Het zenuwstelsel: Centraal en Perifeer

Het Zenuwstelsel

• Het zenuwstelsel is verdeeld in het centraal zenuwstelsel (CZS) en het perifeer zenuwstelsel (PZS).
• Het CZS bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg.
• Het PZS verbindt het CZS met de rest van het lichaam.
• Het PZS is onderverdeeld in het somatisch zenuwstelsel (SZS) en het autonoom zenuwstelsel (AZS).

Somatisch Zenuwstelsel (SZS)

• Is betrokken bij de interactie met de buitenwereld.
• Afferente zenuwen transporteren informatie van huid, spieren etc. naar het CZS.
• Efferente zenuwen transporteren motorische informatie van het CZS naar de spieren.
• Processen in dit zenuwstelsel zijn vrijwillig.

Autonoom Zenuwstelsel (AZS)

• Is betrokken bij de interne regulatie van het lichaam.
• Het enterisch zenuwstelsel reguleert het spijsverteringssysteem als onderdeel van het AZS.
• Afferente zenuwen transporteren sensorische informatie van organen naar het CZS.
• Efferente zenuwen transporteren motorische signalen van het CZS naar de organen.
• Het AZS is betrokken bij onbewuste processen.
• Het AZS is onderverdeeld in het sympathische en parasympathische zenuwstelsel.

Sympathisch Zenuwstelsel

• Bereidt organen voor op forse activiteit ("fight-or-flight").
• Versnelt de ademhaling, verhoogt de hartslag en remt het spijsverteringsstelsel.

Parasympathisch Zenuwstelsel

• Is betrokken bij de ruststand.
• Verlaagt de hartslag, activeert het spijsverteringsstelsel en spaart energie.
• Zowel het sympathische als het parasympathische zenuwstelsel zijn altijd actief.

Assen van het Zenuwstelsel

• Het zenuwstelsel is driedimensionaal met drie assen.
• De indeling is gebaseerd op dieren die op vier poten lopen.

Assen Definities

• Anterieur - posterieur: van neus naar staart.
• Dorsaal - ventraal: van rug/bovenkant hoofd naar borst/onderkant hoofd (superieur en inferieur voor het hoofd).
• Mediaal - lateraal: van middenlijn naar zijkant.

Vlakken van de Hersenen

• Sagittaal vlak: verdeelt de hersenen in linker- en rechterhelft (zicht vanaf de zijkant).
• Horizontaal vlak: verdeelt de hersenen in boven- en onderzijde (zicht van bovenaf).
• Coronaal vlak: verdeelt de hersenen in voor- en achterzijde (zicht van voren).

Bescherming van het Zenuwstelsel

• Het centrale zenuwstelsel is beschermd door drie lagen: de meninges (hersenvliezen).
• Dura mater (harde hersenvlies): buitenste, taaie membraan.
• Arachnoid membrane (spinnenwebvlies): web-achtig membraan onder de dura mater.
• Subarachnoid space: ruimte onder het spinnenwebvlies, bevat bloedvaten en cerebrospinaal vocht (CSV).
• Pia mater (zachte hersenvlies): gevoelige, binnenste membraan dat aan het zenuwstelsel hecht.
• Cerebrospinaal vocht (CSV): ondersteunt de hersenen en dient als een kussen.

Bloed-Breinbarrière

• De bloedvaten in en rondom de hersenen hebben een hogere dichtheid dan elders in het lichaam.
• Beschermt de hersenen tegen giftige stoffen zoals proteïnen.
• Laat wel belangrijke moleculen zoals glucose door middel van actief transport passeren.

Cellen van het Zenuwstelsel

• Neuronen (zenuwcellen): gespecialiseerd in het ontvangen, geleiden en overdragen van elektrochemische signalen.
• Gliacellen: ondersteunen en beschermen neuronen en spelen een essentiële rol in de stabiliteit en functionaliteit van het zenuwstelsel.

Gliacellen Typen

• Oligodendrocyten: produceren myeline in het CZS voor snelle signaalgeleiding.
• Schwann-cellen: produceren myeline in het PZS en ondersteunen het herstel van beschadigde axonen.
• Microglia: kleine immuuncellen die reageren op schade en ontstekingen, en betrokken zijn bij celdood, synapsvorming en eliminatie.
• Astrocyten: reguleren chemische signalen, ondersteunen synapsen, moduleren neuronactiviteit en bevorderen cognitieve processen.

Structuur van een Neuron

• Dendrieten: vertakkende vezels die informatie van andere neuronen ontvangen via postsynaptische receptoren en dendritische stekels.
• Soma (cellichaam): bevat de celkern en verwerkt binnenkomende informatie; gescheiden van de buitenwereld door het celmembraan.
• Axon: lange uitloper vanuit de celkern die informatie naar andere neuronen, organen of spieren verzendt.
• Myelineschede: isolatielaag rond de axon die de snelheid en efficiëntie van geleiding verhoogt.
• Knoopunten van Ranvier: openingen tussen de secties van myeline.
• Presynaptische terminalen (knopen): uiteinden van de axon waar chemicaliën vrijkomen om naar het volgende neuron te worden verzonden.
• Een neuron heeft meerdere dendrieten, maar slechts één axon.
• Synapsen: contactplaatsen tussen neuronen waar signalen worden doorgegeven.

Soorten Neuronen

• Motorisch neuron: cellichaam in het ruggenmerg, stuurt informatie van de hersenen naar de spieren (efferent).
• Sensorisch neuron: bevindt zich in de hoofdstam, gespecialiseerd voor stimulatie zoals licht, aanraking of geluid, en gaat van de zintuigen naar de hersenen (afferent).
• Interneuron: integreert neurale activiteit binnen één structuur en verzendt berichten tussen neuronen.

Klassen Neuronen

• Unipolair neuron: één uitloper vanuit het cellichaam.
• Bipolair neuron: twee uitlopers vanuit het cellichaam.
• Multipolair neuron: twee of meer uitlopers vanuit het cellichaam (meeste neuronen).

Neuro-anatomische Structuren

• Nuclei: clusters van cellichamen in het CZS.
• Ganglia: clusters van cellichamen in het PZS.
• Tracts: bundels van axonen in het CZS.
• Zenuwen: bundels van axonen in het PZS.

Het Ruggenmerg

• Onderdeel van het CZS dat communiceert met zintuigen en spieren (behalve die in het hoofd).
• Bestaat uit segmenten met sensorische en motorische zenuwen aan elke zijde.
• Grijze stof: centrale kanaal met cellichamen, ongemyeliniseerde interneuronen en dendrieten, heeft dorsale en ventrale hoorns.
• Witte stof: omringt de grijze stof en bestaat uit gemyeliniseerde axonen.
• Dorsal root ganglion: bundel zenuwen aan beide zijden, vast aan de kern via een dorsale (sensorisch/afferent) en een ventrale wortel (motorisch/efferent).

Ontwikkeling van het Brein

• In het vroege embryo ontwikkelt een met vocht gevulde buis zich tot het brein.
• De eerste indicatie zijn drie zwellingen die zich ontwikkelen tot de voorhersenen, middenhersenen en achterhersenen.
• Later groeien de zwellingen van de voorhersenen en achterhersenen uit tot twee aparte zwellingen.
• De buis is in het volwassen brein nog aanwezig als het centraal kanaal en als ventrikels.
• Cellen in de ventrikels produceren cerebrospinaal vocht.

Achterhersenen (hindbrain)

• Myelencephalon: ontwikkelt zich tot de medulla, het meest posterieure deel van het brein, verantwoordelijk voor vitale reflexen, en geregeld via de hersenzenuwen (cranial nerves).
• Metencephalon: bestaat uit kanalen, waardoor er een uitpuiling ontstaat die de pons (brug) heet en het cerebellum, dat bijdraagt aan het aansturen van beweging en de controle van balans en coördinatie.
• De medulla, pons, middenhersenen en andere centrale structuren van de voorhersenen, vormen samen de hersenstam.

Middenhersenen (midbrain)

• Mesencephalon: bestaat uit het tectum en het tegmentum.
• Tectum: het dak van de middenhersenen met de superior colliculus (zicht en beweging) en de inferior colliculus (gehoor).
• Tegmentum: ligt onder het tectum en bevat de derde en vierde hersenzenuwen, delen van de reticulaire formatie en verlengingen van de wegen tussen de voorhersenen en de ruggengraat of achterhersenen.

Voorhersenen (forebrain)

• Het meest prominente gedeelte van de hersenen van zoogdieren.
• Bestaat uit een rechter en een linker hemisfeer.
• Diencephalon: bestaat uit de thalamus en de hypothalamus.
• Telencephalon: het grootste deel van het menselijk brein en bevat de meeste complexe functies, zoals de cerebrale cortex (hersenschors).

Diencephalon

• Thalamus: structuur die uit twee kwabben bestaat en de top van de hersenstam vormt.
• Hypothalamus: ligt onder de anterieure thalamus en is betrokken bij gemotiveerd gedrag.

Telencephalon

• Cerebrale cortex (hersenschors): buitenste gedeelte van de voorhersenen, bevat groeven (fissuren en sulci) en nokken (gyri), en bestaat uit twee hemisferen die worden gescheiden door een longitudinale fissure en verbonden door het corpus callosum.
• De vier kwabben van de cerebrale cortex: frontale kwab, pariëtale kwab, temporale kwab, occipitale kwab.
• Hippocampus: betrokken bij sommige vormen van geheugen, vooral het geheugen met betrekking tot ruimtelijke locaties of specifieke gebeurtenissen.
• Limbisch systeem: betrokken bij motivaties en emoties als eten, drinken, seksuele activiteit, angst en agressie.
• Basale ganglia: betrokken bij beweging, leren en onthouden hoe iets uitgevoerd moet worden.

Vier Kwabben van de Cerebrale Cortex

• Frontale kwab: bevat de precentrale gyrus (fijne motoriek) en de prefrontale cortex (complexe cognitieve functies).
• Pariëtale kwab: bevat de postcentrale gyrus (somatosensorische cortex) en speelt een rol in de waarneming van de locatie van objecten en het eigen lichaam, en het sturen van aandacht.
• Temporale kwab: bevat de superieure temporale gyrus (luisteren en taal), de inferieure temporale cortex (visuele patronen) en een mediale temporale cortex (geheugen).
• Occipitale kwab: betrokken bij het analyseren van visuele informatie, en bij perceptie en inbeelding.

Binding Probleem

• Het binding probleem verwijst naar de vraag hoe verschillende aspecten van sensorische informatie gecombineerd worden tot één samenhangende perceptie.
• Hypothese: synchronisatie van neurale activiteit tussen hersengebieden zorgt voor deze integratie.