H50 SENSATIE EN BEWEGING BIJ DIEREN
§1 : SEN SO RI SC HE REC EPTO REN
Alle prikkels worden gemerkt door sensorische processen. Een sensorische receptor zet
prikkelenergie om in een verandering in membraanpotentiaal, waardoor de output van
actiepotentialen naar het centrale zenuwstelsel (CZS) wordt gereguleerd. Het verwerken
van deze informatie in het CZS resulteert in sensatie. Sensorische receptoren zijn dus de
receptoren die de stimuli opvangen, dit kunnen zowel prikkels zijn vanuit het lichaam
(bloeddruk) als prikkels van buitenaf (geur).
Wanneer er een stimulus wordt ontvangen (de prikkel waar het omgaat) en verwerkt
wordt door het zenuwstelsel, kan er een motorische reactie worden opgewekt. Een erg
eenvoudige stimulus-respons regeling is het reflexboog. Hierbij wordt er geen prikkel
naar de grote hersenen gestuurd. Het gaat mogelijk wel langs het ruggenmerg of de
hersenstam, maar gaat daarna zonder het te verwerken direct door naar een motorische
zenuwcel om direct te kunnen reageren. Motorische zenuwcellen zitten o.a. langs
skeletspieren gekoppeld waardoor ze deze kunnen aansturen om een beweging te
maken.
Om de regeling beter te begrijpen heb ik een eenvoudig
voorbeeld over de mol. De mol graaft zijn weg door de
tunnel, hierbij komt hij soms objecten tegen. De mol zal
dit object met zijn zintuigcellen onderzoeken, hierbij
gebruikt hij zijn tastzintuigen op zijn neus. Deze sturen
de prikkel/ informatie naar het brein langs de
sensorische zenuwcellen. Na de sensorische
zenuwcellen komt de prikkel aan bij schakelcellen, deze
bewegen de prikkel verder door het ruggenmerg en
door de hersenen. In de hersenen wordt het verwerkt en
vervolgens weer via de schakelcellen doorgestuurd. Nu
wisselen de schakelcellen de prikkel uit naar de
motorische zenuwcellen. Deze beweegt naar wat de
hersenen ‘gekozen’ hebben om te doen.
Wanneer er voedsel is opgemerkt zal de mol dus bijten,
maar wanneer er geen voedsel is gevonden gaat de mol
weer verder met graven.
Dit schema weergeeft heel eenvoudig de verwerking van een prikkel en de uitvoering
daarvan. Bij dit hoofdstuk wordt er voornamelijk geconcentreerd op de 4 basisfuncties die
gemeenschappelijk zijn voor sensorische paden:
1) sensorische ontvangst
2) transductie
3) transmissie
4) perceptie
Een sensorische route begint met sensorische ontvangst, hier wordt de stimulus door
gespecialiseerde zintuigcellen herkent. Elke sensorische cel is een neuron of een cel die
een neuron reguleert. Zingtuigcellen kunnen in kleine
hoeveelheden voorkomen, maar kunnen ook in grote
hoeveelheden voorkomen in bepaalde organen daarvoor
gemaakt zijn, sensorische organen genoemd. Denk hierbij
bijvoorbeeld aan de neus of aan andere organen die
bijdragen aan de zintuigen van de mens. Ondanks dat de
, sensorische zintuigcellen de prikkel herkennen, wordt het opwekken van het
effect gedaan door het openen of sluiten van ionenkanalen die zich in de
wand van de zenuwcellen bevinden. Deze wand heeft namelijk een standaard
verschil in spanning van binnen de wand en buiten de wand die de
membraanpotentiaal wordt genoemd (Hoofdstuk 49 gaat hier dieper op in).
Om de prikkels voort te bewegen laten ze het membraanpotentiaal
veranderen door de ionenkanalen open te zetten en de spanning dus
daardoor te laten veranderen. Deze verandering in membraanpotentiaal
wordt een receptorpotentiaal genoemd. De omzetting van de stimulus in een
receptorpotentiaal staat bekend als sensorische transductie. De grootte van
receptorpotentialen (verandering van membraanpotentiaal) varieert met de
sterkte van de stimulus. Bij een sterk aanwezige prikkel zal er dus ook een grotere
receptorpotentiaal zijn.
Zintuigelijke informatie (de prikkels) reizen dus door het lichaam als actiepotentialen. Een
sensorische receptor (sensorische zenuwcel) die ook een neuron is zorgt zelf voor de
actiepotentialen die zich verplaatsen langs een axon dat zich uitstrekt tot in het centrale
zenuwstelsel. Een niet-neuronale sensorische receptor (een zintuigcel) die maakt zelf
niet de actiepotentialen, maar die zorgt ervoor dat de ingekomen prikkel naar een
afferent neuron gaat die dat wel kan. Dit doet hij d.m.v. neurotransmitters (signaalstoffen
die signaaloverdracht/transmissie mogelijk maken). Ook dit deel van de biologie wordt in
H49 verder besproken en is tijdens dit hoofdstuk wat minder van belang.
Afferent houdt in dat het naar het centrale zenuwstelsel toe loopt
en efferente betekent dat het van het centrale zenuwstelsel af
loopt.
De spanningsverandering over het membraan neemt dus toe met
de intensiteit van de stimulus. Bij een sensorisch neuron als
receptor resulteert een groter receptorpotentieel in frequentere
actiepotentialen. Dat wil zeggen dat bij een sterkere prikkel er bij
dit neuron dus veel spanningsomschakelingen plaats zullen
vinden.
Bij een zintuigcel (dus geen neuron als receptor) zorgt een sterkere prikkel er meestal
voor dat de receptor meer neurotransmitters afgeeft en er dus meer en sterkere
signaaloverdracht kan plaats vinden waardoor dit resulteert in een groter
receptorpotentieel.
De laatste functie van de 4 basisfuncties van de sensorische paden is perceptie. Hier
wordt de in de hersenen binnengekomen informatie geordend, geregistreerd,
geïnterpreteerd, geselecteerd en geordend.
Doordat er specifieke sensorische receptoren bij een specifieke prikkel horen, kunnen we
deze goed onderscheiden. Deze specifieke sensorische zenuwcellen staan namelijk in
verbinding met een specifiek deel van de hersenen die daarvoor is gespecialiseerd.
Door deze ordening kunnen wij de prikkels van bijvoorbeeld licht en geur van elkaar
onderscheiden.
Misschien wel even goed om te beseffen: Waarnemingen zijn constructies die in de
hersenen worden gevormd en daarbuiten dus eigenlijk niet bestaan. Wanneer er dus een
boom valt zonder dat er een dier aanwezig is, wordt dat geluid niet waargenomen en is er
dus ook geen geluid. Wel worden er drukgolven geproduceerd in de lucht, maar deze
worden door niks waargenomen…
De transductie van een stimuli door sensorische receptoren kan twee soorten
modificaties ondergaan; versterking en aanpassing. Het versterken van een sensorisch
signaal tijdens transductie wordt amplificatie genoemd. Bij zo’n versterking zijn vaak
enzym gekatalyseerde reacties betrokken. Dit komt omdat enzymen processen
katalyseren (versnellen) en wanneer er dus een reeks van enzymreacties plaats vindt,
wordt het steeds meer versterkt.
§1 : SEN SO RI SC HE REC EPTO REN
Alle prikkels worden gemerkt door sensorische processen. Een sensorische receptor zet
prikkelenergie om in een verandering in membraanpotentiaal, waardoor de output van
actiepotentialen naar het centrale zenuwstelsel (CZS) wordt gereguleerd. Het verwerken
van deze informatie in het CZS resulteert in sensatie. Sensorische receptoren zijn dus de
receptoren die de stimuli opvangen, dit kunnen zowel prikkels zijn vanuit het lichaam
(bloeddruk) als prikkels van buitenaf (geur).
Wanneer er een stimulus wordt ontvangen (de prikkel waar het omgaat) en verwerkt
wordt door het zenuwstelsel, kan er een motorische reactie worden opgewekt. Een erg
eenvoudige stimulus-respons regeling is het reflexboog. Hierbij wordt er geen prikkel
naar de grote hersenen gestuurd. Het gaat mogelijk wel langs het ruggenmerg of de
hersenstam, maar gaat daarna zonder het te verwerken direct door naar een motorische
zenuwcel om direct te kunnen reageren. Motorische zenuwcellen zitten o.a. langs
skeletspieren gekoppeld waardoor ze deze kunnen aansturen om een beweging te
maken.
Om de regeling beter te begrijpen heb ik een eenvoudig
voorbeeld over de mol. De mol graaft zijn weg door de
tunnel, hierbij komt hij soms objecten tegen. De mol zal
dit object met zijn zintuigcellen onderzoeken, hierbij
gebruikt hij zijn tastzintuigen op zijn neus. Deze sturen
de prikkel/ informatie naar het brein langs de
sensorische zenuwcellen. Na de sensorische
zenuwcellen komt de prikkel aan bij schakelcellen, deze
bewegen de prikkel verder door het ruggenmerg en
door de hersenen. In de hersenen wordt het verwerkt en
vervolgens weer via de schakelcellen doorgestuurd. Nu
wisselen de schakelcellen de prikkel uit naar de
motorische zenuwcellen. Deze beweegt naar wat de
hersenen ‘gekozen’ hebben om te doen.
Wanneer er voedsel is opgemerkt zal de mol dus bijten,
maar wanneer er geen voedsel is gevonden gaat de mol
weer verder met graven.
Dit schema weergeeft heel eenvoudig de verwerking van een prikkel en de uitvoering
daarvan. Bij dit hoofdstuk wordt er voornamelijk geconcentreerd op de 4 basisfuncties die
gemeenschappelijk zijn voor sensorische paden:
1) sensorische ontvangst
2) transductie
3) transmissie
4) perceptie
Een sensorische route begint met sensorische ontvangst, hier wordt de stimulus door
gespecialiseerde zintuigcellen herkent. Elke sensorische cel is een neuron of een cel die
een neuron reguleert. Zingtuigcellen kunnen in kleine
hoeveelheden voorkomen, maar kunnen ook in grote
hoeveelheden voorkomen in bepaalde organen daarvoor
gemaakt zijn, sensorische organen genoemd. Denk hierbij
bijvoorbeeld aan de neus of aan andere organen die
bijdragen aan de zintuigen van de mens. Ondanks dat de
, sensorische zintuigcellen de prikkel herkennen, wordt het opwekken van het
effect gedaan door het openen of sluiten van ionenkanalen die zich in de
wand van de zenuwcellen bevinden. Deze wand heeft namelijk een standaard
verschil in spanning van binnen de wand en buiten de wand die de
membraanpotentiaal wordt genoemd (Hoofdstuk 49 gaat hier dieper op in).
Om de prikkels voort te bewegen laten ze het membraanpotentiaal
veranderen door de ionenkanalen open te zetten en de spanning dus
daardoor te laten veranderen. Deze verandering in membraanpotentiaal
wordt een receptorpotentiaal genoemd. De omzetting van de stimulus in een
receptorpotentiaal staat bekend als sensorische transductie. De grootte van
receptorpotentialen (verandering van membraanpotentiaal) varieert met de
sterkte van de stimulus. Bij een sterk aanwezige prikkel zal er dus ook een grotere
receptorpotentiaal zijn.
Zintuigelijke informatie (de prikkels) reizen dus door het lichaam als actiepotentialen. Een
sensorische receptor (sensorische zenuwcel) die ook een neuron is zorgt zelf voor de
actiepotentialen die zich verplaatsen langs een axon dat zich uitstrekt tot in het centrale
zenuwstelsel. Een niet-neuronale sensorische receptor (een zintuigcel) die maakt zelf
niet de actiepotentialen, maar die zorgt ervoor dat de ingekomen prikkel naar een
afferent neuron gaat die dat wel kan. Dit doet hij d.m.v. neurotransmitters (signaalstoffen
die signaaloverdracht/transmissie mogelijk maken). Ook dit deel van de biologie wordt in
H49 verder besproken en is tijdens dit hoofdstuk wat minder van belang.
Afferent houdt in dat het naar het centrale zenuwstelsel toe loopt
en efferente betekent dat het van het centrale zenuwstelsel af
loopt.
De spanningsverandering over het membraan neemt dus toe met
de intensiteit van de stimulus. Bij een sensorisch neuron als
receptor resulteert een groter receptorpotentieel in frequentere
actiepotentialen. Dat wil zeggen dat bij een sterkere prikkel er bij
dit neuron dus veel spanningsomschakelingen plaats zullen
vinden.
Bij een zintuigcel (dus geen neuron als receptor) zorgt een sterkere prikkel er meestal
voor dat de receptor meer neurotransmitters afgeeft en er dus meer en sterkere
signaaloverdracht kan plaats vinden waardoor dit resulteert in een groter
receptorpotentieel.
De laatste functie van de 4 basisfuncties van de sensorische paden is perceptie. Hier
wordt de in de hersenen binnengekomen informatie geordend, geregistreerd,
geïnterpreteerd, geselecteerd en geordend.
Doordat er specifieke sensorische receptoren bij een specifieke prikkel horen, kunnen we
deze goed onderscheiden. Deze specifieke sensorische zenuwcellen staan namelijk in
verbinding met een specifiek deel van de hersenen die daarvoor is gespecialiseerd.
Door deze ordening kunnen wij de prikkels van bijvoorbeeld licht en geur van elkaar
onderscheiden.
Misschien wel even goed om te beseffen: Waarnemingen zijn constructies die in de
hersenen worden gevormd en daarbuiten dus eigenlijk niet bestaan. Wanneer er dus een
boom valt zonder dat er een dier aanwezig is, wordt dat geluid niet waargenomen en is er
dus ook geen geluid. Wel worden er drukgolven geproduceerd in de lucht, maar deze
worden door niks waargenomen…
De transductie van een stimuli door sensorische receptoren kan twee soorten
modificaties ondergaan; versterking en aanpassing. Het versterken van een sensorisch
signaal tijdens transductie wordt amplificatie genoemd. Bij zo’n versterking zijn vaak
enzym gekatalyseerde reacties betrokken. Dit komt omdat enzymen processen
katalyseren (versnellen) en wanneer er dus een reeks van enzymreacties plaats vindt,
wordt het steeds meer versterkt.
