Samenvatting Integratieve Neurobiologie Esmee Castermans

Hoofdstuk 8

Taste:

Er zijn 5 verschillende smaken: zoet, zuur, zout, bitter en umami.Unieke combinaties van activatie van de receptoren voor deze smaken samen met geur geven eten zijn smaak.

Op de tong zitten papillae, die bestaan uit taste buds, die weer bestaan uit taste receptor cellen. Bij lage concentraties van een smaak, reageert een papillae maar op 1 smaak, maar als de concentratie hoger is, kan hij op meerdere smaken reageren. (1 tegelijk)

De taste receptor cellen vormen synapsen met afferente axonen. Als de receptor cel een smaak tegenkomt, gaat er een actiepotentiaal lopen. De meeste taste receptor cellen zijn gevoelig voor meerdere smaken, maar ze hebben allemaal verschillende gevoeligheden per smaak.

Transductie: een environmental stimulus veroorzaakt een elektrische respons in een sensory receptor cel.

1) Zout: Na+ (bijv. Van NaCl) gaat een cel binnen via amiloride sensitive sodium channels. Dit veroorzaakt membraan depolarisatie, waardoor de cel gaat vuren. (de sodium channels die hierbij open gaan zijn andere sodium channels!)

2) Zuur: H+ gaat door dezelfde amiloride sensitive sodium channels de cel in en veroorzaakt zo weer een membraan depolarisatie. Ook inhibeert H+ kalium-kanalen, wat depolarisatie versterkt.

3) Bitter: Bitter = gif, dus we proeven maar 1 soort bitter. Een bittere tastant bindt aan een G-protein-coupled bitter taste receptor (T1R en T2R), waardoor deze Phospholipase C stimuleert. Deze gaat meer IP3 produceren, wat ervoor zorgt dat een speciaal sodiumkanaal zich opent waardoor de cel depolariseert en wat de afgifte van Ca2+ uit intracellulaire structuren stimuleert.

4) Zoet: Zelfde als bij bitter, maar dan met zoetreceptoren T1R2 en T1R3.5) Umami: Zelfde als bij zoet en bitter, maar dan met de umamireceptoren

T1R1 en T1R3. Aan deze receptoren binden aminozuren.

De smaakinformatie gaat van de tong via 3 neuronen naar de gustatory nucleus (NTS) (let op! Er is ook gastrointestinal iput op de NTS), dan naar de ventral posterial nucleus (VPN) in de thalamus en vervolgens door naar de primaire gustatory cortex.

De smaak wordt vervolgens volgens een rommelige pattern code gecodeerd en geïdentificeerd, wat leidt tot output van de precieze smaak.

Geur:

Geur vormt samen met taste de ‘flavour’ van eten. Het dient onder andere als waarschuwingsmechanisme voor wanneer eten slecht of vies is.

Ruiken gaat via het olfactory epithelium dat diep in de neusholte zit en een deel van de hersenen is. De receptorcellen die hierop liggen zijn neuronen. Hoe groter het epithelium en hoe meer receptorcellen erop liggen, hoe beter de reuk is. Oppervlak epitheel: Mens: 10 cm2. Hond: 170 cm2.

Anosmia: verlies van reukvermogen door beschadiging van de olfactory bulb.

De olfactory receptor neuronen hebben cilia in de slijmlaag in de neus en een axon die uitkomt in de olfactory bulb. De geurcellen zijn neuronen, geen receptorcellen die signalen doorgeven aan neuronen! De odorant bindt in de cilia aan een G-eiwit dat adenylyl cyclase activeert en cAMP laat maken. cAMP bindt aan een cation channel waardoor Na+ en Ca2+ binnenstromen. Door Ca2+ gaan ook Cl- kanalen open waardoor Cl- naar buiten stroomt en het membraan depolariseert.

Dit proces stopt als de odoranten weer verdwijnen, als cAMP andere signaling pathways activeert of als adaptatie optreedt.

Er zijn heel veel verschillende typen odorant receptor cellen, omdat er voor elke geur die we kunnen ruiken een is. Elke receptorcel brengt altijd maar 1 gen tot expressie. De meeste receptorcellen kunnen meerdere geuren waarnemen. Een klein deel van je reuk gaat via vomeronasale receptoren (feromonen). cAMP is zelf ook een geur en kan een receptorcel ingaan.

Rondom de olfactory bulbs liggen glomeruli. Elke glomerulus ontvant input van 1 type receptorcel.

Population code: Door alle informatie die binnenkomt door proeven of ruiken met verschillende receptoren, ontstaat een soort spinnenweb van signalen waardoor je uiteindelijk de precieze smaak of geur kan herkennen.

Alle zintuigelijke waarnemingen gaan via de thalamus, behalve reuk. Het kan wel via een omweg ook langs de thalamus. De olfactory tract gaat ook via de amygdala, waardoor je emoties aan geuren kan koppelen, en het staat in contact met het limbisch systeem.

Hoofdstuk 9

Het oog heeft 3 oogspiertjes die de oogbal bewegen, de extraocular muscles.De retina heeft een optic disk (blinde vlek) waar de oogzenuw vastzit waarmee je niks kan zien. De fovea is juist het punt waarmee je het scherpst ziet. (de fotoreceptorcellen liggen hier ‘bloot’. Vooral kegeltjes) De bolheid van de lens wordt gereguleerd door zonule fibers dia aan de lens trekken met ciliary muscles

De vloeistoffen in het oog zorgen dat lichtstralen worden afgebogen naar een punt op de retina. De lens speelt hier ook een hele belangrijke rol bij, vooral als een voorwerp dichtbij is. Als de ciliary muscles ontspannen wordt de lens uitgestrekter en als de ciliary muscles aanspannen wordt de lens boller.

De pupilreflex zorgt dat de pupilgrootte aangepast is aan de hoeveelheid licht. Als 1 oog belicht wordt, worden beide pupillen kleiner.

Visuele acuity (scherpheid) is de mogelijkheid om 2 dichtbij zijnde punten te onderscheiden van elkaar. Als er veel fotoreceptoren in de retina liggen, zie je scherper. De visual angle geeft aan hoe veel graden het beeld moet zijn om het te kunnen zien.

Het basic systeem van retinale informatieverwerking is: fotoreceptors – bipolar cells – ganglion cells. Er zijn ook horizontal cells die informatie ontvangen van de fotoreceptors en dit doorgeven aan naastgelegen bipolar cells en fotoreceptors. Amacrine cellen ontvangen informatie van de bipolar cells en geven dit door aan naastgelegen ganglion cells, bipolar cells en amacrine cells.

Lagen van de retina:

Ganglion cell layer: (cellichamen van ganglion cellen)Plexiform layer: (synaptisch contact tussen ganglion, bipolar en

amacrine cells)Inner nuclear layer: ( cellichamen van bipolar, horizontal en amacrine

cells)Outer plexiform layer: ( synaptisch contact tussen fotoreceptors en

biopolar en horizontal cells)Outer nuclear layer: ( celllichamen van fotoreceptors)Layer of photoreceptor (licht gevoelige delen van de retina met Outer segments: gepigmenteerd epitheel)

Staafjes: lange cilindervormige outer segments. Gebruikt in het scotopisch systeem. 1000x gevoeliger voor licht dan kegeltjes. Geen kleur. Hoe meer richting het midden van het oog, hoe meer ze voorkomen, behalve in de fovea en de blinde vlek.Kegeltjes: kortere kegelvormige outer segments. Gebruikt in het fotopisch systeem. 3 verschillende typen. Gebruikt bij het zien van kleur. Komen 1/20 x zo vaak voor als staafjes. Ze komen het meest voor in de fovea en hier direct omheen. In de fovea projecteert 1 receptorcel op 1 ganglion. Meer naar de zijkant projecteren meerdere receptorcellen op 1 ganglion.

Phototransduction in Rods:Donker: Er is cGMP aanwezig dat Na+ kanalen open laat staan waardoor Na+ de cel in stroomt. (Dark current) Ook is er influx van Ca2+. De membraanpotentiaal is -30 mV. Er is afgifte van de neurotransmitter glutamaat.Licht: Licht valt op rhodopsine, een fotopigment, en bleekt hem. De Ca2+ influx stopt. Hierdoor wordt het G-eiwit transducin actief. Deze stimuleert phosphodiesterase om cGMP om te zetten naar GMP, waardoor de Na+ kanalen

sluiten. Er vindt hyperpolarisatie plaats. (en dus minder afgifte van de neurotransmitter glutamaat)

Phototransduction in Cones:Er zijn 3 kleuren cones, die gestimuleerd worden bij verschillende golflengten (blauw bij de laagste). Ze hebben andere opsins dan rhodopsine. De combinatie van de signalen van deze 3 typen geeft de precieze kleur. Blauw licht wordt minder afgebogen dan rood licht.

Het scotopische systeem is gevoelig voor lagere golflengtes (top op 500 nm) dan het fotopische systeem (top op 560 nm).

Donkeradaptatie: 20-25 minuten. Rhodopsine wordt ontbleekt. Lichtadaptatie: 5-10 minuten. Ca2+ zorgt ervoor dat deze adaptaties mogelijk zijn.

OFF bipolar cells: depolariseren als reactie op glutamaat als er geen licht is op het receptive field center en hyperpolariseren als er geen licht is op de rand.ON bipolar cells: depolariseren als reactie op glutamaat als er wel licht is op het receptive field center en hyperpolariseren als er licht is op de rand.

Als er licht op het receptive field center van een fotoreceptorcel valt, hyperpolariseert deze en depolariseert de bipolar cell (ON respons). Als er licht op het receptive field surround valt, maar niet op het center, hyperpolariseren de fotoreceptoren en de horizontal cells, waardoor die ON bipolar cell ook zal hyperpolariseren. (OFF respons) Er zijn dus antagonistische center-surround receptive fields.

Ganglioncellen hebben ook receptive fields en hebben ook een ON en een OFF vorm (dezelfde als de bijbehorende bipolar cell) Bijvoorbeeld bij een OFF cel:1) Volledig belicht: lage activiteit2) Schaduw over de rand van het receptive field: nog lagere activiteit3) Schaduw over de rand en het center van het receptive field: hoge acitviteit.4) Volledig overschaduwd: activiteit tussen 1 en 3 in.

