Cellen en informatieoverdracht
2.2 Chemical events at the synapse – Kalat (2019)
De meeste synapsen verzenden chemische signalen, geen elektrische, tussen
presynaptische en postsynaptische cellen. Loewi bewees dit door aan te tonen
dat het stimuleren van de nervus vagus van een kikker zijn hartslag vertraagde
en dat het overbrengen van vloeistof van het ene hart naar het andere ook het
tweede hart vertraagde. Op dezelfde manier versnelde het stimuleren van de
versnellende zenuw de snelheid van het eerste hart en verhoogde de vloeistof de
snelheid van het tweede hart, wat bevestigde dat zenuwen communiceren via
chemische stoffen.
Neurotransmitters zijn chemische stoffen die door een neuron worden
vrijgegeven bij een synaps en een ander neuron beïnvloeden. Ze worden
opgeslagen in vesicles (kleine bolvormige zakjes) in de presynaptische terminal,
klaar om te worden vrijgegeven. MAO-enzymen breken serotonine, dopamine
en noradrenaline af om ophoping te voorkomen. MAO-remmers verhogen deze
chemische stoffen en werden gebruikt als de eerste antidepressiva.
Een actiepotentiaal opent calciumkanalen in de presynaptische axonterminal
en de calciumionen zorgen ervoor dat neurotransmitters vrijkomen (exocytose).
Ionotrope receptoren produceren snelle, korte effecten (aan/uit, 5 mS), zoals
excitatie of inhibitie, door ionenkanalen te openen wanneer een neurotransmitter
bindt. De meeste exciterende ionotrope
synapsen gebruiken glutamaat en de
meeste remmende gebruiken GABA. Deze
zijn belangrijk voor het gezichtsvermogen
en het gehoor.
De hersenen hebben verschillende
receptortypes voor elke
neurotransmitter, waardoor
gespecialiseerde drugs mogelijk zijn. Drugs
zoals LSD, nicotine en opiaten bootsen
neurotransmitters na en hechten zich aan
serotoninereceptoren, waardoor receptoren
worden beïnvloed om waarneming,
beloning en pijnverlichting te veranderen.
Nadat een neurotransmitter zijn receptor
heeft geactiveerd, wordt het geïnactiveerd
door het terug te nemen in de
presynaptische cel via transporteiwitten in
een proces dat heropname (reuptake)
wordt genoemd. Moleculen die niet door de transporteurs worden opgenomen,
worden afgebroken door het enzym COMT. Dit proces maakt recycling van de
neurotransmitter mogelijk. Stimulerende en antidepressieve medicijnen zoals
amfetamine en cocaïne blokkeren de heropname, waardoor de effecten van de
,neurotransmitter worden verlengd. Methylfenidaat voor ADHD werkt ongeveer
hetzelfde als cocaïne, maar komt langzamer en geleidelijker vrij.
Postsynaptische neuronen sturen chemische
stoffen naar receptoren op het presynaptische
neuron ('negatieve feedback') om overmatige
afgifte van neurotransmitters te voorkomen.
Cannaboïden doet dit na: het prikkelt
autoreceptoren terwijl de cel helemaal geen
prikkels heeft afgegeven. Hierdoor wordt
negatieve feedback in gang gezet (“stop met
afgeven”).
Elektrische synapsen maken gebruik van gap junctions, directe verbindingen
tussen de membranen van twee neuronen. Deze verbindingen hebben grote
poriën die ionen vrij laten passeren tussen neuronen, waardoor snellere
communicatie en gesynchroniseerde activiteiten zoals ademhaling mogelijk zijn.
Een hormoon is een signaalstof die via het bloed door het lichaam wordt
verspreid, receptoren beïnvloeden en een langduriger effect heeft dan
neurotransmitters. Het is als een radiostation: Het ‘zendt’ naar veel plekken en
cellen die erop afgestemd zijn en reageren erop.
De hypofyse in de hersenen regelt de hormoonafgifte. De hypothalamus
houdt de hormoonspiegels in balans door hormonen af te geven die de hypofyse
aansturen.
