Samenvatting HO deel 3 naar aanleiding van aantekeningen in pp
Neuronal development and the brain (part 1)
Al ons gedrag, wat we doen, hoe we zijn, bewegen etc heef te maken met onze hersenen en
de ontwikkeling daarvan deze ontwikkeling is afankelijk van genetische factoren maar
wordt ook sterk beïnvloedt door omgevingsfactoren. Deze ontwikkeling gaat door tot zelfs
na je 20e levensjaar. Hersenen zijn relatef ‘kneedbaar’ (plastcity) en kunnen nog
aanpassen/ herstellen over een bepaalde tjd, dit is wel afankelijk van welke periode van
ontwikkeling.
VB; kids die waren opgesloten, de jongere konden nog vrijwel volledig herstellen, veel wat
oudere kinderen hadden blijvende problemen en schade (kritische periodes).
Je hersenen zijn niet één simpel systeem maar een samenwerking van verschillende delen
die weer verschillende functes uitvoeren/aansturen. Hersencellen bestaan uit neuronen
(zenuwcellen) en glia cellen. Communicate waardoor informate verwerkt kan worden en er
gereageerd kan worden wordt door een netwerk van deze cellen gereguleerd.
Neuron-dogma: was dat neuronen alles deden en het belangrijkst waren en andere cellen
zoals glia cellen puur ter ondersteuning waren (‘glia’=glue=lijm) nu steeds meer bekend
over meer functes
Opbouw vh brein (alles in brein -encephalon)
- Hindbrain (achter) of ‘rhombencephalon’ (rhomb = diamant): cerebellum & pons
(=metencephalon) en medulla oblongata (=myelencephalon).
- Midbrain ‘mesencephalon’: tectum & tegmentum (subst nigra)
- Forebrain ‘prosencephalon’: diencephalon & telencephalon (=cerebrum/cortex)
Plaatje pijlen = diencephalon en telencephalon
(let op ‘di’ = midden = cerebrum, ‘tel’ = eind = cortex)
(Prenatale) ontwikkeling/groei brein:
- Hersenen groeien van binnen naar buiten (cellen migreren
vanuit neurale buis naar buiten) en onder naar boven (eerst hindbrain, dan mid, dan fore).
We worden met 100 miljard neuronen geboren, deel sterf weer af, elke cel (elk neuron)
heef ongeveer 1000 synaptsche verbindingen; complexe
- Tijdens groei wordt vooral Forebrain steeds groter en die vouwt om de rest heen.
Forebrain bij mensen verder ontwikkeld dan bij andere organismen -> typerend voor
mensen.
- Prefrontale cortex is bij kinderen nog niet volledig ontwikkeld, daarom bv ‘kiekeboe’ (
objectpermanentie, zie ontwikkelingspsychologie).
- Na 2 weken ontwikkelt zich al de aanleg van het CNS; dorsaal ontwikkelt zich de neurale
buis met een vloeistof (uiteindelijk hersenvloeistof) gevulde holte. Het vooreinde groeit
verder en diferenteert tot hersenen (fore-, mid- en hindbrain), de rest wordt uiteindelijke
de spinal cord/ ruggenwervel. gehele CNS dus uit neurale buis.
,- Rond 3e/4e week ontwikkelt de primitive streak; cellen vanuit epiblast
gaan daar in die spleet migreren Notochord ontstaat (uit
mesoderm). Notochord belangrijk voor TF’s zoals shh; die reguleert
chordin en noggin en die reguleren (remmen) BMP4. -> Overal waar
BMP4 afwezig is of in mindere mate aanwezig is zal neurale weefsels
(bv buis) ontwikkelen.
Kort: Neurale buis wordt CNS (migrate cellen vanuit ventriculaire
zone), Neurale crest cellen wordt perifere zenuwstelsel (komt nog),
somieten worden wervelkolomwervels.
