Samenvatting Hersenen & Gedrag
Module 1.1 The Cellular Foundations Of Behaviour
Mind-brain problem/Mind-body problem: Is de vraag hoe en waarom bepaalde hersenactiviteiten
bewust zijn.
Biologische psychologie: De studie van fysiologische, evolutionaire en ontwikkelingsmechanismen
van gedrag en ervaring. De term benadrukt dat het doel is om de biologie in verband te brengen met
psychologische vraagstukken. Houdt zich bezig met hersenactiviteit.
2 type cellen op microscopisch niveau in de hersenen:
Neuronen: Sturen boodschappen naar spieren en klieren. Zij variëren enorm van grootte,
vorm en functies. In stoma van neuron wordt informatie verwerkt.
Glia: Hebben veel functies, maar brengen geen informatie over grote afstanden over. Zijn
vergeleken met neuronen over het algemeen klein.
Produceren beide een rijkdom aan gedrag en ervaringen.
3 belangrijke punten:
1. Waarnemingen nemen plaats in de hersenen. Het gevoel in bijvoorbeeld je hand komt vanuit
de hersenen door een boodschap die wordt doorgegeven; de hersenen voelen het. Een
losgekoppeld deel (bv. hand) van de hersenen heeft geen gevoel.
2. Mentale activiteit en bepaalde soorten hersenactiviteit zijn onlosmakelijk met elkaar
verbonden. Oftewel monisme, het idee dat het universum uit slechts één soort wezen
bestaat. Hier tegenover staat dualisme, het idee dat geesten één soort substantie zijn en
materie een andere.
3. Mensen verschillen op talloze manieren van elkaar en veel van deze verschillen zijn terug te
voeren op verschillen in de hersenen. Hierbij zit er bijvoorbeeld verschil in geur, smaak, pijn
en denkbeelding.
Biologische verklaringen van gedrag vallen uiteen in vier categorieën:
1. Fysiologische verklaring: Relateert gedrag aan de activiteit van de hersenen en andere
organen (chemische reacties door hormonen; routes waardoor hersenactiviteit
spiersamentrekkingen controleren).
2. Ontogenetische verklaring: Beschrijft hoe iets zich ontwikkelt (veranderingen zenuwstelsel
per leeftijd voor man en vrouw).
3. Evolutionaire verklaring: Reconstrueert de evolutionaire geschiedenis van een structuur of
gedrag. Ze vragen aandacht voor gedragsovereenkomsten tussen verwante soorten. Kan een
eigenschap zijn die we hebben geërfd van onze voorouders, die tot vandaag de dag niet
nuttig is.
4. Functionele verklaring: Beschrijft waarom een structuur/gedrag evolueerde zoals het deed.
Verklaart waarom iets voordeliger was en door natuurlijke selectie dus is ontstaan.
- Genetic drift: Proces waarbij gen zich per ongeluk verspreidt binnen een kleine
geïsoleerde populatie.
Waarom onderzoeken in dieren:
1. Veel van de gedragsmechanismen zijn vergelijkbaar tussen soorten en soms zijn ze
gemakkelijker te bestuderen in een niet-menselijk soort (minder complex).
2. Wij zijn geïnteresseerd in dieren voor hun eigen bestwil (vleermuizen die in het donker jagen,
vogels die onbekend terrein verkennen etc.).
3. Wat wij leren over dieren werpt licht op de menselijke evolutie (primaten die grotere
hersenen ontwikkelden dan andere soorten).
, 4. Wettelijke of ethische problemen verhinderen bepaalde soorten onderzoek op mensen (het
plaatsen van electroden of bepaalde chemicaliën in de hersenen).
Zonder dierproeven weinig tot geen vooruitgang in de bestrijding van verschillende
ziektes/aandoeningen.
