Thema 3: Sensitieve periodes en
Hyperactiviteit
Neuroanatomie en -fysiologie van sensitieve periodes en hyperactiviteit
De carnegie stages zijn een internationaal erkend classificatiesysteem dat de ontwikkeling van
het embryo beschrijft in een reeks van 23 opeenvolgende stadia, gebaseerd op morfologische
kenmerken (de vorm en structuur van het embryo), en niet op leeftijd of grootte. Aan de hand van
de carnegie stages kunnen verschillende zoogdieren naast elkaar worden gelegd en met elkaar
worden vergeleken.
Mensen bereiken stadia 23 na ongeveer 60 dagen. Bij ratten en muizen eindigt stadia 23
na ongeveer 18 dagen. Muizen hebben vanaf de conceptie ongeveer drie weken nodig om
voldragen te worden (E21 = embryonale dag 21). Ratten hebben één dag extra nodig,
namelijk E22.
Knaagdieren worden dus erg prematuur geboren. Ze lopen erg snel door de 23 stadia
heen. Dit is de reden dat er vaak naar knaagdieren gekeken wordt als het gaat om
embryonale ontwikkeling en ontwikkeling van de hersenen.
Figuur 1 Ontwikkeling van het humane brein.
Pagina 1 van 22
,Aan de linkerzijde staat de laterale ventrikel. In deze ventrikel zit in geel een groot stuk
klierweefsel. Dit is de plexus choroïdeus. In de plexus zitten voedingsstoffen die nodig zijn voor
neurogenese. De plexus maakt ook het cerebrospinaal vocht aan (hersenvloeistof). De plexus
choroïdeus zit ook in het derde en vierde ventrikel. Om de laterale ventrikel ligt het corticale
neuro-epitheel. Vanuit dit laagje epitheel vindt de neurogenese plaats. Om het corticale neuro-
epitheel heen ligt de corticale plaat, in deze plaat organiseren de nieuwgevormde neuronen zicht
tot verschillende corticale lagen.
Figuur 2 Corticale ontwikkeling van een humaan embryo. V: ventriculaire zone, PP: preplate, IZ: intermediaire
zone, MZ: migratie zone, CP: cortiale plaat, SP: subplate en SV: subventriculaire zone.
In figuur 2 is de ontwikkeling van de cortex te zien in een humaan embryo. In week vier (W4) is
alleen de ventriculaire zone te zien. Dit is dus de kant van het ventrikel en het bestaat uit corticaal
neuro-epitheel, deze epitheelcellen differentiëren tot (apicale en basale) radiale gliacellen.
Deze gliacellen vormen verbindingen met de apicale zijde en vormen zo geleidingsstructuren. De
gliacellen blijven delen en de nieuwgevormde gliacellen komen “bovenop” aan de apicale zijde
te liggen.
Vanaf W7 heb je ook migrerende piramidale neuronen (zie figuur 3) die er bovenop komen,
waardoor de cortexlagen dikker worden. Hierdoor wordt vanaf W7 de preplate gevormd. Hierna
splitst de preplate zich tot de subplate en de corticale plaat. Vanuit de corticale plaat begint de
inside-out organisatie van nieuwe neuronen en cortexlagen. De CP verdikt en hier vormen zich
de verschillende corticale lagen (I t/m VI).
De onderste donkerbruine laag (grijze stof genoemd – in figuur 3) is L6 (laag VI). Deze wordt het
eerste geboren. Laag V is jonger etc. dit is de inside-out organisatie van de cortexlagen.
Uitzondering hierop is laag I, dit is niet de jongste laag, maar samen met laag VI de oudste.
Pagina 2 van 22
, Figuur 3 Ontwikkeling van de cortex.
Laag I is de bovenste laag en bevindt zich net onder de pia mater. Het is de migratiezone. Het
bevat relatief weinig neuronen, maar heeft vooral uitlopers van gliacellen. Daarnaast zitten er
interneuronen in. Er zitten geen piramidaalcellen in laag I.
Hoe zijn ze erachter gekomen dat laag VI het jongste is? Er is onderzoek gedaan met
bromodeoxyuridine (BrDU). Dit is in een ventrikel gespoten, de neuronen die het dichtstbij zaten
hebben dit opgenomen en zo kon gekeken worden in welke laag deze terechtkwamen. Des te later
de BrDU ingespoten werd, des te hoger de gelabelde neuronen teruggevonden werden. Dus
vroege injectie is laag VI, late injectie is laag II.
In figuur 4 is te zien dat er sprake is van een asynchrone ontwikkeling van de verschillende
onderdelen van de cerebrale cortex. In de figuur is te zien dat de anterieure cyngulate als eerste
volledig ontwikkeld is, daarna de orbifrontale cortex, dan de dorsolaterale prefrontale cortex
en ten slot de primaire visuele cortex. De ontwikkeling van de verschillende cortexgebieden
begint in principe op hetzelfde moment, maar de ontwikkeling loopt in verschillende snelheden.
De bulbus olfactorius ligt aan de onderzijde van de frontaalkwab, boven het neusschot en dak
van de neusholte. Er zitten reukreceptoren in die zorgen voor de reukzin. In de bulbus olfactorius
vindt constante neurogenese plaats, ook postnataal. Als je verkouden bent sterven de neuronen
af en daarna groeien ze weer aan. In knaagdieren is hij heel groot, in mensen veel kleiner.
Sensorische informatie komt binnen in sensoren. De thalamus is nodig om de signalen over te
brengen naar de verschillende corticale gebieden.
Pagina 3 van 22
Hyperactiviteit
Neuroanatomie en -fysiologie van sensitieve periodes en hyperactiviteit
De carnegie stages zijn een internationaal erkend classificatiesysteem dat de ontwikkeling van
het embryo beschrijft in een reeks van 23 opeenvolgende stadia, gebaseerd op morfologische
kenmerken (de vorm en structuur van het embryo), en niet op leeftijd of grootte. Aan de hand van
de carnegie stages kunnen verschillende zoogdieren naast elkaar worden gelegd en met elkaar
worden vergeleken.
Mensen bereiken stadia 23 na ongeveer 60 dagen. Bij ratten en muizen eindigt stadia 23
na ongeveer 18 dagen. Muizen hebben vanaf de conceptie ongeveer drie weken nodig om
voldragen te worden (E21 = embryonale dag 21). Ratten hebben één dag extra nodig,
namelijk E22.
Knaagdieren worden dus erg prematuur geboren. Ze lopen erg snel door de 23 stadia
heen. Dit is de reden dat er vaak naar knaagdieren gekeken wordt als het gaat om
embryonale ontwikkeling en ontwikkeling van de hersenen.
Figuur 1 Ontwikkeling van het humane brein.
Pagina 1 van 22
,Aan de linkerzijde staat de laterale ventrikel. In deze ventrikel zit in geel een groot stuk
klierweefsel. Dit is de plexus choroïdeus. In de plexus zitten voedingsstoffen die nodig zijn voor
neurogenese. De plexus maakt ook het cerebrospinaal vocht aan (hersenvloeistof). De plexus
choroïdeus zit ook in het derde en vierde ventrikel. Om de laterale ventrikel ligt het corticale
neuro-epitheel. Vanuit dit laagje epitheel vindt de neurogenese plaats. Om het corticale neuro-
epitheel heen ligt de corticale plaat, in deze plaat organiseren de nieuwgevormde neuronen zicht
tot verschillende corticale lagen.
Figuur 2 Corticale ontwikkeling van een humaan embryo. V: ventriculaire zone, PP: preplate, IZ: intermediaire
zone, MZ: migratie zone, CP: cortiale plaat, SP: subplate en SV: subventriculaire zone.
In figuur 2 is de ontwikkeling van de cortex te zien in een humaan embryo. In week vier (W4) is
alleen de ventriculaire zone te zien. Dit is dus de kant van het ventrikel en het bestaat uit corticaal
neuro-epitheel, deze epitheelcellen differentiëren tot (apicale en basale) radiale gliacellen.
Deze gliacellen vormen verbindingen met de apicale zijde en vormen zo geleidingsstructuren. De
gliacellen blijven delen en de nieuwgevormde gliacellen komen “bovenop” aan de apicale zijde
te liggen.
Vanaf W7 heb je ook migrerende piramidale neuronen (zie figuur 3) die er bovenop komen,
waardoor de cortexlagen dikker worden. Hierdoor wordt vanaf W7 de preplate gevormd. Hierna
splitst de preplate zich tot de subplate en de corticale plaat. Vanuit de corticale plaat begint de
inside-out organisatie van nieuwe neuronen en cortexlagen. De CP verdikt en hier vormen zich
de verschillende corticale lagen (I t/m VI).
De onderste donkerbruine laag (grijze stof genoemd – in figuur 3) is L6 (laag VI). Deze wordt het
eerste geboren. Laag V is jonger etc. dit is de inside-out organisatie van de cortexlagen.
Uitzondering hierop is laag I, dit is niet de jongste laag, maar samen met laag VI de oudste.
Pagina 2 van 22
, Figuur 3 Ontwikkeling van de cortex.
Laag I is de bovenste laag en bevindt zich net onder de pia mater. Het is de migratiezone. Het
bevat relatief weinig neuronen, maar heeft vooral uitlopers van gliacellen. Daarnaast zitten er
interneuronen in. Er zitten geen piramidaalcellen in laag I.
Hoe zijn ze erachter gekomen dat laag VI het jongste is? Er is onderzoek gedaan met
bromodeoxyuridine (BrDU). Dit is in een ventrikel gespoten, de neuronen die het dichtstbij zaten
hebben dit opgenomen en zo kon gekeken worden in welke laag deze terechtkwamen. Des te later
de BrDU ingespoten werd, des te hoger de gelabelde neuronen teruggevonden werden. Dus
vroege injectie is laag VI, late injectie is laag II.
In figuur 4 is te zien dat er sprake is van een asynchrone ontwikkeling van de verschillende
onderdelen van de cerebrale cortex. In de figuur is te zien dat de anterieure cyngulate als eerste
volledig ontwikkeld is, daarna de orbifrontale cortex, dan de dorsolaterale prefrontale cortex
en ten slot de primaire visuele cortex. De ontwikkeling van de verschillende cortexgebieden
begint in principe op hetzelfde moment, maar de ontwikkeling loopt in verschillende snelheden.
De bulbus olfactorius ligt aan de onderzijde van de frontaalkwab, boven het neusschot en dak
van de neusholte. Er zitten reukreceptoren in die zorgen voor de reukzin. In de bulbus olfactorius
vindt constante neurogenese plaats, ook postnataal. Als je verkouden bent sterven de neuronen
af en daarna groeien ze weer aan. In knaagdieren is hij heel groot, in mensen veel kleiner.
Sensorische informatie komt binnen in sensoren. De thalamus is nodig om de signalen over te
brengen naar de verschillende corticale gebieden.
Pagina 3 van 22
