Neuroanatomie en Neurofysiologie DT1
Onderwerpen samengevat waar dit vak naar zal kijken:
Neuroanatomie: Allereerst zal stilgestaan worden bij de globale opbouw van de hersenen bij
vertebraten. Hierbij worden zowel de macrostructuur als enkele belangrijke neurotransmitter
systemen binnen de hersenen besproken. Naast een inleidend theoretisch kader zal de stof vooral
ook praktisch worden verwerkt. Hiervan maken een snijpracticum, microscopisch practicum en
computer ondersteunend onderwijs deel uit.
Neurofysiologie: Er wordt kennis opgedaan van de natuurkunde achter de biologie, met name m.b.t.
elektriciteit, ionstromen en celmembranen, het voortgeleiden van een actiepotentiaal, synaptische
integratie en neuronale netwerken. Normale hersenactiviteit activiteit wordt geïllustreerd aan de
hand van leer en geheugen processen; pathologische activiteit aan de ziekte epilepsie. Naast de
neurotransmissie zal ook de signalering via hormonen en homeostatische regulatie van processen
behandeld worden. De bijbehorende practica behelzen een computermodel over
membraanpotentialen, actiepotentiaal en synaptische potentialen en een nat prakticum waarin
aktiepotentialen gemeten worden van een reuzenaxon uit de regenworm.
Motoriek: De organisatie van het motorisch systeem staat centraal. Zowel de centrale aansturing als
de aansturing van de spieren zullen aan bod komen waarbij de betrokkenheid van de motor cortex,
de basale ganglia, de hersenstamcentra, het cerebellum en het ruggenmerg zullen worden
behandeld. Daarnaast zal aandacht worden besteed aan de neuronale netwerken die betrokken zijn
bij de uitvoering van de motorpatronen. Als pathofysiologie van het motorisch systeem komen de
ziekte van Parkinson en de ziekte van Huntington aan de orde. Er zijn twee dagdelen gewijd aan een
practicum.
Homeostase: Regulatie van processen door negatieve terugkoppeling. Speciale aandacht wordt
geschonken aan de hersenstructuren die betrokken zijn bij temperatuurregulatie, eetgedrag,
hormoonafgifte en dag-nacht ritme,. De verstoorde hormoonafgifte wordt uitgelegd aan de hand van
de stress respons. Vele ziekten ontstaan door verstoorde terugkoppeling van processen.
1
, Neuroanatomie: Tonny Mulder
Hoorcollege 5:
(2-4-2019: 15 uur)
Hypothese: Het brein is de oorsprong van het gedrag (bewijs: als je het brein loskoppelt van het
lichaam heb je weinig gedrag meer over).
De vroegste anatomie: Edwin Smith 17e eeuw ‘neurochirurg’ -> zag dat mensen fontanellen,
hersenvliezen, cortexoppervlak en hersenvloeistof(CSF) hebben. Ook voor het eerst genoemd in die
periode: ‘Als je ergens hersenschade hebt dan krijg je ook perifere uitval’ -> gebieden die stuk zijn
zullen ook geen gedrag meer aansturen.
1e publieke lijkschouwing in 1315 in Bolonga.
15e eeuw Leonardo da Vinci maakte heel weinig gedetailleerde tekening van hersenen-> vroeger
dacht men dat de ventrikels het belangrijkste object waren in het brein (die waren makkelijk te zien).
Nu weten we dat de ventrikels ons gedrag niet (perse) sturen.
Neuronen zijn de bouwstenen van het brein.
Hiervoor was Camilio Golgi belangrijk -> Golgi methode (histologie), hij keek verder ook naar het
Golgi systeem.