De wettelijke norm legt de nadruk op de drie V’s:
1. Vermindering van het aantal dierproefonderzoek.
2. Vervanging (waar mogelijk gebruik van computermodellen of ander substituten voor dieren).
3. Verfijning (processen aanpassen om pijn en ongemak te verminderen).
Minimalisten willen graag streven naar een limiet aan dierproefonderzoeken met zo min mogelijk pijn
en ongemak en een zo groot mogelijke positieve uitkomst.
Abolitionisten vinden dat mensen totaal geen dieren mogen gebruiken voor onderzoeken. Dieren
staan gelijk aan mensen (slavernij, moord).
Aan de ene kant kan het onderzoek op dieren pijn en leed met zich meebrengen, maar als er
compleet wordt gestopt met onderzoeken op dieren betekent dat een grote terugslag in het medisch
onderzoek en het einde van dier-op-mens transplantaties (varkenshartkleppen bij hartziekten).
De basisaspecten van de anatomie van de hersenen, zenuwcellen, synapsen en de sensorische functie
zijn hetzelfde voor mensen over de hele wereld, en zelfs voor de meeste andere zoogdiersoorten. De
effecten van medicijnen verschillen echter vaak op basis van de genen van mensen en verschillen
soms tussen mannen en vrouwen. Daarom is diversiteit een belangrijk probleem voor sommige
soorten onderzoek op mensen en minder voor andere.
Module 1.3 The Action Potential
Kalium vooral in neuron aanwezig en natrium vooral buiten neuron aanwezig.
Ionen gaan neuron in en uit door middel van concentratie gradiënt en elektrische gradiënt.
Kalium wordt door concentratieverschil uit het neuron getransporteerd en door elektrisch verschil in
het neuron getransporteerd (K+ in negatief neuron).
Natrium wordt door concentratieverschil en elektrisch verschil in het neuron getransporteerd.
Daarom natriumkanalen meer gesloten dan kaliumkanalen.
Eén van de doorgangen van de ionen is de natrium-kaliumpomp.
De natrium-kaliumpomp houdt het rustpotentiaal in stand.
Het rustpotentiaal blijft stabiel totdat het neuron gestimuleerd wordt.
De drempelwaarde ligt op -40mV.
Axon wilt actiepotentiaal (bericht) versturen:
1. Depolariseren: De lading van het neuron naar nul brengen.
2. Drempel: Wanneer het potentiaal de drempel bereikt, opent het membraan zijn
natriumkanalen en laat natriumionen de cel binnenstromen waardoor het
membraanpotentiaal omhoog wordt gedreven.
3. Elke drempelstimulatie veroorzaakt een respons, oftewel een actiepotentiaal.
4. Hyperpolarisatie: De negatieve lading van het neuron nog negatiever maken. Wanneer
stimulatie eindigt, keert het neuron terug naar het rustpotentiaal.
, De alles-of-niets-wet: Voor elke stimulus die groter is dan de drempelwaarde, zijn de amplitude en de
snelheid van de actiepotentiaal onafhankelijk van de grootte van de stimulus die deze heeft
veroorzaakt.
Dendrieten hebben geen actiepotentialen, dus voldoen ook niet aan de alles-of-niets-wet.
De chemische processen achter het actiepotentiaal:
1. In het begin bevinden natriumionen zich vooral buiten de cel en kaliumionen vooral binnen
de cel.
2. Door het membraan te depolariseren, worden de natrium- en kaliumkanalen geopend.
3. Op het hoogtepunt van het actiepotentiaal sluiten de natriumkanalen (anders te positief).
Voltage-gated kanalen/Spanningsafhankelijke kanalen: Eiwitten (kanalen) die natrium en kalium
laten passeren. Ze openen en sluiten afhankelijk van de spanning over het membraan.
Natriumionen zorgen voor een heel groot verschil in lading. Zijn natriumkanalen open dan gaat de
lading snel de positieve kant op.
Om membraan weer naar het oorspronkelijke geladen niveau terug te drijven worden bij een positief
geladen membraan de natriumkanalen gesloten en blijven de kaliumkanalen open. Door het
concentratie en elektrisch verschil worden er zoveel kaliumionen buiten het membraan
getransporteerd waardoor het membraan weer negatief geladen is.
Hierna zitten er meer natriumionen binnen de cel en meer kaliumionen buiten de cel. Het neuron
heeft daar even tijd voor nodig om deze verdeling weer te herstellen via natrium-kaliumpompen. Na
een ongewoon snelle reeks actiepotentialen kan de pomp het tempo niet bijhouden en hoopt
natrium zich op in het axon wat potentieel toxische effecten oplevert.
Lokale verdovingsmiddelen hechten zich aan de natriumkanalen waardoor er geen natriumionen
kunnen binnendringen. Hierdoor kunnen de axonen de boodschappen niet naar de hersenen sturen
en voel je geen pijn.
Voortplanting van het actiepotentiaal beschrijft de transmissie van het actiepotentiaal door een
axon. Op gebieden waar actiepotentiaal zich verplaats wordt het membraan gedepolariseerd,
waardoor natriumionen de cel binnendringen en het actiepotentiaal zich met deze positieve lading
vooruit kan bewegen.
Absolute refractaire periode: De tijd waarin het membraan geen actiepotentiaal kan produceren,
ongeacht de stimulatie.
Relatieve refractaire periode: Wanneer een sterke stimulus normaal nodig is om een actiepotentiaal
te starten.
De refractaire periode hangt dus af van 2 feiten: de natriumkanalen zijn gesloten en kalium stroomt
de cel uit.
Myeline is een isolerend materiaal samengesteld uit eiwitten en vetten.
Gemyeliniseerde axonen: Zijn bedekt met lagen vet en eiwitten. De myelineschede wordt periodiek
onderbroken door korte secties, de zogenaamde knooppunten van Ranvier.
Saltatoire geleiding: Het springen van actiepotentialen van knooppunt tot knooppunt (bespaart
energie).
Lokale neuronen hebben geen axon, dus kunnen geen actiepotentialen maken en voldoen niet aan
de alles-of-niets-wet.
Module 1.1 The Cellular Foundations Of Behaviour
Mind-brain problem/Mind-body problem: Is de vraag hoe en waarom bepaalde hersenactiviteiten
bewust zijn.
Biologische psychologie: De studie van fysiologische, evolutionaire en ontwikkelingsmechanismen
van gedrag en ervaring. De term benadrukt dat het doel is om de biologie in verband te brengen met
psychologische vraagstukken. Houdt zich bezig met hersenactiviteit.
2 type cellen op microscopisch niveau in de hersenen:
Neuronen: Sturen boodschappen naar spieren en klieren. Zij variëren enorm van grootte,
vorm en functies. In stoma van neuron wordt informatie verwerkt.
Glia: Hebben veel functies, maar brengen geen informatie over grote afstanden over. Zijn
vergeleken met neuronen over het algemeen klein.
Produceren beide een rijkdom aan gedrag en ervaringen.
3 belangrijke punten:
1. Waarnemingen nemen plaats in de hersenen. Het gevoel in bijvoorbeeld je hand komt vanuit
de hersenen door een boodschap die wordt doorgegeven; de hersenen voelen het. Een
losgekoppeld deel (bv. hand) van de hersenen heeft geen gevoel.
2. Mentale activiteit en bepaalde soorten hersenactiviteit zijn onlosmakelijk met elkaar
verbonden. Oftewel monisme, het idee dat het universum uit slechts één soort wezen
bestaat. Hier tegenover staat dualisme, het idee dat geesten één soort substantie zijn en
materie een andere.
3. Mensen verschillen op talloze manieren van elkaar en veel van deze verschillen zijn terug te
voeren op verschillen in de hersenen. Hierbij zit er bijvoorbeeld verschil in geur, smaak, pijn
en denkbeelding.
Biologische verklaringen van gedrag vallen uiteen in vier categorieën:
1. Fysiologische verklaring: Relateert gedrag aan de activiteit van de hersenen en andere
organen (chemische reacties door hormonen; routes waardoor hersenactiviteit
spiersamentrekkingen controleren).
