Martini, Longstaff V&F DT2 samenvatting Nederlands
Vorm en functie (AB_1162)
Vrije Universiteit Amsterdam
Aanbevolen voor jou
Reacties
Preview tekst
Fundamentals of Anatomy & Physiology
Hoofdstuk 14: The brain and cranial nerves
14 The brain develops four major regions: the cerebrum, cerebellum, diencephalon and brainstem
Er zijn vier major brain regions: het cerebrum, cerebellum, diencephalon en de hersenstam. Het grootste gedeelte van het brein is het cerebrum, hier komen gedachten, sensaties, intellect, complexe bewegingen en geheugen vandaan. Het bestaat uit gepaarde linker en rechter cerebral hemispheres. De oppervlakte is sterk gerimpeld en bestaat uit een grijze laag gemaakt uit neuronen genaamd de cerebral cortex. Er zitten op de cortex een soort afgeronde verhogingen genaamd gyri waardoor de oppervlakte vergroot wordt. De gyri worden gescheiden door kleine inhammen (sulci) en grote inhammen (fissures). Fissures scheiden ook brain regions.
Het cerebellum is het op een na grootste brein deel. Het is gedeeltelijk verstopt in de cerebral hemispheres. Het cerebellum is ook bedekt bij cerebellar cortex. Het cerebellum veranderd voortgaande bewegingen door het te vergelijken van nieuwe sensaties met oudere sensaties.
De wanden van het diencephalon zijn gemaakt van thalamus en hypothalamus. De thalamus bezit relay en processing centra voor inkomende prikkels. De hypothalamus is de grond van het diencephalon en is betrokken bij emoties en hormonale regulatie door connectie aan de pituitary gland via de infundibulum.
Het diencephalon is ook de connectie tussen de cerebral hemispheres en de hersenstam. De hersenstam bezit belangrijke processing centra en bestaat uit het midbrain, pons en medulla oblongata. - Midbrain: bestuurd inkomende stimuli van auditory en visuele neuronen en reageert hierop met een reflex. - Pons: connects het cerebellum met de hersenstam. - Medulla oblongata: maakt het brein vast aan de ruggegraat.
Het hele nervous system ontstaat uit de neural tube. Aan de cephalic kant ontstaan 3 zwellingen; primary brain vesicles. Dit zijn de prosencephalon (forebrain), mesencephalon (midbrain) eb rhombencephalon (hindbrain). Uit deze 3 structuren ontstaat de rest van het brein.
Tijdens de ontwikkeling ontstaan ventrikels uit de neural tube in de cerebral hemispheres, diencephalon, metencephalon en medulla oblongata. Het ventricular system bestaat uit vier kamers en hun gangen. Iedere cerebral hemisphere heeft een grote kamer genaamd lateral ventricle. Het septum pellucidum schijt deze twee kamers. De derde is letterlijk ‘third ventricle’ en zit in het diencephalon. De twee laterale ventrikels communiceren via het third ventricle door middel van interventricular foramen. Het midbrain heeft een smal kanaal genaamd cerebral aqueduct, dit kanaal zit vast aan het fourth ventricle.
14 The brain is protected and supported by the cranial meninges, cerebrospinal fluid, and the blood brain barrier.
De cranial meninges bestaan uit verschillende lagen; dura mater, arachnoid mater en de pia mater. Deze lijken heel erg op de spinal meningens. De dura mater bestaat uit buitenste en binnenste fibrous layers, de buitenste laag zit vast aan de schedel. De buitenste periosteal cranial dure en de binnenste meningeal cranial dura zitten normaal gesproken met elkaar versmolten. Op meerdere plekken gaat de cranial dure de cranial cavity in waardoor er een soort blad ontstaat dat naar binnen dipt en dan terugkomt, hierdoor is er extra stabilisatie. Dit zijn dural folds. Dural venous sinuses zijn aders die samenkomen in de dural folds. de drie grootste dural fold zijn: falx cerebri, tentorium cerebelli en de falx cerebelli. - Falx cerebri: zit tussen de cerebral hemispheres en de longitudinal cerebral fissure. De superior sagittal sinus en de inferior sagittal sinus zitten in deze fold. - Tentorium cerebelli: beschermt het cerebellum en scheidt ook het cerebellum met de cerebral hemispheres. De transverse sinus zit hierin. - Falx cerebelli: schijft de twee cerebellar hemispheres langs de midsagittal line.
De arachnoid mater lijkt een beetje op een spinnenweb en zit vast aan de dural border cell layer van de dura mater. Het maakt een gladde ‘cover’ over het brein en volgt dus niet alle rimpels. De subarachnoid space zit tussen de arachnoid mater en de pia mater en bevat cellen en eiwitten van de arachnoid trabeculae.
De pia mater zit heel dicht op het oppervlak van het brein, vastgemaakt door astrocyten. Het bevat bloedvaten die het brein binnendringen om diepere structuren te bereiken. CSF bedenkt het hele centrale zenuwstelsel. Het heeft veel verschillende belangrijke functies:
De solitary nuclei zit ook in de medulla oblongata. Dit zijn visceral sensor nuclei. Daarnaast is er ook de inferior olivary complex. Deze bestaat uit drie nuclei die samen de inferior olivary nucleus vormen. Zij brengen informatie naar de motorcortex over somatische commands.
14 Brainstem: the pons contains nuclei that process and tracts that relay sensory and motor information
14 Brainstem: the midbrain regulates visual and auditory reflexes and controls alertness
Het tectum is het dak van het midbrain, het bezit twee sensory nuclei samen genaamd corpora quadrigemina. Dit zijn de superior en inferior colliculus en ze verwerken visuele en auditieve stimuli. Elke superior colliculus krijgt visuele informatie van de lateral geniculate body van de thalamus. Iedere inferior colliculus krijgt auditieve informatie van de nuclei in de medulla oblongata en de pons (van boven naar beneden - thalamus, midbrain, pons, medulla oblongata).
Aan de anteriore kant zit het tegmentum, aan elke kant zit een re nucleus en de substantia nigra. De red nucleus heeft een rode kleur door bloedcellen en bestuurt onbewuste spierbewegingen en ook bijvoorbeeld achtergrond spierspanning. De substantia nigra is de grootste midbrain nucleus, de neuronen hierin maken de neurotransmitter dopamine. De substantia nigra remt de activiteit van basal nuclei in het cerebrum, deze nuclei besturen onbewuste spierspanning en ‘geleerde bewegingen’. Bij parkinson verloopt dit proces niet goed en deze ziekte wordt ook gekarakteriseerd door minder neuronale activiteit in de substantia nigra.
Het midbrain heeft ook het reticular activating system (RAS), dit systeem zorgt voor alertheid en attentie, schade aan RAS zorgt voor bewusteloosheid. 14 The cerebellum coordinates reflexive and learned patterns of muscular activity at the subconscious level
Het cerebellum is gemaakt van gray matter genaamd de cerebellar cortex. De folia zijn vouwen in de cortex van het cerebellum en zijn minder prominent dan die in de hemispheres. De primary fissure scheidt de anterior en posterior lobes. Op de middellijn scheidt een dun stuk cortex, de vermis, de twee cerebellar hemispheres. De flocculondar lobe zit tussen het dak van het fourth ventricle en de cerebellar hemispheres en de vermis.
De cerebellar cortex bevat een laag van grote, vertakte neuron cellichamen genaamd de purkinje cell layer. De grote aantallen dendrieten van de purkinje cellen verkrijgen van maar liefst 20 synapsen gemiddeld een signaal. De white matter gedeelte van het cerebellum vormt een zwaar vertakt gebied dat lijkt op een boom en wordt de ‘tree of life’ genoemd of wel volgens anatomen arbor vitae.
Het cerebellum heeft twee hoofdfuncties: - Adjusting the postural muscles of the body. Het cerebellum maakt snelle en automatische aanpassingen in de spieren om het evenwicht te bewaren. - Programming and fine-tuning movements controlled at the conscious and subconscious levels. Het verfijnd geleerde bewegings patronen.
Het cerebellum verkrijgt proprioceptive information van de ruggengraat en monitort alle proprioceptive, visual, tactile, balance en auditory sensations ontvangen door het brein arriveert bij de purkinje cellen op een indirecte manier, het wordt gebracht door nuclei in de pons or door cerebellar nuclei in de arbor vitae.
De superior cerebellar peduncles verbinden het cerebellum met het midbrain, diencephalon en cerebrum. Middle cerebellar peduncles staan in verbinding met de transverse pontine fibers en verbinden de cerebellar hemispheres met de sensory en motor nuclei in de pons. inferior cerebellar peduncles communiceren tussen het cerebellum en de nuclei in de medulla oblongata.
14 The diencephalon integrates sensory information with motor output at the subconscious level
Het diencephalon bestaat uit de epithalamus, thalamus en de hypothalamus. De epithalamus is het dak van het diencephalon, het posteriore gedeelte bevat de pineal gland dat melatonine produceert. Het meeste nervous tissue van het diencephalon zit in de thalamus wat de laterale wanden vormt en de hypothalamus die de vloer vormt.
De third ventricle scheidt de thalamus in twee delen, iedere kant bestaat uit geronde groepen van thalamic nuclei. Een stuk van de grijze stof genaamd interthalamic adhesion reikt iets uit in het third ventricle. De thalamus heeft veel verschillende nuclei: - Anterior nuclei: onderdeel van het limbisch systeem - Medial nuclei: integreert sensorische informatie om dit naar de frontal lobes te sturen. - Ventral nuclei: stuurt sensory information naar de primary sensory cortex. - Lateral dorsal nuclei: projects information to parietal, occipitoparietal and temporal cortex (kan een rol in geheugen spelen). - Pulvinar nuclei: integrate sensory information for projection to association areas of cerebral cortex.
14 The cerebrum contains motor, sensory and association areas, allowing higher mental functions
Het cerebrum is het grootste gedeelte van het brein. een laag van ongeveer 1-4 mm dik bedenkt de gepaarde cerebral hemispheres. Door de gyri wordt de totale oppervlakte groter (dit is zo’n 2200 cm2). Door evolutie is het menselijk brein enorm gegroeid maar de cerebral hemispheres zijn de delen die het meest zijn toegenomen in grote.
De twee hemispheren worden compleet gescheiden door de longitudinal cerebral fissure. Op iedere hemisphere zit de central sulcus, een hele diepe groeve die de frontal lobe van de parietal lobe scheidt. De precentral gyrus van de frontal lobe maakt de anterior grens van de central sulcus en de postcentral gyrus van de parietal lobe maakt de posterior border. De horizontale lateral sulcus
scheidt de frontal lobe van de temporal lobe. De insula is een eiland in de cortex dat mediaal ligt van de lateral sulcus. De posteriore parieto-occipital sulcus scheidt de parietal lobe van de occipital lobe.
Het interieur van het cerebrum bestaat vooral uit witte stof. Je kunt de axonen in deze witte stof in 3 categorieen indelen: - Association fibers - gebieden waar cerebral cortex wordt gelinkt binnen een hemisphere. Korte fibers zijn arcuate fibers, langere fibers worden fasciculi genoemd. - Commissurale fibers - zorgen voor communicatie tussen de twee hemispheren. Voorbeelden hiervan zijn het corpus callosum en de anterior commissure. - Projection fibers - linken de cerebrale cortex aan het diencephalon, de hersenstam, het cerebellum en de ruggengraat. Alle projection fibers gaan door het diencephalon. De gehele collectie van projection fibers wordt internal capsule genoemd.
Basal nuclei zijn stukken grijze stof de in elke hemisphere de grond van het laterale ventrikel vormen. Ze zitten vast aan de witte stof van het cerebrum. De radiating projections fibers en de commissurale fibers bewegen tussen en langs deze nuclei.
De basal nuclei zijn betrokken bij de onbewuste controle van skeletspieren en het coördineren van geleerde bewegings patronen. Dit doen ze door de motor commands die gegeven zijn door de cerebral cortex aan te passen door middel van een feedback loop. Informatie komt binnen via de caudate nucleus en de putamen vanaf de cortex, lateral processing vindt dan plaats in deze nuclei en de globus pallidus. De meeste output gaat weg via de globus pallidus en komt via synapsen binnen in de thalamus. Nuclei in de thalamus brengen het signaal dan naar het correctie gebied op de hersenschors.
De hersenschors is ingedeeld in sensory areas en motor areas. De central sulcus scheidt de motor en sensory areas van de cortex. Er zijn ook cortical areas genaamd association areas die inkomende informatie verwerken om deze naar de sensory en motor areas te sturen. Er is sprake van crossing over: de linker hemisphere krijgt sensory informatie binnen van de rechter helft van het lichaam en soort hier ook motor commands naartoe en andersom voor de rechter hemisphere.
De oppervlakte van de precentral gyrus is de primary motor cortex. Pyramidaal cellen sturen somatische stimulie om het lichaam aan te sturen.
De sensory areas in de cortex rapporteren belangrijke informatie. De oppervlakte van de postcentral gyrus bevat de primary somatosensory cortex.
Gespecialiseerde ‘language’ gebieden in de hersenen verkrijgen informatie van alle sensory association areas. Het is normaal gesproken dominant aan een hemisphere en dan meestal aan de linker kant. Deze linker hemisphere bevat normaal gesproken de Broca's area en de Wernicke’s area die
De labeled line is een link tussen een peripheral receptor en een cortical neuron. Tonic receptors zijn altijd actief. Phasic receptors bieden informatie over de verandering in intensiteit en frequentie van een stimuli. Adaptation is een afname in intensiteit wanneer een stimuli constant aanwezig is. Phasic receptors zijn fast-adapting receptors en tonic receptor zijn slow-adapting receptors.
Instant Notes in Neuroscience
Section O1: Types of learning
Door leren wordt gedrag aangepast als resultaat van een bepaalde ervaring en ontstaat door het ‘aanleggen’ van neural pathways (plasticiteit). Deze geleerde dingen opslaan is geheugen.
Er zijn twee soorten geheugen: declarative en procedural. Declarative is voor feiten en werkt relatief snel, er wordt altijd bewust op terug gevallen. Het kunnen feiten zijn die allemaal aan elkaar gekoppeld zijn episodic memory) of een feit dat losstaat van andere dingen (semantic memory). Procedural memory is meer voor motorische vaardigheden en werkt onbewust. Heel veel situaties waarin geleerd wordt maken gebruik van beide soorten geheugen.
Short-term memory (STM) is krot en heeft een beperkte ruimte, om hierin iets te onthouden zou het continu herhaald moeten worden. Long-term memory (LTM) duurt heel lang en heeft onbeperkte capaciteit. Iets kan eerst het STM inkomen en daarna het LMT maar ook in beide types tegelijkertijd. Amnesias (geheugenverlies) door trauma heeft meestal alleen invloed op het LTM en niet het STM. Geheugenverlies van gebeurtenissen voor het trauma is retrograde amnesia, wanneer iemand geen nieuwe herinneringen meer kan maken na het trauma is het anterograde amnesia.
Consolidation is een process waardoor herinneringen steeds meer resistent worden tegen disruptie. By declarative learning wordt her beweert dat door consolidation informatie van het STM naar het LTM worden verplaatst, andere modellen beweren juist dat informatie tegelijkertijd het STM en LTM ingaat.
Procedural memory kan non-associative of associative zijn. Er is maar een soort stimuli nodig voor non-associative learning. In gewenning zorgt een prikkel die aanhoudt ervoor dat er uiteindelijk geen motor response zal zijn. Sensitizations is het versterken van een respons na een onprettige stimuli. Bij associative learning zijn er twee gebeurtenissen nodig binnen een kort tijdperk. Hierbij wordt de ervaring van een vorige stimuli gebruikt om de reactie op een nieuwe te maken die leek op deze oude stimuli.
Section O2: Physiological psychology of memory
Beschadiging aan de structuren in de medial temporal lobe, vooral de hippocampus bij mensen, apen en ratten, zorgt voor retrograde en anterograde amnesia. Procedural learning wordt niet aangetast. De hippocampus werkt bij bij de consolidatie van episodic memories in de LTM. In ratten is de hippocampus vooral bezig met ‘place learning’ vandaar al die experimenten met doolhoven etc.
Medial temporal lobe structuren zijn connected met de nuclei in de hypothalamus and e thalamus. Lesions van deze diencephalic structuren in apen of mensen kunnen ernstige amnesia veroorzaken.
Bovendien kan een toename van de presynaptische glutamaat afgifte optreden, veroorzaakt door een retrograde boodschapper die wordt vrijgemaakt uit de postsynaptische cel om het presynaptische uiteinde te beïnvloeden. Onderhoud van LTP na twee uur vereist transcriptie en translatie om eiwitten te synthetiseren die de synaptische modificatie om te blijven bestaan in het licht van de voortdurende omzet van moleculen.
Het optimale protocol voor het genereren van LTP is in wezen identiek aan theta (8) -activiteit die wordt gezien bij ratten die een ruimtelijke taak leren. Het 8-ritme wordt veroorzaakt door het regelmatig afvuren van hippocampale neuronen aangedreven door de cholinerge route vanuit het septum. LTP in vivo kan vele maanden duren. Farmacologische of genetische manipulaties die LTP belemmeren, produceren vaak tekorten in ruimtelijk leren.
Het cyclische AMP second messenger-systeem kan genexpressie wijzigen. De geactiveerde katalytische subeenheid van proteïnekinase A transloceert naar de kern waar het een transcriptiefactor fosforyleert die bindt aan cAMP-responselementen (CRE's) in genen die worden gereguleerd door cAMP. De transcriptiefactor wordt cAMP-responselement-bindend eiwit (CRES) genoemd. Wanneer gefosforyleerd CREB zich aan CRE bindt, wordt transcriptie geïnitieerd. Dit proces kan worden geremd door eiwitten die verband houden met CREB's, cAMP-responselementmodulatoren genoemd. CREB is betrokken bij het langetermijngeheugen in een aantal verschillende leermodellen; procedureel leren in een zeeslak, geur leren van discriminatie in de fruitvlieg, en leren van ruimtelijke navigatie en angstconditionering bij muizen.
Motorisch leren in het cerebellum ontstaat door een verzwakking van de sterkte van synapsen tussen parallelle vezels (pI) en Purkinje-cellen (PC) die actief zijn op het moment dat foutsignalen via klimvezels bij de pc binnenkomen. De synaptische verzwakking is langdurige depressie (LTD).
LTD wordt zowel in de cortex en hippocampus als in het cerebellum gezien. In de cerebellaire cortex, LTD vereist gelijktijdige Ca2+ invoer in de pc (veroorzaakt door klimvezels) en activering van glutamaatreceptoren bij pf-pc-synapsen. Het effect is dat de AMPA-receptoren bij de synapsen ongevoelig worden.
Martini, Longstaff V&F DT2 samenvatting Nederlands
Vak: Vorm en functie (AB_1162)
Universiteit: Vrije Universiteit Amsterdam
- Ontdek meer van:
