Bevat aantekeningen van de colleges, werkgroepen en zelfstudies bij het vak uit 2015-2016

HC: Geschiedenis neurowetenschappen

In het neolithische tijdperk maakte men gaten in de schedel. Dit gebeurde waarschijnlijk bij mensen die epileptische aanvallen hadden, veroorzaakt door een hersenbloeding. Een epiduraal hematoom is een bloeding waarbij het bloed buiten de dura zit. De dura is een hersenvlies; een taai vlies om het brein heen. Als het bloed buiten de dura zit, kan dit verwijderd worden via een gat in de schedel. Als het onder de dura zit, dan kan het niet zo behandeld worden, aangezien er dan een grote kans is op het ontstaan van infecties.

Imhotep was een belangrijke Griekse arts en zei dat sommige ziektes te behandelen waren en andere niet, die konden vanzelf overgaan. In die tijd was dit principe erg vooruitstrevend. Hij had veel kennis over het brein en het ruggenmerg. Hij wist dat schade aan het brein en ruggemerg kon leiden tot hemi- of quadriplegia, urinaire incontinentie en priapisme. Priapisme is een pijnlijke, niet aflatende erectie. Het erectie mechanisme zit op verschillende plekken in het ruggenmerg. Bovendien was Imhotep bekend met de contralateraliteit van het brein.

Vroeger dacht men heel anders over het brein dan nu. De oude Grieken zorgden voor een ommekeer in het denkbeeld over het brein. Hippocrates is de eerste die heeft gezegd dat de ziel in het brein zit, en niet in het hart. De Egyptenaren dachten altijd dat de ziel in het hart zat. De Grieken en Egyptenaren hadden beide veel invloed op de medische kennis, waardoor er lang een discussie was waar de ziel zat. De romein Galenus zei: ‘als je wilt weten hoe het lichaam in elkaar zit, dan moet je het uit elkaar halen’. Hij is de eerste die een theorie ontwikkeld heeft over wat het hart doet. Verder heeft hij gezegd dat het intellect in het brein zit. Galenus heeft een anatomisch boek gemaakt, wat voor 1500 jaar is gebruikt. Pas na 1500 jaar kwam men erachter dat het niet klopte en dat het niet compleet was. Hij heeft namelijk de anatomie van een varken gebruikt en die anatomie is anders dan die van de mens. Vesalius gebruikt lichamen van opgehangen mensen om de anatomie te ontdekken. Hiervan maakte hij tekeningen, waarvan uiteindelijk een anatomische atlas gemaakt wordt (De humanis corporis fabrica). Deze anatomie kwam overeen met de werkelijke anatomie.

Willis is de eerste persoon die een neuroanatomische atlas maakte. Hij zegt dat het geheugen en de vrije wil in de gyri van het cerebrum moet zitten. Verder zegt hij dat elk deel van het brein een specifieke functie heeft: functionele lokalisatie. Descartes was een filosoof, maar hij dacht na over hoe het brein zou moeten functioneren. Hij is de eerste die de reflex theorie heeft genoemd. Deze theorie maakt duidelijk dat veel in het lichaam automatisch gaat.

Bell en Magendie ontdekken dat de dorsale wortels van het ruggenmerg sensorisch zijn en dat de ventrale wortels motorisch zijn. Frans Joseph Gall dacht dat specifieke corticale regio’s correleerden met specifieke talenten of gedragingen (frenologie). Flourens wilde Gall zijn ongelijk bewijzen. Hij deed experimenten waarin hij het brein stimuleerde en observeerde wat er gebeurde. Daarna maakte hij dat deel van het brein kapot en keek opnieuw wat er gebeurde. Broca is de eerste geweest die een beschrijving heeft gegeven van een functioneel gebied in de cortex: het centrum van de spraak. Dit centrum noemde hij naar zichzelf: Centrum van Broca. Toen hij een hersengebied naar zichzelf had genoemd, wilde iedereen ineens zijn eigen gebied hebben. Heel veel mensen zijn toen onderzoek gaan doen. Waaronder Hitzig en Fritsch, zij gebruikten als eerste elektrische stimulatie correct waarmee ze de motorcortex vonden. Ferrier en Jackson gebruikten prodronen van epilepsie als functionele lokalisatie van het brein. Penfield stimuleerde de cortex van patienten tijdens operaties en maakte zo de corticale somatotopy.

Jan Swammerdam ontdekte met zijn “frogleg experiment” dat het brein functioneert met elektriciteit. Aldini maakte gebruik van deze theorie en stak electroden in het rectum van overleden gevangenen. De lichamen begonnen te bewegen en zijn publiek dacht dat hij ze weer tot leven wekte. Dus ook het mechanisme van het brein werd onderzocht. Zo tekende Purkinje bijvoorbeeld als eerste een neuron en zei Deiters dat axonen contact maken met neuronen. Schwann bedacht dat het lichaam bestond uit cellen, maar het brein niet. Want elektriciteit kon niet doorgegeven worden via cellen. Hierdoor ontstonden twee theorieën:

1. Neuron doctrine: het brein bestaat uit discrete eenheden cellen met uitlopers

2. Reticulum: uitlopers moeten aan elkaar vast zitten

Golgi ontdekte in die periode de Golgi-kleuring, waarmee een deel van de neuronen aan gekleurd konden worden. Hij was een aanhanger van de reticulum theorie. Santiago Ramon y Cajal gebruikte de Golgi-kleuring om aan te tonen dat de reticulum doctrine niet klopte.

Korbinian Brodmann heeft ontdekt dat het brein bestaat uit 6 lagen. Deze lagen zijn niet overal even dik. Elk functioneel gebied in het brein is anders geordend. Dit verklaart de verschillen tussen de diktes van de lagen. Vorm en functie van het brein gaan dus samen. Hij heeft 46 gebiedjes beschreven, maar op dit moment heeft men er al 150 gevonden in de cortex. Sherrington ontdekte de vertraging van neuron naar neuron en noemde dit de synaps. Loewi ontdekt dat een boodschap van de nervus vagus kan oplossen in een vloeistof. Dit was het eerste onderzoek waarbij neurotransmitters (acetylcholine) een rol speelden. Hodgkin en Huxley ontdekten en beschrevend de actiepotentiaal.

Alle doorbraken die betrekking hebben op de corticale functionele lokalisatie, zijn gemaakt in het menselijke brein. Uiteindelijk werden de CT-scan en de MRI-scan bedacht. Met deze methodes kan het brein in beeld gebracht worden. Met een MRI-scan kan de functionele lokalisatie in beeld worden gebracht. De nieuwste ontwikkeling is de fMRI waarbij er gekeken wordt naar de verschillende zuurstofgehaltes van het brein.

HC: Macroscopische neuroanatomie, deel 1

Een actiepotentiaal komt aan bij het neuron, daar gaat het via het axon naar de synaps. Bij de synaps gaat het actiepotentiaal naar het volgende neuron. Een neuron bestaat uit een dendriet (afferente vezel), een axon (efferente vezel) en een soma. Er zijn heel veel verschillende soorten neuronen. Er zijn voornamelijk veel verschillen wat betreft de axonen. Er is variëteit in vorm (multipolair, bipolair en pseudounipolair) en in grootte. In het centrale zenuwstelsel zijn ongeveer 10^11 neuronen en elk neuron heeft ongeveer 10^4 synapsen.
Een neuron heeft een prikkelbaar membraan. Wanneer het membraanpotentiaal de drempelwaarde bereikt, zal er een actiepotentiaal ontstaan. Hierbij is het zo dat een dik axon zorgt voor een heel hoge geleidingssnelheid.

Het axon wordt geïsoleerd door de myeline schede. Dit is een vettige isolatie. Hierdoor ontstaat de saltatoire conductie: het actiepotentiaal springt namelijk over de delen van de myeline schede heen, naar de knopen van Ranvier. Hierdoor kan het actiepotentiaal zich verplaatsen met ongeveer 100 meter per seconde. De Knopen van Ranvier zijn de vrije stukken tussen de myeline schedes. Ter hoogte van de knopen van Ranvier treedt het actiepotentiaal op. Op de plekken van de knopen van Ranvier is het axon niet onbedekt: er zitten wel oligodendroglia cellen omheen of Schwanncellen. De myeline schede zorgt dus voor een hogere geleidingssnelheid. De myeline schede wordt in het centraal zenuwstelsel gemaakt door oligodendroglia cellen en in het perifeer zenuwstelsel door Schwanncellen.

Het actiepotentiaal is unitair: over het gehele axon van één zenuwcel is het actiepotentiaal overal even groot. Het postsynaptisch membraan potentiaal (PSP) is ook afhankelijk van de hoeveelheid neurotransmitter en de soort neurotransmitter. Het PSP zal dus niet overal even groot zijn. Een PSP kan excitatoir (EPSP) zijn of inhibitoir (IPSP). Hoe verder we komen van plaats van oorsprong, hoe kleiner het PSP wordt. Er zijn heel veel PSP’s nodig om een actiepotentiaal te veroorzaken, want één PSP is te klein om de drempelwaarde te bereiken.

De plaats van de synaps is hierbij heel belangrijk, want hoe verder de synaps zit van de axonheuvel waar het actiepotentiaal wordt gestart, hoe kleiner de invloed zal zijn. Er zijn dus heel veel factoren die de functie van een neuron bepalen, zoals de grootte/diameter van de dendriet, de locatie van de synaps en het type neurotransmitter. In het centrale zenuwstelsel bevinden zich naast neuronen ook andere cellen: astrocyten, oligodendrocyten, Schwanncellen, microglia en ependymale cellen. Tussen de neuronen en het bloed zit de bloed-hersenbarrière. Deze barrière wordt gevormd door de astrocyten. De astrocyten bedekken de capillairen helemaal. De oligodendrocyten maken de myeline schede in het centraal zenuwstelsel. Eén oligodendrocyt is gekoppeld met een meerdere neuronen. De Schwanncellen maken de myelineschede in het PZS. Eén Schwanncel bedient één myelineschede van één axon. Ze doen ook nog iets anders: ongemyeliniseerde axonen wonen ook in de Schwanncellen. Meerdere ongemyeliniseerde axonen lopen door één Schwanncel heen: dit noemt men een Remak bundel. Microglia zijn de macrofagen/mononucleaire fagocyten van het zenuwstelsel. De ependymale cellen vormen de binnen- en buitenkant van het brein. Het is dus het epitheel van het brein.

Hersenen

Afferente of sensorische sensoren zorgen ervoor dat informatie naar het brein toe gaat. Efferente of motorische sensoren sturen informatie naar de effectoren (spieren of klieren) toe. Het centrale zenuwstelsel (CNS) bestaat uit het brein en het ruggenmerg. Het perifere zenuwstelsel (PNS) bestaat uit de craniale zenuwen, de spinale zenuwen en de ganglia (een groep zenuwcellen). Het zenuwstelsel kan ook ingedeeld worden naar een somatisch en autonoom deel. Het somatische zenuwstelsel bestaat uit motorische en sensorische vezels. Het autonome zenuwstelsel bestaat uit sympathische, parasympatische en enterische vezels. Het CZS bestaat uit een aantal delen. Het cerebrum (de grote hersenen) bestaat uit twee hemisferen. De enige plek waar ze verbonden zijn is via de hersenbalk (corpus callosum). De linker en rechter hemisfeer moeten namelijk met elkaar kunnen communiceren. Het diencephalon koppelt de grote hersenen aan de rest van het brein. De hersenstam bestaat uit het mesencephalon, de medulla oblongata en uit de pons. Het cerebellum zit achter de pons. De medulla oblongata betekent het verlengde merg: het is het verlengde van het ruggenmerg. De hersenen bestaan uit sulci (gleuven) en gyri (windingen). Het brein is verdeeld in lobben, die zijn vernoemd naar de botten waar ze zitten. Er is een lobus frontalis, lobus pariëtalis, lobus occipitalis en een lobus temporalis. Er zijn twee belangrijk sulci: de sulcus centralis en de sulcus lateralis. De sulcus centralis is de grens tussen de lobus frontalis en lobus pariëtalis & tussen de gyrus precentralis en de gyrus postcentralis. Vanuit de gyrus precentralis vertrekken alle motor commando’s naar de gladde spierweefsels; de primaire somatomotorische cortex. Alle tactiele informatie uit het lichaam komt binnen in het gyrus postcentralis; het is de primaire somatosensorische cortex. De sulcus centralis loopt door tot heel diep in de cortex. De sulcus lateralis vormt de grens tussen de lobus temporalis en de frontale en pariëtale lobus. Op een MRI moet je zoeken naar de sulcus frontalis superior. Hierbij ligt de gyrus precentralis en daarachter ligt de sulcus centralis.

Het brein heeft de consistentie van pindakaas en moet dus beschermd worden. Om deze reden zit het brein verpakt in een watermantel. Om het brein zitten drie vliezen: de dura mater, het arachnoïdea en de pia mater. Het arachnoïdea betekent spinnenweb; dit komt doordat er veel vaten in zitten. Het parachymeninx is het harde vlies: de dura mater. Het leptomeninx zijn de zachtere delen: het arachnoïdea en de pia mater. Rondom de vliezen zitten ruimtes. Buiten de dura mater zit de epidurale ruimte (dit is virtueel, want het vlies is verkleefd met het periosteum). Tussen de dura mater en het arachnoïdea is de subdurale ruimte (virtueel, want de vliezen zijn met elkaar gekleefd). Onder het arachnoïdea is de subarachnoïdale ruimte (werkelijke ruimte). Dit is de ruimte die is gevuld met liquor cerebrospinalis (hersenvocht). De dura mater zit vast aan het periosteum en dus volgt het de contouren van de schedel. Het pia mater volgt de contouren van het brein. Bij een epiduraal hematoom is er sprake van een arteriële bloeding en bij een subduraal hematoom is er sprake van een veneuze bloeding. Om het ruggenmerg zitten dezelfde vliezen, maar er is een verschil. Het dura mater is namelijk niet verkleefd met het periosteum. Aan de buitenkant zit vetweefsel, waarin veneuze sinussen zitten. De verbinding tussen de dura mater en de pia mater is het ligamentum denticulata.

De vliezen zorgen er in de hersenen voor dat er compartimenten zijn. Deze compartimenten zijn de linker en rechter hemisfeer. Het dura bestaat uit twee lagen en de diepere laag zakt naar beneden en komt weer naar boven. Een dura duplicatuur is een plek waar een dubbele dura is. In die dura bevinden zich veneuze sinussen: de veneuze collectoren van het bloed. De vaten die over het brein lopen, lopen door de subarachnoïdale ruimte. Er zijn twee dura duplicaturen: het falx cerebri en het tentorium cerebelli. Tussen de linker en rechter hemisfeer ligt de falx cerebri. Falx betekent sikkel en het heeft ook de vorm hiervan. Het tentorium cerebelli zit aan de linker- en rechterkant en het ligt tussen het cerebrum en het cerebellum. Het is een soort tent en vormt de bodem van de rechter hemisfeer.

De sinus sagittalis superior loopt aan de bovenkant van het brein. De sinus sagittalis inferior ligt onder de sinus sagittalis superior. Vervolgens gaan de sinussen schuin lopen en naar beneden draaien: de sinus transversus. Hierna maakt de sinus een S-bocht: de sinus sigmoïdeus. Deze sinus komt uit in de vena jugularis, waarna het bloed de schedel verlaat.
De sinus cavernosus bestaat uit allerlei kleine met elkaar verbonden veneuze gebiedjes. Het bloed stroomt er heel langzaam, waardoor bacteriën daar heel makkelijk een abces kunnen veroorzaken. Er komt ook bloed in via de venen in de neus. Neusinfecties moeten dus heel agressief behandeld worden, voordat het in sinus cavernosus komt. Door de sinus cavernosus lopen de volgende structuren: a. carota interna, hypofyse en verscheidene hersenzenuwen. Buiten het brein is overal de subarachnoïdale ruimte. Daar zit net genoeg water in om te voorkomen dat het brein in de normale situatie wordt beschadigd door de schedel. Bij een hersenschudding biedt dit water niet genoeg bescherming. In de subarachnoïdale holtes onder het cerebellum en bij L2 zit erg veel liquor, hierdoor kan er op die plaatsen een punctie gedaan worden.

HC: Macroscopische neuroanatomie, deel 2

Het brein is ontstaan als een buis, waarin holtes zitten (de neurale buis). Deze holtes blijven altijd bestaan en zijn ventrikels geworden. Het stuk dat zich naar achteren toe ontwikkeld heeft, de lobus temporalis, gaat zich vouwen zodat het onder en naast het brein komt te zitten. De vorm van de ventrikels representeert de ontwikkelingsgeschiedenis van het brein. Er zijn twee laterale ventrikels: een linker en een rechter ventrikel. Ze staan in verbinding met het volgende ventrikel. De laterale ventrikels zitten in de grote hersenen, die weer vastzitten aan het diencephalon. Het derde ventrikel is dus een diencephalon ventrikel. Gemonteerd op het diencephalon zitten o.a. de epifyse en de hypofyse. De middenhersenen (het mesencephalon) heeft ook een heel smal ventrikel, genaamd het aquaduct van Sylvius. In de ruithersenen (het rhombencephalon) zit het vierde ventrikel. Het zijn de ruithersenen, vanwege de vorm van het vierde ventrikel: een ruit van achteren bekeken. Driedimensionaal is het een piramide. Het centrale kanaal is het deel van het ventrikel dat zich bevindt in het ruggenmerg. Het is een buis gevuld met hersenvocht. Het laterale ventrikel wordt nog gesplitst in een anterior hoorn, inferior hoorn, posterior hoorn en het corpus. Ter hoogte van de foramina van Monroe staan de laterale ventrikels in verbinding met het derde ventrikel.