Ontwikkeling 3-vesicle stage 5 vesicle
stage;
Diferentate onderdelen brein
‘’Tel die messen met my’’
Van forebrein naar hindbrein wele
Wat begrippen:
- Cortex = grijze stof = neuronen (cellichamen zenuwcellen)
- Wite stof = axonen (uitlopers zenuwcellen met myeline)
- Ventricles/holtes; binnenkant neurale buis
- Sulci = kleine instulpingen in cortex
- Fissures = diepere groeve in cortex (longitudinale deelt
hersenen in 2en)
- Gyri = rims = bollen die ontstaan door sulci eromheen (plaatje)
- Cephalisate = het vormen van brein door groter en meer gyri en sulci
Stappen ontwikkeling: eerst (7wkn) vormen wel 1000 neuronen per minuut
(deling), daarom is er volume vergrotng. Dan (14 wkn) ontwikkelt
telecephalon en de verschillende onderdelen meer (2 helfen). Vervolgens (6 mdn) begint
myelinisate en cortex vouwing en ten slote ((mdn) is er een volledig gevormd brein.
Hindbrain: als kind geboren wordt is niet alles gelijk volledig ontwikkeld. Cerebellum (de
kleine hersenen) is verantwoordelijk voor coördinate van bewegingen, bij baby’s bv nog
heel ongecontroleerd. Pas rond je 10e jaar kan je gecoördineerder bewegen (bal vangen etc).
Echter hersenstam (medulla en pons) zijn belangrijk voor hartslag- bloeddrukregulate etc,
die moeten wel al volledig ontwikkeld zijn. Dit is ook belangrijk bij ‘hersendood’ -> = dat de
hersenstam beschadigd is, dit is onomkeerbaar. Iemand in coma heef vaak andere delen
juist beschadigd.
Belangrijk nog qua anatomie; telencephalon
(cortex/schors) vouwt om diencephalon heen (zie
plaatje) deze structuren ziten aan elkaar vast via
Internal Capsule en aan zichzelf vast via Corpus
Callosum. Dit zijn wite structuren (met myeline).
Thalamus = flter voor sensorische info
Hippocampus = geheugen, hypotha = homeostase etc
,- Visuele cortex (achter in brein): info van ogen komt hier
binnen -> daarna pas verwerking van wat je echt ziet.
- Temporele kwab/cortext (aan zijkant): ook wel slaapkwab,
belangrijk voor taal en geheugen. Staat in verbinding met
visuele cortex voor verdere verwerking van wat je ziet.
- Parietale kwab: belangrijk voor informate uit zintuigen
- Frontale cortex: belangrijk voor planning, cognitef gedrag, sociaal kunnen zijn, niet alles
eruit fappen wat we denken (rem) dit is het gebied wat als laatste pas volledig
ontwikkeld is.
- Neuronen: belangrijkste zenuwcellen die boodschappen overdragen. Er zijn verschillende
typen, afankelijk van welk type neurotransmiter ze afscheiden (GABA, glutamaat,
dopamine, acetylcholine etc).
- Synaps (pre- en postsynaptsche kant): het gedeelte waar verbinding wordt gemaakt tussen
2 neuronen -> gebied waar neurotransmiter overdracht is -> afankelijk van type
receptoren ook er zijn nog meer receptoren dan neurotransmiters zorgt voor een
specifiek signaal, bv remming of actvate.
- Glia cellen: Astrocyten en oligodendrocieten voor het onderhoud van neuronen en voor
communicate (let op; neuronen kunnen niet delen). Oligodendrocieten niet alleen in CNS
maar ook in perifeer -> daar heten het Schwann cells. Oligodendrocieten maken myeline
(wat om axon heen vormt voor snellere signaal transducte).
Wat info nog brein (meer feitjes)
Brein is in het begin (bij geboorte 350 gr) best wel klein (ondanks hoeveelheid neuronen), na
1 jaar is breingewicht bijna 3x zo veel (1000gr) veel groei dus na geboorte. De
schedelplaten in hoofd ziten ook los in eerste jaar en kunnen nog meegroeien voor
volumeaanpassing. Volwassen leefijd ongeveer 1200-1400 gram. Aantal neuronen in
cortex/schors 20 miljard, dus wel 60 biljoen synapsen en in
toppunt vd groei (1e periode zwangerschap) worden er wel
200.000 neuronen/minuut gemaakt.