Een neurotransmitter wordt in het zenuwstelsel gebruikt om prikkels door te
geven en is als een telefoongesprek: een neuron ‘spreekt’ met een bepaalde
andere neuron.
14.1 Substance Abuse – Kalat (2019)
Drugs beïnvloeden de synaptische transmissie door te werken als antagonisten
(ze blokkeren neurotransmitters) of agonisten (ze bootsen neurotransmitters na
of versterken hun werking). Hun effect hangt af van affiniteit (hoe sterk ze
binden) en effectiviteit (hoe goed ze de receptor activeren). De effecten
verschillen per persoon door variaties in receptortypen en hun hoeveelheid. Een
sterke agonist heeft dus zowel hoge affiniteit als hoge effectiviteit.
De lever zet alcohol om in het giftige acetaldehyde, dat vervolgens wordt
afgebroken tot azijnzuur. Mensen met een trage afbraak van acetaldehyde
worden sneller ziek van alcohol en zijn daardoor minder geneigd tot misbruik.
Predisposities voor alcohol- en drugsverslaving ontstaan door een
combinatie van genetische aanleg, prenatale invloeden en
jeugdomgeving. Vroeg beginnende alcoholisme (voor het 25e jaar) heeft
vaak een sterke genetische basis en snelle ontwikkeling, terwijl laat
beginnende alcoholisme vaker voortkomt uit levensproblemen en beter
reageert op behandeling.
Zonen van vaders met een alcoholverslaving kunnen beter tegen alcohol (minder
gedragseffecten) en ervaren een sterkere stressreductie.
,In een experiment met een rat werd een electrode in de hersenen
geïmplanteerd. De rat drukte duizenden keren per uur op een hendel zodat de
electrode zijn brein stimuleerde. De elektroden zaten in een gebied dat direct of
indirect axonen naar de nucleus accumbens heeft lopen.
Versterkende hersenstimulatie (zoals muziek), versterkende ervaringen (zoals
gokken) en stimulerende middelen verhogen de activiteit van axonen die
dopamine afgeven in de nucleus accumbens, maar de rol van dopamine in
verslaving wordt overschat. De afgifte is bescheiden, en medicijnen die zich op
dopamine richten zijn niet succesvol gebleken bij de behandeling van verslaving.
Herhaald cocaïnegebruik vermindert de reactie van de nucleus accumbens op
alle beloningen, maar verhoogt de aandacht voor cocaïnegerelateerde prikkels.
Tijdens abstinentie worden glutamaatsynapsen in de nucleus accumbens
gevoeliger voor deze prikkels, waardoor het verlangen naar de drug toeneemt.
Drugsgebruik leidt tot tolerantie (verminderde reactie), wat grotendeels
aangeleerd is, omdat het sterker optreedt op de plek waar men eerder de drug
gebruikte dan elders. Het leidt ook tot ontwenningsverschijnselen
(onaangename sensaties tijdens onthouding). Het gebruik van een verslavende
drug tijdens de ontwenningsfase is bijzonder krachtig, omdat het de gebruiker
leert dat de drug de negatieve gevoelens verlicht. Dit leerproces kan zich
generaliseren, waardoor de gebruiker in andere stressvolle situaties ook naar de
drug verlangt.
Antabuse wordt gebruikt bij alcoholmisbruik door het enzym te blokkeren dat
acetaldehyde omzet in azijnzuur, waardoor men ziek wordt als men alcohol
drinkt. De effectiviteit hangt af van het geloof van de gebruiker dat drinken
inderdaad ziekte veroorzaakt. Naloxon en naltrexon blokkeren opiaatreceptoren
en verminderen zo de aangename effecten van alcohol.
Medicijnen tegen opiaatverslaving, zoals methadon, buprenorfine en
levomethadylacetaat (LAAM), activeren dezelfde hersenreceptoren als heroïne,
maar met een gradueler effect waardoor mensen beter functioneren. Het
houdt de verslaving echter wel in stand.