Dit principe verhoogt het contrast tussen dingen om ze beter zichtbaar te maken.

Er zijn 3 typen ganglion cellen:1) M-type ganglion cellen (5%) Groter, grotere receptive fields, reageren

goed op weinig contrast, korte activatie2) P-type ganglion cellen (90%) sommige reageren op kleur, lange activatie.3) NonM-nonP ganglion cellen (5%) sommige reageren op kleur

Ganglioncellen kunnen ook reageren op kleur. (Colour-opponent cellen) Een red ON center ganglioncel kan bijvoorbeeld een groene OFF surround hebben. Groen licht op de surround ipv. geen licht of rood licht, leidt dus tot verminderde activiteit. Hetzelfde geldt voor blauw en geel. Wit licht bevat alle kleuren, dus wit licht op een green OFF surround leidt ook tot verminderde activiteit. Door dit principe kunnen we goed kleuren onderscheiden.

Hoofdstuk 7

Anterior / rostraal: neus-kantPosterior / caudaal: staart-kantDorsaal: rug-kantVentraal: buik-kantMediaal: dicht bij de middenlijnLateraal: verder weg van de middenlijn (ispilateraal als 2 dingen aan dezelfde kant van de middenlijn zijn en contralateraal als ze aan verschillende kanten zijn.Midsagittale doorsnede: scheidt de twee hersenhelftenHorizontale doorsnede: parallel aan de horizonCoronale doorsnede: van boven af door beide oren.

CNS:Cerebrum: de grote hersenen. De linker hemisfeer ontvangt informatie van de rechter helft van het lichaam en de rechter hemisfeer ontvangt informatie van de linker helft van het lichaam.Cerebellum: de kleine hersenen: De linker hemisfeer stuurt de linker helft van het lichaam aan en de rechter helft stuurt de rechter helft van het lichaam aan.Hersenstam: schakelpunt en controleert onbewuste mechanismesRuggenmerg: de dorsale roots bevatten axonen die informatie naar het ruggenmerg brengen en de ventrale roots bevatten axonen die informatie van het ruggen merg af brengen.

PNS:Somatisch PNS: Stuurt signalen naar en van de delen van het lichaam die onder voluntary control zijn, bijvoorbeeld de spieren. De cellichamen liggen net buiten de dorsale roots en heten dorsal root ganglia.Visceral PNS/ autonoom zenuwstelsel: Stuurt signalen naar en van de delen van het lichaam die niet onder voluntary control zijn, bijvoorbeeld het hart en klieren.

Zenuwbanen die naar het CNS toe gaan heten afferent en zenuwbanen die van het CNS af lopen heten efferent.

Er zijn 12 zenuwparen in de hersenen die het hoofd innerveren.

Om de hersenen zitten 3 vliezen: Van buiten naar binnen; de dura mater, de arachnoid membrane en de pia mater. Tussen de arachnoid membrane en de pia mater zit vloeistof: cerebrospinale vloeistof (CSF). Deze vloeistof zit ook in de ventrikels.

CT scan: werkt met x-rays. Laat witte en grijze stof zien en de ventrikelsMRI scan: kijkt naar waterstofionen die bewegen door magnetisme en geeft meer details weer dan een CT scan.PET en fMRI scan: meet de hoeveelheid bloed die naar de hersendelen gaat.

Het onstaan van het CNS: 3 lagen- endoderm, vormt de lining van interne organen

- mesoderm, vormt de botten de de spieren- ecotoderm, vormt het zenuwstelsel en de huid. In het ectoderm zit de

neurale plaat.

De neurale plaat vouwt dicht en vormt de neural tube (neurulation) een klein deel valt hierbij buiten de tube, de neural crest, die later de neuronen gaan vormen. Het mesoderm ontwikkelt zich tot somites, waaruit de somatic motor nerves gaan ontstaan. Rostraal van de neurale buis bevinden zich 3 vesicles: het forebrain, midbrain en hindbrain.

Als de neurale buis boven niet goed sluit, ontstaat anecephaly (kan lethaal zijn). Als hij onder niet goed sluit, ontstaat spina bifida, een open ruggetje. Dit is goed te behandelen.

Het forebrain differentieert tot de telencephalic vesicles, de optic vesicles (die later de oogzenuwen en de retinas vormen) en de diencephalon in het midden.Het telencephalon differentieert verder en maakt de olfactory bulbs, de laterale ventrikels, de cerebrale cortex en het basale telencephalon. In het diencephalon ontwikkelt zich de derde ventrikel en ontstaan de thalamus en de hypothalamus. Verder ontstaat er uit de witte stof o.a. de corpus callosum.

Het voorbrein reguleert bewuste waarnemingen, connecties tussen gevoel en motorsystemen en percepties.

De cerebrale cortex is een van de belangrijkste hersendelen. Hij bevat groeven (sulci) en bulten (gyri)

Er zijn 4 hersenkwabben: de frotal lobe, parietal lobe, occipital lobe en temporal lobe. De frontal en perietal lobe worden gescheiden door de centrale sulcus. De hippocampus is een onderdeel van de cortex en heeft maar 1 laag. De olfactory cortex ligt hier ventraal van en heeft 2 lagen. De neocortex heeft heel veel lagen en is alleen aanwezig bij zoogdieren.

Het ruggenmerg: grijze stof = cellichamen. Witte stof = gemyeliniseerde axonen. De myelineschedes in de hersenen worden gemaakt door oligodendrocyten. Hierdoor groeit het brein heel erg na de geboorte. Perifeer doen de Schwanncellen dit. Als er veel oligodendrocyten dood gaan, worden de myelineschedes te dun. (Bijv. bij ouderdomsziekten)

De medulla oblongata: autonome regulatie van ademhaling, bloeddruk en hartwerking via de (parasympatische) nervus vagus. De nervus vagus bereidt het interne systeem voor op herstel na een periode van activiteit.

Metencephalon (cerebellum + pons): cerebellum speelt een rol bij coordinatie van willekeurige bewegingen (fijne motoriek). De cortico-spinale banen, ook wel de pyramide banen gaan van de cortex, door de pons naar het ruggenmerg. Een hersenbloeding die de pyramidebanen beschadigd, heeft ernstige gevolgen voor de uitvoering van willekeurige bewegingen. Mogelijk leidt het zelfs tot eenzijdige verlamming.

Colliculi superior/inferior: spelen een rol bij reflexmatige oriëntatie op visuele resp. auditieve prikkels.

Diencephalon: thalamus en hypothalamus. Alle zintuiginformatie (behalve reuk) gaat via de thalamus. Hij heeft dus invloed op het bewustzijn.

Telencephalon: Bevat o.a. belangrijke delen van het motorische systeem. (basale ganglia en de cortex) De cortex heeft motorische-, sensorische- en associatiegebieden.

Hippocampus: van belang bij leren en geheugen.

Ventrikels: de cerebrospinale vloeistof (CSF) wordt aangemaakt door de plexus choroideus, die het serum filtert. In het ruggenmerg kan de CSF afgetapt worden om de hersenconditie te bepalen. Als je een waterhoofd hebt, is de aquaductus verstopt, maar blijf je wel CSF aanmaken.

Hoofdstuk 10

Retinofugal projection: de neuronen die vanaf het oog naar de hersenen lopen, de optic nerves, en na het optisch chiasme door gaan naar de optic tracts.

Deze gaan voor het grootste deel door naar de laterale geniculate nucleus (LGN) en dan naar de primary visual cortex. (Optic radiation) Een klein deel gaat naar de hypothalamus voor het synchroniseren van licht met het biologische ritme en 10% gaat via de thalamus naar de superior colliculus in de midhersenen om hoofd- en oogbewegingen aan te sturen en om scherp te stellen.

De linker helft van het oog ziet het rechter visual hemifield en de rechter helft van het oog ziet het linker visual hemifield. De helft van de neuronen kruist in het optisch chiasme, waardoor alle informatie uit het linker visual hemifield in de rechter hersenhelft terecht komt en andersom. Als de linker oogzenuw doorgesneden wordt, zie je alleen nog het gebied dat je rechter oog ziet (overlapt grotendeels met wat het linker oog ziet). Als de linker tract doorgesneden wordt, valt het rechter visuele veld van beide ogen weg. Als het optisch chiasme doorgesneden wordt, treedt er verlies van perifere visie op (zijkanten van het beeld)

Als er een tumor ontstaat bij de pituary gland, wordt de oogzenuw geplet. Hierdoor kan je bijvoorbeeld dubbel gaan zien of kan je visuele veld veranderen.

Door inspuiting van HRP in het ene oog en 3H-proline (radioactieve stoffen) in het andere, kon de route van naar de cortex gevolgd worden. Hierdoor werd ontdekt dat de input van de retina bij de superior colliculus en de pretectum overlapte.

De LGN bestaat uit 6 lagen die om de optic tract heen liggen. Het rechter oog synapst op laag 2, 3 en 5 en het linker oog synapst op laag 1, 4 en 6. De binnenste

2 lagen heten magnocellular en ontvangen informatie van M-type ganglion cellen. Deze zijn het meest gevoelig voor objectbeweging en coördinatie van motorische acties. De buitenste 4 heten parvocellular en ontvangen informatie van P-type ganglion cellen. Deze zijn vooral gespecialiseerd in analyse van fijne objecten. NonM-nonP ganglion cellen projecteren op de koniocellular layer die nog onder laag 1 en 2 ligt. Deze zijn gespecialiseerd in kleuranalyse. De informatiestromen worden parallel geprocessed. De cellen in de LGN lagen reageren hetzelfde als hun bijbehorende ganglion cel typen. Dit is opmerkelijk, omdat 80% van de projecties naar de LGN van de primaire visuele cortex komen. (Hierdoor beïnvloed hoe we ons voelen wat we zien, want deze signalen gaan via de amygdala) Ook zijn er projecties vanuit de hersenstam. Dit speelt een rol bij slaap-waak cycli.