Ook Santiago Ramon y Cajal was belangrijk in de histologie. Hij maakte een
bekende foto van het cerebellum en de cortex. Je ziet in het cerebellum die
grote dendrietenboom en dat enkele axon dat naar beneden loopt. Waarom is
die dendrietenboom zo belangrijk en groot? -> alle informatie van opdrachten
van de motorcortex vergelijkt met alle informatie van je spieren, je systemen
en je armen, waar die op dat moment zijn. Op dat moment kan je die
informatie koppelen en kan je mooi bijsturen. Je cerebellum zorgt er
bijvoorbeeld voor dat je van een uitgestrekte arm heel snel opeens naar je neus kan wijzen. Je
cerebellum weet waar je hand zit en kan goed bijsturen.
Microscoop geeft de lagen van de cortex aan (1840), Jules Gabriel Francois Baillarger.
Nieuw onderzoek laat de lagen van de cortex heel goed zien, dit heet de Blue Brain Project,
zo zie je hoe de neuronen georganiseerd zijn in de cortex.
Reconstructie van een locatie in de cortex met alle lagen. We weten dat deze cellen in een
groot netwerk zitten in verschillende lagen. Deze verschillende lagen hebben allemaal een andere
rol. Een cel heeft veel vertakkingen. Uiteindelijk heb je alle informatie nodig van de cellen om een
netwerk te krijgen.
In een filmpje zie je dat input een laag binnenkomt en dat het dan van de ene naar de andere laag
gaat.
De cortex heeft ook kolommen (zwikkolommen?).
Snorharen -> Aansturing: motoriek, Detectie: somatosensorisch
2
,Wie heeft er gelijk?
- ‘Neuron Theory’ : Autonomie van het neuron : Santiago Ramon y Cajal : We hebben
individuele neuronen en die zijn autonoom.
- ‘Reticular theory’ : Neuronen staan in direct contact met elkaar : Camilio Golgi
- Cajal had gelijk -> neuronen staan niet in direct contact met elkaar, ze staan in contact via
synapsen en die staan niet in direct fysiek contact met elkaar, je hebt diffusie nodig.
Zijn wij ons brein? -> de mens heeft 100 miljard hersencellen. Hoe complexer het gedrag hoe meer
contact tussen hersencellen je nodig hebt.
De moderne wetenschap. Er is ooit een kogelconventie gekomen die aangaf hoe dodelijk een kogel
mag zijn. Want degene waar op geschoten wordt moet een kans hebben om te overleven. Sommige
personen hebben een kogel door hun hoofd heen gekregen en dit overleefd. Deze persoon heeft een
laesie gekregen in de hippocampus. Daarom weten we de connectie tussen geheugen en de
hippocampus, (door die kogel conventie).
Andere mogelijkheden die kunnen gebeuren met je hersenen waardoor je uitval krijgt:
- Schotwonden
- Tumoren
- Hersentrauma
- Hersenbloedingen
- Phineas Gage -> Hij was nadat de paal door zijn hoofd heen ging nog steeds levend
aanspreekbaar (/good reason) en had geen pijn. Uiteindelijk is hij wel veranderd,
maar dit was de eerste keer dat we echt een koppeling konden leggen tussen
hersengebieden en functies. Voor het ongeluk was het een eerlijke en uitgesproken persoon.
Na het ongeluk was hij kinderachtig, koppig en onattent. Na 130 jaar heeft Hanna Damasio
uitgezocht dat de ventromediale voorhersenen het sterkst beschadigd waren. In dit gebied
zitten namelijk je: persoonlijkheid/controle op je gedrag / concentratiemogen /
aandachtsprocessen / werkgeheugen / besluitvorming.
o Door al dit soort dingen kunnen neurobiologen connecties leggen tussen
hersengebieden en functies.
In dit practicum van neuroanatomie zullen we het brein van de mens en rat vergelijken. Het
rattenbrein is een model voor het humane brein. (De rat heeft echter een enorme olfactory bulb in
vergelijking met de mens.
Practica:
- Macroanatomie van de rat
- Macroanatomie van de mens
- Hersenmodellen
- Microanatomie
Handige links:
- http://www.anatomie-amsterdam.nl/sub_sites/anatomie-
zenuwwerking/123_neuro/start.htm
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0730725X14003403
- http://sciencenetlinks.com/tools/3d-brain/
3
, o https://play.google.com/store/apps/details?id=org.dnalc.threedbrain&hl=en&referr
er=utm_source%3Dgoogle%26utm_medium%3Dorganic%26utm_term%3D3d+brain
+app&pcampaignid=APPU_1__h3iWIP-Gsy6aY69uLgB
- https://www.nature.com/articles/nature14179#videos
Neuroanatomie colleges:
- Historie van de anatomie
- Micro & Macro anatomie van de hersenen.
- Autonome zenuwstelsel
- Algemene aspecten/histologie hersenen
- Beeldvormende technieken
- Transmittersystemen
- Purves 6e editie: Hst 1, 6 en Appendix A Note: Veel komt alleen in College voor
Wat kan je aan het eind van de collegereeks:
- Een vergelijking maken van het CZS tussen mens en rat
- De neuroanatomische structuren benoemen en vinden
- De functies illustreren aan de hand van voorbeelden
- De behandelde hersenstructuren plaatsen in het netwerk
waarbinnen ze betrokken zijn
- Kortom: je kan meepraten met de neuroloog, anatoom
en fysioloog
Vandaag: Introductie, geschiedenis van de anatomie, cognitie en
neuroanatomie, het brein en zijn onderdelen.
Tentamenvraag: Welk plaatje is juist? --------------------------→
Neurofilosofie & Cognitieve psychologie had je 3 taken:
Attentional Blink, Vrije herinneringstaak en Mentale rotatie taak.
Posters Cognitieve psychologie:
Conclusie: de hele PFC is betrokken bij bovenstaande processen en andere gebieden die direct met
de PFC (Prefrontale cortex) verbonden zijn zoals de hippocampus, amygdala, parietal cortex en
accumbens
Het brein is een netwerk met samenwerkende structuren die gezamenlijk leiden tot gedrag/cognitie.
Welke hersenprocessen spelen hier zich nog meer af: visuele informatie verwerken / aandacht /
lange termijn geheugen / werkgeheugen / motorische aansturing / etc.
4
Onderwerpen samengevat waar dit vak naar zal kijken:
Neuroanatomie: Allereerst zal stilgestaan worden bij de globale opbouw van de hersenen bij
vertebraten. Hierbij worden zowel de macrostructuur als enkele belangrijke neurotransmitter
systemen binnen de hersenen besproken. Naast een inleidend theoretisch kader zal de stof vooral
ook praktisch worden verwerkt. Hiervan maken een snijpracticum, microscopisch practicum en
computer ondersteunend onderwijs deel uit.
Neurofysiologie: Er wordt kennis opgedaan van de natuurkunde achter de biologie, met name m.b.t.
elektriciteit, ionstromen en celmembranen, het voortgeleiden van een actiepotentiaal, synaptische
integratie en neuronale netwerken. Normale hersenactiviteit activiteit wordt geïllustreerd aan de
hand van leer en geheugen processen; pathologische activiteit aan de ziekte epilepsie. Naast de
neurotransmissie zal ook de signalering via hormonen en homeostatische regulatie van processen
behandeld worden. De bijbehorende practica behelzen een computermodel over
membraanpotentialen, actiepotentiaal en synaptische potentialen en een nat prakticum waarin
aktiepotentialen gemeten worden van een reuzenaxon uit de regenworm.
Motoriek: De organisatie van het motorisch systeem staat centraal. Zowel de centrale aansturing als
de aansturing van de spieren zullen aan bod komen waarbij de betrokkenheid van de motor cortex,
de basale ganglia, de hersenstamcentra, het cerebellum en het ruggenmerg zullen worden
behandeld. Daarnaast zal aandacht worden besteed aan de neuronale netwerken die betrokken zijn
bij de uitvoering van de motorpatronen. Als pathofysiologie van het motorisch systeem komen de
ziekte van Parkinson en de ziekte van Huntington aan de orde. Er zijn twee dagdelen gewijd aan een
practicum.