Neuronen gaan van binnen naar buiten (zie plaatje)
Neuronen doorlopen 8 fases in hun ontwikkeling
Mitose/Proliferate (in neurale buis), Migrate (neurale buis->buiten), Diferentate,
Aggregate (samen klonten), Synaptogenese (verbinding maken), Dood (sneeuwpop), Synaps
herschikking, Myelinisate (versnelling signaaltransducte))
Mitose/Proliferate:
- Pseudogelaagde neurale
buis bevat (epitheel)cellen
die van onder naar boven
‘bewegen’ tussen de
ventriculaire zone en pial surface (wss verschillende factoren op verschillende hoogtes).
Tijdens dit bewegen doorlopen ze mitose en groeien ze tot dat ze delen (dan even geen
contact met pial surface). Symmetrische deling geef dan 2 neurale stamcellen,
asymmetrische deling geef een neuroblast en progenitor cel cel met minder
, mitosecapaciteit. Neuroblasten kunnen neuronen en gliacellen vormen (wel post-
mitotisch dus niet meer delen).
- ‘switch point’ is het punt dat de cellen alleen
nog glia óf neuron kunnen worden.
- Ectoderm wordt onder invloed van repressie
van BMP (door Chordin/Noggin) neuroecto-
derm wat de neurale buis vormt. Factoren als
shh en TGF-b zorgen voor boven en onder. Neurogenese ontstaat; factoren aanwezig =
neuronen, afwezig of remmende factor = blijf neuroblast. Vervolgens andere factoren of
iets oligodendrociet wordt of neuroblast blijf, daarna astrocyt of neuroblast en ten slote
worden de overgebleven neuroblasten ependym (= laag rondom centrale kanaal in
ruggenmerg en hersenen om ventricles).
Conclusie: factoren remmen blijf neuroblast, factoren aanwezig zorgt voor diferentate.
Migrate (let op; diferentate (3) tegelijk met migrate soms):
- Neuronen migreren/klimmen door een ‘spinnenweb’ van radicale gliacellen heen.
- Groei ‘cones’ werken als een soort handje wat rond kruipt en de omgeving af zoekt naar
bepaalde factoren die aangeven waar hij heen moet. Het axon zit erachter met microtubuli
en de groeicone bestaat uit actine bundels.
- Er zijn extrinsieke en intrinsieke factoren die de ‘fate’ van neuronen bepalen -> chemische
signalen vanaf buiten of eiwiten gemaakt door cel om signalen op te vangen je hebt
zowel signalen als receptoren nodig en hebt dan chemoatracton of repulsion)
Diferentate:
- Neuronen diferentëren tjdens het migreren of als ze aankomen en worden dan post-
mitotisch. Ze maken axonen of dendrieten en ontwikkelen het maken van
neurotransmiters.
- ‘cell fate’ wordt weer bepaald door factoren (gradiënt); in neurale buis bovenkant BMP en
onderkant shh posite van neuronen in deze buis ‘voelt’ dus die gradiënt en zorgt voor
een bepaalde elektrische geleiding.
- De diferentate is vooral belangrijk/afankelijk van/voor de neurotransmitter die het ze
gaan afscheiden of willen opvangen (receptor). elektrisch signaal in synaps, vervolgens
chemisch signaal neurotransmiter en weer vervolg door receptor.
Aggregate (samen klonten):
- Neuronen vormen georganiseerde lagen met hetzelfde type neuronen. Dit word gestuurd
door radicale gliacellen (zie migrate)
- De jongste cellen liggen steeds het meest aan de buitenkant. In eerste instante zijn de
neuronen mult-polar, vervolgens worden ze bipolair waarin ze of een axon vormen of als
richtlijn blijven werken (dit stond in pp aantekening, beetje vaag wel).
- FOUTEN: bv initatefout, slechte migrate, dunnere cortex = microcephaly, flamin mutate.
Of geen orde, alles door elkaar = lissencephaly, lis1. Of verkeerd om oud-jong, reelin. Of
dubbele cortex (geen stopsignaal), ook in subarachnoid space = Walker-Warburg syndroom/
Cobblestone cortex, DCX, Fak, POMT1.