De ventrikels zijn gevuld met liquor cerebrospinalis. Vocht kan er niet het hele leven blijven zitten en dus moet het afgevoerd en aangemaakt worden. In het plexus choroïdeus bevindt zich een soort filtratie apparaatje/ultra filtraat van het plasma. Er zitten een heleboel vaatjes in. Dit woont eigenlijk op drie plaatsen: in het dak van het derde ventrikel, waar het verdwijnt naar het laterale ventrikel, en in het achterste dak van het vierde ventrikel, waar het verdwijnt naar de bloemkorfjes van Bochdalek. Er wordt ook liquor geproduceerd buiten het brein, in de subarachnoïdale ruimte, door de bloemkorfjes van Bochdalek. Deze liggen buiten het dak van het vierde ventrikel. De plexus is steeds de grens tussen binnenwereld en buitenwereld (tussen de ventriculaire holte en de subarachnoïdale ruimte). De totale ruimte die men heeft voor liquor is ongeveer 150 ml. Dit wordt vier keer per dag ververst, oftewel: per dag wordt er 600 ml gevormd. Dit moet dus afgevoerd worden. Als dit niet wordt afgevoerd, ontstaat er een waterhoofd. Het gat in het dak van het vierde ventrikel is het apertura mediana = het foramen van Magendie. De vloeistof komt dan uit in het cisterna magna, maar daar kan de vloeistof niet blijven. De liquor kan via de granulationae arachnoïdea korreltjes naar de veneuze sinussen gaan. De vloeistof gaat dus van de subarachnoïdale ruimte naar de veneuze sinussen. Als deze afvoer verstopt zit, dan blijft de liquor in de hersenen achter.

Bloedvoorziening

Het brein wordt van bloed voorzien en er gaat heel veel bloed naar het brein toe: ongeveer 20% van de totale bloedsomloop. De arteria carotis interna en de arteria vertebralis voorzien het brein van bloed. Van beide arteriën zit er links één en rechts één. De arteriën wonen in de subarachnoïdale ruimte. De carotis komt via het rotsbeen en daar zit een kanaaltje dat naar voren loopt: het part petrosum (carotis gaat naar mediaal). Vervolgens gaat het via het part cavernosa (door de sinus cavernosus), waarna het de arterie bij het brein aankomt. De carotis sifon betekent ‘zwanenhals’, vanwege de vorm. De arteria carotis interna kan in bepaalde doorsnede van het brein meerdere keren worden aangetroffen. De carotis vormt een aantal takken. Er komt een tak van achteren: de arteria basilaris (gevormd door de twee arteriae vertebrales). Deze vormt een cirkel van vaten rondom de hypofyse: de cirkel van Willis. Deze cirkel zorgt ervoor dat wanneer één bloedvat is afgesloten, het bloed toch nog overal in de hersenen kan komen. Het is een systeem waarbij de linker en de rechter carotis met elkaar verbonden zijn en waarbij de beide carotiden zijn verbonden met de vertebraal arteriën.

De cirkel van Willis bevindt zich boven de sinus cavernosus. De arteria basilaris gaat zich vertakken in een linker en rechter arteria cerebri posterior en anterior. Er zijn drie arteriae cerebri: anterior, posterior en media. De arteria cerebri media is de voortzetting van de arteria carotis interna, wanneer de a. cerebri anterior en posterior zijn afgesplitst. De arteriae communicans zijn kleine verbindingen tussen de vaten. De a. communicans anterior verbindt de linker en rechter a. cerebri anterior. De a. communicans posterior verbindt de a. cerebri posterior en a. carotis interna. Er wordt altijd een hele cirkel van Willis gevonden, maar de verhoudingen van de vaten is soms anders. De a. cerebri anterior blijft voornamelijk zitten aan de mediale kant van het brein en voorziet het mediale oppervlak van de lobus frontalis en parietalis van bloed. De a. cerebri media voorziet het laterale deel van de lobus frontalis, pariëtalis, occipitalis en temporalis. Dit vat draait om het brein heen. De a. cerebri posterior voorziet de mediale oppervlakte van de lobus occipitalis en het inferior oppervlakte van de lobus temporalis. Het ruggenmerg wordt voornamelijk van bloed voorzien door carotiden.

HC: Macroscopische neuroanatomie, deel 3

Het brein bestaat uit grijze stof (buitenkant) en witte stof (binnenkant). De witte stof is wit, omdat daar gemyeliniseerde axonen in liggen. De grijze stof is grijs, omdat daar geen myeline in zit en er voornamelijk aggregaten van neuronen in liggen. De witte stof bestaat ook uit axonen en neuronen. In de grijze stof kunnen meerdere delen worden onderscheiden. De cortex is de oppervlakkige laag van het brein. Hieronder ligt de lamina (letterlijk: ‘een laag’). Verder liggen er nuclei en ganglia. Een ganglion is een klont neuronen. In de witte stof liggen tracti (banen), fascia, zenuwen, pedunculi en capsules.

Het ruggenmerg is anders geconstrueerd dan de grote hersenen. In de grote hersenen is de grijze stof aan de buitenkant en de witte stof aan de binnenkant. In het ruggenmerg ligt de grijze stof als een vlinderfiguur aan de binnenkant, met daaromheen witte stof. Het ruggenmerg zelf is niet gesegmenteerd, maar de spinale zenuwen zijn wel gesegmenteerd. Elk segment bedient een plak van het lichaam en één spinale zenuw hoort bij één bepaald schijfje lichaam.

Er zijn 8 cervicale spinale zenuwen, 12 thoracale spinale zenuwen, 5 lumbale spinale zenuwen en 2 sacrale spinale zenuwen. Hoe zwaarder een plakje lichaam is, hoe meer neuronen er nodig zijn om dit plakje lichaam te besturen. Dit leidt tot verdikkingen in het ruggenmerg. Dit noemt men cervicale en lumbale intumescentie. Dit zijn de plekken waar de extremiteiten beginnen. Het ruggenmerg is kleiner dan de wervelkolom, waardoor er in een deel van de wervelkolom geen ruggenmerg zit. Wel loopt er nog het filum terminale: het einddraadje van het ruggenmerg. Dit bestaat uit bindweefsel om het ruggenmerg te fixeren.

In alle spinale zenuwen zit een verdikking, een ganglion, waarin neuronen zitten. De neuronen van het achterste gedeelte van de spinale zenuw liggen in het spinale ganglion. Als men geboren wordt, dan vult het ruggenmerg min of meer de wervelkolom. Als men ouder wordt, dan komt het ruggenmerg in de wervelkolom omhoog: ascensus medullae. Dit komt doordat de wervelkolom nog sterk groeit en het ruggenmerg niet. De zenuwen die van onder uit het ruggenmerg treden, die zullen steeds meer worden uitgerekt, omdat hun uittrede plaats steeds verder weg komt te liggen. Bij L2 eindigt het ruggenmerg in het wervelkolom. Hieronder is het veilig om een hersenvocht punctie te doen. De ruimte onder L2 noemt men het cisterna lumbalis. De cauda equina zijn de spinale wortels: het is een zenuwbundel in de vorm van een paardenstaart.

Het ruggenmerg bestaat uit een voorhoorn en een achterhoorn. De voorwortel is motorisch en efferent. De achterhoorn is sensorisch en afferent. In de voorhoorn wonen de motorneuronen. De neuronen wonen in centrale zenuwstelsel. Het axon gaat naar de periferie en daar staat deze in verbinding met de spieren. In de achterwortel wonen de pseudounipolaire neuronen. Deze heeft twee uitlopers, waarvan één naar de periferie gaat en één via de achterwortel naar het CZS. De eerste staat in de periferie in contact met een sensor. De neuronen bevinden zich in de spinale ganglia: een ganglion in de periferie. De achterwortel bevat primaire sensibele neuronen. De voorhoorn is daardoor motorisch en de achterhoorn is daardoor sensibel. De pseudounipolaire neuronen hebben een gemyeliniseerde dendriet. Het actiepotentiaal gaat daardoor direct over naar het axon. Alle perifere sensoren hebben pseudo-unipolaire neuronen, behalve de visuele sensoren en de reuksensoren.

Het ruggenmerg bestaat uit verschillende zones. Het kan verdeeld worden in drie stukken: de achterhoorn (zone I-IV), de voorhoorn (zone VII-X) en het intermediaire grijs (zone V-VI). Informatie komt binnen via achterhoorn, waarna het via het intermediaire grijs gaat. Daar bedenkt het intermediaire grijs wat er moet gebeuren en de informatie wordt doorgegeven aan de voorhoorn. De voorhoorn bestaat uit twee gebieden: een lateraal en een mediaal gebied met motorneuronen. Dit noemt men motorkolommen (de laterale/mediale motorkolom). De mediale motorkolom verzorgt de axiale romp musculatuur en de musculatuur van proximale delen van de extremiteiten. De laterale motorkolom innerveert voornamelijk het meest distale gedeelte van de extremiteiten. De laterale en mediale motorkolom worden allebei heel anders aangestuurd, doordat ze een totaal andere motoriek innerveren.

Als de spinale zenuw naar buiten komt, dan splitst hij zich meteen in twee takken: de ramus dorsalis en de ramus ventralis. Dit komt doordat de vroegere somiet zich ook al had gesplitst in een dorsaal en ventraal stuk. De ramus dorsalis is verantwoordelijk voor de rugspieren en de innervatie van huid van rug. De ramus ventralis gaat de rest van de spieren innerveren. Alle extremiteitspieren worden dus geïnnerveerd via de ventralis.

In het lichaam bevinden zich meerdere plexi. Deze plexi zijn als het ware een ‘rangeerterrein’, waar de zenuwen herschikt worden. Ze bestaan uit perifere zenuwen. De plexus brachialis is de plexus waarin vezels zitten die de arm innerveren. De plexus lumbosacralis bevindt zich in het onderste deel van de rug en hierin zitten vezels die de beenspieren innerveren. Een spinale zenuw bevat altijd motorische en sensibele vezels die uit één segment van het ruggenmerg tevoorschijn komen. In een perifere zenuw zitten alleen motorische of alleen sensibele vezels, die afkomstig zijn uit verschillende segmenten. Vezels uit één segment komen ook in verschillende perifere zenuwen terecht.

De witte stof in het ruggenmerg kan ook ingedeeld worden in zones. De zone direct rondom de grijze stof bestaat uit korte-termijn verbindingen naar andere ruggenmergschijven. De buitenkant van de witte stof bevat de stijgende banen en in het midden liggen de afdalende banen.

Het centrale zenuwstelsel bestaat uit het cerebrum, het diencephalon, de hersenstam en het cerebellum. Er zijn twaalf hersenzenuwen in het brein gelegen. De n. olfactorius (n. I) [reuk], de n. opticus (n. II) [zicht], de n. oculomotorius (n. III) [oog beweging], de n. trochlearis (n. IV) [oog beweging], de n. trigeminus (n. V) [gevoel in het gezicht en kauwen], de n. abducens (n. VI) [oog beweging], de n. facialis (n. VII) [gezichtsbeweging, smaak], de n. vestibulocochlearis (n. VIII) [evenwicht, gehoor], de n. glossopharyngeus (n. IX) [slikken en smaak], de n. vagus (n. X) [autonoom parasympatisch, slikken], de n. accesorius (n. XI) [slikken en nek musculatuur] en de n. hypoglossus (n. XII) [tong spieren]. De n. trigeminus bestaat uit drie takken: de n. ophthalmicus (V1), de n. maxillaris (V2) en de n. mandibularis (V3).

Het corpus callosum (de hersenbalk) is de verbinding tussen de linkse en rechtse hemisfeer. Een verbinding tussen links en rechts noemt men ook wel een commissuur. Onder het corpus callosum hangt een doorschijnend vlies: het septum pellucidum. Dit is in feite de mediale wand van de laterale ventrikel. Het corpus callosum is het dak van het laterale ventrikel. Onderaan het septum pellucidum hangt een vezelbundel (een bundel axonen): de fornix. De fornix gaat het diencephalon in en daar verdwijnt het in het weefsel. Het eindigt in de corpora mammillaria. Het fornix is verbinding tussen hippocampus en het corpus mammillaria. Achter de fornix zit het foramen van Monroe. Voor de fornix bevindt zich de commissura anterior (commissuur van de lobus temporalis). Er is ook een commissura posterior, die zich onder de epifyse bevindt. De commissura posterior heeft niets met de grote hersenen te maken; het is een commissuur van de heuveltjes. Het chiasma opticum is geen commissuur, want het is geen verbinding van gelijke delen.

In het derde ventrikel zit een ‘rare’ uitsparing: de massa intermedia. Dit is wat zich door de ventrikel heen links en rechts aanraakt. De epifyse is de glandula pinealis. Het infundibulum is het hypofyse steeltje. Het diencephalon bestaat voor het grootste gedeelte uit de thalamus: een kern gedeelte. Alle verbindingen die omhoog naar de cortex gaan, moeten synapteren in de thalamus. Hierdoor heeft de thalamus een ‘secretaresse functie’. Onder de thalamus ligt de hypothalamus. Vanuit de hypothalamus wordt de hypofyse aangestuurd. Boven de thalamus ligt de epithalamus. Daarboven ligt de epifyse. De epifyse is een hormoonklier. Het dak van het derde ventrikel is het tela choroïdea. Verder ligt er ook het foramen van Monroe. De columna fornices zijn de kolommen van de fornix.

Door het mesencephalon loopt het aquaduct. Het dak van het aquaduct heeft vier bobbels. Daarom noemt men dit dak de lamina quadrigemina (de vier bobbel plaat). Er zijn twee bovenste bobbels: de colliculus superior. Deze zijn onderdeel van het visueel systeem. De twee onderste bobbels zijn de colliculus inferior. Die zijn onderdeel van het auditief systeem.

De pons maakt onderdeel uit van het rhombencephalon. Het pons is een ‘lesstation’ tussen de cortex en het cerebellum. Vezels van de cortex synapteren in de pons. Het cerebellum is wezenlijk anders dan het cerebrum. De schors van het cerebellum is continue over de middellijn. Het cerebellum regelt de hele motoriek en het zegt de cortex hoe het bepaalde dingen moet doen. De structuur in het cerebellum noemt men de levensboom: de arbor vitae. Op de plek waar het cerebellum de hersenstam raakt, liggen de tela choroïdea.

De limbische lob van de grote hersenen bestaat uit meerdere gyri. De gyrus cinguli draait vanuit het corpus callosum naar achteren. Hierna komt de gyrus dentatus, die onderdeel is van de hippocampus. De gyrus parahippocampalis ligt naast de hippocampus. Het laatste onderdeel is de uncus, die de mediale zijde van de temporaalkwab vormt. Het sulcus calcarinus is een hele diepe gleuf in de lobus occipitalis. Rondom de sulcus calcarinus bevindt zich de primaire visuele schors. Voor het grootste deel ligt deze op het mediale oppervlak en voor een klein deel op de laterale oppervlakte.

De primaire motorcortex ligt in de precentrale gyrus, voor de sulcus centralis. De primaire sensorische cortex ligt bij de postcentrale gyrus, achter de sulcus centralis. De primaire auditieve cortex ligt bij de superior temporale gyrus. De primaire visuele cortex ligt rond de fissura calcarinus. Het spraakcentrum van Broca ligt bij de inferior frontale gyrus en het spraakcentrum van Wernicke ligt bij de superior temporale gyrus. In het spraakcentrum van Broca bevindt zich de motoriek van de spraak en in het spraakcentrum van Wernicke leert men spraak begrijpen. Deze twee centra zijn gelateraliseerd. Dit betekent dat wanneer een centrum aan de ene kant kapot gaan, dat dan het hele systeem kapot gaat.

Het laterale ventrikel heeft een C-vorm en steekt met zijn punt naar achteren. Het foramen van Monroe bevindt zich onder en achter de fornix. De bodem van het derde ventrikel is het chiasma opticum.

HC: Macroscopische neuroanatomie, deel 4

Het derde ventrikel staat ter hoogte van het foramen van Monroe in verbinding met de laterale ventrikels. Naast de fornix zit de plexus choroïdeus. Deze plexus vormt altijd een grens tussen buiten en binnen. Als we door het plexus choroïdeus heengaan, dan komen we aan het piale oppervlakte van het brein. Doordat de fornix naast de plexus choroïdeus zit, is het een vezelbundel die langs de buitenkant van het brein loopt. Het derde ventrikel ligt in het diencephalon.

