Samenvatting Hersenen en Gedrag Deeltentamen 2
Module 8.1 Het ritme van slapen en wakker
Mensen hebben een endogenous circadiaans ritme. Dit is een ritme dat slaap, eten, drinken, urine,
hormonen, metabolisme en lichaamstemperatuur reguleert. Een endogenous circadiaan ritme duurt
24 uur. Het ritme is vooral belangrijk bij het wakker zijn overdag, en het gaan slapen als het donker
wordt.
Een endogenous circannual ritme duurt een jaar. Dit geldt bij winterslaap.
Een prikkel die ons circadiaanse ritme kan resetten heet een zeitgeber. Dit is een aanwijzing voor tijd.
Licht is de belangrijkste zeitgeber voor landdieren. Ook prikkels zoals temperatuur, opwinding of
maaltijden zijn zeitgebers. Licht heeft invloed op ons slaap-waak ritme, maar ook op ons humeur.
Tijdens het waken, de piek van het zonlicht en over het algemeen overdag zijn mensen blijer dan in
de nacht. Depressie kan dus ook komen doordat een persoon te weinig zonlicht ziet.
Licht zorgt ervoor dat het brein alerter wordt. Donker zorgt ervoor dat het brein slaperiger wordt.
Tijdens de wintertijd kunnen mensen slaapproblemen krijgen, omdat ze het daglicht missen.
Andersom kan dit ook. Voor mensen met een chronisch slaaptekort, denk aan studenten, is dit extra
moeilijk.
Blinden geven aan dat ze slaapproblemen hebben. Insomnia tijdens de nacht en slaperig overdag,
omdat ze natuurlijk geen licht waar kunnen nemen. De biologische klok van blinden komt vaak niet
overeen met het licht. Echter houden blinden zich wel aan een circadiaans ritme omdat ze zeitgebers
zoals maaltijden hebben.
Een jet lag is een verstoring van het circadiaanse ritme door het veranderen van een tijdzone. Het is
makkelijker om naar het westen te reizen, omdat we dan langer op moeten blijven en later wakker
kunnen worden. Dit heet een phase-delay. Als we naar het oosten reizen dan moeten we eerder
gaan slapen dan normaal, en dan noemen we dit een phase-advance.
Stress door jetlags of andere verstoringen van het circadiaans ritme zorgt voor hoge levels van het
hormoon cortisol in het bloed. Dit zorgt voor schade van neuronen in de hippocampus. Hierdoor
hebben mensen met een verstoord circadiaans ritme ook vaak last van geheugenproblemen.
Mensen die overdag of in de ochtend moeten gaan slapen, geven aan dat ze vaak maar kort slapen.
Mensen die ’s nachts werken, kunnen het beste overdag in een pikdonkere kamer gaan slapen, en ’s
nachts werken met felle korte-golf lengte lichten. Dit zorgt voor een verschuiving van het
circadiaanse ritme, maar het zal nooit lukken om het ritme helemaal om te gooien, zelfs al ben je
jaren bezig.
Circadiaanse ritmen kunnen verschillen per persoon. Ochtendmensen kunnen vaker makkelijker
opstaan, bereiken de piek van productiviteit vroeg en gaan eerder slapen. Ze kunnen vaak niet goed
tegen laat opblijven. Avondmensen hebben dit precies andersom. Dit kan verschillen per leeftijd.
Vaak hebben ochtendmensen een betere circadiaanse ritme.
,Mechanismen van de biologische klok
Curt Richter introduceerde dat het lichaam zijn eigen biologische klok produceert. Het circadiaanse
ritme is moeilijk te resetten.
De suprachiasmatic nucleus (SCN) is een onderdeel van de hypothalamus dat vooral het circadiaanse
ritme reguleert. Hij reguleert vooral het slaap-waak ritme en de lichaamstemperatuur. Het is
gelokaliseerd boven de optic chiasm. Elke cel in de SCN kan een circadiaans ritme volhouden, maar
de cellen samen geven een accurater ritme.