De primaire visuele cortex heet ook wel area 17, V1 of de striate cortex.

Retinotropy: naastliggende cellen in de retina projecteren op naastliggende cellen in de LGN en de primaire visuele cortex. Het centrale visuele veld wordt daarbij overgerepresenteert.

De visuele cortex (area 17 of V1) bevat 6 lagen. In laag IVC bevinden zicht spiny stellate cells die alleen onderling contact maken. Zij ontvangen de meeste input van de LGN. In alle overige lagen bevinden zich pyramidal cellen die 1 lange dendriet hebben die tot buiten de striate cortex kan en contact kan maken met andere delen van de hersenen. Alle lagen hebben ook inhibitory neurons zonder spines die onderling contact maken.

Input van magnocellular LGN neuronen komt terecht in laag IVC van de visuele αcortex en input van de parvocellular LGN neuronen komt terecht in laag IVCβ.Koniocellular LGN axonen gaan door laag IV, maar projecteren in laag II en III. (binoulair)Input van het linker en het rechter oog komen gescheiden in laag IVC terecht en vormen een soort swirly zebrapatroon. (oculaire dominantie collums)

Intracorticale connecties kunnen radiaal of horizontaal zijn. Bij horizontale connecties wordt voor het eerst de informatie van de twee ogen samengevoegd. De informatie van de M-type en de P-type ganglioncellen blijft wel gescheiden. (laag IVCα van de M-type cellen projecteert op laag IVB en laag IVCβ van de P-type cellen projecteert op laag III)

Laag II, III en IVB projecteren ook op de superior colliculus, de pons en de LGN.

Door laag II, III, V en VI lopen banen van cytochrome oxidase: blobs. Ze ontvangen input van de koniocellular LGN en informatie uit laag IVC. (niet van de magnocelluar en parvocelluar LGN) Deze informatie gaat naar de extrastriate cortical areas.

Orientation selective neurons vuren niet bij alle oriëntaties van een stimulus even hard. Er zijn 2 typen:Simple cell receptive fields: vuren als een stimulus in hun ON region komt

Complex cell receptive fields: vuren niet allen als een stimulus in hun ON region komt, maar ook soms in OFF regions.

Direction sensitivity: Op een stimulus die in de juiste oriëntatie is wordt bijvoorbeeld meer gereageerd als deze naar rechts beweegt dan als deze naar links beweegt.

Input vanuit de visuele cortex gaat via de dorsale en de ventrale stroom. De dorsale stroom is betrokken bij de analyse van visuele bewegingen en coördinatie van bewegingen. De ventrale stroom is betrokken bij de perceptie van de visuele wereld. Er vuren hier gespecialiseerde neuronen bij het zien van gezichten.

Hoofstuk 19

De EEG meet het voltage dat gegenereerd wordt door duizenden piramidale neuronen in de cerebrale cortex wanneer een synaps excitation opwekt in een dendriet. Hoe groter de amplitude van een EEG, hoe synchroner de neuronen vuren.

De MEG meet magnetisme. Hij is veel gevoeliger en preciezer, maar is makkelijker verstoord door magnetische ‘noise’ en hij is duur om uit te voeren.

EEG ritmes:- Bèta ritmes: >14 Hz. Duiden activiteit aan- Alfa ritmes: 8-13 Hz. Duiden rust aan- Theta ritmes: 4-7 Hz. Duiden stage 1 en 2 van de non-REM slaap aan- Delta ritmes: <4 Hz. Duiden diepe slaap aan (stage 3 en 4)

Synchrone ritmen ontstaan doordat een pacemakerneuron in de thalamus andere cellen aanstuurt. Vervolgens exciteren en inhiberen alle cellen in de thalamus elkaar zodat ze tegelijk vuren naar de cortex. Er lijkt niet echt een reden te zijn voor ritmen, maar bij slaap zou het een rol kunnen spelen in het rust geven aan de cortex door de thalamus ritmisch te laten vuren waardoor er geen ander signalen meer doorgegeven kunnen worden. Bij activiteit zouden ritmen een functie kunnen hebben bij het combineren en laten samenwerken van verschillende hersengebieden bij een bepaalde activiteit.

Bij een seizure gaan de neuronen in gebieden van de cortex of in de hele hersenen abnormaal synchroon vuren. Die leidt tot verlies van bewustzijn en spier-twitches. Het kan ook leiden tot visuele of olfactory prikkels of tot déjà-vu’s en hallucinaties, afhankelijk van het gebied waar de seizure plaatsvindt. As je vaak seizures hebt, heb je epilepsie.

Slaap kent 2 fases: de REM slaap en de non-REM slaap.

Tijdens de REM slaap (alleen bij zoogdieren en vogels) lijkt de EEG op een EEG van een actief persoon. Het lichaam is verlamd op de ogen na, die snel bewegen. Tijdens de REM vinden dromen plaats en zijn de hersenen heel actief.

Tijdens de non-REM slaap heeft de EEG hele regelmatige golven met grote amplitude. Het lichaam beweegt amper, maar kan het wel. Je kan ook dromen in je non-REM slaap, maar niet heel levendig. De hersenen zijn heel inactief.

Tijdens je slaap wisselen de REM en de non-REM slaap elkaar af. De lengtes van de perioden non-REM slaap worden steeds korter en de lengtes van de perioden REM slaap worden steeds langer gedurende de nacht. REM + non-REM duurt telkens ongeveer 90 minuten. Tijdens stage 2 van de non-REM slaap kunnen Spindles (veroorzaakt door pacemakers van de thalamus) en K complexen ontstaan in de EEG.

Er zijn 2 hypothesen waarom slaap belangrijk is:1) tijdens slaap kunnen je hersenen weer bijkomen en kunnen bepaalde

gebieden, bijvoorbeeld de cortex, rust krijgen in de non-REM2) slapen beschermt je tegen vijanden omdat je je stil en beschut bent en niet

op gevaarlijke momenten rond gaat lopen.

De functie van dromen is ook niet bekend, maar het lijkt erop dat je in je REM slaap geleerde dingen van de dag opslaat en versterkt. Als je geslapen hebt, kun je dingen namelijk beter weten op de ochtend na het leren. Als je zonder REM slaapt, is dit niet zo.

Fatal familial insomnia: slapeloosheid door een mutatie in het PRNP gen. De slow wave sleep zal uiteindelijk verdwijnen en de patiënt gaat hier aan dood.

De hersenstam heeft neuronen die ons wakker houden. Het gebied waar deze neuronen zitten heet het ascending reticular activating system. Het omvat o.a. de locus coeruleus (NE) en de raphe nuclei (serotonine). Ook zijn er ACh bevattende cellen die wakkerheid induceren. Deze neuronen stimuleren de cotex en onderdrukken het ritmisch vuren van de thalamus. Bij het in slaap vallen gaan al deze neuronen minder hard vuren. Aan het begin van de non-REM slaap ontstaan spindles in de EEG, synchrone vuringen van de thalamus naar de cortex.

VLPA is een gebied dat ook slaap promoot door de gebieden die wakkerheid promoten te inhiberen. Deze gebieden inhiberen VLPA ook weer, waardoor er een flip-flop ontstaat. Bij motivatie om wakker te blijven wordt hypocretin – orexin geproduceerd in de hypothalamus. Hierdoor blijft de flip-flop aan.

Tijdens de REM slaap worden de locus coeruleus en de raphe nuclei super inactief, maar gaan de ACh neuronen in de hersenstam juist harder vuren. Deze lijken de REM slaap te induceren. In de REM slaap zijn vooral de extrastriate cortex areas en het limbisch systeem actief (deze laatste veroorzaakt emoties in slaap). Mensen die hun dromen gaan uitvoeren hebben een probleem in de

spierverlamming bij de REM slaap. De gebieden in de hersenstam die de verlamming veroorzaken (Subcoerulear nucleus) zijn stuk.

Sleep-promoting factors:- Muramyl: gemaakt door bacteriën. Het stimuleert koorts, activatie van het

immuunsysteem en slaap.- Interleukin-1: gemaakt in de ganglia in de hersenen. Het stimuleert het

immuunsysteem en slaap.- Adenosine: Veroorzaakt slaap door de ACh, NE en serotonine neuronen in

de hersenstam te onderdrukken en VLPA te activeren. Adenosine zelf is te onderdrukken met cafeïne.

- Melatonin: gemaakt in de pijnappelklier en heeft de functie om je in slaap te laten vallen en te zorgen dat je blijft slapen.

0,5% van de genexpressie is anders bij slaap in vergelijking met wakker zijn. Bij wakker zijn is meer expressie van immediate erly genes, die de expressie van andere genen beïnvloeden, en genen van de mitochondria, die voor energieaanvoer zorgen.

Circadiane ritmes: ritmes die 1 dag duren.

Er bestaan biologische klokken die een ritme hebben die vanuit het organisme zelf geregeld wordt. Zeitgebers, factoren van buitenaf zoals licht en temperatuur, stellen de biologische klok bij. Zonder zeitgebers is het ritme niet 24 uur, maar meer of minder. Bij mensen is het meer, waardoor je free-running krijgt wanneer er geen zeitgebers aanwezig zijn. Je staat elke keer later op. Het temperatuur-ritme lijkt hier los van te staan en gaat op een gegeven moment desynchroniseren met het waak-slaap ritme.

De biologische klok bij zoogdieren zijn de suprachiasmatische nuclei (SCN). Ze krijgen input van speciale ganglioncellen in de retina die het fotopigment melanopsine produceren via de retinohypothalamic tract. De SCN projecteren op verschillende hersendelen met GABAerge neuronen.

De SCN communiceren via actiepotentialen, maar deze actiepotentialen zijn niet nodig om de klok te laten lopen. Hierbij zijn clock genes betrokken. Een clock gene maakt mRNA waar eiwitten van gemaakt worden. Deze eiwitten remmen de aanmaak van het mRNA, waardoor er minder eiwitten gevormd worden en de rem op het clock gene weer weg valt. Dit gaat zo steeds door en duurt ongeveer 24 uur.