14.2 Mood Disorders – Kalat (2019)
Depressie uit zich door langdurig verdriet en vooral een gebrek aan plezier,
meestal in episodes afgewisseld met normale stemmingen. Vrouwen in de
vruchtbare jaren hebben een hogere kans dan mannen, terwijl voor de rest van
het leven het risico ongeveer gelijk is.
Erfelijkheid speelt een middelgrote rol. Specifiek de korte variant van het
serotonine-transporter-gen verhoogt de kans op depressie bij blootstelling
aan stress, vooral bij kindermishandeling, maar verhoogt de emotionele
reactiviteit in het algemeen (positief en negatief). Familieleden van personen
met een early-onset depressie hebben een groter risico op depressie en andere
psychische stoornissen, terwijl familieleden van mensen met een late-onset
depressie vaker circulatoire problemen hebben. Zonder stress verhoogt het
genetisch risico niet automatisch de kans op depressie.
Mensen met dominante activiteit in de rechterhersenhelft hebben een grotere
neiging tot depressie.
, Soorten antidepressiva:
Tricyclische antidepressiva: Blokkeren transporteiwitten die
serotonine, dopamine en norepinefrine terugopnemen in het
presynaptisch neuron, waardoor neurotransmitters langer actief blijven in
de synaps. Reageert op meerdere typen synapsen. Effectief, maar veel
bijwerkingen zoals slaperigheid, droge mond, plasproblemen en
hartritmestoornissen.
SSRI’s (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors): Blokkeren
specifiek serotonineopname en reageren op maar een type synaps. Zelfde
effectiviteit als tricyclische middelen, maar minder bijwerkingen.
MAOIs (Monoamine Oxidase Inhibitors): Blokkeren het enzym MAO
dat neurotransmitters afbreekt, waardoor er meer beschikbaar is voor
vrijgave. Vereisen dieetbeperkingen (tyramine vermijden) vanwege
verhoogde bloeddruk.
Atypische antidepressiva: Alles wat niet hierboven valt, bijvoorbeeld
ketamine (snelle werking, stimuleert nieuwe synapsen, maar
hallucinerend en kortdurend) en Sint-Janskruid (zonder recept, kan
effectiviteit van andere medicijnen verminderen).
Antidepressiva beïnvloeden snel de neurotransmitters, maar het duurt 2 à 3
weken voordat de stemming verbetert. Dit wijst erop dat hun werking niet direct
komt door de neurotransmitters, maar mogelijk doordat ze de productie van
brain-derived neurotrophic factors (BDNFs) verhogen in de hippocampus.
Nieuwe neuronen helpen leerprocessen die competeren met oude, onplezierige
gedachten.
Onderzoek toont dat antidepressiva matig effectiever dan placebo’s zijn, al is
het placebo-effect sterk. Het voordeel van medicijnen lijkt vooral aanwezig bij
zware depressie. Het blijft echter moeilijk te bepalen of herstel echt door de
medicatie komt of spontaan zou zijn gebeurd.
Psychotherapie blijkt even effectief als antidepressiva, met het voordeel dat de
effecten langer aanhouden en de kans op terugval kleiner is. Een combinatie
van therapie en medicatie zorgt doorgaans voor sneller herstel, maar
slechts een kleine toename in het aantal mensen dat verbetert. Antidepressiva
geven daarnaast vaak onaangename bijwerkingen.
Andere behandelingen voor depressie:
ECT (electroconvulsietherapie): wordt gebruikt bij ernstige depressie
die niet reageert op medicatie. Het veroorzaakt een kunstmatige
epileptische aanval en is meestal effectief. Bijwerkingen zijn tijdelijke
geheugenproblemen, vooral als beide hersenhelften gestimuleerd worden.
ECT verhoogt BDNF en stimuleert nieuwe neurongroei in de hippocampus.
Effect heeft het snelste effect van alle behandelingen, maar terugval komt
vaak voor.
Lichaamsbeweging: regelmatige, matige beweging heeft middelgrote
effecten, vooral bij ouderen van 60+.
Voedingssupplementen: omega-3 vetzuren en vitamines B6, B9, B12
kunnen helpen, maar bewijs is nog beperkt.