Proces C: circadiane druk om wakker te blijven
Proces S: homeostatische druk om in slaap te vallen
Licht en de SCN
De tak retinohypothalamic path gaat vanaf de optische zenuw gaat in de retina naar de SCN. De
retinohypothalamic path ontvangt input van speciale gangliacellen in de retina, genaamd
melanopsin. Deze gangliacellen hebben hun eigen fotopigment en ontvangen input van de kegels en
staafjes in de retina, maar reageren ook direct op licht. Ze zijn dus ook onafhankelijk van de kegels en
staafjes. Ze zijn gelokaliseerd dichtbij de neus. Ze reageren langzaam op licht, en reageren vooral op
de gemiddelde hoeveelheid licht. Deze informatie sturen de gangliacellen via de retinohypothalamic
path naar de SCN. Hierdoor kan de SCN bepalen hoeveel licht er is, en dus welke tijd van de dag het
is. Deze gangliacellen reageren vooral op korte-wave licht, dus blauw licht. Hierdoor kun je vaak
minder goed slapen nadat je nog naar beeldschermen hebt gekeken in de avond. Door deze
gangliacellen kunnen blinde mensen, die blind zijn door beschadiging aan kegels en staafjes, toch nog
een circadiaans ritme houden op input van licht.
Biochemie van het circadiaanse ritme
Het circadiaans ritme is onafhankelijk!! Dus ook van licht, dit helpt wel, maar het circadiaans ritme
kan ook blijven bestaand zonder zeitgebers!!!
Twee genen produceren de eiwitten PER en TIM. Deze twee proteïnen produceren inactiviteit en
slaap. De berichtgever RNA heeft overdag een hoge concentratie, en remt de productie van PER en
TIM. TIM wordt overdag extra afgebroken door licht zodat het lichaam alerter kan zijn. ’s Nachts zijn
PER en TIM veel aanwezig. Deze cirkel duurt ongeveer 24 uur. Mensen met een mutatie in PER willen
vaak vroeg gaan slapen, omdat hun ritme korter is dan 24 uur. Ze lijden vaak ook aan depressie.
Het SCN reguleert activiteit levels in hersengebieden, onder andere de pijnappelklier, posterieur aan
de thalamus. De pijnappelklier laat het hormoon melatonine vrij. Dit is een chemische substantie die
voornamelijk wordt vrijgelaten tijdens de nacht en zorgt voor slaperigheid en bij het aanpassen van
seizoenen. Vrijlating van melatonine begint 2 tot 3 uur voor het slapen gaan. Mensen met een tumor
in de pijnappelklier kunnen soms dagen niet slapen.
, Module 8.2 Fasen van slapen en hersenmechanismen
Slaap Een slaap dat het brein actief produceert,
gekenmerkt door de verminderde activiteit en de
verminderde reactie op stimuli.
Coma Een verlengde periode van bewusteloosheid door een
hersenentrauma, stroke of ziekte. Lage levels van
activiteit in de hersenen en weinig of geen reactie op
stimuli.
Iemand in een vegetatieve toestand wisselt af tussen perioden van slaap en matige opwinding,
hoewel de persoon zelfs tijdens de meer opgewonden toestand geen bewustzijn van de omgeving en
geen doelgericht gedrag vertoont. Dit is ook een soort coma.
Een minimale bewustzijn toestand is een staat hoger, met korte perioden met betekenisvolle acties,
en een gelimiteerde hoeveelheid spraakverstaanbaarheid.
Hersendood is een toestand met geen teken van hersenactiviteit en geen reactie op stimuli.
Fasen van slaap
1. Alpha waves komen voor als je relaxed en wakker bent.
2. Fase Slaap 1: Theta waves. Onregelmatige lage voltage waves. Je kan gemakkelijk wakker
worden uit deze slaap. Deze staat is een soort van dagdromen; en als je wakker wordt uit
deze slaap zul je waarschijnlijk ontkennen dat je in slaap was. Deze theta fase duurt ongeveer
7 min.
3. Fase Slaap 2: k-complex is een scherpe wave. Een sleep-spindle is een burst van waves die
resulteren van interacties tussen cellen in de thalamus en de cortex. Sleep-spindle is
belangrijk voor leren.
4. Fase Slaap 3: slow wave sleep is een slaap waarin lage hartslag, ademhaling en breinactiviteit
plaatsvind.
REM slaap
De REM slaap wordt ook wel de paradoxale slaap genoemd, omdat de spieren compleet gerelaxed
zijn, maar activiteit in de hersenen is heel hoog. REM staat voor rapid eye movement, dus dat de
ogen extreem veel heen en weer bewegen tijdens deze slaap. De fasen buiten de REM-slaap worden
de non-REM slaap genoemd. Tijdens deze slaap is er veel hersenactiviteit, maar weinig activiteit in de
spieren. Wel kunnen er erecties ontstaan in deze slaap.
Sommige neuronen, vooral in de occipital cortex en de hersenstam zijn actiever tijdens de REM slaap
dan wanneer het lichaam wakker is. De meeste spieren zijn echter verlamd, en tijdens de REM slaap
is er sprake van genitale opwinding bij alle leeftijden; de mannen krijgen vaak een erectie en de
vrouwen een vergroting van de clitoris. Tijdens de REM slaap komen dromen het meeste voor.
Hersenmechanismen van slaap en wakker
Het midbrein helpt je om wakker te blijven. Het midbrein bevat de reticulaire formatie, een
structuur dat vanaf de medulla naar het voorbrein loopt. De axonen lopen naar het brein en naar de
ruggengraat, waar ze opwinding reguleren. Een onderdeel van deze formatie is de
pontomesencephalon. Deze neuronen ontvangen input van vele sensorische systemen en genereren
Module 8.1 Het ritme van slapen en wakker
Mensen hebben een endogenous circadiaans ritme. Dit is een ritme dat slaap, eten, drinken, urine,
hormonen, metabolisme en lichaamstemperatuur reguleert. Een endogenous circadiaan ritme duurt
24 uur. Het ritme is vooral belangrijk bij het wakker zijn overdag, en het gaan slapen als het donker
wordt.
Een endogenous circannual ritme duurt een jaar. Dit geldt bij winterslaap.
Een prikkel die ons circadiaanse ritme kan resetten heet een zeitgeber. Dit is een aanwijzing voor tijd.
Licht is de belangrijkste zeitgeber voor landdieren. Ook prikkels zoals temperatuur, opwinding of
maaltijden zijn zeitgebers. Licht heeft invloed op ons slaap-waak ritme, maar ook op ons humeur.
Tijdens het waken, de piek van het zonlicht en over het algemeen overdag zijn mensen blijer dan in
de nacht. Depressie kan dus ook komen doordat een persoon te weinig zonlicht ziet.
Licht zorgt ervoor dat het brein alerter wordt. Donker zorgt ervoor dat het brein slaperiger wordt.
Tijdens de wintertijd kunnen mensen slaapproblemen krijgen, omdat ze het daglicht missen.
Andersom kan dit ook. Voor mensen met een chronisch slaaptekort, denk aan studenten, is dit extra
moeilijk.
Blinden geven aan dat ze slaapproblemen hebben. Insomnia tijdens de nacht en slaperig overdag,
omdat ze natuurlijk geen licht waar kunnen nemen. De biologische klok van blinden komt vaak niet
overeen met het licht. Echter houden blinden zich wel aan een circadiaans ritme omdat ze zeitgebers
zoals maaltijden hebben.
Een jet lag is een verstoring van het circadiaanse ritme door het veranderen van een tijdzone. Het is
makkelijker om naar het westen te reizen, omdat we dan langer op moeten blijven en later wakker
kunnen worden. Dit heet een phase-delay. Als we naar het oosten reizen dan moeten we eerder
gaan slapen dan normaal, en dan noemen we dit een phase-advance.
Stress door jetlags of andere verstoringen van het circadiaans ritme zorgt voor hoge levels van het
hormoon cortisol in het bloed. Dit zorgt voor schade van neuronen in de hippocampus. Hierdoor
hebben mensen met een verstoord circadiaans ritme ook vaak last van geheugenproblemen.
Mensen die overdag of in de ochtend moeten gaan slapen, geven aan dat ze vaak maar kort slapen.
Mensen die ’s nachts werken, kunnen het beste overdag in een pikdonkere kamer gaan slapen, en ’s
nachts werken met felle korte-golf lengte lichten. Dit zorgt voor een verschuiving van het
circadiaanse ritme, maar het zal nooit lukken om het ritme helemaal om te gooien, zelfs al ben je
jaren bezig.
Circadiaanse ritmen kunnen verschillen per persoon. Ochtendmensen kunnen vaker makkelijker
opstaan, bereiken de piek van productiviteit vroeg en gaan eerder slapen. Ze kunnen vaak niet goed
tegen laat opblijven. Avondmensen hebben dit precies andersom. Dit kan verschillen per leeftijd.
Vaak hebben ochtendmensen een betere circadiaanse ritme.
,Mechanismen van de biologische klok
Curt Richter introduceerde dat het lichaam zijn eigen biologische klok produceert. Het circadiaanse
ritme is moeilijk te resetten.
De suprachiasmatic nucleus (SCN) is een onderdeel van de hypothalamus dat vooral het circadiaanse
ritme reguleert. Hij reguleert vooral het slaap-waak ritme en de lichaamstemperatuur. Het is
gelokaliseerd boven de optic chiasm. Elke cel in de SCN kan een circadiaans ritme volhouden, maar
de cellen samen geven een accurater ritme.
Proces C: circadiane druk om wakker te blijven
Proces S: homeostatische druk om in slaap te vallen
Licht en de SCN
De tak retinohypothalamic path gaat vanaf de optische zenuw gaat in de retina naar de SCN. De
retinohypothalamic path ontvangt input van speciale gangliacellen in de retina, genaamd
melanopsin. Deze gangliacellen hebben hun eigen fotopigment en ontvangen input van de kegels en
staafjes in de retina, maar reageren ook direct op licht. Ze zijn dus ook onafhankelijk van de kegels en
staafjes. Ze zijn gelokaliseerd dichtbij de neus. Ze reageren langzaam op licht, en reageren vooral op
de gemiddelde hoeveelheid licht. Deze informatie sturen de gangliacellen via de retinohypothalamic
path naar de SCN. Hierdoor kan de SCN bepalen hoeveel licht er is, en dus welke tijd van de dag het
is. Deze gangliacellen reageren vooral op korte-wave licht, dus blauw licht. Hierdoor kun je vaak
minder goed slapen nadat je nog naar beeldschermen hebt gekeken in de avond. Door deze
gangliacellen kunnen blinde mensen, die blind zijn door beschadiging aan kegels en staafjes, toch nog
een circadiaans ritme houden op input van licht.
Biochemie van het circadiaanse ritme
Het circadiaans ritme is onafhankelijk!! Dus ook van licht, dit helpt wel, maar het circadiaans ritme
kan ook blijven bestaand zonder zeitgebers!!!
Twee genen produceren de eiwitten PER en TIM. Deze twee proteïnen produceren inactiviteit en
slaap. De berichtgever RNA heeft overdag een hoge concentratie, en remt de productie van PER en
TIM. TIM wordt overdag extra afgebroken door licht zodat het lichaam alerter kan zijn. ’s Nachts zijn
PER en TIM veel aanwezig. Deze cirkel duurt ongeveer 24 uur. Mensen met een mutatie in PER willen
vaak vroeg gaan slapen, omdat hun ritme korter is dan 24 uur. Ze lijden vaak ook aan depressie.
Het SCN reguleert activiteit levels in hersengebieden, onder andere de pijnappelklier, posterieur aan
de thalamus. De pijnappelklier laat het hormoon melatonine vrij. Dit is een chemische substantie die
voornamelijk wordt vrijgelaten tijdens de nacht en zorgt voor slaperigheid en bij het aanpassen van
seizoenen. Vrijlating van melatonine begint 2 tot 3 uur voor het slapen gaan. Mensen met een tumor
in de pijnappelklier kunnen soms dagen niet slapen.
, Module 8.2 Fasen van slapen en hersenmechanismen
Slaap Een slaap dat het brein actief produceert,
gekenmerkt door de verminderde activiteit en de
verminderde reactie op stimuli.
Coma Een verlengde periode van bewusteloosheid door een
hersenentrauma, stroke of ziekte. Lage levels van
activiteit in de hersenen en weinig of geen reactie op
stimuli.
Iemand in een vegetatieve toestand wisselt af tussen perioden van slaap en matige opwinding,
hoewel de persoon zelfs tijdens de meer opgewonden toestand geen bewustzijn van de omgeving en
geen doelgericht gedrag vertoont. Dit is ook een soort coma.
Een minimale bewustzijn toestand is een staat hoger, met korte perioden met betekenisvolle acties,
en een gelimiteerde hoeveelheid spraakverstaanbaarheid.
Hersendood is een toestand met geen teken van hersenactiviteit en geen reactie op stimuli.
Fasen van slaap
1. Alpha waves komen voor als je relaxed en wakker bent.
2. Fase Slaap 1: Theta waves. Onregelmatige lage voltage waves. Je kan gemakkelijk wakker
worden uit deze slaap. Deze staat is een soort van dagdromen; en als je wakker wordt uit
deze slaap zul je waarschijnlijk ontkennen dat je in slaap was. Deze theta fase duurt ongeveer
7 min.
3. Fase Slaap 2: k-complex is een scherpe wave. Een sleep-spindle is een burst van waves die
resulteren van interacties tussen cellen in de thalamus en de cortex. Sleep-spindle is
belangrijk voor leren.
4. Fase Slaap 3: slow wave sleep is een slaap waarin lage hartslag, ademhaling en breinactiviteit
plaatsvind.
REM slaap
De REM slaap wordt ook wel de paradoxale slaap genoemd, omdat de spieren compleet gerelaxed
zijn, maar activiteit in de hersenen is heel hoog. REM staat voor rapid eye movement, dus dat de
ogen extreem veel heen en weer bewegen tijdens deze slaap. De fasen buiten de REM-slaap worden
de non-REM slaap genoemd. Tijdens deze slaap is er veel hersenactiviteit, maar weinig activiteit in de
spieren. Wel kunnen er erecties ontstaan in deze slaap.
Sommige neuronen, vooral in de occipital cortex en de hersenstam zijn actiever tijdens de REM slaap
dan wanneer het lichaam wakker is. De meeste spieren zijn echter verlamd, en tijdens de REM slaap
is er sprake van genitale opwinding bij alle leeftijden; de mannen krijgen vaak een erectie en de
vrouwen een vergroting van de clitoris. Tijdens de REM slaap komen dromen het meeste voor.
Hersenmechanismen van slaap en wakker
Het midbrein helpt je om wakker te blijven. Het midbrein bevat de reticulaire formatie, een
structuur dat vanaf de medulla naar het voorbrein loopt. De axonen lopen naar het brein en naar de
ruggengraat, waar ze opwinding reguleren. Een onderdeel van deze formatie is de
pontomesencephalon. Deze neuronen ontvangen input van vele sensorische systemen en genereren