Homeostase: Regulatie van processen door negatieve terugkoppeling. Speciale aandacht wordt
geschonken aan de hersenstructuren die betrokken zijn bij temperatuurregulatie, eetgedrag,
hormoonafgifte en dag-nacht ritme,. De verstoorde hormoonafgifte wordt uitgelegd aan de hand van
de stress respons. Vele ziekten ontstaan door verstoorde terugkoppeling van processen.
1
, Neuroanatomie: Tonny Mulder
Hoorcollege 5:
(2-4-2019: 15 uur)
Hypothese: Het brein is de oorsprong van het gedrag (bewijs: als je het brein loskoppelt van het
lichaam heb je weinig gedrag meer over).
De vroegste anatomie: Edwin Smith 17e eeuw ‘neurochirurg’ -> zag dat mensen fontanellen,
hersenvliezen, cortexoppervlak en hersenvloeistof(CSF) hebben. Ook voor het eerst genoemd in die
periode: ‘Als je ergens hersenschade hebt dan krijg je ook perifere uitval’ -> gebieden die stuk zijn
zullen ook geen gedrag meer aansturen.
1e publieke lijkschouwing in 1315 in Bolonga.
15e eeuw Leonardo da Vinci maakte heel weinig gedetailleerde tekening van hersenen-> vroeger
dacht men dat de ventrikels het belangrijkste object waren in het brein (die waren makkelijk te zien).
Nu weten we dat de ventrikels ons gedrag niet (perse) sturen.
Neuronen zijn de bouwstenen van het brein.
Hiervoor was Camilio Golgi belangrijk -> Golgi methode (histologie), hij keek verder ook naar het
Golgi systeem.
Ook Santiago Ramon y Cajal was belangrijk in de histologie. Hij maakte een
bekende foto van het cerebellum en de cortex. Je ziet in het cerebellum die
grote dendrietenboom en dat enkele axon dat naar beneden loopt. Waarom is
die dendrietenboom zo belangrijk en groot? -> alle informatie van opdrachten
van de motorcortex vergelijkt met alle informatie van je spieren, je systemen
en je armen, waar die op dat moment zijn. Op dat moment kan je die
informatie koppelen en kan je mooi bijsturen. Je cerebellum zorgt er
bijvoorbeeld voor dat je van een uitgestrekte arm heel snel opeens naar je neus kan wijzen. Je
cerebellum weet waar je hand zit en kan goed bijsturen.
Microscoop geeft de lagen van de cortex aan (1840), Jules Gabriel Francois Baillarger.
Nieuw onderzoek laat de lagen van de cortex heel goed zien, dit heet de Blue Brain Project,
zo zie je hoe de neuronen georganiseerd zijn in de cortex.
Reconstructie van een locatie in de cortex met alle lagen. We weten dat deze cellen in een
groot netwerk zitten in verschillende lagen. Deze verschillende lagen hebben allemaal een andere
rol. Een cel heeft veel vertakkingen. Uiteindelijk heb je alle informatie nodig van de cellen om een
netwerk te krijgen.
In een filmpje zie je dat input een laag binnenkomt en dat het dan van de ene naar de andere laag
gaat.
De cortex heeft ook kolommen (zwikkolommen?).
Snorharen -> Aansturing: motoriek, Detectie: somatosensorisch
2
,Wie heeft er gelijk?
- ‘Neuron Theory’ : Autonomie van het neuron : Santiago Ramon y Cajal : We hebben
individuele neuronen en die zijn autonoom.
- ‘Reticular theory’ : Neuronen staan in direct contact met elkaar : Camilio Golgi
- Cajal had gelijk -> neuronen staan niet in direct contact met elkaar, ze staan in contact via
synapsen en die staan niet in direct fysiek contact met elkaar, je hebt diffusie nodig.
Zijn wij ons brein? -> de mens heeft 100 miljard hersencellen. Hoe complexer het gedrag hoe meer
contact tussen hersencellen je nodig hebt.
De moderne wetenschap. Er is ooit een kogelconventie gekomen die aangaf hoe dodelijk een kogel
mag zijn. Want degene waar op geschoten wordt moet een kans hebben om te overleven. Sommige
personen hebben een kogel door hun hoofd heen gekregen en dit overleefd. Deze persoon heeft een
laesie gekregen in de hippocampus. Daarom weten we de connectie tussen geheugen en de
hippocampus, (door die kogel conventie).
Andere mogelijkheden die kunnen gebeuren met je hersenen waardoor je uitval krijgt:
- Schotwonden
- Tumoren
- Hersentrauma
- Hersenbloedingen
- Phineas Gage -> Hij was nadat de paal door zijn hoofd heen ging nog steeds levend
aanspreekbaar (/good reason) en had geen pijn. Uiteindelijk is hij wel veranderd,
maar dit was de eerste keer dat we echt een koppeling konden leggen tussen
hersengebieden en functies. Voor het ongeluk was het een eerlijke en uitgesproken persoon.
Na het ongeluk was hij kinderachtig, koppig en onattent. Na 130 jaar heeft Hanna Damasio
uitgezocht dat de ventromediale voorhersenen het sterkst beschadigd waren. In dit gebied
zitten namelijk je: persoonlijkheid/controle op je gedrag / concentratiemogen /
aandachtsprocessen / werkgeheugen / besluitvorming.
o Door al dit soort dingen kunnen neurobiologen connecties leggen tussen
hersengebieden en functies.
In dit practicum van neuroanatomie zullen we het brein van de mens en rat vergelijken. Het
rattenbrein is een model voor het humane brein. (De rat heeft echter een enorme olfactory bulb in
vergelijking met de mens.
Practica:
- Macroanatomie van de rat
- Macroanatomie van de mens
- Hersenmodellen
- Microanatomie
Handige links:
- http://www.anatomie-amsterdam.nl/sub_sites/anatomie-
zenuwwerking/123_neuro/start.htm
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0730725X14003403
- http://sciencenetlinks.com/tools/3d-brain/
3
, o https://play.google.com/store/apps/details?id=org.dnalc.threedbrain&hl=en&referr
er=utm_source%3Dgoogle%26utm_medium%3Dorganic%26utm_term%3D3d+brain
+app&pcampaignid=APPU_1__h3iWIP-Gsy6aY69uLgB
- https://www.nature.com/articles/nature14179#videos
Neuroanatomie colleges:
- Historie van de anatomie
- Micro & Macro anatomie van de hersenen.
- Autonome zenuwstelsel
- Algemene aspecten/histologie hersenen
- Beeldvormende technieken
- Transmittersystemen
- Purves 6e editie: Hst 1, 6 en Appendix A Note: Veel komt alleen in College voor
Wat kan je aan het eind van de collegereeks:
- Een vergelijking maken van het CZS tussen mens en rat
- De neuroanatomische structuren benoemen en vinden
- De functies illustreren aan de hand van voorbeelden
- De behandelde hersenstructuren plaatsen in het netwerk
waarbinnen ze betrokken zijn
- Kortom: je kan meepraten met de neuroloog, anatoom
en fysioloog
Vandaag: Introductie, geschiedenis van de anatomie, cognitie en
neuroanatomie, het brein en zijn onderdelen.
Tentamenvraag: Welk plaatje is juist? --------------------------→
Neurofilosofie & Cognitieve psychologie had je 3 taken:
Attentional Blink, Vrije herinneringstaak en Mentale rotatie taak.
Posters Cognitieve psychologie:
Conclusie: de hele PFC is betrokken bij bovenstaande processen en andere gebieden die direct met
de PFC (Prefrontale cortex) verbonden zijn zoals de hippocampus, amygdala, parietal cortex en
accumbens
Het brein is een netwerk met samenwerkende structuren die gezamenlijk leiden tot gedrag/cognitie.
Welke hersenprocessen spelen hier zich nog meer af: visuele informatie verwerken / aandacht /
lange termijn geheugen / werkgeheugen / motorische aansturing / etc.
4