Slaapinterventies:
2.2 Chemical events at the synapse – Kalat (2019)
De meeste synapsen verzenden chemische signalen, geen elektrische, tussen
presynaptische en postsynaptische cellen. Loewi bewees dit door aan te tonen
dat het stimuleren van de nervus vagus van een kikker zijn hartslag vertraagde
en dat het overbrengen van vloeistof van het ene hart naar het andere ook het
tweede hart vertraagde. Op dezelfde manier versnelde het stimuleren van de
versnellende zenuw de snelheid van het eerste hart en verhoogde de vloeistof de
snelheid van het tweede hart, wat bevestigde dat zenuwen communiceren via
chemische stoffen.
Neurotransmitters zijn chemische stoffen die door een neuron worden
vrijgegeven bij een synaps en een ander neuron beïnvloeden. Ze worden
opgeslagen in vesicles (kleine bolvormige zakjes) in de presynaptische terminal,
klaar om te worden vrijgegeven. MAO-enzymen breken serotonine, dopamine
en noradrenaline af om ophoping te voorkomen. MAO-remmers verhogen deze
chemische stoffen en werden gebruikt als de eerste antidepressiva.
Een actiepotentiaal opent calciumkanalen in de presynaptische axonterminal
en de calciumionen zorgen ervoor dat neurotransmitters vrijkomen (exocytose).
Ionotrope receptoren produceren snelle, korte effecten (aan/uit, 5 mS), zoals
excitatie of inhibitie, door ionenkanalen te openen wanneer een neurotransmitter
bindt. De meeste exciterende ionotrope
synapsen gebruiken glutamaat en de
meeste remmende gebruiken GABA. Deze
zijn belangrijk voor het gezichtsvermogen
en het gehoor.
De hersenen hebben verschillende
receptortypes voor elke
neurotransmitter, waardoor
gespecialiseerde drugs mogelijk zijn. Drugs
zoals LSD, nicotine en opiaten bootsen
neurotransmitters na en hechten zich aan
serotoninereceptoren, waardoor receptoren
worden beïnvloed om waarneming,
beloning en pijnverlichting te veranderen.
Nadat een neurotransmitter zijn receptor
heeft geactiveerd, wordt het geïnactiveerd
door het terug te nemen in de
presynaptische cel via transporteiwitten in
een proces dat heropname (reuptake)
wordt genoemd. Moleculen die niet door de transporteurs worden opgenomen,
worden afgebroken door het enzym COMT. Dit proces maakt recycling van de
neurotransmitter mogelijk. Stimulerende en antidepressieve medicijnen zoals
amfetamine en cocaïne blokkeren de heropname, waardoor de effecten van de
,neurotransmitter worden verlengd. Methylfenidaat voor ADHD werkt ongeveer
hetzelfde als cocaïne, maar komt langzamer en geleidelijker vrij.
Postsynaptische neuronen sturen chemische
stoffen naar receptoren op het presynaptische
neuron ('negatieve feedback') om overmatige
afgifte van neurotransmitters te voorkomen.
Cannaboïden doet dit na: het prikkelt
autoreceptoren terwijl de cel helemaal geen
prikkels heeft afgegeven. Hierdoor wordt
negatieve feedback in gang gezet (“stop met
afgeven”).
Elektrische synapsen maken gebruik van gap junctions, directe verbindingen
tussen de membranen van twee neuronen. Deze verbindingen hebben grote
poriën die ionen vrij laten passeren tussen neuronen, waardoor snellere
communicatie en gesynchroniseerde activiteiten zoals ademhaling mogelijk zijn.
Een hormoon is een signaalstof die via het bloed door het lichaam wordt
verspreid, receptoren beïnvloeden en een langduriger effect heeft dan
neurotransmitters. Het is als een radiostation: Het ‘zendt’ naar veel plekken en
cellen die erop afgestemd zijn en reageren erop.
De hypofyse in de hersenen regelt de hormoonafgifte. De hypothalamus
houdt de hormoonspiegels in balans door hormonen af te geven die de hypofyse
aansturen.