Of een dier dag- of nachtactief is, hangt niet af van de SCN! Dag- en nachtactieve dieren hebben namelijk dezelfde SCN patronen.

Tussen de 2 LGN’s zit de intergeniculate leaflet (IGL). Hij projecteert op de SCN en beïnvloed het ritme. De IGL kijkt alleen niet naar licht, maar naar andere zeitgebers als geluid, temperatuurschommelingen, gedragsveranderingen en vooral voedselbeschikbaarheid.

Hoofdstuk 15 Chemische controle over het brein gaat via 4 systemen. (allemaal met G eiwit gekoppelde receptors)

NE systeem:Centrale nuclei: Locus coereleus in de ponsProjecteert naar: Vrijwel alle hersendelenFunctie: Verhoogd de responsiveness van de hersenen bij nieuwe dingen en versnelt daardoor information processing. Overig: inspuiten van NE verhoogt de voedselopname, vooral van koolhydraten.

Serotonine systeem:Centrale nuclei: De 9 raphe nuclei in de hersenstamProjecteert naar: De meeste caudale projecteren naar het ruggenmerg en de rest projecteert naar bijna alle hersendelen.Functie: De caudale nuclei moduleren pijn-gerelateerde signalen en de rest is betrokken bij de controle over de slaap-waak cyclus, verschillende stadia van slaap, en stemming en emoties. Ze verhogen ook de responsiveness van de hersenen bij nieuwe dingen.Overig: Bij eiwitrijke voeding is het tryptofaan en dus ook het serotonine niveau in de hersenen laag. Bij koolhydraatrijke voeding zijn deze niveaus juist hoog. Een tekort aan serotonine leidt dus tot depressie en zin in suiker. Medicijnen die serotonine reuptake verminderen (SSRIs), werken dus tegen obesitas en tegen depressie.

Dopamine systeem:Centrale nuclei: substantia nigra en ventrale tegmental areaProjecteert naar: sn naar het striatum en vta naar de prefronale cortex en het limbisch systeem.Functie: sn: reguleren de initiation van vrijwillige bewegingen. vta: beloningssysteem.Overig: als de sn niet werkt, onstaat de ziekte van Parkinson. Dit kan ook zijn omdat het platgelegd is met reserpine. Een medicijn kan zijn om dopamine in de hersenen in te spuiten, maar er kan ook gebruik gemaakt worden van de precursor L-dopa of deep brain stimulation. Dopamine wordt al afgegeven bij een conditioned stimulus voor iets lekkers. Niet meer op het moment dat het lekkers daadwerkelijk gegeven wordt, maar als je het niet geeft, ontstaat er nog minder neuronale activatie dan normaal.

Acetylcholine systeem:Centrale nuclei: medial septal nuclei, basal nucleus of meynert, pontomesencephalotegmental complexProjecteert naar: msn naar de hippocampus, bnom naar de neocortex en pc naar de pons en de middenhersenenFunctie: msn innerveert de hippocampus (leren en geheugen), bnom innerveert de neocotex en pc verhoogt de responsiveness van de sensory relay nucleiOverig: bij Alzheimer gaan deze neuronen als eerste stuk. Daarom gaat leren en geheugen ook achteruit.

LSD: serotonine mimici het vervangt serotonine en gaat op de serotoninereceptoren zitten, waardoor de raphe nuclei minder actief worden. Er ontstaan hallucinaties.

Cocaïne en amfetamine: Blokkeren de re-uptake van NE en dopamine, waardoor het beloningssysteem geactiveerd blijft en de alertheid hoger is. Ook blijft het sympathische systeem geactiveerd. Amfetamine kan ook de aanmaak van dopamine stimuleren.

Hoofdstuk 3 Ion kanalen bestaan meestal uit 4 tot 6 subunits.Ion pumps hebben 2 ATP per keer nodig om te kunnen pompen.

Beweging van ionen gaat via diffusie langs de concentratie gradiënt en via elektrische aantrekkingskracht op de positieve of negatieve ionen.

Membraanpotentiaal: -65 millivoltRatio in-out van de atomen van neuronen bij het rustpotentiaal.K+: 1:20Na+: 10:1Ca2+: 10000:1Cl-: 11,5:1

Als aan de ene kant van een membraan meer positieve en negatieve ionen zijn dan aan de andere kant, en er komt een kanaal voor positieve lading in het membraan, zullen er een paar positieve ionen de cel uitgaan, totdat de cel zo negatief is, dat de ionen terug gaan. Je krijgt een evenwicht dat negatief is binnen de cel. Het ladingverschil zit dicht tegen het membraan aan.

Beroerte: geen energie leidt tot niet werkende ionenpompen, waardoor het rustpotentiaal niet gehandhaafd kan blijven.

Hoofdstuk 4

Bij een actiepotentiaal is de overshoot +40 mV en de undershoot -80 mVRising phase: natriumkanalen gaan open en natrium influx als de threshold (-40 mV) bereikt wordt. Er vindt er een actiepotentiaal plaats. Bij sterkere stimulatie zullen de actiepotentialen elkaar sneller opvolgen. Na een actiepotentiaal is een refractory period van 1 msec. Deze periode wordt langer naarmate je ouder wordt. Hierdoor kunnen oudere mensen moeilijker leren.

Falling phase: Kalium efflux.

Natrium en kalium kanalen hebben ‘pore loops’ die ervoor zorgen dat alleen natrium of alleen kalium door het kanaal past. De ionen zijn omgeven door

watermoleculen, die nodig zijn om door de pore loops te komen. Natriumkanalen hebben 4 subunits. Activatie van 1 kanaal leidt nog niet tot een actiepotentiaal. Er zijn honderden Na-kanalen tegelijk nodig.

Local anesthesia (lokale verdovingsmiddelen) voorkomen actiepotentialen door aan de voltage gated sodium channels te binden. Ze moeten hiervoor vanuit het neuron het kanaal in, dus actieve neuronen (waarvan de kanalen vaker open staan) worden sneller verdoofd. Ook worden kleine axonen sneller verdoofd omdat er bij blokkering van een paar kanalen al geen actiepotentiaal meer kan ontstaan. Voorbeelden van lokale anesthesia zijn cocaine en lidocaine. Ze binden aan de S6 alpha helix van het kanaal.

Hoofdstuk 5

Er zijn elektrische synapsen waarbij elektrische stroompjes van neuron op neuron doorgegeven worden en chemische synapsen die met neurotransmitters werken.

Elektrische synapsen hebben gap junctions, gemaakt van connexin eiwitten, tussen 2 neuronen waar ionen doorheen kunnen. (Zichtbaar te maken met de vriesets methode) Hierdoor ontstaat in de naastgelegen neuronen een postsynaptic potential (PSP) als de presynaps een actiepotentiaal ontvangt. Chemische synapsen: presynaps: axon, postsynaps: dendriet of cellichaam.Ze bevatten synaptic vesicles en de grotere secretory granules vol eiwitten. Bij de active zone van de presynaps zijn veel eiwitten in de membraan aanwezig.

Synapsen in het CNS: Gray’s type I synapses: het membraan in de postsynaps is dikker. Deze synapsen zijn exciterend.Gray’s type II synapses: het membraan van de presynaps en de postsynaps zijn even dik. Deze synapsen zijn inhiberend.

De neuromusculaire junction:Tussen axonen van motorneuronen in het ruggenmerg en skeletspieren.Hele grote synapsen.De motor-endplate region van de postsynaps is gevouwen en heeft heel veel receptoren in deze vouwtjes zitten. Daardoor is een neuromusculaire junction heel effectief en betrouwbaar.

Neurotransmitters zijn aminozuren, amines (beiden in synaptic vesicles) of peptides. (in secretory granules). In de hersenen is de neurotransmitter meestal Glu, GABA, Gly of Ach. Amine neurotransmitters worden gemaakt uit een precursor en worden net als aminozuren door transport eiwitten in vesicles gestopt. Peptide neurotransmitters worden afgesplitst van grotere eiwitten in het Golgi apparaat en splitsen af van het Golgi apparaat. Dit zijn de secretory granules.Bij een actiepotentiaal openen de voltage gated calcium kanalen in de presynaps en stroomt er calcium de presynaps in. Calcium activeert calcium-calmoduline

kinase, die synapsine fosforyleert. Hierdoor komen de vesicles los van het cytoskelet. Vervolgens versmelten de vesicles met het membraan (de v-snares op de vesicles binden met de t-snares op het membraan) en laten ze hun neurotransmitters los (exocytose). Het membraan wordt later hergebruikt voor nieuwe vesicles (endocytose). Hierbij worden stukjes membraan gecoat met clathrine en afgeknepen. De coating valt er later weer af. Bij perioden van lange stimulatie worden reserve vesicles losgemaakt van het cytoskelet en worden deze ook gebruikt. Exocytose van peptide neurotransmitters gaat veel langzamer.

Botox breekt V snares af, waardoor de synapsen niet meer werken. Dit geeft verlamming van de gezichtsspieren.

In de postsynaps: transmitter gated ion channels en G-protein coupled receptors.- Transmitter gated ion channels : Binding van een neurotransmitter opent

het kanaal, waardoor hij ionen door kan laten. EPSP (excitatory post-synaptic potential): kanalen laten positieve ionen door (Na+ en K+) waardoor depolaristatie van het membraan plaatsvind. Ach en Glu kanalen veroorzaken EPSP’s.IPSP (inhibitory post-synaptic potential): kanalen laten Cl- door, waardoor hyperpolarisatie van het membraan plaatsvindt. Gly en GABA kanalen veroorzaken IPSP’s.

- G-protein coupled receptors: langzamer en langduriger. Een neurotransmitter bindt aan een receptor. Deze activeert een G-eiwit, die vervolgens een effector eiwit activeert. (bijv. Een ionenkanaal of een ezym dat iets maakt dat ionenkanalen reguleert) Er zijn G-protein coupled receptors die de werking van transmitter gated ion channels reguleren: modulation. Bijv: NE bindt op een beta-recpetor en activeert een G eiwit dat adenylyl cyclase acitveert. Deze zet ATP om in cAMP, wat protein kinase stimuleert om een K+ kanaal te fosforyleren. Let op! Als NE bindt aan een α2 receptor, wordt een inhiberend G-eiwit geactiveert, dat adenylyl cyclase juist remt.