(plaatjes in pp)
Synaptogenese (verbinding maken):
Neuronal development and the brain (part 1)
Al ons gedrag, wat we doen, hoe we zijn, bewegen etc heef te maken met onze hersenen en
de ontwikkeling daarvan deze ontwikkeling is afankelijk van genetische factoren maar
wordt ook sterk beïnvloedt door omgevingsfactoren. Deze ontwikkeling gaat door tot zelfs
na je 20e levensjaar. Hersenen zijn relatef ‘kneedbaar’ (plastcity) en kunnen nog
aanpassen/ herstellen over een bepaalde tjd, dit is wel afankelijk van welke periode van
ontwikkeling.
VB; kids die waren opgesloten, de jongere konden nog vrijwel volledig herstellen, veel wat
oudere kinderen hadden blijvende problemen en schade (kritische periodes).
Je hersenen zijn niet één simpel systeem maar een samenwerking van verschillende delen
die weer verschillende functes uitvoeren/aansturen. Hersencellen bestaan uit neuronen
(zenuwcellen) en glia cellen. Communicate waardoor informate verwerkt kan worden en er
gereageerd kan worden wordt door een netwerk van deze cellen gereguleerd.
Neuron-dogma: was dat neuronen alles deden en het belangrijkst waren en andere cellen
zoals glia cellen puur ter ondersteuning waren (‘glia’=glue=lijm) nu steeds meer bekend
over meer functes
Opbouw vh brein (alles in brein -encephalon)
- Hindbrain (achter) of ‘rhombencephalon’ (rhomb = diamant): cerebellum & pons
(=metencephalon) en medulla oblongata (=myelencephalon).
- Midbrain ‘mesencephalon’: tectum & tegmentum (subst nigra)
- Forebrain ‘prosencephalon’: diencephalon & telencephalon (=cerebrum/cortex)
Plaatje pijlen = diencephalon en telencephalon
(let op ‘di’ = midden = cerebrum, ‘tel’ = eind = cortex)
(Prenatale) ontwikkeling/groei brein:
- Hersenen groeien van binnen naar buiten (cellen migreren
vanuit neurale buis naar buiten) en onder naar boven (eerst hindbrain, dan mid, dan fore).
We worden met 100 miljard neuronen geboren, deel sterf weer af, elke cel (elk neuron)
heef ongeveer 1000 synaptsche verbindingen; complexe
- Tijdens groei wordt vooral Forebrain steeds groter en die vouwt om de rest heen.
Forebrain bij mensen verder ontwikkeld dan bij andere organismen -> typerend voor
mensen.
- Prefrontale cortex is bij kinderen nog niet volledig ontwikkeld, daarom bv ‘kiekeboe’ (
objectpermanentie, zie ontwikkelingspsychologie).
- Na 2 weken ontwikkelt zich al de aanleg van het CNS; dorsaal ontwikkelt zich de neurale
buis met een vloeistof (uiteindelijk hersenvloeistof) gevulde holte. Het vooreinde groeit
verder en diferenteert tot hersenen (fore-, mid- en hindbrain), de rest wordt uiteindelijke
de spinal cord/ ruggenwervel. gehele CNS dus uit neurale buis.
,- Rond 3e/4e week ontwikkelt de primitive streak; cellen vanuit epiblast
gaan daar in die spleet migreren Notochord ontstaat (uit
mesoderm). Notochord belangrijk voor TF’s zoals shh; die reguleert
chordin en noggin en die reguleren (remmen) BMP4. -> Overal waar
BMP4 afwezig is of in mindere mate aanwezig is zal neurale weefsels
(bv buis) ontwikkelen.
Kort: Neurale buis wordt CNS (migrate cellen vanuit ventriculaire
zone), Neurale crest cellen wordt perifere zenuwstelsel (komt nog),
somieten worden wervelkolomwervels.