2. Ontogenetische verklaring: Beschrijft hoe iets zich ontwikkelt (veranderingen zenuwstelsel
per leeftijd voor man en vrouw).
3. Evolutionaire verklaring: Reconstrueert de evolutionaire geschiedenis van een structuur of
gedrag. Ze vragen aandacht voor gedragsovereenkomsten tussen verwante soorten. Kan een
eigenschap zijn die we hebben geërfd van onze voorouders, die tot vandaag de dag niet
nuttig is.
4. Functionele verklaring: Beschrijft waarom een structuur/gedrag evolueerde zoals het deed.
Verklaart waarom iets voordeliger was en door natuurlijke selectie dus is ontstaan.
- Genetic drift: Proces waarbij gen zich per ongeluk verspreidt binnen een kleine
geïsoleerde populatie.
Waarom onderzoeken in dieren:
1. Veel van de gedragsmechanismen zijn vergelijkbaar tussen soorten en soms zijn ze
gemakkelijker te bestuderen in een niet-menselijk soort (minder complex).
2. Wij zijn geïnteresseerd in dieren voor hun eigen bestwil (vleermuizen die in het donker jagen,
vogels die onbekend terrein verkennen etc.).
3. Wat wij leren over dieren werpt licht op de menselijke evolutie (primaten die grotere
hersenen ontwikkelden dan andere soorten).
, 4. Wettelijke of ethische problemen verhinderen bepaalde soorten onderzoek op mensen (het
plaatsen van electroden of bepaalde chemicaliën in de hersenen).
Zonder dierproeven weinig tot geen vooruitgang in de bestrijding van verschillende
ziektes/aandoeningen.
De wettelijke norm legt de nadruk op de drie V’s:
1. Vermindering van het aantal dierproefonderzoek.
2. Vervanging (waar mogelijk gebruik van computermodellen of ander substituten voor dieren).
3. Verfijning (processen aanpassen om pijn en ongemak te verminderen).
Minimalisten willen graag streven naar een limiet aan dierproefonderzoeken met zo min mogelijk pijn
en ongemak en een zo groot mogelijke positieve uitkomst.
Abolitionisten vinden dat mensen totaal geen dieren mogen gebruiken voor onderzoeken. Dieren
staan gelijk aan mensen (slavernij, moord).
Aan de ene kant kan het onderzoek op dieren pijn en leed met zich meebrengen, maar als er
compleet wordt gestopt met onderzoeken op dieren betekent dat een grote terugslag in het medisch
onderzoek en het einde van dier-op-mens transplantaties (varkenshartkleppen bij hartziekten).
De basisaspecten van de anatomie van de hersenen, zenuwcellen, synapsen en de sensorische functie
zijn hetzelfde voor mensen over de hele wereld, en zelfs voor de meeste andere zoogdiersoorten. De
effecten van medicijnen verschillen echter vaak op basis van de genen van mensen en verschillen
soms tussen mannen en vrouwen. Daarom is diversiteit een belangrijk probleem voor sommige
soorten onderzoek op mensen en minder voor andere.
Module 1.3 The Action Potential
Kalium vooral in neuron aanwezig en natrium vooral buiten neuron aanwezig.
Ionen gaan neuron in en uit door middel van concentratie gradiënt en elektrische gradiënt.
Kalium wordt door concentratieverschil uit het neuron getransporteerd en door elektrisch verschil in
het neuron getransporteerd (K+ in negatief neuron).
Natrium wordt door concentratieverschil en elektrisch verschil in het neuron getransporteerd.
Daarom natriumkanalen meer gesloten dan kaliumkanalen.
Eén van de doorgangen van de ionen is de natrium-kaliumpomp.
De natrium-kaliumpomp houdt het rustpotentiaal in stand.
Het rustpotentiaal blijft stabiel totdat het neuron gestimuleerd wordt.