Autoreceptors zitten in de presynaps en zijn G-eiwit gekoppeld. Activatie leidt tot het stoppen van de exocytose.

Het verwijderen van neurotransmitters uit de synaptische spleet gaat via diffusie, reuptake, afbraak door glia cellen en afbraak door enzymen in de synaptische spleet, bijv. AChE, en gedeeltelijke heropname.

Receptor antagonisten inhiberen de werking van de neurotransmitter. Bijv. curare, dat bindt aan Ach receptoren in de neuromusculaire junction waardoor de spieren niet meer aangespannen kunnen worden. Receptor agonisten mimiceren de werking van de neurotransmitter, bijvoorbeeld nicotine bij Ach receptoren.

Hoofdstuk 16

De hypothalamus speelt een belangrijke rol in homeostase. Hij reageert op 2 manieren op bijvoorbeeld een temperatuurverandering:

1) humorale respons: het stimuleren of inhiberen van de hormoonafgifte in de hypofyse.

2) visceromotor response: het bijstellen van de balans tussen de sympathicus en de parasympathicus.

3) Somatic motor respons: het in gang zetten van een somatische motor gedragsrespons, motivated behavior.

We eten om onze energievoorraad bij te vullen en te zorgen dat we net zo veel energie binnen krijgen als dat we kwijtraken. Energie is opgeslagen in de spieren als glycogen en als triglyceride in het vetweefsel. Aanmaak hiervan is anabolisme, afbraak is katabolisme.

Als je voor een bepaalde periode te veel of te weinig eet, ga je vervolgens compenseren. Tijdens het vasten zijn je metabolic rate, hartslag en lichaamstemperatuur verlaagd. Er is een bepaald setpoint voor lichaamsgewicht. Eigenlijk is dit meer een boven- en een ondergrens.

Het vetweefsel geeft leptine af wanneer je genoeg gegeten hebt, wat de hypothalamus stimuleert en daardoor eetlust vermindert. Muizen die geen leptine aan kunnen maken, worden dus obese (ob/ob muizen). Het inspuiten van leptine of parabiose met een normale rat verhelpt dit. Muizen met een fout in de leptinerecpetor, worden ook obese. Ze maken wel heel veel leptine aan, waardoor een parabiotische partner afvalt. Ook een lesie in de VMH en overfeeding zorgen voor obesitas. De parabiotische partner zal dan ook afvallen.

Mensen met obesitas hebben vaak geen problemen met hun lepinegenen, maar zijn ongevoelig geworden voor leptine. Ze hebben meestal hogere leptineniveaus dan niet-obese mensen.

Mensen met een defect POMC gen krijgen rood haar, hyperphagia en obesitas. Het molecuul melanocortine splitst dan niet goed op, waardoor het MC4 deel, dat een receptor is, kapot is. Leptineinjecties in de hersenen verhogen het POMC niveau. Het blokkeren van de MC4 receptor met SHU zorgt voor obesitas.

Lateral hypothalamic syndrome: een lesie in de laterale hypotalamus (LHA, eetcentrum, (L van lekker, dus gaan eten)) leidt tot anorexiaVentromedial hypothalamic syndrome: een lesie in de ventromediale hypothalamus (VMH, verzadigingscentrum, (V van vies, dus stoppen met eten)) leidt tot obesitas.

Als leptine verhoogd is, activeert het cellen van de arcuate nucleus van de hypothalamus die alfaMSH en CART gebruikt als neurotransmitters. Dit leidt tot activatie van de paraventricular nucleus die zorgt voor verhoogde afgifte van TSH en ACTH, wat de metabolische snelheid verhoogd. (humoral respons). Ook wordt het ANS meer sympathisch, wat ook leidt tot beter metabolisme (visceromotor respons). Verder ga je minder eten doordat de arcuate nucleus de

laterale hypothalamus inhibeert. (somatic motor response). Inspuiten van alfaMSH en CART verlagen net als leptine de eetlust.

Als leptine verlaagd is, activeert dit de arcuate nucleus, maar dan de cellen die NPY en AgRP als neurotransmitters gebruiken. Dit leidt tot precies de tegenovergestelde effecten als bij verhoogde leptine niveaus.

Dus: Leptine verhoogd: minder eten en meer metabolisme.Leptine verlaagd: meer eten en minder metabolisme.

Leptine en CCK versterken elkaar in het verzadigend effect. Bij heel lekker voedsel kun je verzadigingssignalen van leptine en CCK negeren.

3 fasen van eten:1) Cephalic phase: het zien en ruiken van eten maakt je watertanden en

verhoogt je parasympatische activiteit.2) Gastric phase: deze reacties worden veel sterker als je gaat kauwen en

slikken.3) Substrate phase: je maag raakt vol en het eten komt in je darmen, waar

voedingsstoffen uit je eten opgenomen worden.

Ghrelin is aanwezig in een lege maag. Het veroorzaakt honger door de NPY en AgRP neuronen te activeren.

Verzadigingssignalen:- Gastric distension: de mechanoreceptoren rekken uit als de maag vol zit

en geven via de nervus vagus een signaal aan de nucleus of the solitary tract in de medulla. Daardoor ontstaat verzadiging.

- Cholecystokinin: CCK zorgt voor verzadiging op dezelfde manier als gastric distenstion. Het wordt vooral aangemaakt als reactie op vet eten in de darmen. CCK verkleint de maaltijdgrootte, maar verhoogt de maaltijdfrequentie.

- Insuline: Insuline wordt door bèta cellen van de pancreas afgegeven wanneer bloedglucoselevels stijgen. In de substrate phase stijgt het insuline niveau het meest. Insuline geeft verzadigingssignalen net als leptine, namelijk direct bij de arcuate en de ventromedial nuclei in de hypothalamus.

Bij eten is er een verschil tussen ‘liking’ en ‘wanting’. Wanting wordt gereguleerd door dopamine. Als dopamineaxonen kapot gemaakt zijn, genieten dieren van het eten als ze het eten, maar doen ze geen moeite om het te pakken te krijgen.

Heroine: werkt op het opiaten systeem. Het werkt vooral in de ventral tegmental area en het stimuleert de afgifte van dopamine.Nicotine: werkt op het cholinerge systeem. Het werkt vooral in de ventral tegmental area en het stimuleert de afgifte van dopamine.

Cocaine: werkt op het dopaminerge en het noradrenerge systeem. Het zorgt ervoor daar dopamine langer blijft werken op de receptoren in de presynaps in de nucleus accumbens. Deze drugs zijn verslavend, want het ‘wanting’ neemt steeds meer toe en de gevoeligheid voor dopamine neemt steeds meer af.

De serotonine spiegel van het bloed stijgt als je koolhydraten eet. Hierdoor gaat je honger weg en wordt je gelukkig van het eten. Het verhogen van de serotonineafgifte is dus een effectieve behandelmethode voor mensen met obesitas of mensen met bulimia nervosa (depressie + vreetbuien en daarna overgeven).

Drinken wordt getriggerd door een afname in bloedvolume (volumetric thirst) of een toename in de concentratie opgeloste stoffen in het bloed (osmometric thirst).

Volumetric thirst: 1) verhoogt angiotensine II afgifte door de nieren, wat het subfornical organ (SFO) in de thelancephalon activeert. (als er te veel angII geproduceerd wordt, kan die geremd worden met captopril) Dit stimuleert de afgifte van vasopressine in de median preoptic nucleus (MPN). 2) mechanoreceptoren in het hart en de grote arterien geven een signaal dat via de nervus vagus naar de nucleus of the solitary tract en daarna door naar de hypothalamus. 3) de sympathicus wordt geactiveerd waardoor de aderen contraheren. 4) het dier wordt gemotiveerd om water te zoeken en krijgt zout honger.Osmometric thirst: Als de osmotische waarde van het bloed te hoog is, gaat water de cellen uit. De OVLT in de laterale hypothalamus merkt dit op en gaat vuren. Hij geeft signalen aan de MPN om vasopressine af te geven en stimuleert de laterale hypthalamic area wat leidt tot motivatie om water te drinken.

Hoofdstuk 17

Steroïden worden gemaakt van cholesterol. Mannen hebben meer androgens en vrouwen hebben meer estrogens. Steroïden zijn vet oplosbaar en kunnen dus door celmembranen heen. Ze kunnen dus direct invloed uitoefenen op genexpressie.

Testosteron is het mannelijke steroïde. Het wordt vooral in de testes aangemaakt en het schommelt de hele dag. Oestradiol en progesteron zijn de vrouwelijke steroiden en ze worden uitgescheiden door de eileiders. De spiegels schommelen in een 28 dagen durend vast patroon.

In de hypothalamus: afgifte GnRH. Dit stimuleert de afgifte van de gonadotropins (Gn’s) LH en FSH in de anterior pituitary gland. Melatonine inhibeert de afgifte van LH en FSH, maar licht inhibeert melatonine. De retina is verbonden met de hypothalamus en die is weer verbonden met de pijnappelklier, die melatonine maakt. Zo kan de afgifte van de gonadotorpins per seizoen veranderen.

Mannen:- LH: stimuleert de testes om testosteron te maken- FSH: zorgt voor maturatie van de spermacellen (samen met testosteron)

Vrouwen: - LH: stimuleert de secretie van oestrogenen door de ovaria en veroorzaakt

luteïnisatie.- FSH: stimuleert de secretie van oestrogenen door de ovaria en zorgt voor

de groei van follikels in de ovaria

De menstruatiecyclus:De pituary gland maakt FSH, wat de follikels stimuleert tot de aanmaak van estradiol. Estradiol activeert vervolgens weer de pituary gland die, ook door input van de hypothalamus, LH gaat produceren. Hierdoor vindt de ovulatie plaats. Na de ovulatie maakt het overgebleven corpus luteum estradiol en progesterone.

