Onderwerpen

• Dopaminerge systeem– Dopamine– Substantia nigra– Ziekte van Parkinson

• Cholinerge systeem– Acetylcholine– Leren en geheugen– Hippocampus– Alzheimer

• Serotonerge systeem– Serotonine– Depressie

Hersensystemen

Dopaminerge systeem

• Vanuit de substantia nigra lopen axonen naar het striatum: nigrostriatale systeem. Deze hebben invloed op het maken van vrijwillige bewegingen.

• Vanuit de Ventral Tegmental Area lopen axonen naar de frontale cortex en delen van het limbische systeem: mesolimbisch dopamine systeem. Betrokken bij beloning en motivatie.

Betrokken bij motivatie en regeling van beweging

Dopamine

• Functioneert als neurotransmitter (en soms als hormoon) op verschillende plaatsen in het lichaam.

• De neurotransmitter speelt een belangrijke rol bij motivatie, regelen van beweging en het ervaren van genot, blijdschap en welzijn.

• Dopamine bevattende neuronen liggen o.a in de hypothalamus, substantia nigra en Ventral Tegmental Area.

Dopamine wordt gemaakt uit het aminozuur tyrosine:

tyrosine dopa dopamine

Wist je dat…..

Dopamine ook een rol speelt bij schizofrenie, ADHD en verslaving.

Sommige drugs, zoals cocaïne en medicatie de heropname van dopamine vertragen.

Substantia nigra

• Substantia nigra wordt ook wel ‘zwarte stof’ genoemd, naar de kleur van de neuronen.

• Bij mensen met de ziekte van Parkinson verkleurt de substantia nigra van zwart naar wit.

Ziekte van Parkinson

Bij Parkinsonpatiënten komt er geen dopamine in de structuren die betrokken zijn bij vrijwillige bewegingen; nucleus caudatus en putamen van de basale ganglia.

Degeneratie substantia nigra is te zien door ontkleuring van de zwarte stof.

Parkinson Gezond

PET scan toont verminderde dopamineactiviteit in de basale ganglia van Parkinsonpatiënten.

Gevolg van sterke degeneratie van de dopamineneuronen in de substantia nigra

Ziekte van Parkinson

• Door de afwezigheid van dopamine in de nucleus caudatus en putamen raken vrijwillige bewegingen verstoord.

• Medicatie: L-dopa wordt toegediend. Dit stimuleert de synthese van dopamine. Het effect is tijdelijk; de degeneratie in de substantia nigra stopt niet.

Karakteristieke houding Parkinsonpatiënt: voorover lopen, schuifelpas, maskergelaat, zacht praten etc. Gevolg van verhoogde spiertonus en stijfheid.

Lees meer over Parkinson in de encyclopedie!

Cholinerge systeem

Twee grote verspreidingssystemen:

• Het basal forebrain complex projecteert axonen op de hippocampus en de neocortex.Functie: nog onbekend, maar heeft invloed op het leren en geheugen.

• Het pontomesencephalo-tegmental complex projecteert axonen op de thalamus.Functie: reguleert de prikkelbaarheid van de zintuigkernen in de thalamus. Hiernaast geeft het complex Acetylcholine af.

Betrokken bij onder andere leren en geheugen

Acetylcholine

• Veelvoorkomende neurotransmitter in spieren en synapsen van het autonome zenuwstelsel.

• Betrokken bij impulsoverdracht van zenuwen naar skeletspieren. In de hersenen is Acetylcholine essentieel voor leren en geheugen.

• Cholinerge neuronen komen voor in delen van de hersenen als het striatum en de cortex.

• Er zijn 2 typen achetylcholine receptoren: nicotinerge en muscarinerge

Wist je dat…Diverse stoffen en farmaca de werking van Achetylcholine kunnen beïnvloeden?

Agonisten: bootsen de werking van ACh na, stimuleren de afgifte, of remmen de afbraak van ACh. Bekende ACh-agonisten zijn de zunuwgassen TABUN, SARIN en SOMAN. (blokkeren het autonome zenuwstelsel)

Antagonisten: remmen of gaan de werking van ACh tegen. Belangrijke stoffen zijn atropine en spierverslappers zoals curare.

Acetylcholine

.

ACh wordt gesynthetiseerd in alle motorneuronen volgens:

Choline + Acetyl CoA Acetylcholine (Ach)

Acetylcholine is werkzaam in de synapsspleet.

Het enzym Acetylcholinesterase breekt Acetylcholine weer af tot Choline.

Leren en geheugen

Leren: het verkrijgen van nieuwe informatie of kennis.Geheugen: Het vasthouden van de geleerde informatie. 

2 vormen van leren: Associatief leren: Het vormen van associaties tussen gebeurtenissen. (Practicum Active Shock Avoidance)

Ruimtelijk leren: Leren op basis van herkenningspunten. Het ruimtelijk geheugen is bijvoorbeeld nodig om de weg in een stad te leren. (Practicum Morris Water Maze)

Lees meer over

leren en geheugen

in de encyclopedie!

Verschillende niveaus van opslag:

• Coderen van informatie (encoding)• Opslag van informatie (storage) • Ophalen van informatie (retrieval) • Vergeten van informatie

Hippocampus

De hippocampus is onderdeel van het limbisch systeem. In beide hersenhelften is er één aanwezig.

Functie: De hippocampus speelt een belangrijke rol bij het opslaan van herinneringen die betrekking hebben op feiten of gebeurtenissen. (declaratief geheugen)

Ligging: aan de binnenzijde van de zogeheten slaapkwab.