De drempelwaarde ligt op -40mV.
Axon wilt actiepotentiaal (bericht) versturen:
1. Depolariseren: De lading van het neuron naar nul brengen.
2. Drempel: Wanneer het potentiaal de drempel bereikt, opent het membraan zijn
natriumkanalen en laat natriumionen de cel binnenstromen waardoor het
membraanpotentiaal omhoog wordt gedreven.
3. Elke drempelstimulatie veroorzaakt een respons, oftewel een actiepotentiaal.
4. Hyperpolarisatie: De negatieve lading van het neuron nog negatiever maken. Wanneer
stimulatie eindigt, keert het neuron terug naar het rustpotentiaal.
, De alles-of-niets-wet: Voor elke stimulus die groter is dan de drempelwaarde, zijn de amplitude en de
snelheid van de actiepotentiaal onafhankelijk van de grootte van de stimulus die deze heeft
veroorzaakt.
Dendrieten hebben geen actiepotentialen, dus voldoen ook niet aan de alles-of-niets-wet.
De chemische processen achter het actiepotentiaal:
1. In het begin bevinden natriumionen zich vooral buiten de cel en kaliumionen vooral binnen
de cel.
2. Door het membraan te depolariseren, worden de natrium- en kaliumkanalen geopend.
3. Op het hoogtepunt van het actiepotentiaal sluiten de natriumkanalen (anders te positief).
Voltage-gated kanalen/Spanningsafhankelijke kanalen: Eiwitten (kanalen) die natrium en kalium
laten passeren. Ze openen en sluiten afhankelijk van de spanning over het membraan.
Natriumionen zorgen voor een heel groot verschil in lading. Zijn natriumkanalen open dan gaat de
lading snel de positieve kant op.
Om membraan weer naar het oorspronkelijke geladen niveau terug te drijven worden bij een positief
geladen membraan de natriumkanalen gesloten en blijven de kaliumkanalen open. Door het
concentratie en elektrisch verschil worden er zoveel kaliumionen buiten het membraan
getransporteerd waardoor het membraan weer negatief geladen is.
Hierna zitten er meer natriumionen binnen de cel en meer kaliumionen buiten de cel. Het neuron
heeft daar even tijd voor nodig om deze verdeling weer te herstellen via natrium-kaliumpompen. Na
een ongewoon snelle reeks actiepotentialen kan de pomp het tempo niet bijhouden en hoopt
natrium zich op in het axon wat potentieel toxische effecten oplevert.
Lokale verdovingsmiddelen hechten zich aan de natriumkanalen waardoor er geen natriumionen
kunnen binnendringen. Hierdoor kunnen de axonen de boodschappen niet naar de hersenen sturen
en voel je geen pijn.
Voortplanting van het actiepotentiaal beschrijft de transmissie van het actiepotentiaal door een
axon. Op gebieden waar actiepotentiaal zich verplaats wordt het membraan gedepolariseerd,
waardoor natriumionen de cel binnendringen en het actiepotentiaal zich met deze positieve lading
vooruit kan bewegen.
Absolute refractaire periode: De tijd waarin het membraan geen actiepotentiaal kan produceren,
ongeacht de stimulatie.
Relatieve refractaire periode: Wanneer een sterke stimulus normaal nodig is om een actiepotentiaal
te starten.
De refractaire periode hangt dus af van 2 feiten: de natriumkanalen zijn gesloten en kalium stroomt
de cel uit.
Myeline is een isolerend materiaal samengesteld uit eiwitten en vetten.
Gemyeliniseerde axonen: Zijn bedekt met lagen vet en eiwitten. De myelineschede wordt periodiek
onderbroken door korte secties, de zogenaamde knooppunten van Ranvier.
Saltatoire geleiding: Het springen van actiepotentialen van knooppunt tot knooppunt (bespaart
energie).
Lokale neuronen hebben geen axon, dus kunnen geen actiepotentialen maken en voldoen niet aan
de alles-of-niets-wet.