De penis en de clitoris bevatten heel veel mechanoreceptoren die signalen afgeven aan het ruggenmerg, waardoor een ruggenmergreflex ontstaat. Bij opwinding wordt het parasympatische systeem door het ruggenmergreflex actief. ACh, VIP en NO gaan naar de geslachtsorganen en verwijden de smooth muscle cells van de aders. Op het moment van een orgasme, wordt het sympathische systeem actief bij zowel mannen als vrouwen.

Polygyny: 1 man, meerdere vrouwen.Polyandry: 1 vrouw, meerdere mannen.Monogamy: 1 man, 1 vrouw.

Oxytocine in de hersenen bij vrouwen en vasopressine in de hersenen bij mannen leidt tot het interesse hebben in een ander. Hierdoor kan een paar lang bij elkaar blijven. Ook verzorgen ze hun pups beter.

Seksuele dimorfismen in het CNS:Bij mensen zijn er nauwelijks structurele verschillen, alleen hebben mannen meer BC spieren die de penis aansturen en die bij vrouwen de vaginaspieren aansturen.

Bij ratten hebben mannen een 5 tot 8 keer grotere SDN in de hypothalamus. De menselijke equivalent lijken de INAH te zijn.

Mannen hebben op hun Y chromosoom een gen (het SRY gen) dat een factor (TDF) maakt die ze testes geeft en dus een man maken. Androgenen veranderen gen expressie en hormoonafgifte, maar niet de masculinisatie van het zenuwstelsel. Dat doet oestrogeen, gemaakt uit testosteron. Vrouwen produceren dan nog geen oestrogeen. Oestrogeen zorgt ook voor de ontwikkeling van het CNS

Omdat de ontwikkeling van seksuele kenmerken via hormonen gaat, kan er van alles misgaan. Mannen die ongevoelig zijn voor androgenen ontwikkelen zich tot

onvruchtbare vrouw en vrouwen met hyperactieve adrenal glands (produceren testosteron) ontwikkelen zich half mannelijk.

Lordosis: een vrouwtje buigt haar rug als ze wordt aangeraakt bij haar flanken, zodat een mannetje haar makkelijker kan bevruchten. Dit word veroorzaakt door progesteron. Progesteron zorgt er ook samen met prolactine voor dat een vrouwtje een nest gaat bouwen.

Het VNO in de neus neemt feromonen waar. Er is directe input naar het limbisch systeem, dat betrokken is bij seksueel gedrag.

Oestrogeen stimuleert de aanmaak van spines op de neuronen van de hippocampus door de inhibitory neuronen in de hippocampus te remmen en maakt nieuwe excitatory NMDA neuronen aan. Hierdoor kun je beter leren, wat handig is al een vrouwtje bijvoorbeeld op zoek moet gaan naar een mannetje. Oestrogeen heeft ook een beschermende rol voor neuronen, bijvoorbeeld bij Alzheimer en multiple sclerosis.

Testosteron stimuleert de voedselinname, terwijl oestrogeen deze remt. Leptine remt de voedselinname, maar zorgt er wel voor dat vrouwtjes eerder jongen krijgen. Als je te weinig vet en dus te weinig leptine hebt, kun je voortplantingsproblemen krijgen. Leptine stimuleert ook seksueel gedrag, terwijl NPY alleen eetgedrag stimuleert. Aanwezigheid van een vrouwtje verlaagd de voedselinname bij mannetjes.

Hoofdstuk 6

Er zijn 2 manieren om te onderzoeken of een neurotransmitter kandidaat gelokaliseerd is / gemaakt wordt in een neuron.

1) Immunocytochemistry: een neurotransmitter kandidaat en het enzym dat hem maakt worden in de bloedbaan ingespoten. Een dier vormt hier antilichamen tegen die geïsoleerd en gemarkeerd kunnen worden. Dit wordt vervolgens in de hersenen ingespoten om te kijken of de neurotransmitter en zijn aanmaakenzym zich in de neuronen bevinden.

2) In situ hybridization: Er worden complementaire radioactieve stukjes RNA gemaakt (probe’s) voor het mRNA dat het peptide maakt dat neurotransmitter kandidaat is. Dit wordt in de hersenen ingespoten en de probe’s kunnen binden. Er worden dunne plakjes gemaakt van de hersenen die op een stukje film worden gelegd om de radioactiviteit zichtbaar te maken (autoradiography)

Om te controleren of de kandidaat neurotransmitter ook echt door de axonen afgegeven wordt bij stimulatie wordt een levend plakje hersenweefsel in een kalium-bad gelegd. Alleen als hieraan ook Ca2+ toegevoegd wordt, moet de transmitter in de vloeistof afgegeven worden.

Om te controleren of de kandidaat neurotransmitter voor het effect van een neurotransmitter zorgt, wordt een kleine hoeveelheid opgelost en met een mircopipette vlak bij de postsynaps gespoten (microionophoresis). Als er in de postsynaptische cel een actiepotentiaal wordt gemeten en er aan de vorige 2 eisen ook is voldaan, is het een neurotransmitter.

ACH: nicotine receptoren (antagonist curare) en muscarine receptoren (antagonist atropine, bijvoorbeeld als geneesmiddel bij gifgassen)Glu: AMPA receptoren, NMDA receptoren en kainate (Ca2+ instroom ipv. kalium en natrium)NE: α recpetoren en β receptorenGABA: GABAA receptoren en GABAB receptroen(Deze zijn allemaal ontdekt door neuropharmacological analysis.)

Bij ligand-binding methods worden de receptoren onderzocht zonder dat de neurotransmitter bekend is. Er is alleen een ligand bekend, bijvoorbeeld opiaten. Door deze radioactief te maken en toe te dienen aan plakjes hersenweefsel, kan precies gezien worden waar de receptors zitten voor welke opiaten ligand zijn.

Met molecular analysis zijn de precieze subunits van receptoren ontdekt.

Co-transmitters: 2 verschillende neurotransmitters die tegelijk worden afgegeven bij stimulatie van het neuron.

Cholinerge neuronen:ChAT maakt ACh van acetyl CoA en choine. Een ACh transporter transporteert de neurotransmitter de vesicles in. In de synaptische spleet breekt AChE ACh af tot choline en acetic acid (remming hiervan: medicijn alzheimer). Choline wordt weer opgenomen in de presynaps. Het aantal cholinerge neuronen is sterk gecorreleerd met geheugenkwaliteit.

Catecholaminergische neuronen:De catecholaminerge neurotransmitters zijn DA, NE en E. Tyrosine wordt door TH omgezet in L-dopa. L-dopa wordt door dopa decarboxylase omgezet in DA. Deze stappen vinden in alle typen catecholaminergische neuronen plaats. NE neuronen hebben DBH, dat DA omzet in NE. Het zit in de synaptische vesicles. E neuronen hebben PNMT, dat NE omzet in E. Het zit in het cytosol, dus NE moet eerst weer de vesicles uit. Cateholaminen worden na afgifte in hun geheel weer opgenomen in de presynaps en eventueel vernietigd door MAO.

Serotonerge neuronen:Serotonine wordt gemaakt van typtofaan. Trptofaan wordt door het enzym tryptofaan hydroxylase omgezet in 5-HTP. 5-HTP wordt vervolgens door het enzym 5-HTP omgezet in 5-HT, oftewel serotonine. Serotonine wordt na afgifte weer opgenomen in de presynaps en eventueel vernietigd door MAO.

Amino acidergische neuronen:Glu en Gly worden gemaakt van o.a. glucose. Ze worden door een transporter de vesicles in gestopt. GABA wordt gemaakt van Glu door het enzym GAD. Het effect

van GABA in de synaptische spleet wordt beëindigd door opname in de presynaps en opname in de gliacellen, die GABA metaboliseren met het enzym GABA transaminase.

Receptors hebben alfa-helices die door het membraan steken. Meestal hebben ze 4 of 5 subunits.

Glutamaat-gated channels heb je in 2 typen: AMPA en NMDA. AMPA is permeabel voor natrium (in) en kalium (uit) en veroorzaak depolarisatie. Dit geld ook voor NMDA, maar NMDA is ook permeabel voor calcium en de ioneninflux door het kanaal is voltage afhankelijk. Dit is omdat NMDA receptoren geblokkeerd worden door magnesium bij de rustpotentiaal. Als naastliggende AMPA receptoren de cel beginnen te depolariseren, begint Mg2+ pas weg te gaan.

GABA-gated channels en glycine-gated channels laten Cl- door en zorgen voor hyperpolarisatie. Er kunnen benzodiazepines (verhoogt de frequentie van het openen van het kanaal) en barbitrates (verlengt de tijd dat een kanaal open blijft) binden op andere bindingsplaatsen van de GABA receptor. Ook kan ethanol aan bepaalde GABA receptoren in de hersenen binden.

G-eiwit gekoppelde receptoren werken anders. Een ligand bindt aan de receptor. Als een G-eiwit, dat GDP gebonden heeft aan zijn subunit, deze receptor αtegenkomt, wordt GDP door GTP vervangen en splitsen de subunit en de α βγsubunit om beiden effector eiwitten te activeren. De subunit vervangt GTP αvanzelf weer in GDP en bindt weer met de subunit.βγEr zijn 2 pathways die leiden tot actie.Shortcut pathway: bijv. Muscarinereceptoren. De subunit opent een βγkaliumkanaal door eraan te binden.Second messenger cascades: Er wordt een enzym geactiveerd (of geinhibeerd) dat een cascade van reacties op gang brengt. Bijv: een neurotransmitter bindt en de geactiveerde subunit activeert PLC. PLC zet PIPα 2 om in DAG, dat PKC activeert, en IP3, dat in het smooth ER ervoor zorgt dat Ca2+ het cytoplasma in gaat. Dit activeert weer het enzym CaMK, dat betrokken is bij geheugen.Alle acitvatie gebeurt door fosforylatie. Protein phosphatase defosforyleert alles weer als de reactie moet stoppen.

De reden van al die stappen is dat het leidt tot een cascade van geactiveerde mechanismen. Elke stap worden er meerdere dingen geactiveerd door 1 ding.