Ontwikkeling 3-vesicle stage 5 vesicle
stage;
Diferentate onderdelen brein
‘’Tel die messen met my’’
Van forebrein naar hindbrein wele
Wat begrippen:
- Cortex = grijze stof = neuronen (cellichamen zenuwcellen)
- Wite stof = axonen (uitlopers zenuwcellen met myeline)
- Ventricles/holtes; binnenkant neurale buis
- Sulci = kleine instulpingen in cortex
- Fissures = diepere groeve in cortex (longitudinale deelt
hersenen in 2en)
- Gyri = rims = bollen die ontstaan door sulci eromheen (plaatje)
- Cephalisate = het vormen van brein door groter en meer gyri en sulci
Stappen ontwikkeling: eerst (7wkn) vormen wel 1000 neuronen per minuut
(deling), daarom is er volume vergrotng. Dan (14 wkn) ontwikkelt
telecephalon en de verschillende onderdelen meer (2 helfen). Vervolgens (6 mdn) begint
myelinisate en cortex vouwing en ten slote ((mdn) is er een volledig gevormd brein.
Hindbrain: als kind geboren wordt is niet alles gelijk volledig ontwikkeld. Cerebellum (de
kleine hersenen) is verantwoordelijk voor coördinate van bewegingen, bij baby’s bv nog
heel ongecontroleerd. Pas rond je 10e jaar kan je gecoördineerder bewegen (bal vangen etc).
Echter hersenstam (medulla en pons) zijn belangrijk voor hartslag- bloeddrukregulate etc,
die moeten wel al volledig ontwikkeld zijn. Dit is ook belangrijk bij ‘hersendood’ -> = dat de
hersenstam beschadigd is, dit is onomkeerbaar. Iemand in coma heef vaak andere delen
juist beschadigd.
Belangrijk nog qua anatomie; telencephalon
(cortex/schors) vouwt om diencephalon heen (zie
plaatje) deze structuren ziten aan elkaar vast via
Internal Capsule en aan zichzelf vast via Corpus
Callosum. Dit zijn wite structuren (met myeline).
Thalamus = flter voor sensorische info
Hippocampus = geheugen, hypotha = homeostase etc
,- Visuele cortex (achter in brein): info van ogen komt hier
binnen -> daarna pas verwerking van wat je echt ziet.
- Temporele kwab/cortext (aan zijkant): ook wel slaapkwab,
belangrijk voor taal en geheugen. Staat in verbinding met
visuele cortex voor verdere verwerking van wat je ziet.
- Parietale kwab: belangrijk voor informate uit zintuigen
- Frontale cortex: belangrijk voor planning, cognitef gedrag, sociaal kunnen zijn, niet alles
eruit fappen wat we denken (rem) dit is het gebied wat als laatste pas volledig
ontwikkeld is.
- Neuronen: belangrijkste zenuwcellen die boodschappen overdragen. Er zijn verschillende
typen, afankelijk van welk type neurotransmiter ze afscheiden (GABA, glutamaat,
dopamine, acetylcholine etc).
- Synaps (pre- en postsynaptsche kant): het gedeelte waar verbinding wordt gemaakt tussen
2 neuronen -> gebied waar neurotransmiter overdracht is -> afankelijk van type
receptoren ook er zijn nog meer receptoren dan neurotransmiters zorgt voor een
specifiek signaal, bv remming of actvate.
- Glia cellen: Astrocyten en oligodendrocieten voor het onderhoud van neuronen en voor
communicate (let op; neuronen kunnen niet delen). Oligodendrocieten niet alleen in CNS
maar ook in perifeer -> daar heten het Schwann cells. Oligodendrocieten maken myeline
(wat om axon heen vormt voor snellere signaal transducte).
Wat info nog brein (meer feitjes)
Brein is in het begin (bij geboorte 350 gr) best wel klein (ondanks hoeveelheid neuronen), na
1 jaar is breingewicht bijna 3x zo veel (1000gr) veel groei dus na geboorte. De
schedelplaten in hoofd ziten ook los in eerste jaar en kunnen nog meegroeien voor
volumeaanpassing. Volwassen leefijd ongeveer 1200-1400 gram. Aantal neuronen in
cortex/schors 20 miljard, dus wel 60 biljoen synapsen en in
toppunt vd groei (1e periode zwangerschap) worden er wel
200.000 neuronen/minuut gemaakt.