De commissura posterior ligt op de grens van diencephalon en mesencephalon. In de mediale oppervlakte van de occipitaalkwab, ligt een deel waar een extra laag witte stof in de schors te zien is. Dit noemt men het wandje van Genuardi. Dit stuk is de primaire visuele schors, ook wel de gestreepte schors genoemd. De basale ganglia vormen één functioneel circuit dat te maken heeft met de regeling van de motoriek. Er zijn een aantal basale ganglia. In het telencephalon liggen de nucleus caudatus, het putamen en het globus pallidus. In het diencephalon ligt de nucleus subthalamicus. In het mesencephalon ligt de substantia nigra (deze heeft te maken met de ziekte van Parkinson). De basale ganglia vormen een deel van het subcorticale motorcircuit.

Het corticofugale systeem bestaat uit vezels die de cortex ‘ontvluchten’. Door het putamen en de nucleus caudatus loopt een corticofugale vezel heen, waardoor ze zijn benoemd als twee aparte delen. In feite is het één functioneel deel. In de laterale wand van het laterale ventrikel zit het nucleus caudatus. De nucleus caudatus maakt een lange slinger naar achteren toe. Onder de nucleus caudatus ligt de globus pallidus (de bleke kern). Het putamen ligt steeds op een zelfde lijn met de nucleus caudatus en de globus pallidus is mediaal van het putamen gelegen. De nucleus subthalamicus en de substantia nigra liggen heel dicht bij elkaar. Het striatum bestaat uit de nucleus caudatus en het putamen. Dit is één en dezelfde kern, met een vezelbundel die ze scheidt: een functionele eenheid. De nucleus lentiforme bestaat uit het putamen en het globus pallidus. Dit is een morfologische eenheid. Het corpus striatum bestaat uit het nucleus caudatus, het putamen en het globus pallidus. Dit is een klinische eenheid bij de ziekte van Huntington. De thalamus is het grootste gedeelte van het diencephalon. De commissura anterior ligt onder het putamen en onder het globus pallidus dat doorloopt van links naar rechts. De thalamus ligt in de laterale wand van het derde ventrikel. Het thalamus complex heeft twee naar achter stekende dingen: de knievormige lichaampjes.

Het corticofugale vezel systeem. Dit zijn vezels die komen van alle corticale gebieden naar de lagere gebieden. De meeste gaan naar de pons en daarna naar het cerebellum. Een klein deel gaat naar het ruggenmerg: via de piramidebaan. Het gedeelte van de vezels in het cerebellum zelf, waar ze verzamelen voor ze de basale ganglia ingaan, noemt men de corona radiata. Het capsula interna zijn de corticofugale vezels als ze zijn samen gekomen. Als ze aan de voorkant van het mesencephalon komen, zijn het de pedunculus cerebri. De vezels gaan de pons binnen en daar worden het de fibrae pontis. Daarna verdwijnen er een heleboel en een klein gedeelte komt aan het caudale deel van de pons weer tevoorschijn als de tractus pyramidalis. Al deze namen benoemen in feite hetzelfde vezelsysteem, het verschil is steeds de plek waar ze zijn. Ten opzichte van het capsula interna, ligt de lentiforme nucleus lateraal; mediaal liggen de nucleus caudatus, de thalamus en de nucleus subthalamicus; dorsaal ligt de substantia nigra.

In de diepte van de fissura lateralis ligt een heel oud stukje cortex, dit noemt men de insula. De insula is geïsoleerd geraakt, doordat de neocortex zich ontwikkeld heeft en groter is geworden, waardoor deze is gaan uitpuilen over de alocortex. Deze uitpuilende stukken worden deksels genoemd: frontale (in lobus frontalis) en temporale (in lobus temporalis) operculum. In het corticofugale vezelsysteem, liggen de vezels gerangschikt naar de lobus waar ze vandaan komen. Zo liggen vezels uit de frontale cortex aan de voorkant van het vezelsysteem. Verder zitten de vezels uit de achterkant van het brein aan de achterkant. In het knietje van de capsula interna zitten de motorvezels.

De hippocampus is schors en het ligt in de diepte van de lobus temporalis; het is een opgerold worstje van schors dat naar binnen geschoven is. Het grenst deels aan de laterale ventrikel en deels aan de buitenwereld. Wat men er van de buitenkant van ziet, is het gyrus dentatus. De fornix zit vast aan de hippocampus en daaraan zit weer het plexus choroïdeus. De amygdala is de amandel kern, die ook deel is van het limbisch systeem.

HC: Neurofysiologie

Neuronen kunnen op verschillende manieren geclassificeerd worden. Neuronen kunnen op basis van polariteit, de vorm van het dendriet, de functie en op basis van de neurotransmitter die het neuron afscheidt. Glutamaat, GABA en acetylcholine zijn de neurotransmitters die voorkomen in de grotere systemen. GABA is een inhiberende neurotransmitter. Serotonine, norepinefrine, dopamine en histamine zijn de neurotransmitters die voorkomen in de kleinere systemen. Serotonine zorgt voor emotie en norepinefrine voor attentie. Neurotransmitters komen vrij bij een grote influx van calciumionen in een synaps.

Elke cel in het lichaam heeft een rustmembraanpotentiaal. Dit rustmembraanpotentiaal ligt rond de -65 mV. In de cel heerst dus een negatief-geladen klimaat. De potentiaal ontstaat door een verschil van elektrolyten in het cytosol en de extracellulaire vloeistof. Het membraan bestaat uit een fosfolipiden bilaag, polaire stoffen kunnen dus niet passeren. Daarom zitten er in het celmembraan van een cel verschillende ionkanalen en pompen gelokaliseerd. Deze ionkanalen kunnen verschillend geactiveerd worden. De belangrijkste ionkanalen en pompen die aanwezig zijn in het celmembraan zijn natrium, kalium, chloride en calcium kanalen en pompen. Natrium en kalium kanalen zijn erg lek. De natrium/kalium-pomp is een voorbeeld van actief transport; deze pomp kost ATP. Deze natrium/kalium-pomp pompt 3 Natrium de cel uit en 2 Kalium de cel in. Hierdoor zorgt deze pomp dus voor een concentratie en elektrisch gradiënt van een cel. De natrium/kalium-pomp bevindt zich bij een gemyeliniseerd axon alleen bij de knopen van Ranvier. Een disfunctie in een natrium-kanaal is terug te vinden bij epilepsie. Bij een epileptische-aanval zijn de natrium-kanalen te lang open. In een cel bevinden zich voornamelijk kalium-ionen. Natrium-, chloride-, en calciumionen bevinden zich voornamelijk buiten de cel.

Wanneer er geen netto ionen-stroom plaatsvindt, is er sprake van een evenwichtspotentiaal (Ek). Bij een evenwichtspotentiaal is de concentratiegradiënt gelijk aan de elektrische gradiënt. Een evenwichtspotentiaal voor een ion wordt aangeduid met de Nernst. De Nernst voor Kalium ligt rond de -80 mV., Natrium voor 62 mV., calcium bij 132 mV. en chloride bij -32mV. Het rustmembraanpotentiaal van een cel is -65 mV. dit betekend dus dat natrium en calcium graag uit de cel willen en kalium graag in de cel wilt blijven. Maar doordat het celmembraan permeabel is voor de kalium-ionen verplaatst kalium zich toch uit de cel. Wanneer er buiten de cel een lage kalium-concentratie is, is er sprake van een hypokaliaemie. Deze hypokaliaemie ziet men terug als de hyperpolarisatie van een actiepotentiaal. Wanneer er buiten de cel juist een hoge concentratie van kalium is, is er sprake van een hyperkaliaemie. Deze hyperkaliaemie is terug te vinden als de depolarisatie. In het brein wordt het extracellulaire kalium gebufferd door de bloed-brein barierre en glia (astrocyten).

Een actiepotentiaal is een unitair signaal. Dit bekend dat een actiepotentiaal van een neuron altijd dezelfde grote heeft en deze actiepotentiaal niet uitdooft. De grote en de snelheid van een actiepotentiaal is afhankelijk van de diameter van een axon, en of er wel/niet sprake is van een myelineschede. Bij een grote diameter zal er een sneller actiepotentiaal ontstaan dan bij een kleine diameter. Wanneer er sprake is van een myelineschede zal er ook een sneller actiepotentiaal ontstaan. Dit komt doordat er bij een gemyeliniseerd axon een sprongsgewijze actiepotentiaal ontstaat. Een actiepotentiaal ontstaat pas wanneer er een bepaalde drempelwaarde is bereikt. In de depolarisatie-fase van een actiepotentiaal staan de Natrium-kanalen open en stroomt natrium de cel in. Dit maakt de cel positiever. Vervolgens inactiveren de natrium-kanalen en de kalium-kanalen openen zich. Kalium verplaatst zich vervolgens uit de cel; de cel wordt minder positief geladen. Deze fase noemt men de repolarisatiefase.

Wanneer de natrium-kanalen geïnactiveerd zijn op open staan, kan er geen nieuwe actiepotentiaal ontstaan. Dit noemt men de absolute refractaire periode. Bij een hyperpolarisatie kan er echter wel een actiepotentiaal ontstaan, alleen is de drempelwaarde verhoogd. Dit noemt men een relatieve refractaire periode. Een synaps bevindt zich altijd tussen 2 verschillende neuronen. Een synaps bestaat uit een presynaptisch membraan, een synapsspleet en een postsynaptisch membraan. Een synaps kan zich bevinden tussen een axon en een dendriet in, tussen een axon en het cellichaam in of tussen twee axonen in. Er zijn twee verschillende categorieën synapsen; de elektrische en chemische synaps. Een voorbeeld van een elektrische synaps is een gapjunction.

Er bestaan grote families van postsynaptische membraan receptoren voor elke neurotransmitter. Een neurotransmitter kan zowel excitatoir als inhibitoir zijn afhankelijk van de membraan receptor. Bovendien kan het een iontropisch of metabotropisch effect hebben. Een metabotropisch effect verloopt via een g-eiwit en kan veranderingen in het neuron zelf teweeg brengen.

HC: Basis 1^e motorneuron

De α-motorneuronen moeten aangestuurd worden door de eerste motorneuronen. Het spinale somatomotorische systeem is de spinale controle van beweging. De α-motorneuronen ontvangen invloed van de spierspoeltjes, de spinale interneuronen en de piramidale neuronen in de motor cortex. Deze laatste zijn Betz cellen. Ze hebben invloed op spiervezels. Het overgrote deel van de controle van de motoriek in de cortex loopt via spinale interneuronen. Er is een laterale (voor de distale extremiteiten) en een mediale (voor de axiale musculatuur) motorkolom.

De piramide baan loopt naar beneden vanuit de pons en kruist voor het grootste deel. Hij splitst in een lateralegekruiste piramide baan en een mediale ongekruiste piramide baan. De laterale en mediale motorkolom banen zijn gescheiden. In de mediale baan licht het tractus vestibulospinalis wat zorgt voor de spierhouding en het tractus tectospinalis wat visuele informatie geeft. Samen zorgen deze voor het evenwicht.

Vanuit het corticofugale systeem gaat een groot deel naar de pons en slechts een klein deel regelt de motoriek. Daarvan heeft een klein deel rechtstreekse invloed op de motor-interneuronen. Ze wonen niet alleen in de medulla maar ook in de hersenstam. Vanuit de (pre)motorcortex gaan banen naar de pons. Vanaf daar gaan ze naar het tectum, de bulbaire reticulaire formatie en de nucleus vestibularis. Vanaf daar wordt de mediale motorkolom aangestuurd. De laterale motorkolom wordt aangestuurd door de nucleus ruber en het rechtstreekse deel.

In het mesencephalon ligt de nucleus ruber. Deze werkt samen met de motorcortex aan de innervatie van de flexoren. Bij mensen speelt dit maar een kleine rol (de motorcortex is veel belangrijker dan de nucleus ruber).

Het corticale somatomorische systeem zorgt voor controle op de beweging door het brein. Dit gebeurt via het eerste motorneuron en de piramidale projectie neuronen. Het wordt beïnvloed door sensorische circuits, extrapiramidale circuits en cerebellaire circuits. Ze hebben invloed op de bulbo-spinale interneuronen en de bulbo-spinale tweede, α- of lage motorneuronen.

Het corticofugale systeem omvat het doel van bewegen en de strategie om dit doel te bereiken. Er moeten spiersequenties gegenereerd worden, door de periferie. Dit wordt doorgegeven aan inter- en motorneuronen. De musculatuur van de distale ledematen wordt gecontroleerd vanuit de motor cortex en het cerebellum. De axiale musculatuur wordt gecontroleerd vanuit de hersenstam en het ruggenmerg.

Bij de sulcus centralis liggen de primaire motorcortex en de premotor cortex. De besturing van de motoriek komt uit deze twee cortexen. De cortex is een gelaagde structuur. De neocortex heeft 6 lagen en de allocortex (ouder deel van de hersenen) heeft minder dan 6 lagen. In de allocortex ligt onder andere de hippocampus en de gyrus parahippocampaticus. Elke cortexlaag heeft een specifieke functie. Vanuit laag 5 komen de corticofugale vezels. Deze laag is dus erg goed ontwikkeld in de motorcortex.

De input in de lagen komt vanuit de thalamus, de cortex en de hersenstam. De output gaat via dezelfde delen, plus het ruggenmerg. De verschillende lagen hebben verschillende functies en afhankelijk van de functie van de cortex verschillen de lagen in dikte. In de primaire motor cortex bij de gyrus precentralis liggen zeer grote piramidale neuronen: Betz cellen. De consequentie van een dik neuron is een dik axon. Het voordeel hieraan is een grote geleidingssnelheid, waardoor ze heel snel invloed kunnen uitoefenen op de motorneuronen. Dit zijn de enige soort eerste motorneuron die rechtstreekse invloed uitoefent op de α-motorneuronen. Ze vormen maar 5% van de projectie die naar beneden gaat. 95% van de motorneuronen die invloed uitoefenen op de motoriek gaat via de interneuronen (reflexen).

De witte stof in de hersenen bestaat uit corticale verbindingen. Dit zijn de coritcofugale vezels (alle vezels die de cortex ontvluchten), de corticothalamische vezels, die naar de thalamus lopen en de corticopetale vezels die lopen naar de sensorische gebieden lopen. Ook zijn er corticocorticale verbindingen, deze kunnen kort zijn (tussen twee aanliggende gebieden) en lang (vergelegen gebieden binnen een hemisfeer). De commissurale vezels gaan van de ene hemisfeer naar de andere. Bij homotopisch verbinden ze dezelfde gebieden in de linker als in de rechter hemisfeer. Heterotopisch verbindt twee verschillende gebieden.

De primaire somatomotor cortex (motorcortex) ligt in de precentrale gyrus, de premotorcortex ligt daar ventraal van. De motorcortex was somatotropisch (op volgorde) georganiseerd. Deze ‘kaart’ is niet isoform met het lichaam. De stukken die de moeilijke en nauwkeurige bewegingen maken, hebben een groot deel van de schors. Dit komt doordat er daar meer neuronen nodig zijn. Het omega profiel op een MRI bij de sulcus centralis laat de plaats zien die de hand representeert. De heup zit op de rand van mediaal, waar de benen liggen. De romp en armen en handen liggen meer naar lateraal. Het hoofd ligt lateraal onderaan.

De corticobulbospinale projectie is een verzameling van het corticofugale systeem en het bestaat uit deze corticofugale vezels, die komen uit de premotor cortex, de motorcortex (ongeveer de helft) en de somatosensorische cortex (kleinste aandeel). Deze laatste cortex wordt geassocieerd met pijn. Het corticospinale deel heet ook wel de piramidebaan. De Betz cellen zijn ongeveer 5% van de corticofugale projectie en het is het deel dat de motoriek rechtstreeks regelt. De output van de cortex is bijna helemaal gericht op het informeren van het cerebellum en voor een klein deel voor het effectueren van effectoren. Corticobulbospinale projectie wordt gevormd door de cortocobulbaire projectie en de corticospinale projectie.

Het grootste deel van de corticofugale vezels synapteerd in de hersenstam en dan voornamelijk in de pons. De projectie van de motorcortex is naar de motorsystemen die daar zitten; naar de nuclei van de craniale motorneuronen.

De motorcortex innerveert een aantal hersenzenuwen:

• De motorkernen van de trigeminus hebben bilaterale projectie en de zenuw zorgt voor kauwen.

• De dorsale facialis kernen hebben bilaterale projectie en ze zorgen voor de mimische musculatuur van de bovenste helft van het gezicht.

• De ambiguus heeft bilaterale projectie en zorgt voor slikken. De vezels komen uit in de IX, X en XI hersenzenuw.

• De ventrale facialis wordt contralateraal en unilateraal geïnnerveerd. Deze zenuw zorgt voor de mimische musculatuur van de onderste helft van het gezicht.

• De hypoglossus wordt contralateraal geïnnerveerd en zorgt voor de tongmusculatuur.

