Samenvatting
Biologische grondslagen:
Cognitie
Jamie Ward – The student’s guide to cognitive
neuroscience
Kelsey Wolfs
Open Universiteit - 2022
,INHOUD
Deel 1 - Het brein ................................................................................................................................... 2
1. Het brein ontleed – H2 ............................................................................................. 2
2. Het brein in ontwikkeling – H6 + PDF ......................................................................10
3. Het brein in beeld – H3 + H4 ...................................................................................26
Deel 2 – Cognitieve functies .............................................................................................................. 38
4. Horen – H8 ................................................................................................................38
5. Aandacht – H9.........................................................................................................50
6. Actie – H10 ...............................................................................................................59
7. Geheugen – H11 .....................................................................................................70
8. Executieve functies – H15 .......................................................................................80
9. Emoties – H16 + PDF .................................................................................................89
1
,DEEL 1 - HET BREIN
1. HET BREIN ONTLEED – H2
STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN NEURONEN
Alle neuronen hebben dezelfde structuur en bestaan uit 3 elementen; een cellichaam,
dendrieten en een axon. Neuronen ontvangen informatie van andere neuronen en nemen
een beslissing over deze informatie (door hun eigen activiteit te veranderen) die vervolgens
kan worden doorgegeven aan andere neuronen. Dendrieten maken communicatie met
andere neuronen mogelijk, het axon daarentegen stuurt informatie naar andere neuronen.
▌Neuron: Een type cel dat het zenuwstelsel vormt en onder andere de cognitieve
functie ondersteunt.
▌Cellichaam of soma: Deel van het neuron dat de kern en andere organellen bevat.
▌Celkern of nucleus: Bevat de genetische code.
▌Dendrieten: Vertakkende structuren die informatie van andere neuronen dragen.
▌Axon: Een vertakkende structuur die informatie naar andere neuronen transporteert
en een actiepotentiaal doorgeeft. (Elke neuron heeft slechts 1 axon)
Het uiteinde van een axon vlakt uit in een schijfvormige structuur. Het is hier dat chemische
signalen communicatie tussen neuronen mogelijk maken via een kleine opening die een
synaps wordt genoemd. De twee neuronen die de synaps vormen, worden presynaptisch en
postsynaptisch genoemd, en weerspiegelen de richting van de informatiestroom. Wanneer
een presynaptisch neuron actief is, wordt een elektrische stroom (actiepotentiaal) door de
lengte van het axon voortgeplant. Wanneer het actiepotentiaal het axon-uiteinde bereikt,
komen chemicaliën vrij in de synaptische spleet. Deze chemicaliën worden neurotransmitters
genoemd. Neurotransmitters binden aan receptoren op de dendrieten of het cellichaam
van het postsynaptische neuron en creëren een synaptisch potentieel. De passieve
overdracht van een signaal in een neuron vind plaats in het cellichaam en dendriet.
2
, ▌Synaps: De kleine opening tussen neuronen waarin neurotransmitters worden
vrijgegeven, waardoor signalering tussen neuronen mogelijk wordt.
▌Actiepotentiaal: Een plotselinge verandering in de elektrische eigenschappen van
het neuronmembraan in een axon, die de basis vormt van hoe neuronen informatie
coderen
▌Neurotransmitters: Chemische signalen die door één neuron worden afgegeven en
de eigenschappen van andere neuronen beïnvloeden
ELEKTRISCHE SIGNALERING EN ACTIEPOTENTIAAL
Elk neuron is omgeven door een celmembraan dat fungeert als een barrière voor de
doorgang van bepaalde chemicaliën. Binnen het membraan fungeren bepaalde
eiwitmoleculen als poortwachters. De chemicaliën bestaan onder andere uit geladen
natrium- en kaliumionen (Na+ en K+). De balans tussen deze ionen aan de binnen- en
buitenkant van het membraan is zodanig dat er normaal gesproken een rustpotentiaal van -
70mV over het membraan is. Spanningsafhankelijke ionenkanalen zijn van bijzonder belang
bij het genereren van een actiepotentiaal. Ze worden alleen in axonen gevonden, daarom is
alleen het axon in staat om actiepotentialen te produceren. De volgorde van
gebeurtenissen is als volgt:
1. Als een passieve stroom van voldoende sterkte door het axonmembraan stroomt,
begint dit de spanningsafhankelijke Na+ kanalen te openen
2. Wanneer het kanaal wordt geopend, kan Na+ de cel binnendringen en wordt de
negatieve potentiaal die normaal aan de binnenkant wordt aangetroffen,
verminderd (depolarisatie). Bij ongeveer -50mV wordt het celmembraan volledig
permeabel en keert de lading aan de binnenkant van de cel even om.