Neuronen gaan van binnen naar buiten (zie plaatje)
Neuronen doorlopen 8 fases in hun ontwikkeling
Mitose/Proliferate (in neurale buis), Migrate (neurale buis->buiten), Diferentate,
Aggregate (samen klonten), Synaptogenese (verbinding maken), Dood (sneeuwpop), Synaps
herschikking, Myelinisate (versnelling signaaltransducte))
Mitose/Proliferate:
- Pseudogelaagde neurale
buis bevat (epitheel)cellen
die van onder naar boven
‘bewegen’ tussen de
ventriculaire zone en pial surface (wss verschillende factoren op verschillende hoogtes).
Tijdens dit bewegen doorlopen ze mitose en groeien ze tot dat ze delen (dan even geen
contact met pial surface). Symmetrische deling geef dan 2 neurale stamcellen,
asymmetrische deling geef een neuroblast en progenitor cel cel met minder
, mitosecapaciteit. Neuroblasten kunnen neuronen en gliacellen vormen (wel post-
mitotisch dus niet meer delen).
- ‘switch point’ is het punt dat de cellen alleen
nog glia óf neuron kunnen worden.
- Ectoderm wordt onder invloed van repressie
van BMP (door Chordin/Noggin) neuroecto-
derm wat de neurale buis vormt. Factoren als
shh en TGF-b zorgen voor boven en onder. Neurogenese ontstaat; factoren aanwezig =
neuronen, afwezig of remmende factor = blijf neuroblast. Vervolgens andere factoren of
iets oligodendrociet wordt of neuroblast blijf, daarna astrocyt of neuroblast en ten slote
worden de overgebleven neuroblasten ependym (= laag rondom centrale kanaal in
ruggenmerg en hersenen om ventricles).
Conclusie: factoren remmen blijf neuroblast, factoren aanwezig zorgt voor diferentate.
Migrate (let op; diferentate (3) tegelijk met migrate soms):
- Neuronen migreren/klimmen door een ‘spinnenweb’ van radicale gliacellen heen.
- Groei ‘cones’ werken als een soort handje wat rond kruipt en de omgeving af zoekt naar
bepaalde factoren die aangeven waar hij heen moet. Het axon zit erachter met microtubuli
en de groeicone bestaat uit actine bundels.
- Er zijn extrinsieke en intrinsieke factoren die de ‘fate’ van neuronen bepalen -> chemische
signalen vanaf buiten of eiwiten gemaakt door cel om signalen op te vangen je hebt
zowel signalen als receptoren nodig en hebt dan chemoatracton of repulsion)
Diferentate:
- Neuronen diferentëren tjdens het migreren of als ze aankomen en worden dan post-
mitotisch. Ze maken axonen of dendrieten en ontwikkelen het maken van
neurotransmiters.
- ‘cell fate’ wordt weer bepaald door factoren (gradiënt); in neurale buis bovenkant BMP en
onderkant shh posite van neuronen in deze buis ‘voelt’ dus die gradiënt en zorgt voor
een bepaalde elektrische geleiding.
- De diferentate is vooral belangrijk/afankelijk van/voor de neurotransmitter die het ze
gaan afscheiden of willen opvangen (receptor). elektrisch signaal in synaps, vervolgens
chemisch signaal neurotransmiter en weer vervolg door receptor.
Aggregate (samen klonten):
- Neuronen vormen georganiseerde lagen met hetzelfde type neuronen. Dit word gestuurd
door radicale gliacellen (zie migrate)
- De jongste cellen liggen steeds het meest aan de buitenkant. In eerste instante zijn de
neuronen mult-polar, vervolgens worden ze bipolair waarin ze of een axon vormen of als
richtlijn blijven werken (dit stond in pp aantekening, beetje vaag wel).
- FOUTEN: bv initatefout, slechte migrate, dunnere cortex = microcephaly, flamin mutate.
Of geen orde, alles door elkaar = lissencephaly, lis1. Of verkeerd om oud-jong, reelin. Of
dubbele cortex (geen stopsignaal), ook in subarachnoid space = Walker-Warburg syndroom/
Cobblestone cortex, DCX, Fak, POMT1.
(plaatjes in pp)
Synaptogenese (verbinding maken):