Wist je dat..Hippocampus Grieks is voor “paard” en “zee monster”, zeepaard. De hersenstructuur lijkt qua vorm ook op een zeepaardje.

Leren en geheugenAcetylcholine is essentieel voor leren. Dit gaat via de muscarine receptoren (mAChRs).Met een kleuring voor mAChRs kan geleerde zichtbaar gemaakt worden.

Bij het practicum Morris water maze is het declaratief geheugen betrokken. Declaratief geheugen is afhankelijk van de hippocampus.

Hippocampus heel belangrijk: Ratten met een lesie in de hippocampus kunnen in een geheugentest niet onthouden in welke armen van een doolhof ze al zijn geweest en waar niet.

Hippocampus voor het leren van een taak

Hippocampus na het leren van een taak

Ziekte van Alzheimer

• eiwitten in de hersenen gaan klonteren en plaques vormen. Als gevolg hiervan verliezen veel neuronen hun functie en gaan dood, hierdoor krimpt het brein.

• De functie van het basal forbrain complex is nog niet precies bekend, wel is het opmerkelijk dat de cellen het eerst dood gaan bij de ziekte van Alzheimer.

• De hippocampus en de cortex worden ook door de ziekte aangetast.

boven: gezonde hersenenonder: hersenen van een Alzheimer patiënt. De buitenkant van de hersenen (hersenschors) is verschrompeld, de hersenplooien en de hersenkamers zijn vergroot.

.

Hersenziekte, waarbij de cellen in delen van de hersenen ophouden te functioneren en afsterven.

Ziekte van AlzheimerMedicatie:Asterase remmers worden toegediend zodat acetylcholine langer in de synapsspleet blijft. De degeneratie is echter onomkeerbaar. De psychische functies van de patiënt gaan steeds verder achteruit met uiteindelijk de dood tot gevolg. Er is nog te weinig over deze aandoening bekend om medicijnen te ontwikkelen

De kans om deze ziekte te ontwikkelen neemt toe naarmate men ouder wordt.

• eerste fase in de ontwikkeling van de ziekte: korte termijn geheugen neemt af, desoriëntatie (hippocampus).

• Degeneratie hersenschors: inzicht gaat achteruit, emotionele uitbarstingen komen voor en taal wordt aangetast. Tevens gedragsveranderingen.

• Laatste fase: De mogelijkheid om gezichten te herkennen en te communiceren is totaal verloren gegaan.

Ziekte van Alzheimer

In hersenen van een Alzheimerpatiënt stapelen beta-amyloïd eiwitten zich op en vormen onoplosbare plaques tussen de neuronen. Deze blokkeren de overdracht van zenuwprikkels.

Het eiwit TAU zorgt dat microtubilli in de neuronen recht en parallel naast elkaar lopen. Bij alzheimerpatienten laat TAU los van de microtubilli. Plaques en Tangles ontstaan. Informatie kan niet meer normaal door de axonen. Dit zorgt voor de symptomen van alzheimer

Neurofibrillaire tangles zijn onoplosbare kluwen vezels van het tau-eiwit in de piramide cellen van het neuron. Tangles ontstaan als het eiwit van structuur verandert en microtubilli uiteen vallen. Signaaloverdracht wordt verhinderd en de cellen sterven af.

Serotonerge systeem

• Serotoninebevattende neuronen liggen geclusterd in de negen Raphe nuclei. Elke kern projecteert op een ander gedeelte van de hersenen. De RN zijn het meest actief gedurende de lichtperiode als men actief is.

• De RN en de Locus coeruleus zijn deel van een systeem dat betrokken is bij het activeren van de voorhersenen.

Betrokken bij slaap/waak ritme, emoties en eetlust.

Serotonine

• neurotransmitter die betrokken is bij stemming, slaap, emotie, seksuele activiteit en eetlust.

• De cellichamen van de serotonerge neuronen liggen in en/of vlakbij de raphe nuclei en medulla oblongata

• Verlaagde serotonine niveaus hebben vaak een depressie (of agressief gedrag) tot gevolg.

• Tryptofaan gebrek kan leiden tot serotonine gebrek.

Wist je dat..Onze belangrijkste bron van tryptofaan is voedsel: granen, melkproducten en vlees.

Serotonine wordt gemaakt uit het aminozuur tryptofaan:

Tryptofaan 5-hydroxytryptofaan serotonine (5-HT)

Depressie

• stemmingstoornis waarbij een zwaar negatieve stemming en gebrek aan levenslust kenmerkend zijn. Voor veel depressies is een directe oorzaak aan te wijzen, maar dit geldt niet voor alle vormen. Het kan zijn dat er een neurologische oorzaak aan ten grondslag ligt.

• Er zijn veel verschillende 5-HT receptoren waardoor compleet beeld van de werking nog niet helder is. Ook de zoektocht naar een effectief medicijn is daardoor moeilijk. Geneesmiddelen die de heropname van serotonine remmen nemen een belangrijke plaats in bij de behandeling van mentale stoornissen als een depressie

Medicatie: serotonine agonisten, antagonisten, reuptake blokkers. Hier vallen onder: antidepressiva, migraine medicijnen en eetlustremmers.

Reuptake blokkers: Zorgen ervoor dat de heropname van serotonine uit de synaptische spleet geremd wordt, waardoor de activiteit van serotonine verlengd wordt. Voorbeelden van deze antidepressiva zijn paroxetine (Seroxat®) en fluoxetine (Prozac®). De oudere anti-depressiva zijn óf heropnameremmers van zowel serotonine als noradrenaline.