Een protein kinase is afhankelijk van Ca2+, maar een protein phosphatase niet. Bij een protein kinase die wordt geactiveerd door cAMP vallen er inactieve subunits van het kinase af waardoor cAMP kan binden en het geactiveerd kan worden.Die subunits activeren weer CREB. Dit is nodig voor het opslaan van dingen in het lange termijn geheugen.

Bij leren wordt protein kinase C (PKC) geactiveerd in de hippocampus. De efficiëntie van de synapsen wordt erdoor versterkt.

Hoofdstuk 12

Tast

Mechanoreceptoren in de huid:- Pacinian corpuscle: diep in de dermis, heel groot. Groot perceptive veld.

Rapidly adapting. Reageren op hoge frequenties (+/- 300 Hz)- Ruffinini’s endings: diep in de dermis, redelijk groot. Groot perceptive

veld. Slowly adapting. Reageren op hele lage frequenties (<50 Hz)- Meissner’s copuscles: klein, boven in de dermis, in ribbeltjes van de huid.

Bijvoorbeeld in de ribbeltjes op je vingertoppen. Klein perceptive veld. Rapidly adapting. Reageren op lage frequenties (+/- 50 Hz)

- Merkel’s disks: heel klein, in de epidermis. Combinatie van een nerve ending en een epitheelcel. De epitheelcel lijkt vooral de recptor te zijn. Klein perceptive veld. Slowly adapting. Reageren op hele lage frequenties (<50 Hz)

- Mechanoreceptors om de follikels: rondom de follikel. Vrije zenuwuiteinden. Kunnnen rapidly of slowly adapting zijn.

De pacinan corpusle bestaat uit allemaal lagen met in het midden een vrij zenuwuiteinde. Als de lagen worden ingedrukt of terugveren, ontstaat er een actiepotentiaal.

2 punten die uit elkaar liggen zijn te onderscheiden als ze verschillende mechanoreceptoren activeren. Deze liggen het dichtst bij elkaar in de vingertoppen. Wat ze heel gevoelig maakt (bijv. voor braille).

Afferente axonen projecteren op de dorsal root ganglion cellen. Ze komen voor in verschillende typen: Aα, Aβ, Aδ en C. A α is heel dik, gemyelineerd, super snel en geeft signalen door van proprioceptors in de spieren. A β is iets dunner, gemyelineerd, iets minder snel en geeft signalen door van de mechanoreceptoren van de huid.A δ is redelijk dun, gemyelineerd, nog iets minder snel en geeft signalen door van pijn en temperatuur. C is dun, ongemyelineerd en langzaam. Hij geeft ook signalen van pijn en temperatuur door.

Het ruggenmerg heeft 30 zenuwen en is opgedeeld in 4 delen:Cervical (C 1-8): achterhoofd, nek en armenThoracic (T 1-12): binnen-armen, borst en buikLumbar (L 1-5): heupen en de voorkant van de benenSacral: (S 1-5): geslachtsorgaan, billen en de achterkant van de benen

Herpes zoster infectie van een sensorische, dorsale wortel leidt tot gordelroos of waterpokken ter hoogte van de infectie.

Als er 1 dorsale ganglion doorgesneden wordt, heeft het bijbehorende gebied niet meteen geen gevoel meer, omdat naastgelegen gebied dit gebied overlappen.

De A axonen die informatie van aanraking doorgeven, splitsen in het βruggenmerg in 2 takken. 1 gaat naar de dorsale horn, waar hij synapst op een second-order sensory neuron. De ander gaat via de dorsale columns naar de dorsal column nuclei in de medulla. Hier gaat de informatie van de linkerkant van het lichaam richting de rechter hemisfeer. De axonen gaan van de dorsal column nuclei naar de VP nucleus in de thalamus en van hier uit naar de primaire somato-sensorische cortex (S1). Hier wordt je je bewust van de aanraking. Dit heet het dorsal column-medial lemniscal pathway, oftewel de spino-corticale baan.

Somatische sensatie van het gezicht gaat vooral via de trigeminal nerves. Deze projecteert ook op de VP nucleus in de thalamus die weer projecteert op de primaire somato-sensorische cortex.

Area 1, 2 en 3 vormen de primaire somato-sensorische cortex. De axonen vanuit de VP nucleus projecteren hier op laag IV van de cortex, die ook op de andere lagen projecteert.

De primaire somato-sensorische cortex is verbonden met de pariëtale associatiecortex (area 5 en 7) om stimuli te interpreteren. Schade aan de posterior parietal areas kan o.a. leiden tot agnosia, de inability op voorwerpen te herkennen terwijl de gevoelsfuncties normaal zijn. Het kan ook leiden tot neglect syndrome, waarbij 1 kant van de wereld genegeerd wordt, zowel visueel als mentaal.

Pijn

Nociceptors registreren nociception. Dit ervaar je als pijn, maar pijn is iets subjectiefs. Nociceptors worden geactiveerd door opening van ionenkanalen, wat een actiepotentiaal veroorzaakt. Dit kan door o.a. uitrekking van de zenuwuiteinden, extreme hitte of kou, kaliumionen, H+ van bijv. melkzuur, ATP, histamine en proteases die bradykinin maken. Veel nociceptors reageren op een heleboel van deze dingen, maar er zijn er ook die gespecialiseerd zijn. In principe openen al deze dingen Na+ kanalen. Er zijn hele kleine C fiber nociceptors die op histamine reageren met de perceptie van jeuk.

Pijnprikkels in bijvoorbeeld de huid activeren het enzym cyclo-oxygenase, dat prostaglandines maakt. Prostaglandines versterken de pijnprikkels. COX remmers als aspirine remmen cyclo-ocygenase.

Hyperalgesia: pijn in beschadigde weefsels. Als de weefsels hier omheen ook gevoeliger zijn, heet dat secondary hyperalgesia. Het ontstaat doordat beschadiging leidt tot meer bradykinin-vorming, wat nociceptors depolariseert, doordat prostaglandins worden gevormd bij beschadiging van lipidemembranen, wat nociceptors gevoeliger maakt, en doordat nociceptors substance P afgeven met andere branches van hun axonen. Hierdoor wordt omliggend weefsel gevoeliger en het stimuleert vasodilatatie (zwelling) en histamineaanmaak in mast cells. Ook worden de A axonen tijdelijk gevoelig voor pijn.β

Pijn bestaat uit een pijnsteek (A fibers) en dan een langer aanhoudende δzeurende pijn. (C fibers). De fibers hebben hun cellichamen in de dorsale roots. Ze gaan op en neer in het ruggenmerg in een gebied genaamd ‘zone van Lissauer’ en vervolgens projecteren ze op de substantia gelatinosa, de bovenkant van de dorsale horn. (Zowel de signalen van pijn aan de huid al pijn in de ingewanden komen hier binnen, waardoor ze met elkaar verward kunnen worden.) Deze axonen gaan vervolgens in een keer door naar de VP nuclei in de thalamus en dan door naar de primary somatosensory cortex. Pijn van de linker kant van het lichaam wordt geprojecteerd in de rechter hersenhelft, maar het signaal wisselt al van kant direct nadat dat de axonen het ruggenmerg in gaan, dus niet pas in de medulla. Dit hele systeem heet het spinothalamic pathway.

Als een pijnprikkel tegelijk met een mechanoreceptor geactiveerd wordt, kan dit pijn juist verzachten. Dit komt doordat beiden projecteren op een projection neuron, maar ook op een interneuron dat de projection interneuron inhibeert. De pijnprikkel inhibeert dit inhiberende neuron, waardoor hij minder inhiberend is.

Pijn kun je onderdrukken, bijvoorbeeld een soldaat die zijn been verliest en toch doorgaat met vechten. Dit komt door activatie van PAG, die de raphe nuclei acitveert, waardoor ze serotonine afgeven. Dit onderdrukt de activiteit van de nociceptive neuronen.

Hoofdstuk 13

Het buigen van de spier (flexor) is een actieve beweging en het strekken (extensor) is een passieve beweging. Alfa motorneuronen komen vanuit de ventrale hoorns van het ruggenmerg.

Om te kijken welke spieren door welke neuronen aangestuurd worden, kan HRP in de spier ingespoten worden. Door retrograad transport, kleuren de neuronen uiteindelijk.

Spierspoeltjes: bevinden zich in de spier en gaan vuren als de spier passief word gestrekt. Ze geven aan in welke stand de spieren staan.Golgi peesorgaantjes: bevinden zich in de aanhechtpezen van de spieren. Ze gaan vuren wanneer spieren actief worden aangespannen. Ze registreren de spierspanning.

Myotatische reflex: belangrijk bij het handhaven van de spiercontracie bij bijvoorbeeld staan. Omgekeerde myotatische reflex: beschermt tegen overbelasting door actieve spiercontractie.Flexor reflexen: zijn een veiligheidsreflex. Ze zorgen bijvoorbeeld dat je je been terugtrekt als je in iets scherps gaat staan.

Hoofdstuk 14

Strategie: in de association area’s in de neocortex en in de basale ganglia.Tactiek: in de motor cortex en het cerebellumExecutie: in de hersenstam en het ruggenmerg.

Axonen van motorneuronen gaan via 2 groepen pathways naar beneden door het ruggenmerg

- lateral pathways: betrokken bij vrijwillige beweging, onder directe controle van de cortex

- ventromedial pathways: betrokken bij het reguleren van postuur, spieren van de lichaamsas, beweging coördinatie en temperatuur, onder controle van de hersenstam.

De laterale pathways:De eerste route is de corticospinale tract. Axonen gaan vanuit de neocortex door de pons naar de medulla. In de medulla vormen ze de pyramidal tract (driehoekige vorm). De pyramidal tracts van de 2 hemisferen kruisen bij de overgang van de medulla in het ruggemerg. Hier vormen ze de laterale corticospinale tract die uitmondt in het laterale ruggenmerg in de dorsale regio van de ventrale horns. Er is ook een 2e route: Axonen van de rubrospinale tract beginnen in de red nucleus in de pons en voegen samen met de axonen van de corticospinale tract in het laterale ruggenmerg.

Als beide routes doorgesneden worden, kan een dier geen gecombineerde bewegingen meer maken. Alles moet 1 voor 1 gebeuren. De houding blijft wel normaal. Als allleen de corticospinale tract doorgesneden wordt, treedt er gedeeltelijk herstel op.

De ventromediale pathways: (beginnen in de hersnenstam, niet de cortex)- Vestibulospinal tracts: helpt het lichaam stabiel te houden. Het

evenwichtsorgaan projecteert op de vestibular nucleus. Vanuit de vestibular nucleus in de medulla gaan axonen naar het ruggenmerg waar ze de schouder-, rug- en beenspieren aansturen.

- Tectospinal tract: zelfde functies als de vestibulospinal tracts. De retina projecteert op de superior colliculus in de midhersenen, die axonen heeft naar het ruggenmerg.

- Pontine reticulospinal tract: helpt bij het hebben van een staande positie, ondanks de zwaartekracht. Axonen gaan vanuit een reticular nucleus in de pons naar het ruggenmerg

- Medullary reticulospinal tract: helpt te voorkomen dat anti-zwaartekracht spieren onder reflex controle staan. Axonen gaan vanuit een andere reticular nucleus in de medulla naar het ruggenmerg.

Area 4 (pre-motor cortex) en 6 (premotor area (PMA) en supplementary motor area (SMA)) vormen de motor cortex.

In principe kan elk orgaan de bewegingen uitvoeren, maar het ene orgaan is meer getraind dan het andere.

Een beeld van hoe je houding is wordt geprojecteerd op de posterior parietal cortex. Op area 5 projecteren de primaire somatosensory corticale areas 1, 2 en 3 en op area 7 projecteert de visuele cortex. De parietale cortex is verbonden met de prefrontale cortex en samen zorgen ze voor besluit neming en het bedenken van consequenties. Ze zorgen ervoor dat je bedenkt wat voor beweging je wil maken en hoe je dat gaat doen. Er gaan axonen vanuit deze gebieden naar area 6, die axonen heeft in de corticospinale tract.

Area 6 bereidt dus voor op een beweging. De neuronen van deze area gaan 1 seconde voor de uitvoering van een beweging vuren en stoppen als de beweging uitgevoerd wordt.

De meeste input van area 6 van de cortex komt van de VL nucleus in de thalamus. De input van deze nucleus komt van de basale ganglia. (deze krijgen input van de cortex, het is dus een kringloop)

De basale ganglia bestaan uit de caudate nucleus, het putamen (samen het striatum, ontvangt input van de cortex), de globus pallidus (bron van de output naar de thalamus), de subthalamis nucleus en de substantia nigra.

De motor loop: de frontale cortex activeert het putamen. Deze inhibeert de globus pallidus, die de VL inhibeert. De VL acitveert de SMA. Inhibitie op inhibitie zorgt voor activatie, dus activatie van de frontale cortex leidt tot activatie van de SMA. De substantia nigra activeert ook het putamen en de subthalamus activeert de globulus pallidus.

Parkinson’s disease: De substantia nigra activeert de globus pallidus minder goed, waardoor er meer inhibitie is op de VL in de thalamus. Er is een verhoogde spiertonus en rigiditeit, die leidt tot een zachte stem, voorovergebogen houding en een maskergelaat. Er ontstaat moeite met (snel) bewegen, tremor en verhoogde spierspanning. Ook zijn de ventrikels vergroot. L-dopa is een medicijn. L-dopa gaat wel vrij lastig door de bloed-hersen barrière, dus het transport hiervan geeft bijwerkingen. Parkinson is een hypertoon syndroom.

Huntington’s disease: O.a. het putamen en de globus pallidus degeneren (GABA-neuronen), waardoor een minder inhibitie is op de VL in de thalamus. Ook zijn de ventrikels sterk vergroot. Patienten krijgen chorea, retrocollis (spasmen in de nek en rug), ballismen, hemiballismen, dementie en persoonlijkheidverandering (door degeneratie van de cortex.) Huntington is een hypotoon syndroom.

Ballism: degeneratie van de subthalamische kern leidt tot minder inhibitie van de VL. Dit leidt tot grote, agressieve bewegingen. Hemiballismen zijn ballismen die verder weg zijn van de lichaams-as.

Distonie: verstoring in de spierspanning van antagonistische spiergroepen die leidt tot onwillekeurige bewegingen. Een oplossing is botox injecties, maar botox werkt maar voor 2 tot 4 maanden, omdat er nieuwe zenuweinden groeien vanuit de geblokkeerde neuronen. Deep brain stimulation in de globus pallidus is ook een optie.

De PMA (area 4) stuurt bewegingen aan. De motorneuronen worden geactiveerd in de pyramidecellen in laag V van de cortex. Deze cellen ontvangen input van area 6, 1, 2 en 3 van de cortex en de VL in de thalamus. De neuronen die vanuit laag V projecteren gaan naar het ruggenmerg, maar ook naar de hersenstam voor sensorymotor processing.

Bij bewegingen worden grote delen van de motor cortex geactiveerd. Alle cellen hebben een richting die ze willen dat een arm bijvoorbeeld op gaat. Alles bij elkaar opgeteld, ontstaat er een vector. Deze kant beweegt de arm op. Hoe groter de geactiveerde groep neuronen, hoe preciezer de beweging. Ook maakt het dan minder uit als er een paar neuronen kapot gaan.

Beschadiging in je supplementaire motorische cortex zorgen ervoor dat je niet in staat bent om 2 verschillende dingen te doen met je handen die 1 gezamenlijk doel hebben.

Het cerebellum heeft 3 lobben:1) laterale lob (cerebro-cerebellum) zorgt voor het bepalen van de goede

volgorde van motoriek. Input van de association en limbische cortex via de pons en output aan de premotor cortex via de thalamus.

2) Intermediaire lob (spino-cerebellum) zorgt ook voor de goede uitvoering van de motoriek. Input van de spieren via het ruggenmerg en output aan de red nucleus.

3) Flocculus-nodulus (vestibulo-cerebellum) zorgt voor evenwicht en spieren van de lichaamsas. Input van het vestibular organ en output aan de axiale motor neuronen via de vestibular nuclei.

In het cerebellum zitten purkinje cellen, die informatie ontvangen van mosvezels en klimvezels. De granulaire cel geeft ook synaptische input. Iedere purkinje cel ontvangt input van meer dan 100.000 granulaire neuronen en van 1 klimvezel die ontspringt in de inferior olive.

Het cerebellum coördineert bewegingen en zet ze in de goede volgorde. Als er een lesie is in het cerebellum, heb je ataxia. Je kan dan bijvoorbeeld niet met je vinger je neus aanraken. Het cerebellum vergelijkt wat je wil doen met wat je hebt geleerd en bepaalt of het handig is om dit te doen. Met je cerebellum leer je nieuwe bewegingen en maak je deze steeds vloeiender. De vermis van het cerebellum projecteert in de ventromedial spinal pathways (controleren de axiale musculatuur) en de hemisferen projecteren in de laterale pathways (controleren limb movements).

Axonen van laag V piramidaal cellen in de sensorimotor cortex projecteren op de pontine nuclei, die weer projecteert op het cerebellum. Het cerebellum projecteert weer op de VL in de thalamus en deze projeteert op de motorcortex. Het is dus weer een kringloop.

De vestibulo-oculaire reflex: als je je beweegt, blijven je ogen op 1 punt gericht. Als je dit traint wordt het reflex steeds beter, tenzij de klimvezel beschadigd is.

Spino-cerebellaire ataxie (SCA): de afbraak van het spino-cerebellaire systeem, waardoor o.a. tast en proprioceptie achteruit gaan. Er is sterke afbraak van de kleine hersenen te zien. Omdat de informatie over de contractietoestand van het lichaam ook aangetast is, is geen afstemming van spiercontractie meer mogelijk. Ook het ruggenmerg degenereert heel erg. De degeneratie van de pons leidt ertoe dat er geen correctie meer is op de volgorde van bewegingen.

Tremor: een voortdurende schudbeweging van een of meerdere lichaamsdelen.

Stoornissen in de kringloop cortex – basale ganglia – VL (thalamus) – cortex heten extrapyramidale bewegingsstoornissen.

Gastcollege dierproeven:

Dierproeven: proeven met gewervelde dieren waarbij het dier ongerief ervaart.

Dierproeven tijdens het vak: Voedselopname, omdat de ratten een injectie kregen. Oestruscyclus omdat er een öse bij de ratten ingebracht moest worden.

Intrinsieke waarde: de waarde van het dier of de soort voor het dier of de soort. Dus niet de waarde van het dier voor de mens.

De gradaties van ongerief:

1 = gering (bijv. eenmalige injectie) (OE en VO)2 = gering/matig (bijv. anesthesie)3 = matig (bijv. canulatie)4 = matig/ernstig5 = ernstig6 = zeer ernstig (komt bijna nooit voor)

Een onderzoeker mag proefdieren gebruiken als hij zijn master heeft en een cursus proefdierkunde heeft gedaan. Hij is dan een artikel 9 functionaris. Hij moet eerst een aanvraag doen bij de DierExperimenten Commisie (DEC) waarin hij aangeeft hoeveel dieren hij nodig heeft, welke soort, welke experimenten hij gaat doen, zijn vraagstelling, enzovoort. (Wod artikel 10). Deze commissie is samengesteld volgens Wod artikel 18. De DEC doet een ethische toetsing waarin ze kijken naar: belang proef vs. ongerief, mogelijke alternatieven, en de 3 V’s; vervanging, vermindering en verfijning. De DEC keurt het vervolgens al dan niet goed en de onderzoeker gaat aan de slag.

Herziening in deze wet: - DEC gaat op projectniveau toetsen ipv. experiment niveau- De instantie voor dierenwelzijn (IvD) gaat het projectvoorstel vooraf

beoordelen, gaat het toetsen op experiment niveau en begeleid het experiment, o.a. met artikel 12 functionarissen: dierverzorgers en operatie-uitvoerders)

- Er komen 3 niveaus van ongerief in plaats van 6