3. De negatieve potentiaal van de cel wordt hersteld via de uitgaande stroom van K +
door spanningsafhankelijke k+ kanalen en het sluiten van de spanningsafhankelijke
Na+ kanalen
4. Er is een korte periode waarin hyperpolarisatie (de binnenkant is meer negatief dan
de rest) optreedt. Dit maakt het moeilijker voor het axon om weg te depolariseren en
voorkomt dat de actiepotentiaal achterwaarts reist
Myeline versnelt de geleiding van het actiepotentiaal. Het blokkeert de normale Na+/K+-
overdracht en dus springt het actiepotentiaal, via passieve geleiding, langs de lengte van
het axon op de punten waar de myeline afwezig is (knopen van ranvier). Vernietiging van
myeline komt voor bij mensen met multiple sclerose.
▌Myeline: Een vetachtige substantie die wordt afgezet rond het axon van sommige
neuronen die de geleiding versnelt
CHEMISCHE SIGNALERING EN DE POSTSYNAPTISCHE NEURON
Wanneer de actiepotentiaal het axonuiteinde bereikt, initieert het elektrische signaal een
reeks gebeurtenissen die leiden tot het vrijkomen van neurotransmitters in de synaptische
spleet. Eiwitreceptoren in het membraan van de postsynaptische neuronen binden aan de
neurotransmitters. Sommige neurotransmitters (GABA) hebben een remmend effect op het
postsynaptische neuron, en minder kans maken om te vuren. Dit kan worden bereikt door de
3
Biologische grondslagen:
Cognitie
Jamie Ward – The student’s guide to cognitive
neuroscience
Kelsey Wolfs
Open Universiteit - 2022
,INHOUD
Deel 1 - Het brein ................................................................................................................................... 2
1. Het brein ontleed – H2 ............................................................................................. 2
2. Het brein in ontwikkeling – H6 + PDF ......................................................................10
3. Het brein in beeld – H3 + H4 ...................................................................................26
Deel 2 – Cognitieve functies .............................................................................................................. 38
4. Horen – H8 ................................................................................................................38
5. Aandacht – H9.........................................................................................................50
6. Actie – H10 ...............................................................................................................59
7. Geheugen – H11 .....................................................................................................70
8. Executieve functies – H15 .......................................................................................80
9. Emoties – H16 + PDF .................................................................................................89
1
,DEEL 1 - HET BREIN
1. HET BREIN ONTLEED – H2
STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN NEURONEN
Alle neuronen hebben dezelfde structuur en bestaan uit 3 elementen; een cellichaam,
dendrieten en een axon. Neuronen ontvangen informatie van andere neuronen en nemen
een beslissing over deze informatie (door hun eigen activiteit te veranderen) die vervolgens
kan worden doorgegeven aan andere neuronen. Dendrieten maken communicatie met
andere neuronen mogelijk, het axon daarentegen stuurt informatie naar andere neuronen.
▌Neuron: Een type cel dat het zenuwstelsel vormt en onder andere de cognitieve
functie ondersteunt.
▌Cellichaam of soma: Deel van het neuron dat de kern en andere organellen bevat.
▌Celkern of nucleus: Bevat de genetische code.
▌Dendrieten: Vertakkende structuren die informatie van andere neuronen dragen.
▌Axon: Een vertakkende structuur die informatie naar andere neuronen transporteert
en een actiepotentiaal doorgeeft. (Elke neuron heeft slechts 1 axon)
Het uiteinde van een axon vlakt uit in een schijfvormige structuur. Het is hier dat chemische
signalen communicatie tussen neuronen mogelijk maken via een kleine opening die een
synaps wordt genoemd. De twee neuronen die de synaps vormen, worden presynaptisch en
postsynaptisch genoemd, en weerspiegelen de richting van de informatiestroom. Wanneer
een presynaptisch neuron actief is, wordt een elektrische stroom (actiepotentiaal) door de
lengte van het axon voortgeplant. Wanneer het actiepotentiaal het axon-uiteinde bereikt,
komen chemicaliën vrij in de synaptische spleet. Deze chemicaliën worden neurotransmitters
genoemd. Neurotransmitters binden aan receptoren op de dendrieten of het cellichaam
van het postsynaptische neuron en creëren een synaptisch potentieel. De passieve
overdracht van een signaal in een neuron vind plaats in het cellichaam en dendriet.
2
, ▌Synaps: De kleine opening tussen neuronen waarin neurotransmitters worden
vrijgegeven, waardoor signalering tussen neuronen mogelijk wordt.
▌Actiepotentiaal: Een plotselinge verandering in de elektrische eigenschappen van
het neuronmembraan in een axon, die de basis vormt van hoe neuronen informatie
coderen
▌Neurotransmitters: Chemische signalen die door één neuron worden afgegeven en
de eigenschappen van andere neuronen beïnvloeden
ELEKTRISCHE SIGNALERING EN ACTIEPOTENTIAAL
Elk neuron is omgeven door een celmembraan dat fungeert als een barrière voor de
doorgang van bepaalde chemicaliën. Binnen het membraan fungeren bepaalde
eiwitmoleculen als poortwachters. De chemicaliën bestaan onder andere uit geladen
natrium- en kaliumionen (Na+ en K+). De balans tussen deze ionen aan de binnen- en
buitenkant van het membraan is zodanig dat er normaal gesproken een rustpotentiaal van -
70mV over het membraan is. Spanningsafhankelijke ionenkanalen zijn van bijzonder belang
bij het genereren van een actiepotentiaal. Ze worden alleen in axonen gevonden, daarom is
alleen het axon in staat om actiepotentialen te produceren. De volgorde van
gebeurtenissen is als volgt:
1. Als een passieve stroom van voldoende sterkte door het axonmembraan stroomt,
begint dit de spanningsafhankelijke Na+ kanalen te openen
2. Wanneer het kanaal wordt geopend, kan Na+ de cel binnendringen en wordt de
negatieve potentiaal die normaal aan de binnenkant wordt aangetroffen,
verminderd (depolarisatie). Bij ongeveer -50mV wordt het celmembraan volledig
permeabel en keert de lading aan de binnenkant van de cel even om.
3. De negatieve potentiaal van de cel wordt hersteld via de uitgaande stroom van K +
door spanningsafhankelijke k+ kanalen en het sluiten van de spanningsafhankelijke
Na+ kanalen
4. Er is een korte periode waarin hyperpolarisatie (de binnenkant is meer negatief dan
de rest) optreedt. Dit maakt het moeilijker voor het axon om weg te depolariseren en
voorkomt dat de actiepotentiaal achterwaarts reist
Myeline versnelt de geleiding van het actiepotentiaal. Het blokkeert de normale Na+/K+-
overdracht en dus springt het actiepotentiaal, via passieve geleiding, langs de lengte van
het axon op de punten waar de myeline afwezig is (knopen van ranvier). Vernietiging van
myeline komt voor bij mensen met multiple sclerose.
▌Myeline: Een vetachtige substantie die wordt afgezet rond het axon van sommige
neuronen die de geleiding versnelt
CHEMISCHE SIGNALERING EN DE POSTSYNAPTISCHE NEURON
Wanneer de actiepotentiaal het axonuiteinde bereikt, initieert het elektrische signaal een
reeks gebeurtenissen die leiden tot het vrijkomen van neurotransmitters in de synaptische
spleet. Eiwitreceptoren in het membraan van de postsynaptische neuronen binden aan de
neurotransmitters. Sommige neurotransmitters (GABA) hebben een remmend effect op het
postsynaptische neuron, en minder kans maken om te vuren. Dit kan worden bereikt door de
3