Een neurotransmitter wordt in het zenuwstelsel gebruikt om prikkels door te
geven en is als een telefoongesprek: een neuron ‘spreekt’ met een bepaalde
andere neuron.
14.1 Substance Abuse – Kalat (2019)
Drugs beïnvloeden de synaptische transmissie door te werken als antagonisten
(ze blokkeren neurotransmitters) of agonisten (ze bootsen neurotransmitters na
of versterken hun werking). Hun effect hangt af van affiniteit (hoe sterk ze
binden) en effectiviteit (hoe goed ze de receptor activeren). De effecten
verschillen per persoon door variaties in receptortypen en hun hoeveelheid. Een
sterke agonist heeft dus zowel hoge affiniteit als hoge effectiviteit.
De lever zet alcohol om in het giftige acetaldehyde, dat vervolgens wordt
afgebroken tot azijnzuur. Mensen met een trage afbraak van acetaldehyde
worden sneller ziek van alcohol en zijn daardoor minder geneigd tot misbruik.
Predisposities voor alcohol- en drugsverslaving ontstaan door een
combinatie van genetische aanleg, prenatale invloeden en
jeugdomgeving. Vroeg beginnende alcoholisme (voor het 25e jaar) heeft
vaak een sterke genetische basis en snelle ontwikkeling, terwijl laat
beginnende alcoholisme vaker voortkomt uit levensproblemen en beter
reageert op behandeling.
Zonen van vaders met een alcoholverslaving kunnen beter tegen alcohol (minder
gedragseffecten) en ervaren een sterkere stressreductie.
,In een experiment met een rat werd een electrode in de hersenen
geïmplanteerd. De rat drukte duizenden keren per uur op een hendel zodat de
electrode zijn brein stimuleerde. De elektroden zaten in een gebied dat direct of
indirect axonen naar de nucleus accumbens heeft lopen.
Versterkende hersenstimulatie (zoals muziek), versterkende ervaringen (zoals
gokken) en stimulerende middelen verhogen de activiteit van axonen die
dopamine afgeven in de nucleus accumbens, maar de rol van dopamine in
verslaving wordt overschat. De afgifte is bescheiden, en medicijnen die zich op
dopamine richten zijn niet succesvol gebleken bij de behandeling van verslaving.
Herhaald cocaïnegebruik vermindert de reactie van de nucleus accumbens op
alle beloningen, maar verhoogt de aandacht voor cocaïnegerelateerde prikkels.
Tijdens abstinentie worden glutamaatsynapsen in de nucleus accumbens
gevoeliger voor deze prikkels, waardoor het verlangen naar de drug toeneemt.
Drugsgebruik leidt tot tolerantie (verminderde reactie), wat grotendeels
aangeleerd is, omdat het sterker optreedt op de plek waar men eerder de drug
gebruikte dan elders. Het leidt ook tot ontwenningsverschijnselen
(onaangename sensaties tijdens onthouding). Het gebruik van een verslavende
drug tijdens de ontwenningsfase is bijzonder krachtig, omdat het de gebruiker
leert dat de drug de negatieve gevoelens verlicht. Dit leerproces kan zich
generaliseren, waardoor de gebruiker in andere stressvolle situaties ook naar de
drug verlangt.
Antabuse wordt gebruikt bij alcoholmisbruik door het enzym te blokkeren dat
acetaldehyde omzet in azijnzuur, waardoor men ziek wordt als men alcohol
drinkt. De effectiviteit hangt af van het geloof van de gebruiker dat drinken
inderdaad ziekte veroorzaakt. Naloxon en naltrexon blokkeren opiaatreceptoren
en verminderen zo de aangename effecten van alcohol.
Medicijnen tegen opiaatverslaving, zoals methadon, buprenorfine en
levomethadylacetaat (LAAM), activeren dezelfde hersenreceptoren als heroïne,
maar met een gradueler effect waardoor mensen beter functioneren. Het
houdt de verslaving echter wel in stand.
14.2 Mood Disorders – Kalat (2019)
Depressie uit zich door langdurig verdriet en vooral een gebrek aan plezier,
meestal in episodes afgewisseld met normale stemmingen. Vrouwen in de
vruchtbare jaren hebben een hogere kans dan mannen, terwijl voor de rest van
het leven het risico ongeveer gelijk is.
Erfelijkheid speelt een middelgrote rol. Specifiek de korte variant van het
serotonine-transporter-gen verhoogt de kans op depressie bij blootstelling
aan stress, vooral bij kindermishandeling, maar verhoogt de emotionele
reactiviteit in het algemeen (positief en negatief). Familieleden van personen
met een early-onset depressie hebben een groter risico op depressie en andere
psychische stoornissen, terwijl familieleden van mensen met een late-onset
depressie vaker circulatoire problemen hebben. Zonder stress verhoogt het
genetisch risico niet automatisch de kans op depressie.
Mensen met dominante activiteit in de rechterhersenhelft hebben een grotere
neiging tot depressie.
, Soorten antidepressiva:
Tricyclische antidepressiva: Blokkeren transporteiwitten die
serotonine, dopamine en norepinefrine terugopnemen in het
presynaptisch neuron, waardoor neurotransmitters langer actief blijven in
de synaps. Reageert op meerdere typen synapsen. Effectief, maar veel
bijwerkingen zoals slaperigheid, droge mond, plasproblemen en
hartritmestoornissen.
SSRI’s (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors): Blokkeren
specifiek serotonineopname en reageren op maar een type synaps. Zelfde
effectiviteit als tricyclische middelen, maar minder bijwerkingen.
MAOIs (Monoamine Oxidase Inhibitors): Blokkeren het enzym MAO
dat neurotransmitters afbreekt, waardoor er meer beschikbaar is voor
vrijgave. Vereisen dieetbeperkingen (tyramine vermijden) vanwege
verhoogde bloeddruk.
Atypische antidepressiva: Alles wat niet hierboven valt, bijvoorbeeld
ketamine (snelle werking, stimuleert nieuwe synapsen, maar
hallucinerend en kortdurend) en Sint-Janskruid (zonder recept, kan
effectiviteit van andere medicijnen verminderen).
Antidepressiva beïnvloeden snel de neurotransmitters, maar het duurt 2 à 3
weken voordat de stemming verbetert. Dit wijst erop dat hun werking niet direct
komt door de neurotransmitters, maar mogelijk doordat ze de productie van
brain-derived neurotrophic factors (BDNFs) verhogen in de hippocampus.
Nieuwe neuronen helpen leerprocessen die competeren met oude, onplezierige
gedachten.
Onderzoek toont dat antidepressiva matig effectiever dan placebo’s zijn, al is
het placebo-effect sterk. Het voordeel van medicijnen lijkt vooral aanwezig bij
zware depressie. Het blijft echter moeilijk te bepalen of herstel echt door de
medicatie komt of spontaan zou zijn gebeurd.
Psychotherapie blijkt even effectief als antidepressiva, met het voordeel dat de
effecten langer aanhouden en de kans op terugval kleiner is. Een combinatie
van therapie en medicatie zorgt doorgaans voor sneller herstel, maar
slechts een kleine toename in het aantal mensen dat verbetert. Antidepressiva
geven daarnaast vaak onaangename bijwerkingen.
Andere behandelingen voor depressie:
ECT (electroconvulsietherapie): wordt gebruikt bij ernstige depressie
die niet reageert op medicatie. Het veroorzaakt een kunstmatige
epileptische aanval en is meestal effectief. Bijwerkingen zijn tijdelijke
geheugenproblemen, vooral als beide hersenhelften gestimuleerd worden.
ECT verhoogt BDNF en stimuleert nieuwe neurongroei in de hippocampus.
Effect heeft het snelste effect van alle behandelingen, maar terugval komt
vaak voor.
Lichaamsbeweging: regelmatige, matige beweging heeft middelgrote
effecten, vooral bij ouderen van 60+.
Voedingssupplementen: omega-3 vetzuren en vitamines B6, B9, B12
kunnen helpen, maar bewijs is nog beperkt.
Slaapinterventies:
