementary Motor Area (SMA)
- frontale oogvelden:
o meer naar voren
o frontal eye lid (FFF)-stimulation -> geconjugeerde oogdeviatie naar
contralaterale zijde
- zone van Broca: in onderste frontale winding van dominante hemisfeer
- grote prefrontale cortex (PFC) speelt rol in …
o executieve functies
o werkgeheugen
o cognitie
o persoonlijkheid
Pariëtale kwab:
- primaire somatosensorische cortex (S1): in gyrus postcentralis (area 1, 2 en 3)
- secundaire somatosensorische cortex (S2): net boven sulcus lateralis
- sensorische associatiezones (area 5 en 7): achter sulcus postcentralis
o herkennen van allerlei aspecten van een object
- lichaamsschema en algemene visuo-spatiale organisatie met weergave van de
locatie van voorwerpen in de ruimte
- gebieden die functie uitoefenen bij lezen, schrijven, rekenen en vingerherkenning:
in lobus inferior, vooral in dominante hemisfeer
Occipitale kwab:
- primaire visuele cortex (BA 17): rond sulcus calcarinus
- visuele associatiecortex (area 18 en 19): rond BA 17 gelegen
2
,Temporale kwab:
- mediale deel (hippocampus en amygdala): deel van limbisch systeem, rol in
geheugen en emotie
- primaire auditieve cortex: thv gyri van Herschl
- auditieve associatiezones errond
- zone van Wernicke: net eronder, in area 22 van de gyrus temporalis superior, in
dominante hemisfeer -> belangrijk taalgebied
- occipitotemporale cortex: laag temporaal gelegen, belangrijke rol bij herkennen
van levende wezens, objecten en plaatsen
Insula (‘fifth lobe’): driehoekig eiland gelegen in de diepte van laterale sulcus
- mediaal: basale ganglia
o putamen en glubus pallidus
o nucleus caudatus
o belangrijke rol bij regulatie van bewegingen, emotie, motivatie en leren
1.2.2 HET DIENCEPHALON: THALAMUS EN HYPOTHALAMUS
Thalamus:
- eivormige, belangrijke schakelkern
- in centrum van brein: synaptisch tussenstation voor verschillende soorten info
(sensorisch, motorisch, limisch)
- belangrijk voor bewustzijn en slaap-waakritmen
Hypothalamus:
- levensbelangrijke kerngroep onder thalamus, in wand van 3 de ventrikel
- overleven van individu en soort:
o thermoregulatie
o regulatie van endocriene systemen
o regulatie gedrag (4F’s: eten/drinken, seksueel gedrag, vluchten, vechten)
- functies: HEAL:
o homeostase (honger, dorst, seksueel, slaap-waak)
o endocrien
o autonoom
o limbisch
1.2.3 HET CEREBELLUM
Opbouw:
- ligt in achterste schedelgroeve
- bestaat uit 2 hemisferen en mediaan gelegen vermis
- grijze stof in cortex en dieper gelegen kernen, witte stof in medulla
- sleuven en windingen in cortex:
3
, o sulci liggen dichter bij elkaar -> windingen (hier folia) smaller
- nucleus dentatus: grootste diepe kern, komt semicirculair en getand voor
- nucleus interpositus: mediaal hiervan
- nucleus fastigii: paramediaan in dak van vierde ventrikel
Functie:
- belangrijke rol in motorisch systeem
- ontvangt en integreert info van verschillende sensorische systemen
- controleert en coördineert bewegingen van vooral de ipsilaterale lichaamshelft
1.2.4 DE HERSENSTAM
Bestaat uit: mesencephalon, pons en medulla oblongata
Essentieel voor bewustzijn via ascending reticular activating system (ARAS)
Kernen en banen:
- kernen van craniale zenuwen III – XII
- banen van lemniscale en anterolaterale systeem
- lemniscus lateralis
- fasciculus longitudinalis medialis (FLM, verbindt vestibulaire en oogspierkernen)
- projectiebanen: corticopontiene vezels, corticonucleaire banen en
corticospinale baan
Mesencephalon:
- aquaduct: omgeven door periaquaductal gray (PAG)
- dorsaal tectum mesencephali
o gevormd door collicus superior en inferior bilateraal
- ventraal: tegmentum mesencephali
o nucleus ruber: belangrijke kern in motorisch systeem
- op overgang tegmentum en crus cerebri (anterieur): substantia nigra ->
belangrijke tussenschakel in motorisch systeem
Pons:
- vestibulaire kernen
- corpus trapezoïdeum en nucleus olivaris superior: tussenstations op auditieve
banen afkomstig van cochleaire kernen
- daaropvolgende neuronen lopen in lemniscus lateralis
Medulla oblongata (verlengde merg):
- nucleus olivaris inferior: tussenstation van motorisch systeem via verbindingen
met cerebellum en vestibulaire kernen
- kruisingen van lemniscale systeem en piramidale baan
4
MFP zenuwstelsel – neurofysiologie
1. ORGANISATIE VAN HET CENTRALE ZENUWSTELSEL
1.1 STRUCTURELE ORGANISATIE VAN DE CEREBRALE CORTEX
Menselijk brein:
- 100 miljard neuronen die elk duizenden synaptische contacten maken
- celkernen: grijze stof -> verwerking en integratie van informatie
- informatiehubs (grijze kernen): corticaal en subcorticaal
Cerebrale cortex: > 90% zeslagige neocortex
- laag I: vooral dendritische uitlopers
- laag II en III: projecties nr andere corticale
gebieden (cortico-corticale projecties)
- laag IV: belangrijke inputlaag voor thalamus
(afferent thalamocorticaal)
- laag V: projecteert via piramidale neuronen
vooral naar subcorticale structuren (basale
ganglia, hersenstam, ruggenmerg) -> belangrijke
outputlaag (efferent corticothalamisch)
- laag VI: corticothalamische neuronen (output)
Allocortex:
- fylogenetisch ouder
- vb. de drielagige archicortex van de hippocampus
Brodmann areas:
- cortex onderverdeeld in 52 gebieden obv cytoarchitectonische verschillen
- komen in mindere of meerdere mate overeen met functionele hersengebieden
Witte stof:
- vooral gemyeliniseerde axonen en gliacellen
- wiring van grijze informatiehubs
- projecties:
o rostrocaudaal via projectiebanen
o interhemisferisch via commissuurbanen
o intrahemisferisch via zowel korte associatievezels (U-vezels) als lange
associatiebanen
1
,1.2 FUNCTIONELE NEUROANATOMIE
1.2.1 HET TELENCEPHALON: CEREBRUM, BASALE GANGLIA EN LIMBISCH SYSTEEM
Belangrijkste macroscopische verschillen tussen hersenen rat en mens:
- absolute en relatieve grootte van cerebrale hemisferen
- aanwezigheid van groot aantal sulci en gyri bij de mens
- kleinere omvang van olfactieve cortex bij de mens
- belangrijke hemisferische lateralisatie bij de mens
Frontale kwab:
- motorische regio’s van de prefrontale associatiezones
o primaire motorische cortex (M1, area 4)
▪ gaat vooraan over in premotorische cortex (PMC)
▪ gaat mediaal over in Supplementary Motor Area (SMA)
- frontale oogvelden:
o meer naar voren
o frontal eye lid (FFF)-stimulation -> geconjugeerde oogdeviatie naar
contralaterale zijde
- zone van Broca: in onderste frontale winding van dominante hemisfeer
- grote prefrontale cortex (PFC) speelt rol in …
o executieve functies
o werkgeheugen
o cognitie
o persoonlijkheid
Pariëtale kwab:
- primaire somatosensorische cortex (S1): in gyrus postcentralis (area 1, 2 en 3)
- secundaire somatosensorische cortex (S2): net boven sulcus lateralis
- sensorische associatiezones (area 5 en 7): achter sulcus postcentralis
o herkennen van allerlei aspecten van een object
- lichaamsschema en algemene visuo-spatiale organisatie met weergave van de
locatie van voorwerpen in de ruimte
- gebieden die functie uitoefenen bij lezen, schrijven, rekenen en vingerherkenning:
in lobus inferior, vooral in dominante hemisfeer
Occipitale kwab:
- primaire visuele cortex (BA 17): rond sulcus calcarinus
- visuele associatiecortex (area 18 en 19): rond BA 17 gelegen
2
,Temporale kwab:
- mediale deel (hippocampus en amygdala): deel van limbisch systeem, rol in
geheugen en emotie
- primaire auditieve cortex: thv gyri van Herschl
- auditieve associatiezones errond
- zone van Wernicke: net eronder, in area 22 van de gyrus temporalis superior, in
dominante hemisfeer -> belangrijk taalgebied
- occipitotemporale cortex: laag temporaal gelegen, belangrijke rol bij herkennen
van levende wezens, objecten en plaatsen
Insula (‘fifth lobe’): driehoekig eiland gelegen in de diepte van laterale sulcus
- mediaal: basale ganglia
o putamen en glubus pallidus
o nucleus caudatus
o belangrijke rol bij regulatie van bewegingen, emotie, motivatie en leren
1.2.2 HET DIENCEPHALON: THALAMUS EN HYPOTHALAMUS
Thalamus:
- eivormige, belangrijke schakelkern
- in centrum van brein: synaptisch tussenstation voor verschillende soorten info
(sensorisch, motorisch, limisch)
- belangrijk voor bewustzijn en slaap-waakritmen
Hypothalamus:
- levensbelangrijke kerngroep onder thalamus, in wand van 3 de ventrikel
- overleven van individu en soort:
o thermoregulatie
o regulatie van endocriene systemen
o regulatie gedrag (4F’s: eten/drinken, seksueel gedrag, vluchten, vechten)
- functies: HEAL:
o homeostase (honger, dorst, seksueel, slaap-waak)
o endocrien
o autonoom
o limbisch
1.2.3 HET CEREBELLUM
Opbouw:
- ligt in achterste schedelgroeve
- bestaat uit 2 hemisferen en mediaan gelegen vermis
- grijze stof in cortex en dieper gelegen kernen, witte stof in medulla
- sleuven en windingen in cortex:
3
, o sulci liggen dichter bij elkaar -> windingen (hier folia) smaller
- nucleus dentatus: grootste diepe kern, komt semicirculair en getand voor
- nucleus interpositus: mediaal hiervan
- nucleus fastigii: paramediaan in dak van vierde ventrikel
Functie:
- belangrijke rol in motorisch systeem
- ontvangt en integreert info van verschillende sensorische systemen
- controleert en coördineert bewegingen van vooral de ipsilaterale lichaamshelft
1.2.4 DE HERSENSTAM
Bestaat uit: mesencephalon, pons en medulla oblongata
Essentieel voor bewustzijn via ascending reticular activating system (ARAS)
Kernen en banen:
- kernen van craniale zenuwen III – XII
- banen van lemniscale en anterolaterale systeem
- lemniscus lateralis
- fasciculus longitudinalis medialis (FLM, verbindt vestibulaire en oogspierkernen)
- projectiebanen: corticopontiene vezels, corticonucleaire banen en
corticospinale baan
Mesencephalon:
- aquaduct: omgeven door periaquaductal gray (PAG)
- dorsaal tectum mesencephali
o gevormd door collicus superior en inferior bilateraal
- ventraal: tegmentum mesencephali
o nucleus ruber: belangrijke kern in motorisch systeem
- op overgang tegmentum en crus cerebri (anterieur): substantia nigra ->
belangrijke tussenschakel in motorisch systeem
Pons:
- vestibulaire kernen
- corpus trapezoïdeum en nucleus olivaris superior: tussenstations op auditieve
banen afkomstig van cochleaire kernen
- daaropvolgende neuronen lopen in lemniscus lateralis
Medulla oblongata (verlengde merg):
- nucleus olivaris inferior: tussenstation van motorisch systeem via verbindingen
met cerebellum en vestibulaire kernen
- kruisingen van lemniscale systeem en piramidale baan
4
