Neuropsychologie en Zenuwstelsels

Het Zenuwstelsel - Overzicht

• Dieren reageren op omgevingsfactoren en veranderingen in hun omgeving.
• Alle dieren (behalve sponzen) hebben een zenuwnetwerk.
• Het zenuwstelsel verzamelt informatie van de externe en interne omgeving.
• Het verwerkt deze informatie en koppelt een gepaste reactie aan.

Organisatie van het Zenuwstelsel

• Het zenuwstelsel bestaat uit sensorische neuronen (stimuli detecteren), motorneuronen (effectors aansturen om een reactie uit te voeren) en interneuronen (sensorische en motorische neuronen verbinden).
• Ondersteunende cellen voeden, beschermen en isoleren neuronen.
• Het centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg.
• Het perifere zenuwstelsel (PZS) is een netwerk van neuronen die van/naar het CZS lopen (motorisch & sensorisch).
• Bij vertebraten komen drie soorten neuronen voor: sensorische neuronen, motorneuronen en interneuronen.

Zenuwcellen (Neuronen)

• Zenuwcellen bestaan uit neuronen en neurogliacellen.
• Neuronen geven elektrische impulsen door.
• Neuronicen bestaan uit drie delen: dendrieten, cellichaam (soma) en axon.
• Dendrieten detecteren stimuli.
• Cellichamen bevatten de celkern.
• Axonen leiden elektrische impulsen weg van het cellichaam.
• Neurogliacellen ondersteunen de neuronen structureel en functioneel. Schwanncellen en oligodendrocyten vormen myelineschede rond axonen.

Membraanpotentiaal

• Cellulaire membranen hebben een elektrisch potentiaalverschil (membraanpotentiaal).
• Het cytoplasma is negatief geladen, terwijl het extracellulaire gebied positief is.
• De rustpotentiaal van een neuron is tussen -40 en -90 mV (gemiddeld -70mV).
• Het potentiaalverschil ontstaat door de Na+/K+ pomp, ionkanalen en negatief geladen moleculen zoals proteïne, suikers en DNA.

Mechanisme van de Zenuwimpuls

• Het membraanpotentiaal verandert door het openen of sluiten van ionkanalen.
• Depolarisatie is een toename in de positieve waarde van het membraanpotentiaal.
• Hyperpolarisatie is een toename in de negatieve waarde van het membraanpotentiaal.
• Ionenkanalen kunnen ligandafhankelijk zijn (binding neurotransmitter) of spanningsafhankelijk (verandering membraanpotentiaal).
• Kleine veranderingen in het membraanpotentiaal kunnen elkaar versterken (sommatie).
• Een actiepotentiaal ontstaat wanneer de depolarisatie een drempelpotentiaal (−55 mV) bereikt.
• De actiepotentiaal bestaat uit depolarisatie, repolarisatie en hyperpolarisatie.

Synapsen

• Synapsen zijn intercellulaire juncties tussen axonen en spiercellen, kliercellen, andere neuronen.
• Er zijn twee basistypen synapsen: elektrische en chemische.
• Elektrische synapsen hebben directs cytoplasmatisch contact, gevormd door gap junctions.
• Chemische synapsen hebben een synaptische spleet en de presynaptische cel bevat vesikels met neurotransmitters.
• Neurotransmitterbinding zorgt voor verandering van membraanpotentiaal in de postsynaptische cel.

Neurotransmitters

• Chemische signalen tussen neuronen en andere cellen.
• Acetylcholine (ACh): excitatorische neurotransmitter bij neuromusculaire juncties.
• Aminozuren: Glutamaat (excitatorisch), Glycine en GABA (inhibitorische).
• Biogene amines: Adrenaline, noradrenaline, dopamine, serotonine en histamine.
• Neurtransmitters zijn in verschillende systemen actief (bijvoorbeeld limbisch systeem)
• Drugs werken vaak in op neurotransmittersystemen

Synaptische Integratie

• Postsynaptische neuronen integreren zenuwimpulsen van verschillende presynaptische neuronen.
• De som van alle EPSP’s (excitatoire postsynaptische potentialen) en IPSP’s (inhibitorische postsynaptische potentialen) bepaalt of er een actiepotentiaal wordt gegenereerd (sommatie).
• Sommatie kan spatioaal of temporeel zijn.

Synaptische Plasticiteit

• De sterkte van impulsoverdracht kan veranderen door ervaring (synaptische plasticiteit).
• Long-term potentiation (LTP) en long-term depression (LTD) zijn twee voorbeelden.

Centraal Zenuwstelsel - Hersenen

• De hersenen zijn opgebouwd uit 3 basiszones: voorhersenen, middenhersenen en achterhersenen.
• Hersenen zijn vooral vergroot en complex bij mensen.
• De cerebrale cortex (buitenste laag) is essentieel voor bijdrage in de hersenen.
• De cerebrale cortex wordt opgedeeld in verschillende regio's met specifieke functies: primaire motorcortex, primaire sensorische cortex, en associatieve cortex.

Centraal Zenuwstelsel - Ruggenmerg

• Het ruggenmerg is een informatiesnelweg tussen de hersenen en andere delen van het lichaam.
• Het wordt beschermd door ruggenmergvlies en wervelkolom.
• Het bestaat uit grijze en witte stof.
• Het ruggenmerg is essentieel bij reflexen (zoals de kniepeesreflex en pijnreflex)

Perifeer Zenuwstelsel

• Het perifere zenuwstelsel (PZS) bestaat uit zenuwen (bundels axonen) en ganglia (groepjes cellichamen).
• Het Zenuwstelsel ontvangt informatie van de omgeving en zendt het naar het centrale zenuwstelsel (CZS).
• Het zenuwstelsel zendt informatie vanuit het CZS naar spieren en klieren.
• Sensorische neuronen brengen informatie naar het ruggenmerg.
• Motorneuronen verlaten het ruggenmerg.
• Somatisch zenuwstelsel: controleerbare reacties op de omgeving.
• Autonoom zenuwstelsel: oncontroleerbare reacties op de omgeving.

Somatisch Zenuwstelsel

• Het somatische deel van het perifere zenuwstelsel controleert bewuste reacties op de omgeving.
• Het somatische zenuwstelsel bevat somatische motorneuronen die de skeletspieren stimuleren tot spiercontractie (zoals respondensen op bewuste commando's of reflexen zoals pijnreflexen.)
• De antagonist (bv. biceps/triceps) moet worden geïnhibeerd via hyperpolarisatie.

Autonoom Zenuwstelsel

• Het autonome deel van het perifere zenuwstelsel regelt de werking van gladde spieren, hartspieren en klieren.
• Het autonome zenuwstelsel werkt onbewust (zoals regulatie van hartslag, bloedsuikerspiegel, etc.).
• Het bestaat uit pre- en postganglionische neuronen.