De oculomotorische motorkern wordt voor het grootste deel reflexmatig gecontroleerd, vanuit zenuw III, IV en VI. Er is wel controle over de oogspieren en dit gaat via het tectum. De visceromotorische kernen in de hersenstam hebben ook geen motorische innervatie nodig. Ze hebben parasympathische nuclei.

De piramidale terminatie in de hersenstam is nooit op de motorneuronen. De nucleus ruber projecteert op de rubrospinale baan. De nucleus pontinus projecteert op het cerebellum (een feedback circuit). Het formatio reticulare projecteert op de reticulospinale baan. Het intermediaire grijs projecteert op de motorneuronen. Caudaal van de pons komt de piramidale baan tevoorschijn op het ventrale oppervlakte van de medulla oblongata.

Bij de kruising van de piramide baan zitten de vezels nog aan de kant van oorsprong, maar het grootste deel moet nog gaan kruisen. De vezels moeten dus naar de overkant verplaatsen. De kruising gebeurt per definitie op de overgang van medulla oblongata naar het ruggenmerg. Deze kruising is niet volledig. Het grootste deel kruist en het vormt dan de laterale/gekruiste corticospinale baan. Een klein deel kruist niet en dit blijft op dezelfde manier liggen. Het wordt de ventrale/ongekruiste corticospinale baan. Laterale controle is volledig controlateraal en de mediale controle is bilateraal.

Het grootste deel van de piramide baan gaat naar de cervicale wervels (meer dan de helft), een kwart gaat naar lumbaal en 20% gaat naar thoracaal. De ventrale piramide baan eindigt bilateraal op de mediale motorneuronen en het mediale intermediaire grijs. Deze loopt slechts tot cervicothoracaal. De contralaterale laterale baan eindigt in het laterale intermediaire grijs (interneuronen), als laterale motorneuronen of in de mediale dorsale hoorn. De motor cortex termineert in het intermediaire grijs en als motorneuronen. De premotor cortex termineert in het intermediaire grijs en in secondaire controle systemen. De somatosensorische cortex termineert in het intermediaire grijs.

De gekruiste baan loopt over het hele ruggenmerg. De ongekruiste baan reikt tot het thoracaal ruggenmerg en eindigt bilateraal op de motorneuronen van de mediale motorkolom. Beide banen projecteren voornamelijk op interneuronen.

Het begin van de pyrimidale projectie is in de corona radiata, wat overgaat in het capsula interna, penduculae cerebri, fibrae pontis, tractus pyrimidalis, chiasme pyrimidalis en eindigd in de gekruiste laterale en ongekruiste ventrale tractus pyrimidalis. De vezels zijn geordend op wat ze innerveren. In de corona radiata liggen frontaal en temporaal corticopontine vezels. In het midden liggen de corticospinale vezels. Deze zijn onderverdeeld in ventraal hoofd, caudaal been en arm in het midden.

Het capsula interna vormt een soort knietje waarbij de arm op het scharnierpunt komt te liggen. In de pons verdwijnen de corticopontine vezels en komt het been lateraal te liggen en het hoofd mediaal. Onder de pons, zijn de vezels voor het hoofd afgesplitst, de arm ligt nu mediaal. Na de kruising ligt de bundel aan de andere kant van het ruggemerg, de arm mediaal en het been lateraal, omdat de arm het eerst uittreedt.

De neuronen in de piramide baan hebben vooral als functie om reflexen te onderdrukken. Als er een eerste motorneuron laesie optreedt, zullen er ook levendigere reflexen zijn. Ook winnen de flexoren het van de extensoren, waardoor een spastische arm ontstaat die tegen het lichaam is aangetrokken. De spieren van de romp zijn bilateraal geïnnerveerd dus hierin zal geen afwijking te vinden zijn.

HC: Kliniek 1^e motorneuron

Vanuit de hersenen gaan er zenuwen naar het ruggenmerg. Vanuit het ruggenmerg gaan de zenuwen naar het lichaam. Nu gaat het om het corticofugale systeem. Dit is in feite een term van de anatomen. De neurologen spreken over de piramidebaan.

Systemen van interneuronen in het ruggenmerg zijn altijd bezig met het regelen van tonus: de spierspanning. Het zijn deze systemen die ervoor zorgen dat als men loopt, dat de romp dan niet in een keer naar voren klapt. Het zijn systemen die ervoor zorgen dat de triceps ontspannen bij het aanspannen van de biceps: de antagonist ontspant bij het aanspannen van de agonist. In het dagelijks leven merkt men hier niets van.

De aanvoer komt via sensibele neuronen en de uitvoer gaat via perifere motorneuronen. De tweede motorneuronen worden aangestuurd vanuit de cortex. Er is dus invloed vanuit het brein op de tweede motorneuronen en dit zorgt voor beweging. Er is dus invloed van het CNS op het perifeer of tweede motorneuron.

In de frontaal kwab van de motorische cortex, die net voor de sulcus centralis ligt, daar zit de centralemotorneuronen in de cortex. Daarvoor ligt de premotore cortex. Deze twee cortexen hebben axonen die naar een heleboel plaatsen gaan, maar ook naar de tweede motorneuronen en naar de interneuronen in het ruggenmerg. Dit is het corticofugale systeem, dat voor een deel zal kruizen in de pyramis. De piramide baan uit depremotore cortex die eindigt op de interneuronen en het zorgt voor tonus regulatie. Deze vezels zorgen ervoor dat de tonus onderdrukt wordt: de interneuronen worden geïnhibeerd. Als dit niet gebeurt zal er spasticiteit zijn. De piramidebaan uit de centrale motorcortex (de centrale motorneuronen) zorgt voor beweging.

In de motorische cortex is er een homunculus: de representatie van de lichaamsonderdelen in de cortex. Alle lichaamsonderdelen zijn gerangschikt in deze cortex. De vezelbaan wordt verder naar onder de capsula interna genoemd. Een kleine beschadiging in de capsula interna kan grote ellende veroorzaken, want daar komen de vezels bij elkaar. Bij schade aan de baan zelf wordt het weefsel wit zichtbaar op een MRI. De vezelbaan loopt via de capsula interna, het pedunculus, de pons en het medulla oblongata naar de medulla spinalis.

Schade aan de piramidebaan

Stel: in de arteria cerebri media treedt een trombus op. Dan zal er in het hersengedeelte dat door deze arterie wordt voorzien, een herseninfarct optreden. Deze mensen zijn plotseling halfzijdig verlamd, waarbij de mond scheef staat en die een arm en been niet kunnen bewegen. Dit wordt een beroerte genoemd. De longmusculatuur werkt hierbij nog wel goed. Dit treedt op bij een a. cerebri media trombus. Een trombus kan optreden door een artherosclerotische plaque die het hele vat afsluit of door een trombus die loskomt en een bloedvat in de hersenen afsluit (embolie). Ook kan er last zijn van een ruimte innemend proces wat het ruggemerg verdrukt. Dit wordt een myelum compressie genoemd.

Een laesie in de centrale motorneuronen (1^e motorneurnen) in de hersenen die de informatie van armen, benen en gezicht leveren, zorgen ervoor dat er geen signaal naar de interneuronen gaat. Hierdoor zal er spasticiteit ontstaan en zeer levendige pees reflexen. Dit komt doordat de tonus niet onderdrukt wordt. Als er geen informatie gaat naar de perifere motorneuronen, dan treedt er verlamming op en bij kleine beschadiging verlies van de handigheid. Een van de levendige peesreflexen is het voetzoolreflex van Babinski (bij een piramidebaan laesie). Het voetzoolreflex van Babinski is als volgt: bij prikkeling onder de voetzool gaan de tenen (in elk geval de grote teen) omhoog buigen. Bij een piramidebaan laesie is er een verhoogde achillespees reflex en dat wordt eenclonus genoemd. Iemand gaat ook met zijn been slepen (knie gestrekt) en hij gaat sloffen (spitsvoet). Dit komt omdat in het been de extensoren sterker zijn dan de flexoren, de knie en voet zijn dus gestrekt. Het slepen met het been wordt een circumductie omleiding genoemd. De heup kan nog wel worden bewogen maar de knie en het been niet.

De arm zal spasticiteit tonen door te buigen hierin zijn de flexoren sterker en de hand en vinger zullen dus gebogen zijn.

De tweede motorneuronen in het ruggenmerg, die zorgen voor arm en been, die krijgen alleen input vanuit de centrale motorneuronen uit de hemisfeer aan de tegenovergestelde kant. Het stukje van de zenuwkern dat zorgt voor de musculatuur van de mondhoek, dat wordt ook vanuit de tegenovergestelde kant geïnnerveerd. Bij een lesie hangt de mondhoek en zorgt dat de nasolaviale plooi verstrijkt (plooi van neus naar mondhoek). Doordat de tweede motorneuronen in de stam bilateraal geïnnerveerd worden, zullen de spieren van het gezicht en de keel niet uitvallen bij een beschadiging in één van de hemisferen. De tweede motorneuronen in het myelum krijgen slechts innervatie vanuit één hemisfeer. Hierdoor zullen de spieren van armen en benen wel aan één kant van het lichaam uitvallen, als er in de tegenovergestelde kant van de hersenen een laesie is. Dit geldt ook voor de musculatuur van de mondhoeken.

De mictie wordt beïnvloedt door drie typen zenuwvezels:

1. Sacrale parasympatische zenuw (n. pelvici): zorgt voor contractie van de m. detrusor vesicae en relaxatie van de interne blaassfincter. Dit heeft mictie tot gevolg.

2. Thoracale orthosympatische zenuw (n. splachnici): zorgt voor relaxatie van de m. detrusor vesicae en contractie van de interne blaassfincter. Dit leidt tot continentie.

3. Sacrale tweede motoneuron (n. pudensis): zorgt voor contractie van de externe blaassfincter. Dit is noodzakelijk voor de continentie.

Het orthosympatische zenuwstelsel heeft overwicht op het parasympatische zenuwstelsel, daarom zijn gezonde mensen continent.

De cortex activeert het blaascentrum in de pons, daarom is inductie van mictie een gewilde beweging. Het blaascentrum inhibeert het orthosympatische zenuwstelsel en de n. pudensis, waardoor de mictie opgang komt.

Schade aan de cauda equina (en dus de n. pudensis en n. pelvici) veroorzaakt een slappe blaas, die zich eerst laat overvullen en vervolgens leeg laat lopen (incontinentie). Ook de afferente banen zijn dan vaak beschadigd waardoor men weinig aandrang heeft bij vulling van de blaas en een gestoord passage gevoel ontstaat. Dit soort schade is een equivalent van een slappe parese bij een tweede motorneuron laesie.

Schade aan het myelum en dus aan banen uit het blaascentrum in de pons veroorzaakt een spastische blaas. Men heeft dan zeer sterke aandrang en plotse ongewilde lediging bij geringe vulling. Dit soort schade is een equivalent van abnormaal levendige reflexen bij een eerste motorneuron laesie.

RC: B&K 1^e motorneuron

De voetzoolreflex van Babinski is het trekken van de grote teen, dit is altijd pathologisch behalve bij neonaten. Baby’s hebben deze reflex ook de eerste paar weken, dan is de piramidebaan nog niet gemyeliniseerd.

De neocortex (buitenste laag) heeft zes lagen. De oudere cortex (binnenste laag) heeft er minder. De lagen hebben verschillende functies, er zijn lagen met cellichamen en lagen met axonen. De dikte van de lagen verschil aan de hand van de functie van het stuk cortex. De corticocorticale, corticothalame en corticofugale verbindingen geven input aan de cortex. De corticocorticale verbindingen kunnen ook output krijgen.

Het filum terminale is een bindweefsel streng aan het einde van het ruggenmerg naar einde wervelkanaal. Dit zorgt ervoor dat het ruggemerg niet zomaar naar boven kan gaan. Het kan zijn dat deze streng te strak zit, dan staat het ruggenmerg onder spanning. Vaak is er dan ook sprake van een spina bifida. De rubro spinale baan, die van de nucleus ruber uit de pons afkomt, loopt naar de extremiteit musculatuur.

Van de corticofugale vezels synapteert het grootste deel in de fibrae pontis. De rest wordt piramide baan. Na de piramidekruising wordt dit de medulla spinalis genoemd.

Als het eerste motorneuron beschadigd zullen er levendige reflexen optreden en zal er een spasme zijn. Wanneer ook het tweede motorneuron beschadigd, zal er geen reflex meer zijn er ook geen spasmen, maar juist slappe ledematen.

ALS (amiotrofie lateraalsclerose) is een ziekte waarbij vanaf een bepaalde leeftijd 1^e motorneuronen en 2^emotorneuronen dood gaan. Het heeft een tot noch toe onbekende oorzaak. Symptomen zijn: pyramidaal gestoorde fijne vingermotoriek, en atrofie, en heftigere reflexen. Vanaf de eerste thoracale wervel zijn alle sensibele neuronen uit de armen weg uit het ruggenmerg. Als een laesie dus lager is gelokaliseerd, zal hierdoor alleen de musculatuur van de benen gestoord zijn.

Het corticofugale systeem betreft alle zenuwen die vanuit de cortex naar de hersenstam gaan. Het corticobulbale systeem bevat alle zenuwen die vanuit de motorcortex en de premotorcortex komen en spieren aansturen. Deze liggen in het midden van de corticofugale bundel. In de pons synapteren de vezels die niet uit de (pre)motorcortex komen. Het grootste deel van de zenuwen is dan al weg. Nadat ook de zenuwen die gezichtspieren aansturen uittreden blijft de corticospinale baan over.

De deeltoets zal vooral bestaan uit macroscopische neuroanatomie en een klein deel vragen over het 1^e en 2^emotorneuron.

HC: Basis 2^e motorneuron

De eerste motorneuronen bevinden zich in de motorcortex van het brein. De tweede motorneuronen bevinden zich in de ventrale hoorn van het ruggenmerg. De eerste motorneuronen staat in contact met het tweede motorneuronen.

Elke skeletspier bestaat uit spiervezels. Deze spiervezels zijn multicellulair en ze lopen altijd van het begin tot het eind van de spier. Als er ergens een spier is die buigt, dan moet er ook een spier zijn die strekt. Dit noemt men agonisten en antagonisten. Andere koppels zijn flexoren-extensoren, adductoren-abductoren en endorotatoren-exorotatoren. Elke spiervezel staat in contact met precies één axon. Dit axon komt uit een á-motorneuron. Dit á-motorneuron is het onderste of het tweede motorneuron en het is gelokaliseerd in de ventrale hoorn van het ruggenmerg. De synaps tussen á-motorneuronen en spiervezels is heel groot en gespecialiseerd. De synaps heeft een motorische eindplaat (mep), een myoneuronale junction en een neuromusculaire junction. Er zal altijd een actiepotentiaal beginnen in de spiercel als er een actiepotentiaal via het axon bij de synaps komt. Dit betekent dat de spiervezel altijd zal reageren. De neurotransmitter die hiervoor gebruikt wordt is acetylcholine. Per spiervezel is er één motorische eindplaat. Een twitch is een korte contractie van de spiervezel en is het resultaat van een actiepotentiaal in een spiervezel. De twitch is altijd langer dan de actiepotentiaal zelf. Terwijl de twitch bezig is, kan er dus nog een actiepotentiaal gegenereerd worden. Als er een 2e actiepotentiaal gegenereerd wordt, dan zal er nog een twitch zijn. Deze tweede twitch zal groter zijn dan de vorige. De spierlengte wordt dus gecontroleerd door de frequentie van de actiepotentialen.

Eén á-motorneuron kan meerdere spiervezels innerveren. Dit vormt een motor unit. Een motorunit kan tussen de één en honderden spiervezels bevatten. Hoe kleiner de motorunit is, hoe nauwkeuriger de controle is over die spier. Eén motorunit bevat spiervezels die zijn gelegen binnen één spier. Alle motorneuronen die met één spier te maken hebben, vormen een motorneuron pool. De grootte van een motorneuron is proportioneel met de grootte van een motorunit. Een motorneuron dat een veel spiervezels aanstuurt, zal veel groter zijn dan een motorneuron dat een klein aantal spiervezels aanstuurt. Hoe kleiner een motorneuron is, hoe minder energie er nodig is om het motorneuron te activeren. Dit betekent dat als er enkele actiepotentialen komen met een lage frequentie, dan zullen alleen de kleine motorneuronen geactiveerd worden.

Recruitment

et aanzetten van de motorunit. De trein van actiepotentialen is de drive, of de hoeveelheid actiepotentialen. Als de drive verhoogd wordt, zal er een verkorting optreden van de spier. Dit komt doordat ook de steeds grotere motorunits geactiveerd worden. Hierbij is er een probleem, want er is alleen positieve controle en geen feedback. Om deze reden is er lokale controle nodig. Dit wordt gedaan door de reksensor. De reksensor in de spieren is een spierspoeltje. Dit is heel klein spoeltje en het loopt parallel aan de spiervezels. Er kan geen biologische sensor gemaakt worden die evenveel wordt gerekt als de spier. Het spierspoeltje moet eigenlijk de hele tijd dezelfde lengte hebben. Om deze reden is het spierspoeltje vastgemaakt aan een spiervezel. De functie van deze spiervezel is het constant houden van de lengte van het spierspoeltje. Het spierspoeltje moet juist de externe rek waarnemen. De spiervezel met het spierspoeltje noemt men de intrafusale spiervezel. De spierspindel bestaat uit de reksensor en de intrafusale spiervezel.

Extrafusale spiervezels zijn de gewone spiervezels met een á-motorneuron. De intrafusale spiervezels worden geïnnerveerd door gamma-motorneuronen. Deze motorneuronen zijn veel kleiner dan de á-motorneuronen. De gamma-motorneuronen houden de reksensor op een constante lengte. De motorneuronpool bestaat hier uit á- en gamma-motorneuronen. Als het spierspoeltje wordt opgerekt door een externe factor, dan zullen er een aantal dingen gebeuren. Er staat een neuron in verbinding met een sensor in de periferie. Deze staan altijd in verbinding met behulp van een neuron die woont in een spinaal ganglion. Dus het is een spinaal ganglion dat gekoppeld is met het spierspoeltje. Dit neuron staat alleen in verbinding met het á-motorneuron en niet met het gamma-motorneuron. Bij rek van spierspoeltje zullen alle á-neuronen even geactiveerd worden. Hierdoor wordt de spier weer korter, net als het spierspoeltje. Dit zorgt voor een verminderde activatie van het neuron en dus wordt het á-motorneuron minder geactiveerd. Er is dus rechtstreekse terugkoppeling. Het gamma-motorneuron wordt niet geactiveerd, want anders zou het spierspoeltje nog meer opgerekt worden (feed forward). De lengte van de spier wordt hiermee gecontroleerd en op een constante lengte gehouden. Dit noemt men de myotatische reflex of de gamma loop. Dit reflex is monosynaptisch en de agonist contraheert.

Plotselinge contractie van een agonist vereist relaxatie van de antagonist. Het reflex is dus complexer dan hierboven beschreven. De andere spier (de antagonist) moet namelijk ook geïnhibeerd worden. Dit gebeurt door een inhibitoir interneuron. Als de reksensor geactiveerd wordt, zal het á-neuron geactiveerd worden. Hierdoor wordt het inhibitoir interneuron geactiveerd, wat leidt tot relaxatie van de antagonist.

Een ander type reksensoren zijn te vinden in de spierpees. Daar zitten de Golgi pees lichaampjes. Deze reksensor staat in serie met de spiervezels. Hierbij hoort ook een spinaal ganglionair neuron. Dit reflex is het tegenovergestelde van het myotatische reflex: het inverse myotatische reflex. Dit reflex verlaagt de drive van alle motorneuronen in de pool door een inhibitoir interneuron. De spier wordt langer, waardoor de sensor niet meer gerekt is en de inhibitie verlaagt. Dit is in feite bescherming tegen het kapot trekken van de pees. Met dit reflex kan de spanning/tonus in de spier gecontroleerd worden. Het excitatoir neuron gaat de antagonistische motorneuron pool activeren. Dit reflex is bisynaptisch en de agonist relaxeert.

De pijnreflex is complexer, aangezien er meerdere spieren aangestuurd moeten worden. Het reflex is gelokaliseerd in de dermis en de epidermis. De reflex is multisegmentaal en bilateraal (aan twee zijden). Deze receptoren reageren op een aantal factoren: mechanische, thermale, chemische en polymodale. Het is een multisynaptisch reflex. Het activeert een circuit dat een geheel ledemaat beweegt. Een excitatoir interneuron wordt geactiveerd, waarna een inhibitoir neuron wordt geactiveerd zodat een spier ontspant. Tegelijkertijd zorgt een excitatoir interneuron ervoor dat een excitatoir interneuron gedeactiveerd wordt. Bij de andere spier wordt de inhibitoire gedeactiveerd en de excitatoire geactiveerd. Andere ledematen moeten namelijk ook iets gaan doen: ipsilaterale flexie en contralaterale extensie. Er is extensie aan de ene kant en flexie aan de andere kant.

Consequenties

Eén lokaal neuron kan de flexie in één been controleren en tegelijkertijd extensie in het andere been. Dit is een consequentie van de samenkomst van reflex circuits. In het intermediaire grijs van het ruggenmerg zitten neuronen die er bij activatie voor zorgen dat het ene been zich strekt en het andere been zich buigt. Dit betekent dat als het alleen maar via de lage neuronen gereguleerd zou worden, dat er dan heel veel corticale neuronen nodig zijn. Als er gebruik wordt gemaakt van de lokale circuits dan zijn er maar twee corticale neuronen nodig. Het is efficiënter en makkelijker te coördineren. Een oscillator is een circuitje waartegen alleen ‘doe maar’ gezegd hoeft te worden. De tonische input is alleen maar nodig om te zorgen voor een om & om output. Een oscillator kan bovenop de bovenste twee corticale neuronen gezet worden. Met één corticale neuron kan de oscillator geactiveerd worden, zodat er bilaterale coördinatie is tussen de ledematen. Dit is de centrale patroon generator: ritmische bewegingen veroorzaken door het intermediaire grijs te activeren. De centrale patroon generator is voornamelijk voor ritmische en repetitieve bewegingen, zoals lopen en zwemmen. Voor het overgrote deel is er controle via de spinale interneuronen en niet via de á-motorneuronen. Directe supraspinale controle is er slechts voor complexe bewegingen (distale extremiteiten). De meeste supraspinale controle is indirect, dus via interneuronen.

HC: Kliniek 2^e motorneuron, deel 1

In de neurologie is het van belang dat je drie vragen voor jezelf beantwoord als je een patiënt ziet:

1. Welke functie is gestoord? (functioneel)

2. Waar zit het probleem in het zenuwstelsel? (anatomisch)

3. Wat is de oorzaak? (etiologisch)

Functionele stoornissen van de motoriek kun je indelen in twee groepen. De eerste groep patiënten kan helemaal niet meer bewegen (verlamd). De andere groep patiënten beweegt anders. Bij deze patiënten kan de coördinatie van de beweging gestoord zijn of de patiënt beweegt te veel of te weinig. In de neurologie zijn enkele definities van belang. Met parese wordt een gedeeltelijke verlamming bedoelt en met plegie/paralyse een volledige verlamming. Een gestoorde coordinatie noemt men ataxie. Te veel bewegen heet hyperkinesie en te weinig bewegen hypokinesie.

Het perifeer zenuwstelsel heeft een sensibel en een motorisch deel. Via sensorische banen komt informatie bij het centrale zenuwstelsel en vervolgens gaat het via motorische banen weer weg. De wortel, de perifere zenuwen, brengen informatie binnen. Door het basale zenuwstelsel ontstaat het gevoel van tast en van pijn. In de spieren zitten spierspindels (de reksensoren), die informatie doorgeven naar het centraal zenuwstelsel. De informatie over het uitrekken van spieren wordt rechtstreeks gecommuniceerd met het tweede motorneuron en hieruit volgt het peesreflex. Reflexen gaan niet via de hersenen.

Voor de anatomische diagnose moet je eerste vaststellen of je met een eerste motorneuron defect of een tweede motorneuron defect te maken hebt. Een tweede motorneuron defect heeft erg typische verschijnselen:

• Krachtsverlies, leidend tot parese of paralyse

• Atrofie

• Verlaagde tonus

• Slap, laag of geen reflex

Zodra je vast gesteld hebt dat het om een tweede motoneuron defect gaat kun je bepalen waar de schade precies zit. De mogelijke locaties zijn: motorische voorhoorn, voorwortel, perifere zenuw, zenuw-spierovergang en spier. Als de sensibiliteit goed is dan ligt het probleem in de motorische voorhoorn, de voorwortel of centraal. Want perifeer komen de efferente en afferent banen samen.

HC: Kliniek 2^e motorneuron, deel 2

Perifere zenuwen

n. musculocutaneus

Deze is afkomstig uit een meerdere wortels. Deze zenuw zorgt voor de musculus biceps. Laesies aan deze zenuw zijn zeldzaam. Het kan wel gebeuren bij bijvoorbeeld een fractuur van de humerus. De bicepspees reflex komt uit de wortel C6.

n. medianus

Er zijn vaak laesies aan deze zenuw en hij komt uit een breed gebied (C6-Th1). Deze zenuw zorgt voor de flexoren, dus aan ventrale kant van het lichaam. Ook zorgt hij voor een spiertje in de duim: de musculus opponens pollices. Met deze spier kan de duim omhoog gezet worden (oppositie). De nervus medianus loopt onder een peesstructuur in de handpalm door: het retinaculum flexore (het dak van de flexoren). Op deze plaats kan de zenuw verdrukt worden, wat leidt tot het Carpaletunnelsyndroom. Ook kan er een parese zijn van de musculus opponens pollices. Deze parese is heel vervelend, want dan kan iemand niets meer schrijven en vastpakken.

n. radialis

Deze zenuw komt uit C5-Th1. Deze zenuw zorgt voor de extensoren, de spieren aan de dorsale zijde van de bovenarm. Verder zorgt hij voor de musculus triceps. Als er een laesie is aan deze zenuw, dan zullen de extensoren en musculus triceps niet meer goed werken. De laesie zit meestal heel hoog in de arm (proximaal aan het lichaam). Vaak is de laesie het gevolg van een fractuur van de humerus. Als de laesie heel laag zit, dan is het mogelijk dat de triceps het nog doet (de nervus triceps is nog in tact) maar dat de extensoren van de hand niet meer werken. De tricepspeesreflex komt uit C7.

n. ulnaris

Deze zenuw komt uit C8-Th1. Deze bedient de musculus adductor pollices en de interossi flexoren. Deze laatste spieren zorgen ervoor dat iemand de vingers kan spreiden (de dorsale flexoren) en weer kan sluiten (de palmaire flexoren). Bij een laesie kan dit dus niet meer. De musculus adductor pollices zorgt voor het spreiden en het sluiten van de duim. Er kan een laesie optreden bij een elleboog fractuur.

Zenuwen in de plexus lumbalis, oftewel de onderste zenuw plexus

nervus femoralis

Deze zenuw bestuurt de m. quadriceps femoris en het kniepeesreflex. De zenuw komt voornamelijk uit L4.

Nervus ischiadicus

Deze zenuw loopt aan de achterkant van het been. Laesies aan deze zenuw zijn extreem zeldzaam. De zenuw splitst ter hoogte van de knie in de nervus peroneus en de nervus tibialis.

De nervus peroneus

Deze zenuw gaat zorgen voor de spieren aan de voorkant van het onderbeen: de voetheffers. De nervus peroneus krijgt voornamelijk vezels uit L5.

De nervus tibialis

Deze zenuw zorgt voor de kuitspieren/voetbuigers (de spieren waarmee men op de tenen loopt) en voor de achillespees reflex. Deze zenuw krijgt voornamelijk vezels uit S1.

Een perifere plexus bestaat ook uit sensibele vezels (dendrieten). De motorische vezels zijn de axonen. De dendrieten brengen het signaal naar het cellichaam toe (afferent) en de motorische vezels voeren ze van het cellichaam af (efferent).

HC: Research Lakke

Bij baby's zijn de meeste verbindingen tussen de verschillende hersenstructuren al aangelegd. Deze hersenstructuren bestaan uit verschillende zenuwbundels die verschillende hersengebieden met elkaar laat verbinden. Na de geboorte ontwikkelen er nog verschillende zenuwstructuren in de hersenen. Om en nabij het tweede levensjaar is het maximum qua aantal onderlinge zenuwverbindingen tussen verschillende hersencellen bereikt.

Wanneer er gepraat wordt over het netwerk van het brein, wordt er gebruikt gemaakt van een connectionistische model. Dit houdt in dat er heel veel verschillende neuronen met elkaar in verbinding staan. In het menselijk brein bevindt zich namelijk een netwerk van ongeveer 8x10^10 samenwerkende neuronen. Elk neuron heeft vervolgens weer 10^4 synapsen. Er is dus sprake van een complex model. Bij verschillende activiteiten, of door verschillende omstandigheden (ziekten) kunnen de verbindingen tussen de neuronen zwakker of sterker worden. Dit fenomeen wordt plasticiteit genoemd.

In het brein is er sprake van een localistische representatie en een gedistribueerde representatie. De localistische representatie houdt in dat er verschillende gebieden/structuren van het brein een eigen functie vervullen. Zo zijn er namelijk spraakcentra, bewegingscentra, etc. De gedistribueerde representatie houdt in dat er niet altijd sprake is van een gebied, wanneer men namelijk nadenkt zijn er verschillen afzonderlijke gebieden actief.

Een typisch neuron bestaat uit een soma, dendriet en een axon. Een dendriet brengt informatie naar de soma toe (afferent) en een axon voert deze informatie vervolgens af (efferent).

Drie hoofdnetwerken

Men maakt hoofdzakelijk onderscheid tussen drie verschillende netwerken: het regulaire netwerk, small-world netwerk en het random netwerk. De gemiddelde padlengte is bij de small-world en een random-netwerk laag, maar bij het regulaire netwerk juist hoog. De clustering coëfficiënt is bij het regulaire netwerk en het small-world netwerk hoog, maar bij het random-netwerk laag. In een baby is het netwerk van het brein meer regulair. Het brein van een (gezond) volwassene is een small-world netwerk. Naar mate men ouder wordt, verandert dit small-world netwerk weer geleidelijk tot een regulair netwerk. Dit proces kan versneld worden door verschillende ziekten, bijvoorbeeld Alzheimer en dementie.

Het brein kan ook onderverdeeld worden naar structuren; functionele en structurele netwerken. Bij structurele netwerken kijkt men naar de anatomische verbindingen tussen verschillende hersengebieden, hier maken chirurgen gebruik van. Bij functionele netwerken wordt er gekeken naar verschillen actieve gebieden. Functionele netwerken worden vooral gebruikt door onderzoekers. Deze functionele netwerken kunnen aan de hand van MRI, EEG en fMRI zichtbaar worden gemaakt.

Kortom; het menselijk brein is een complex netwerk. Dit netwerk kan op verschillende manieren bekeken worden. Ook kan het brein in verschillende schalen onderverdeeld worden. Bij een microschaal wordt er gekeken naar enkele neuronen en synapsen. Bij een mesoschaal worden er anatomische cellen in kaart gebracht. Tot slot wordt op macroschaal het hele brein als geheel beschouwd en onderzocht.

RC: B&K 2^e motorneuron

De bewegingen van de heup worden vanuit veel verschillende ruggenmerg segmenten aangestuurd. De beweging in de heup m. gluteus medius uit segment S1 fixeert kop femur tegen bekken aan. Deze spier zorgt dat niet door je heup zakt. Ook de m. gluteus maximus en medius uit S1 en de m. quadriceps femoris uit L3-4 en de lange rugspieren vanuit C2 tot sacraal niveau hebben invloed. Voor het maken van een vuist is aansturing vanuit de n. radialis (buigen vingers, extensoren), de n. medianus (strekken pols, flexoren) en de n. ulnaris (spreiden en sluiten, interossei) nodig.

Er zijn exitatoire en inhibitoire interneuronen. Inhibitoire interneuronen zorgen dat het post synaptisch neuron minder snel een actiepotentiaal genereerd. Exitatoire interneuronen stimuleren het post synaptisch neuron zodat er eerder een actiepotentiaal wordt gegenereerd. De inverse myotatische reflex werkt met een receptor in de spierpees. Wanneer deze receptor te veel wordt uitgerekt stuur hij een inhibitoir interneuron aan die de alfa en gamma neuronen onderdrukt. Hierdoor wordt de spier iets slapper en zal de pees niet afscheuren. De kracht van de spier wordt zo constant gehouden. Bij de myotatische reflex wordt gezorgd dat de lengte van de spier constant wordt gehouden. De centrale patroongenerator bestaat uit het circuit van reflexen.

De aansturing van de reflexen voorkomt dat je alle spieren apart aan moet sturen. Dit bespaart het aantal neuronen. De alfa motorneuronen bedienen de extrafusale spiervezels. Dit zijn de spiervezels die niet door de spierspoeltjes gaan. De gamma motorneuronen bedienen de spiervezel die wel door het spierspoeltje gaan, de intrafusale spiervezels. Bij de myotatische reflex worden alleen de alfa motorneuronen gestimuleerd. Het spierspoeltje kan zo een constante lengte in de spier genereren. Als de gamma neuronen wel zouden worden aangestuurd, zou er namelijk meer uitrekking van het spoeltje komen, en daarmee een steeds doorgaande reflex.

Wanneer ze niet worden aangestuurd, zal bij verkorting van de rest van de vezels ook het spierspoeltje weer korter worden. De twee pezen van de spier komen immers dichter bij elkaar. Zo wordt dezelfde lengte van de spier behouden. Bij alle andere reflexen worden de gamma motorneuronen gelijk met de alfa neuronen aangestuurd. De hippocampus is grijze stof waar de fornix (wit) uit ontspringt. De gyrus dentatus is het deel van de hippocampus wat je vanuit het derde ventrikel ziet. De gyrus parahippocampalis is het stuk van de hersenschors wat ernaast ligt. De fornix draait achter de commissura anterior omlaag. De globus pallidus en het putamen liggen bij elkaar (en vormen samen het nucleus lentiformis), de nucleus caudatus ligt erboven en zit vast aan het putamen met kleine verbindingen. Het corticofugale systeem bestaat uit vezels uit de frontalis, temporalis en parietalis. Het gaat over van corona radiata, naar capsula interna, naar pedunculus cerebri naar fibrae pontis (in de pons). Na de pons gaat het door het ruggenmerg als tractus pyrimidalis. De oogzenuw heet na het chiasme optica, de tractus opticus. De hypothalamus loopt met corpus mammilaris (waar fornix eindigd) bij het optisch chiasme en de tractus opticus. Onder de hypothalamus is komt het hypofyse steeltje. Het limbisch systeem bestaat uit de fornix, amygdala en hippocampus. De substantia nigra in het mesencephalon rijkt naar het pedunculus cerebri. De nucleus subthalaminus ligt boven de substantia nigra en ligt in het dieencephalon.

HC: Basis sensibiliteit en dermatomen

Bij een zintuigelijk systeem is er steeds een stimulus, waarvoor een passende receptor nodig is. Deze receptor doet aan signaal transductie: hij zet de stimulus om in iets wat een neuron kan begrijpen. Het enige wat een neuron kan begrijpen, is een verandering van het membraan potentiaal. Hierna volgt een keten van neuronen, waardoor het signaal naar het centraal zenuwstelsel wordt gestuurd. Na een aantal neuronen is er sensatie: het weten dat er een prikkel is.

Uiteindelijk is er perceptie: het begrijpen van de prikkel. Je kunt bijvoorbeeld een plaatje zien (de prikkel), maar pas daarna kan je het plaatje interpreteren (perceptie). De keten van neuronen is een relais station. Het hoogste niveau is bijvoorbeeld de cortex. Dit neuronen-circuit gaat in de cortex op dezelfde manier: een receptor is gevoelig voor een bepaalde soort input, zoals rek, druk, hitte of kou. Alle receptoren geven de stimulus waarvoor ze gevoelig zijn door in de vorm van een verandering van het membraanpotentiaal. De receptor staat altijd in verbinding met een pseudounipolaire ganglion cel, behalve de receptoren voor visie en reuk. Deze ganglion cel verbindt de receptor met het centraal zenuwstelsel. De ganglion cellen kunnen op 2 manieren reageren: sommige receptorsystemen werken als 'aan-uit' en sommige als 'meer/minder'. Bij de 'aan-uit' receptoren gebeurt er niks als het 'uit' staat en zijn er actiepotentialen als het 'aan' staat. Bij het 'meer/minder', is er modulatie van de frequentie van de continu vurende ganglion cel.

Eén neuron staat altijd in verbinding met meerdere receptoren (convergentie), dat één receptor in verbinding staat met veel neuronen (divergentie) en dat er heel veel verschillende receptoren zijn. De centrale receptoren stimuleren het neuron en de niet centrale neuronen zijn vaak de inhibitoren. Dit noemt men laterale inhibitie. Dit komt in alle zintuigsystemen voor en het is om het contrast te verhogen; om precies te maken waar de stimulus gevoeld wordt. Het receptieve veld is het gebied op het receptor oppervlakte dat bij stimulatie een reactie veroorzaakt in de receptor, het ganglionair neuron en de volgende neuronen. De complexiteit van het receptieve veld wordt progressief groter. Door het complexe systeem ontstaat er oriëntatie gevoeligheid.

Bij het stimuleren van een receptor, zullen er actiepotentialen ontstaan. Het zenuwstelsel spreekt slechts in actiepotentialen, waarvan de frequentie veranderd kan worden. Hoe weet het zenuwstelsel dan dat het ene actiepotentiaal komt vanuit een chemoreceptor en de andere uit bijvoorbeeld een druk- of rekreceptor? De 'draadjes' (neuronen) moeten om deze reden heel nauwkeurig terecht komen. De draadjes die in verbinding staan met een chemoreceptor komen uit in het chemogebiedje in het centrale zenuwstelsel. De informatie moet dus op een specifieke plaats terecht komen. Dit is het labeled line principle: informatie over het type stimulus wordt gecodeerd in het gebied van het CZS waar het axon eindigt. Het actiepotentiaal codeert alleen voor aanwezigheid en grootte van de stimulus.

Een stukje cortex hoort bij een stukje lichaam en in dat stukje cortex zitten kolommetjes, die weer staan voor verschillende modaliteiten van de receptoren. In de periferie zijn er ook verschillende soorten draadjes neuronen. Deze draadjes hebben een zeer verschillende geleidingssnelheid. Er zijn dus draadjes die in contact staan met verschillende receptoren, maar ook zijn er verschillende draadjes met verschillende geleidingssnelheden. Dit is zodat de informatie niet allemaal tegelijkertijd in het centrale zenuwstelsel terecht komt. De somatosensibele cortex is veel complexer dan de motorische cortex. Het bestaat uit allerlei gebiedjes. Ook op de sensorische cortex kan een homunculus gemaakt worden. Bij twee puntsdiscriminatie wordt een stuk van de huid aangeraakt met twee vingers. Door de vingers dichter bij naar elkaar te bewegen, zal er op sommige delen van het lichaam gevoeld worden dat er nog maar één vinger op het stukje huid is. Hiermee kan bekeken worden welk stuk huid gevoeliger is en hoe goed de fijne tastzin is, de huid van de handpalmen is bijvoorbeeld veel gevoeliger dan de huid van de rug. Het somatosensibele systeem gaat niet alleen om de oppervlakte van de huid. Er zijn exteroceptoren, dit zijn de huidreceptoren. Verder zijn er proprioceptoren waarbij het gaat om dingen die met spieren en gewrichten te maken hebben, zoals spierspoeltjes, reksensoren van de gewrichten en Golgi pees lichaampjes.

Ten slotte zijn er enteroceptoren, wat de tast- en pijnreceptoren zijn van de viscera. Deze receptoren geven voornamelijk informatie aan het autonome zenuwstelsel, maar bij problemen is er ook somatosensorisch bewustzijn van de prikkels. Deze receptoren zorgen ook voor de reffered pain. Somatosensorische receptoren kunnen tonisch of fasisch zijn. Tonische receptoren reageren op de aanwezigheid van een stimulus en fasische receptoren reageren op veranderingen van een stimulus. De somatosensorische receptoren worden gekarakteriseerd door het type stimulus (bijvoorbeeld druk en rek), de grootte van het receptieve veld en de snelheid van adaptatie. Er zijn mechanoreceptoren, temperatuur receptoren en nociceptoren. Mechanoreceptoren eindigen met een 'naakt' zenuwuiteinde met drukgevoelige ionkanalen. Als erop gedrukt wordt, gaan er meer ionen door de ionkanalen stromen, wat leidt tot een verandering van het membraanpotentiaal.

Om het zenuwuiteinde heen zit een soort machine die de gevoeligheid van het naakte zenuwuiteinde moduleert. Thermoreceptoren hebben ook naakte zenuwuiteinden die thermoreceptor proteïnes bevatten. Er zijn poriën die van vorm veranderen als de temperatuur verandert. Verder zijn er typische koude en warmte receptoren, die allemaal hetzelfde werken. Sommige receptoren reageren tonisch, andere fasisch. Pijnreceptoren/nociceptoren hebben ook naakte zenuwuiteinden met receptoren, alleen het is nog onduidelijk hoe deze soort receptoren werkt. Er zijn mechanische, thermische, chemische en polymodale nociceptoren. Er zijn hier twee types axonen: Aδ-vezels (gemyeliniseerd) en C-vezels (ongemyeliniseerd). Aδ-vezels zijn voor de scherpe, intense pijn en de C-vezels voor de brandende, doffe pijn.

De informatie van de exteroceptoren (tast, pijn, chemisch), proprioceptoren en enteroceptoren gaat via twee systemen omhoog: het somatosensibele systeem. Dit systeem bestaat uit twee opstijgende parallelle banen. Er is een gnostische baan voor fijne aanraking (waarmee je wordt aangeraakt), vibratie en lichaamspositie. Het vitale systeem brengt grove tast omhoog (dat je wordt aangeraakt), en het gevoel voor pijn en temperatuur. Deze twee systemen zijn op precies dezelfde manier opgebouwd en ze komen uiteindelijk in hetzelfde gebied van de thalamus uit.

Het primaire relais neuron is een pseudounipolair neuron in een perifeer ganglion. Het tweede relais neuron is altijd ofwel in het ruggenmerg ofwel in de hersenstam. Het axon van dit neuron kruist ter hoogte van ruggenmerg of hersenstam. Het derde relais neuron is in de thalamus. Het enige verschil tussen de 2 systemen is de hoogte van het tweede relais neuron. Van het gnostisch systeem woont het in de hersenstam en van het vitale systeem woont het in de achterhoorn van het ruggenmerg. De consequentie hiervan is dat het tweede relais neuron een axon heeft dat gaat kruisen. De gnostische baan kruist pas in de hersenstam en de vitale baan kruist al in het ruggenmerg. Het achterstreng systeem is de lemniscus medialis. Dit is het gnostisch systeem (epicritisch). Dit systeem werkt alleen goed, wanneer er een zeer georganiseerd systeem is. Het is georganiseerd als een somatotopisch systeem. De informatie komt uiteindelijk in de nucleus ventralis posterolateralis van de thalamus. Er is eerst een spinaal ganglion, die zit op elk niveau van het ruggenmerg, met een primair relais neuron. Het axon draait naar binnen toe het ruggenmerg in, waarna het omhoog gaat. Het komt aan in de medulla oblongata. Daar zitten de achterstreng kernen: de nucleus gracilis en de nucleus cuneatis. Daar zit ook het secundaire relais neuron dat gaat kruisen. De lemniscus medialis is het 'lint' van neuronen tussen de medulla oblongata en de thalamus.

Er zijn meer achterstrengvezels op cervicaal niveau dan op lumbaal niveau. Op elk niveau komen er namelijk meer vezels binnen, waardoor er cervicaal uiteindelijk veel meer zijn. De vezels die als eerste binnenkomen, komen aan de achterkant van de achterstreng te liggen. Vezels die erbij komen, die komen hier bovenop te liggen. Uiteindelijk gaat de achterstreng 'een hoekje om', waardoor alles in een U-vorm komt te liggen. Er ligt dus als het ware een representatie van een dubbelgevouwen poppetje in de achterstreng van het ruggenmerg. De vezelbundel moet tijdens het opstijgen lateraal gaan liggen, doordat het uit moet komen in een lateraal gelegen kern.

De extremiteiten en de romp zijn gerepresenteerd in de spinale zenuwen, maar de somatosensibele informatie van het hoofd zit daar nog niet in. Dit gebeurt door zenuwbundels van de n. trigeminus. De nucleus princeps van de trigeminus, ter hoogte van de pons, heeft vezelbanen die zich gaan leggen tegen de lemniscus medialis. Zo gaan deze vezels mee omhoog, naar de thalamus. In de thalamus eindigen de vezels in een andere kern, namelijk de nucleus ventralis posteromedialis. Het aangezicht heeft in de thalamus dus een eigen representatie. Vanuit de thalamus gaat de informatie naar de somatosensibele cortex toe. Zelfs in de capsula interna is er organisatie van de vezelbundels. Het is namelijk zo dat het corticofugale systeem gescheiden is van het corticothalame systeem. Het vitale systeem is veel grover georganiseerd wat betreft de somatotopie. Dit systeem komt ook uit in de nucleus posterolateralis van de thalamus. De informatie moet namelijk uiteindelijk allemaal naar de somatosensibele cortex. De vezels komen in het ruggenmerg en synapteren dan meteen naar de voorhoorn, waarna de informatie contralateraal opstijgt. De pijn informatie moet verspreid worden over meerdere niveaus. Daarom synapteren de axonen niet alleen op het niveau waar ze aankomen, maar ze gaan ook omhoog en omlaag. Dit zijn bifurcaties die een paar niveaus hoger/lager zullen synapteren. De axonen projecteren in de substantia gelatinosa (het interneuronen gebied) en in de nucleus proprius (waar het tweede relais neuron ligt).

Dit verspreiden van de vezels gebeurt in een gebiedje van vezels in de achterhoorn: in de zone van Lissauer. Over de gehele lengte van het ruggenmerg zitten de secundaire neuronen en dus kruisen ze ook over de gehele lengte van het ruggenmerg. De medulla oblongata is het verlengde van het ruggenmerg. De elementen van het ruggenmerg zitten namelijk nog in het medulla oblongata, zoals voor- en achterhoorn. Het gedeelte van de achterhoorn dat loopt in de medulla oblongata, ontvangt de informatie vanuit de n. trigeminus. Dit gedeelte noemt men de medulla trigeminalis of de spinale trigeminus kern. De vezels van de n. trigeminus komen alleen van boven. De axonen van de primaire aangezichtsneuronen gaan de medulla spinalis binnen en daarvoor moeten ze naar beneden afdalen. Ze komen dan in de spinale trigeminus kern. Het enige verschil tussen deze vezels en de vezels vanuit het ruggenmerg, is de bron. Ook lopen de vezels van de n. trigeminus naar een andere kern, namelijk de nucleus ventralis posteromedialis. In cortex komen de gnostische en vitale vezels allemaal samen. Het primaire relais neuron van het trigeminus systeem is steeds gelegen in de trigeminus ganglion. Hierdoor moeten de vitale vezels een stukje reizen en de gnostische vezels niet. Het trigeminus systeem bestaat uit een portio minor en portio major. Het portio major regelt de sensibiliteit van het gnostische en vitale gedeelte van het aangezicht. Het portio minor is er voor het kauwen. Bij kauwen wordt er altijd aan twee kanten tegelijkertijd bewogen en er wordt heel veel kracht gezet. Het zetten van kracht moet precies op het moment dat de kiezen elkaar raken stoppen. Dit kauwsysteem is heel nauwkeurig gereguleerd.

HC: Kliniek sensibiliteit en dermatomen, deel 1

Somatische afferenten geven input over positie en beweging, die afkomstig is van de spierspindels. De informatie gaat naar het centrale zenuwstelsel toe. Ook is er informatie over aanraken en pijn. De banen die de bewegingszin en de fijne tast doorgeven zijn gnostische sensibele banen. De banen van de grove tast-, druk-, pijn- en temperatuurzin: vitale sensibiliteit. Ook is er nog input naar het cerebellum, afkomstig uit de spierspindels, over ruimte en beweging. De vitale banen lopen in de tractus spinothalamicus: de voorzijstreng. De input naar het cerebellum kruist ook, maar die vezels lopen in de tractus spinocerebellaris in ruggenmerg en hersenstam. Deze tractus wordt dubbel gekruist. Je hebt de tractus spinocerebellaris anterior en posterior. In de perifere zenuwen zitten de gnostische en vitale banen in dezelfde zenuw, tot het ruggenmerg. Pas in het ruggenmerg gaan deze twee banen zich splitsen.

De rol van de thalamus is dat de binnenkomende informatie gedempt moet worden. De hersenen zijn de hele dag bezig met het afdempen van niet nuttige informatie. Dit geldt onder andere voor visuele informatie. Bijvoorbeeld: als je naar een spannende film kijkt, zal de muur achter de tv niet gezien worden. De visuele informatie van de muur komt wel binnen, maar deze informatie wordt af gedempt. De rol van de thalamus bij de sensibiliteit is ook het afdempen van niet relevante informatie. Dit gaat bijvoorbeeld om het gevoel van de voetzool. De thalamus zet nuttige informatie om in frequenties waarmee de cortex iets kan.

Perifere zenuwen innerveren een bepaald huidgebied, net zoals een perifere zenuw een spiergroep innerveert. Zo komt de informatie vanuit een bepaald huidgebied binnen via een bepaalde achterwortel en een bepaalde spinale zenuw. Het huidgebied waarvan alle sensibele informatie binnenkomt via een bepaalde spinale zenuw en een bepaalde wortel, dat heet een dermatoom. Dermatomen kunnen gebruikt worden om de pathologie van een bepaalde spinale zenuw te herkennen. Als er namelijk uitval is in een bepaald dermatoom, dan kan men beoordelen welke spinale zenuw hierbij hoort.

Het kenmerkende gebied van L4 is een deel van de voorkant van het bovenbeen, de mediale zijde van het onderbeen en de mediale voetrand. Het kenmerkende gebied van L5 is de laterale zijde van het onderbeen, de wreef van de voet en de grote teen. Van de S1 is dit de achterzijde van het onderbeen, de laterale kant van de voet en de kleine teen.

De dermatomen in de armen zijn verdeeld over cervicale en thoracale segmenten. C5 innerveert een deel van de ventrale zijde van de arm, maar hier is weinig pathologie aan. C6 doet de laterale kant van de arm, de kant van de duim. Dermatoom C7 loopt over de handrug heen en over de mediale dorsale zijde van de arm. Dermatoom C8 is de laterale kant van de arm, aan de kant van de pink.

Een dermatoom wordt ook gebruikt om pathologie van een bepaalde wervel te herkennen. Als je weet welk dermatoom afwijkingen vertoont, dan weet je welke spinale zenuw dit is, maar ook kan gereconstrueerd worden welke wervelschijf beschadigd is. Stel er is een dwarslaesie ter hoogte van het myelumsegment C7. Dan is er een gestoorde sensibiliteit van het hele lichaam, vanaf dermatoom C7. Dit noemt men een sensibel niveau C7. De meeste pathologie van het myelum wordt veroorzaakt door druk vanaf de wervels. Het ruggenmerg is korter dan de wervelkolom. Stel iemand heeft uitval sensibel niveau Th12, dan moet er een pathologie zijn van wervel Th9. Er zijn twee belangrijke herkenningspunten. Dermatoom Th4 is bij een vrouw namelijk onder de borsten en bij een man is het de tepellijn. Dermatoom Th10 is bij beide geslachten de navellijn.

Wanneer iemand een bovenste of een onderste plexus laesie heeft, dan zal er niet alleen uitval zijn van de motoriek van die arm, maar ook van de sensibiliteit van die arm. Als er een ernstige laesie is van de bovenste plexus brachialis, dan zal er verlies zijn van gevoel, pijn, positie, beweging in de dermatomen C5 en C6. Dit komt doordat de vezels van C5 en C6 zijn gestoord. Bij een onderste plexus laesie, dan zal er verlies zijn van gevoel, pijn, positie en beweging in de dermatomen C8 en Th1. De zenuwbanen van C8 en Th1 zijn dan namelijk onderbroken.

HC: Kliniek sensibiliteit en dermatomen, deel 2

Een bepaalde perifere zenuw zorgt voor een bepaald gebied. Als iemand uitval heeft in een bepaald gebied, wat niet lijkt op een dermatoom (omdat het bijvoorbeeld te klein is) dan kan er schade zijn aan een perifere zenuw.

De n. ulnaris, n. medianus en n. radialis hebben een bepaald sensibel gebied. De n. ulnaris heeft als sensibel gebied de pink en de helft van de ringvinger met het deel van de handpalm onder deze vingers. De n. medianus heeft als sensibel gebied het gedeelte hiernaast, op een klein stukje na van de duimmuis. Dit kleine stukje gaat via de n. radialis.

De nervus peroneus heeft als sensibel gebied het L5 gebied in het onderbeen, dus de laterale zijde van het onderbeen. De nervus femoralis heeft als sensibel gebied het L3 en L4 gebied in het bovenbeen, maar alleen het stuk boven de knie.

Bij een herpes zoster infectie van de intercostale zenuwen zijn er blaasjes te zien op het dermatoom dat hoort bij de thoracale dorsale wortels.

HC: Patiëntdemonstratie Parkinson

In deze patiëntendemonstratie staat het thema Parkinson centraal. Mevrouw is 75 jaar oud en heeft al 12 jaar de diagnose Parkinson. De eerste klachten begonnen toen zij 60 jaar oud was. De eerste klachten die zich uitten waren een stijve en pijnlijke rechter arm. Toen ze last kreeg van deze klachten besloot zij naar de huisarts te gaan, echter de diagnose Parkinson werd nog niet gesteld. Na ongeveer 3 jaar viel het op dat mevrouw tijdens het lopen haar armen stil langs haar romp liet hangen. Op grond van deze klacht besloot zij opnieuw de huisarts te bezoeken, de diagnose Parkinson werd vastgesteld. Mevrouw heeft geen last van trillende handen in rust, echter bij veel Parkinson patiënten is dit wel het geval.
In het begin van de ziekte had mevrouw geen last van een stijve arm, echter nu kan zij geen knopen meer los en vast maken. De ziekte Parkinson uit zich dus steeds meer. Ook heeft zij moeite met het opstaan (ze moet hierbij haar armen gebruiken), het beginnen met lopen en met zich om te draaien. Daarnaast valt zij zeer frequent. Parkinsonpatiënten hebben last van hypokinesie (minder bewegen) en bradykinesie (het slomer bewegen). Daarnaast is hun mimiek verstoord, dit wil zeggen dat men een 'pokerface' heeft. Ook gaat de spraak achteruit, men moet meer nadenken over wat men wilt zeggen en praten zachter. Dit is de reden dat Parkinson patiënten veelal naar de logopedist gestuurd worden, hiermee leren zij trucjes om toch harder te kunnen praten.

Mevrouw heeft pillen voor Parkinson gekregen: L-dopa. Hierdoor werd zij minder stijf en ging het lopen dus beter. Aangezien mevrouw deze pillen al ruim 10 jaar gebruikt, uiten er zich verschillende bijwerkingen van deze pillen. Mevrouw beweegt nu frequent met haar romp en wiebelt met de handen en voeten. Het vervelendste aan de ziekte van Parkinson vindt mevrouw dat ze zich continue patiënt voelt. Haar huis is aangepast en daarnaast kan zij niet de dingen meer doen die zij graag had willen doen (o.a. sporten).

Bij de ziekte van Parkinson zijn verschillende symptomen waarneembaar:

• Bradykinesie (het slomer uitvoeren van bewegingen)

• Hypokinesie (minder bewegen)

• Rigiditeit (het tandradfenomeen)

• Bij het lopen de armen niet bewegen

• Tijdens het lopen de romp naar voren gebogen

• Problemen met de lichaamsbalans

• Verminderde houdingsreflexen

• Obstipatie

• Verstoorde mimiek

• Somber overkomen

• Depressie

• Regelmatig verslikken

• Frequent vallen

RC: B&K sensibiliteit en dermatomen

De rubrospinale baan bevindt zich aan de zijkant van de piramidebaan. Dit is na de kruising aan de zijkant en voor de kruising in het midden en ventraal.

De trigeminus zenuw bestaat uit twee delen, portio minor en major. Portio major bevat de gnostische en vitale sensibele neuronen die dalen. De portio minor bevat de motorische innervatie van de kauwspieren en de sensibele neuronen van de proprioceptie. Dit zijn pseudounipolaire ganglioncellen. Het ganglion waar de kernen inliggen is het nucleus mesencephalicus, en dus niet het spinale ganglion.

De dermatomen die van belang zijn te onthouden zijn:

• navel: thoracale 10

• tepel: thoracale 4

• wreef van de voet en de grote teen: lumbale 5

Het vitale systeem synapteert meteen en kruist dan naar de overzijde voordat het opstijgt. De opstijgende neuronen zijn dus 2^e relay neuronen. Het gnostisch systeem stijgt meteen op en synapteert pas in de hersenen. In de thalamus lopen beide systemen door elkaar. Het mediale deel van de thalamus is voor het aangezicht, het laterale (grotere) deel is voor de romp.

Neuronen in het ruggenmerg gaan via de achterhoorn naar binnen (sensibel) en via de voorhoorn naar buiten (motorisch). In het midden zit het intermediaire grijs wat functioneert als de hersenen van het ruggenmerg. Rondom deze structuren liggen de propriospinale verbindingen. Deze zorgen voor de lokale verbindingen, een paar wervels omhoog en omlaag. Om deze laag liggen de dalende (motorische) banen en in de buitenste schil liggen de opstijgende (sensibele) banen.

De achterstreng bevat de neuronen horend bij het gnostisch sensibel systeem. De achterzijstreng is de piramide baan (dalend). De voorzijstreng bevat de vitale sensibiliteit. De ongekruiste piramidebaan ligt in de voorzijstreng. De spinocerebellaire afferenten lopen van het ruggenmerg naar het cerebellum en geven daar informatie af over de positie van het lichaam. Deze bestaat uit een ventrale en een dorsale baan. Ook de informatie uit de achterstreng komt terecht in onder andere het cerebellum. Deze informatie is allemaal nodig voor de positiezin.

Laesies raken vaak beide strengen gelijktijdig, dit geeft een sensibele ataxie. De tractus spinocerebellaris posterior vormt de pedunculus cerebellaris inferior. Als men van zenuw naar hersenen gaat komt men achtereenvolgens tegen:

• perifere zenuw

• plexus (rangeerstation)

• spinale zenuw

• foramen intervertebrale

• ganglion (hierbij is de zenuw gesplitst)

• achterwortel die de achterhoorn in gaat (sensibel, met het ganglion)

• voorwortel uit de voorhoorn (motorisch)

De substantia gelatinosa ligt in het ruggenmerg in de achterhoorn. Hierin liggen de poorten die de pijn al dan niet doven. Er zijn twee soorten pijn neuronen, nociceptieve en proprioceptieve. Nociceptieve neuronen geven bij pijn continu signaal af. Ze zorgen voor inhibitie van de remming op pijn, en zetten dus de poort open. Proprioceptieve neuronen geven de signalen door van de mechanoreceptoren, dit is dus bij verandering van de pijnprikkel (krabben). Deze neuronen sluiten de poort, ze stimuleren de poort die de pijn remt. Hierdoor helpt krabben tegen pijn en jeuk.

Een gedissocieerde sensibiliteitsstoornis heeft ofwel uitval van het gnostisch systeem of het vitale systeem maar niet van beiden. Een laesie kan dan niet plaats hebben gevonden in de perifere zenuw, het plexus of de spinale zenuw. De laesie bevindt zich dan in het ruggenmerg, waar het vitale en gnostische systeem gescheiden zijn van elkaar. Het vitale systeem stijgt op in de voor-zijstreng van het ruggenmerg, het gnostische systeem in de achterstreng. Vitale laesies kunnen zitten in de opstijgende baan (tractus spinothalamicus), dan is zijn alle opstijgende banen vanaf dat punt en lager beschadigd. Ook kunnen ze in het centrale ruggenmerg liggen bij de commissura, de vitale neuronen kruisen namelijk eerst naar de andere kant voordat ze opstijgen. Een laesie in dit centrale gebied raakt de vitale neuronen van links en rechts maar wel alleen van de hoogte van de laesie. Slechts een aantal dermatomen wordt daarmee geraakt. Dit kan gebeuren door het uitzetten van de centrale streng door het ruggenmerg.

De ganglioncellen van de nervus trigeminus liggen niet in de spinale ganglion maar in het ganglion van Gasser. Deze ligt op de plaats waar de nervus trigeminus zich splitst in drie zenuwen. Dit ligt bij de sinus cavernosus, op de schedelbasis.

HC: Basis Parkinson en ataxie

Er zijn twee subcorticale motorsystemen: een extrapiramidaal systeem (de basale ganglia) en het cerebellum. Deze ontvangen informatie vanuit het corticofugale systeem en geven informatie terug aan de premotorcortex en de motorcortex. Het centrum van de basale ganglia is het striatum, met daaronder het globus pallidus. Dit gedeelte is gelegen in het telencephalon. In het diencephalon ligt de nucleus subthalamicus en in het mesencephalon ligt de substantia nigra. Het striatum is een functionele eenheid. Het bestaat namelijk uit de nucleus caudatus en het putamen, en deze twee gedeelten zijn in feite één en dezelfde kern. De nucleus lentiformis is een morfologische eenheid en bestaat uit het putamen en de globus pallidus.

Motoriek is voornamelijk visueel geregeld. Informatie uit de primaire visuele cortex op het mediale oppervlakte van de lobus occipitalis is hierbij van belang. De primaire motorcortex ligt in de gyrus precentralis en de premotor cortex ligt hiervoor. Het corticobulbospinale systeem ontspringt aan de primaire motorcortex en de premotorcortex. Dit systeem is onderdeel van het corticofugale systeem. De posterior pariëtale cortex en de prefrontale cortex spelen ook een rol bij motoriek. De primaire visuele cortex geeft informatie door aan de posterior pariëtale cortex. Hierna gaat het via twee routes naar de primaire motorcortex, namelijk via de prefrontale cortex of via de premotorcortex. Uiteindelijk gaat de informatie via de primaire motorcortex en de premotorcortex naar de hersenstam en het ruggenmerg. Visuele input is dus een primaire bron van motorische reactie. Vanuit de primaire visuele schors gaat informatie parallel twee kanten op. Het gaat naar de fusiforme gyrus en naar de posterior pariëtale cortex. De ventrale stroom gaat naar de fusiforme gyrus. Daar wordt verwerkt wat men ziet. De dorsale stroom gaat naar de posterior pariëtale gyrus, waar wordt gewerkt wáár dingen om ons heen gebeuren. Voor ‘wat’ en ‘waar’ zijn er dus twee aparte systemen.

De posterior pariëtale cortex is een multisensorische cortex. In die cortex komt de informatie uit alle zintuigsystemen samen. Het is een oriëntatie systeem waar de visuele ruimte wordt gerepresenteerd. Verder wordt vanaf daar de attentie gericht op dingen die om ons heen gebeuren. De prefrontale cortex is de basis van de cortex. Hierin ligt de uitvoerende controle over de cognitie. Er wordt bedacht wat we gaan doen, wat het doel daarvan is en of het sociaal aanvaardbaar is. In dit gedeelte worden dus conflicterende gedachten verwerkt. Het is een executief gedeelte.

De premotorcortex krijgt informatie vanuit de prefrontale cortex en de posterior pariëtale cortex. De prefrontale cortex levert informatie over de beloningswaarde en de posterior pariëtale cortex levert informatie over de waarde van de beweging wat betreft snelheid en richting. De premotorcortex wordt altijd geactiveerd vóórdat er iets gaat gebeuren. De premotorcortex beslist over het bewegingsdoel door de ontvangen informatie te koppelen. In Duitsland noemt men dit het Bereitschaftspotential. Hierna wordt de actie gepland. De premotorcortex en de motorcortex gaan samenwerken, waardoor er een bewegingssequentie wordt geselecteerd, gepland en geïnitieerd. Dit moet aan het cerebellum en aan de basale ganglia worden doorgegeven. De basale ganglia gaan regelen dat de beweging aangezet wordt: een Go-NoGo signaal via het basale ganglia-thalamus circuit. De prefrontale cortex en de premotorcortex bedenken een motor sequentie. Hierna signaleert de premotorcortex een ‘ready’, waarna de basale ganglia een ‘go’ signaal geven. De premotorcortex bereidt de bewegingssequentie voor en de motorcortex voert de motorische controle uit.

Als de motorcortex en premotorcortex klaarstaan om te gaan bewegen, is er altijd subcorticale input naar de premotorcortex en motorcortex nodig om de beweging te laten plaatsvinden. Er moet dus altijd informatie uit de thalamus komen. Deze informatie komt uit de nucleus ventralis lateralis. Deze nucleus moet actief zijn, anders zal de beweging niet op gang komen. Van het corticofugale systeem gaat het grootste gedeelte naar de pons en dan door naar het cerebellum. Het corticobulbospinale systeem projecteert deels rechtsreeks op de motorneuronen en voor een groot deel op de interneuronen en ook op de nucleus ruber.

Het corticofugale systeem komt het striatum tegen. Van alle axonen die er voorbij komen, gaat er één axon naar het striatum. Het hele corticofugale systeem projecteert hierdoor op het striatum. Er is excitatie op het striatum, via Glutamaat. Het striatum projecteert inhiberend op het globus pallidus, via GABA. Het globus pallidus projecteert inhiberend op de nucleus ventralis lateralis oralis, via GABA. Deze nucleus projecteert via een onbekende neurotransmitter exciterend op de (pre)motorcortex Dezelfde informatie gaat ook naar de pons toe. Een heleboel informatie komt tevoorschijn en het wordt doorgegeven aan het striatum en het cerebellum. Deze twee gedeelten krijgen dus dezelfde informatie. Het striatale circuit gaat als volgt: cortex – striatum – globus pallidus – nucleus ventralis lateralis oralis – premotorcortex.

Er zijn bij dit systeem ook nog enkele subcircuits. Er is namelijk vanuit het striatum ook nog een inhiberende GABA projectie naar de substantie nigra, wat met dopamine exciterend terug projecteert. Ook is er een inhiberende GABA projectie vanuit het globus pallidus op de subthalamicus, die via Glutamaat terug projecteert. Dit noemt men allemaal het extrapiramidale systeem. Het extrapiramidale systeem bestaat eigenlijk niet, want de vezels gaan allemaal naar het ruggenmerg via de piramidebaan.

Het striatum remt dus het globus pallidus en dat remt op zijn beurt de nucleus ventralis lateralis. Het globus pallidus is spontaan actief. Dit betekent dat de nucleus ventralis lateralis altijd onderdrukt wordt. Hieruit volgt dat het globus pallidus zelf geremd moet worden om beweging te laten plaatsvinden, want alleen dan wordt de nucleus ventralis lateralis gestimuleerd. Als het globus pallidus te actief is, dan is er teveel remming van de nucleus ventralis lateralis (in het vervolg: VL). Er is dan niet voldoende input in de motorcortex en de premotorcortex om beweging te indiceren. Hierbij is er sprake van hypokinetische ziektes, zoals Parkinson. Het tegenovergestelde is dat het globus pallidus niet actief genoeg is, waardoor andere invloed op het VL extra prikkels geven. Hierdoor is er teveel input in motorcortex en premotorcortex. Dit leidt tot hyperkinetische ziektes, zoals Huntington. Dit wordt veroorzaakt door de subcircuits. Als bijvoorbeeld de subthalamicus kapot is, is er te weinig prikkeling van het globus pallidus. Er is dan niet genoeg remming van het VL, waardoor er hyperkinesie ontstaat.

Er was ook nog een tweede subcircuit, namelijk via de substantia nigra. Als de substantia nigra niet meer werkt, dan wordt het striatum niet voldoende gestimuleerd. Er is dan niet genoeg remming van het globus pallidus, waardoor het VL teveel stimulatie krijgt. Dit leidt tot te weinig input in de premotorcortex en de motorcortex, wat resulteert in hypokinesie. Dit gebeurt bij de ziekte van Parkinson. Parkinson patiënten kunnen bijvoorbeeld niet goed opstaan, doordat ze een posturaal reflex missen. Ze hebben moeite met het initiëren en volhouden van beweging. Deze patiënten kunnen motorprogramma’s niet activeren. Veel patiënten hebben trucjes, zoals dingen op de grond gooien zodat ze weer verder kunnen lopen. Het limbisch systeem projecteert ook naar het VL. Vanuit het limbisch systeem komen signalen bij emoties. Dit leidt ertoe dat een Parkinson in het geval van een brand direct zijn huis uit kan rennen, maar wanneer hij buiten komt zal hij weer stijf en rigide zijn.

Het cerebellaire subcircuit bestaat uit mosvezels en klimvezels. Deze vezels spelen een verschillende rol in het circuit. Het cerebellum heeft meerdere functies: het coördineren van bewegingen (ruimte en tijd) en het leren van de motoriek. Het motorisch geheugen zorgt ervoor dat bepaalde motorische handelingen automatisch gaan en het motorisch geheugen wordt gemaakt in het cerebellum. Het cerebellum bestaat uit een cortex en ‘basale ganglia’. De ‘basale ganglia’ zijn de nuclei cerebelli. Deze kernen vormen de output vanuit het cerebellum. De cerebellaire cortex heeft een inhibitoire invloed op de nuclei cerebelli.

Het cerebellaire subcircuit verloopt als volgt: de pons krijgt alle informatie uit de cortex van het cerebrum. Deze vezels synapteren in de pons en ze kruisen naar de cerebellaire cortex (contralateraal). De cerebellaire cortex synapteert op de nuclei cerebelli. Vanuit de nuclei cerebelli gaan de vezels naar de contralaterale nucleus ventralis lateralis caudalis (VLc). De vezels projecteren vanaf daar naar de (pre)motorcortex. De vezelbanen kruisen dus twee keer, wat betekent dat de linkse cerebellaire cortex projecteert naar de linker kant. Hetzelfde geldt voor rechts. Verder gaat het linker deel van de pons naar het rechter deel van het cerebellum en gaat het rechter deel van het cerebellum naar de linker thalamus. Cerebellaire aandoeningen zullen dus leiden tot een ipsilateraal effect. Het cerebellum houdt bij wat het lichaam doet in tijd en ruimte. De cortex van het cerebrum bedenkt een plan. Via het corticofugale systeem en de pons vertelt de hele cortex aan het cerebellum wat ze van plan is. Het cerebellum checkt het plan tegen de huidige stand van het lichaam en zegt wat er moet worden aangepast om het plan uit te voeren. Dit gebeurt dus vóór de beweging wordt aangestuurd. De informatie vanuit het cerebellum gaat naar de motorcortex en de premotorcortex om het plan aan te passen. Uiteindelijk kan het plan dan uitgevoerd worden. Om de hierboven beschreven taak uit te voeren, heeft het cerebellum bepaalde informatie nodig. Dit is bijvoorbeeld informatie vanuit de cerebrale cortex, die gaat via de mos vezels. Ook gaat het om informatie uit het lichaam (de tastlichaampjes, spierspoeltjes en Golgi peeslichaampjes), die uit het ruggenmerg komt. Ten slotte gaat het om informatie vanuit het vestibulaire systeem. Dit systeem geeft informatie over de stand van het hoofd en de snelheid van de huidige beweging. Deze informatie is zo belangrijk dat één van de cerebellaire nuclei in het vestibulaire systeem is gaan wonen. Al de genoemde informatie verloopt via de mos vezels.

Het motorisch leren houdt in dat een beweging wordt bijgesteld als deze verkeerd wordt uitgevoerd. Het leercircuit gaat via de nucleus ruber naar de oliva inferior. De oliva inferior heeft massale projectie naar de cerebellaire cortex en nuclei. Er is dus een rubro-olivaire baan en een olivo-cerebellaire baan. Dit circuit loopt via klimvezels. Via dit systeem wordt het leren geëffectueerd. Een foute beweging kan dan worden bijgesteld. De nucleus ruber krijgt ook informatie uit de motorcortex en uit de nuclei cerebelli.

Het cerebrum bestaat uit twee losse hemisferen, maar het cerebellum is één continue cortex. In het cerebellum bevinden zich 60% van alle neuronen in het zenuwstelsel. Het bestaat uit twee hemisferen, maar deze zitten aan elkaar vast door de vermis. Vermis betekent worm. De tonsillen hangen onder het cerebellum en dit zijn de keelamandelen. Het vermis houdt zich bezig met de motoriek van de romp. De hemisferen zijn er voor de motoriek van de extremiteiten. Er is een enorm oppervlakte nodig voor het bedienen van de extremiteiten. De hemisferen zijn namelijk veel groter dan het vermis. Onder de cortex liggen de centrale nuclei cerebelli. Het vermis heeft vezels die gaan naar de nucleus fastigialis en de nuclei vestibularis. Het pars intermedia heeft vezels die gaan naar de nuclei globose en emboliforme. De hemisferen hebben vezels die naar de nucleus dentatus gaan. De nucleus dentatus is heel groot, vergeleken met de andere gedeelten.

Cerebellum moet in contact staan met de rest van het brein, wat gaat via poten. De middelste poot is het grootst: de truncus cerebellaris medius (brachium pontis). De bovenste poot is de truncus cerebellaris superior (brachium conjunctivum) en de onderste poot is de truncus cerebellaris inferior (corpus restiformis). De truncus cerebellaris superior gaat van het cerebellum naar de contralaterale thalamus en daarna naar de (pre)motorcortex. Op zijn weg komt het de contralaterale nucleus ruber tegen. Van alle axonen uit het cerebellum gaat er dan een takje naar de nucleus ruber. Dit noemt men een efference copy. De truncus cerebellaris medius bevat vezels die uit de pons tevoorschijn komen. De truncus cerebellaris inferior krijgt invloed vanuit het ruggenmerg, het vestibulaire apparaat en de oliva inferior.

Het cerebellum heeft invloed vanuit het ruggenmerg, via proprioceptoren en exteroceptoren. Proprioceptoren zijn de receptoren rondom spieren en gewrichten en de receptoren in de spieren. De exteroceptoren zorgen voor informatie van wat er aan de buitenkant gebeurt. Dit gaat onder andere via de tast- en pijnzin. Deze informatie gaat via mosvezels naar het cerebellum. Verder krijgt het cerebellum informatie vanuit het vestibulum. Dit zorgt voor informatie over de snelheid van het lichaam en de stand van het hoofd. Ook deze informatie gaat via de mosvezels naar de cerebellaire cortex.

Het leercircuit krijgt input vanuit de nuclei cerebelli en de cerebellaire cortex. Alle informatie gaat ook naar de nucleus ruber toe, waarna er ‘overleg’ is met de oliva inferior. Hierna wordt er een correctie uitgevoerd. De nucleus ruber krijgt ook invloed vanuit de motorcortex. In de nucleus ruber wordt vergeleken wat de motorcortex aan motorplan naar beneden stuurt en wat de correctie is van het cerebellum. De oliva inferior moet weten wanneer de zaak goed gegaan is. Om dit te weten, vergelijkt de oliva inferior wat de nucleus ruber vertelt (de intentie van de beweging) met de informatie uit het ruggenmerg (de proprioceptoren; dit is de informatie over de gecorrigeerde intenties vanuit het cerebellum) en de informatie uit het vestibulum (wat er daadwerkelijk gebeurd is). Als dit allemaal hetzelfde is, dan is de beweging goed verlopen. Als dit niet hetzelfde is, zal er een correctie uitgevoerd gaan worden. Er gaat dan een fout signaal lopen via de klimvezels naar de nuclei cerebelli en de cerebellaire cortex. In de schors zal er dan een verandering zijn van de effectiviteit van de synapsen. Dit is ‘leren’.

HC: Kliniek Parkinson

Er zijn vijf systemen die ervoor zorgen dat er een perfecte motoriek is. Eén van deze systemen is de basale gangliën. De basale gangliën bestaan onder andere uit de thalamus, het globus pallidus, het putamen en de nucleus caudatus.

In de substantia nigra wordt dopamine aangemaakt. Het dopamine gaat naar het striatum toe, waar het allerlei stimulerende en inhiberende effecten heeft. Van daaruit komen er meerdere signalen op gang. Deze signalen gaan via de globus pallidus, de nucleus subthalamicus en de thalamus, naar de frontale cortex.

Parkinson is een ziekte van de basale gangliën. Bij deze patiënten wordt er minder dopamine aangemaakt, omdat de dopaminerge cellen afsterven (in de substantia nigra). De reden hiervoor is onbekend. Dit resulteert erin dat er te weinig dopamine naar het striatum gaat. Er zal dan te veel excitatie zijn van de globus pallidus en te weinig excitatie van de nucleus subthalamicus. Het eindresultaat is dat er te weinig informatie naar de frontale cortex gaat, waardoor de output daar ook te weinig is.

Bij de ziekte van Parkinson is te zien dat de patiënten te weinig bewegen (hypokinesie). Ook zijn de bewegingen erg traag (bradykinesie). Verder zijn er gestoorde houdingsreflexen en er is een gestoorde tonus (het tandradfenomeen: rigiditeit). Rigiditeit is letterlijk stijfheid, maar officieel is het kenmerkende tandradfenomeen bij deze aandoening. Ook kan er sprake zijn van tremors, voornamelijk in rust. Deze tremors hoeven niet bilateraal te zijn en ze zijn ook niet altijd vanaf het begin aanwezig.

Mensen met de ziekte van Parkinson kunnen opstaan, maar als ze opstaan, gaat het langzaam en ze moeten er bij nadenken dat de romp recht moet. Handelingen die normaal gesproken automatisch gebeuren, die kunnen deze patiënten niet meer automatisch doen. Ze moeten dus nadenken bij bepaalde handelingen. De mimiek is ook iets waar men normaal gesproken niet over nadenkt. Bij Parkinson moet hier wel over nagedacht worden, waardoor hun gelaatsuitdrukking vaak een poker face is. Ook zullen de armen niet meedoen bij het lopen. Wanneer de Parkinson al ver gevorderd is, kan het gebeuren dat mensen plotseling stoppen tijdens het lopen.

Toedienen van dopamine is geen behandeling voor Parkinson, want dit zal niet door de bloed-hersenbarrière gaan. L-dopa is een voorloper van dopamine. Dit gaat wel door de bloed-hersenbarrière. Behandeling met L-dopa gaat lange tijd goed, maar het is geen oplossing voor altijd. Door het dopamine tekort, zullen de dopamine receptoren in het striatum ontregeld raken. Door het voortschrijden van de ziekte, komt er steeds minder dopamine en er komt ook een steeds meer ontregelde dopamine receptoren huishouding. Een dosering L-dopa gaat steeds minder en steeds korter werken. Dit noemt men de dosis failure. Hierdoor ontstaan er dyskinesiën: ongewilde bewegingen waarbij de spieren gaan schokken. Deze dyskinesiën treden op als de spiegel dopamine omhoog gaat. Dit is het eindstadium van de ziekte van Parkinson en het treedt meestal pas op na ongeveer vijftien jaar Parkinson behandeling.

HC: Kliniek Ataxie

Om goed te kunnen bewegen, is het cerebellum nodig. Informatie uit de spierspindels gaat naar het centrale zenuwstelsel toe. De informatie van hoe ver een beweging is gevorderd, die gaat voor een groot deel naar het cerebellum. Het gaat via de spinale zenuwen en het is informatie over positie en beweging. De input naar het cerebellum gaat via gekruiste banen. Via de tractus spinocerebellaris gaat de informatie naar het cerebellum toe. De tractus spinocerebellaris loopt lateraal van het ruggenmerg. Het zijn banen die niet naar de cortex gaan, maar naar het cerebellum. De tractus spinocerebellaris bestaat uit een anterior deel dat naar het cerebellum gaat, en uit een posterior deel. De pedunculus cerebellaris medius heeft totaal andere informatie dan de tractus spinocerebellaris posterior (de pedunculus cerebellaris inferior). De pedunculus cerebellaris inferior is namelijk sensibel en de pedunculus cerebellaris medius is een kopie van wat het corticofugale systeem de deur uit stuurt. Deze informatie komt dus eigenlijk vanuit de cortex. De pedunculus cerebellaris superior zorgt voor de output van het cerebellum. Dit gaat via het capsula interna uitwaaieren naar de cortex. Het komt uiteindelijk bij de premotorcortex terecht. De premotorcortex is belangrijk bij het aanmaken van het programma voor beweging, maar ook voor het behoudt van de tonus van de spier.

Wat is het resultaat van de controle van het cerebellum? Dit is goed te zien bij mensen bij wie het cerebellum niet meer goed werkt. Het cerebellum zorgt voor een gladde beweging, zonder schokken. Bij ataxie patiënten werkt het cerebellum niet goed, waardoor er bij beweging sprake is van schokken. Verder kan er sprake zijn van voorbijschieten: dysmetrie. Dit betekent dat de beweging haar doel voorbij schiet.

Informatie vanuit de spierspindels (positie en beweging) gaat ook naar de sensibele cortex toe. Deze cortex zorgt ervoor dat men weet waar zijn/haar hand is. De fasciculus cuneatus en de fasciculus gracilis kruisen ter hoogt van de medulla oblongata en ze lopen dan over in de lemniscus medialis. De lemniscus medialis gaat via de thalamus en daar komt dus de informatie over positie, beweging en fijne tastzin. Uiteindelijk komt deze informatie dan in de sensibele cortex terecht.

Er kan ook ataxie zijn door een sensibele stoornis: een stoornis van de banen die in de perifere zenuw lopen van het hierboven beschreven systeem. Hierbij wordt de ataxie erger als de ogen dicht zijn. Als de sensibele informatie, die naar de sensibele cortex gaat, uitgevallen is, dan is er nog het cerebellum. Het cerebellum werkt dan alleen ook niet helemaal goed, waardoor er toch ataxie is. Bij het cerebellum maakt het niet uit of de ogen dicht zijn of niet, want het is zelf al een coördinatie centrum. Een sensibele ataxie is dus een ataxie die veel duidelijker is bij de ogen dicht. De meest voorkomende oorzaak van sensibele ataxie is neuropathie. Vaak zijn hierbij veel zenuwen tegelijk aangedaan. In het westen is de grootste oorzaak hiervan diabetes mellitus, maar wereldwijd is de grootste oorzaak lepra.

De proef van Romberg wordt gebruikt om te kijken of iemand een sensibele ataxie heeft. De patiënt moet de armen naar voren houden, waardoor het zwaartepunt naar voren gelegd wordt. De proef is positief als de patiënt met de ogen dicht naar voren valt of niet kan blijven staan, maar als hij/zij wel kan blijven staan met geopende ogen. De proef is negatief als de patiënt met gesloten ogen stil of bijna helemaal stil kan blijven staan.

HC: Basis hersenzenuwen

Er zijn verschillende neurotransmitters die effecten uitoefenen in de hersenen. Er zijn neurotransmitters die behoren tot de controle systemen zoals glutamaat, GABA (inhibitoire neurotransmitter) en ACH. Daarnaast zijn er neurotransmitters die behoren tot de modulaire systemen. Het modulaire systeem bestaat uit de reticulaire formatie met subdivisies. In de hersenstam zijn er 3 efferente en 3 afferente kolommen voor het autonome, somatische en viscerale zenuwstelsel. Deze banen komen samen in het intermediaire grijs, wat de reticulaire formatie vormt. In de reticulaire formatie kan je kijken naar de verdeling neurotransmitters, deze vormen de subdivisies. In de hersenstam kun je bovendien het ascending reticular activating system (ARAS) vinden, de belangrijkste output van dit systeem is de cortex. Het systeem zorgt onder andere voor het bewustzijn.

De belangrijkste neurotransmitters van het modulaire systeem staan hieronder opgesomd:

• Het cholinerge systeem heeft (acetyl)choline als neurotransmitter en regelt de algemene exciteerbaarheid van de hersenen. Het PMT (pontomesencephalontegmentaal) complex regelt de exciteerbaarheid van de thalame kernen. Hierdoor wordt de input van de cortex beïnvloed. Van het PMT complex lopen de signalen namelijk naar de hippocampus en de neocortex (via de voorzijde van het brein naar achter). Het regelt zo behalve de exciteerbaarheid ook de motivatie van het gedrag en het geheugen.

• Het serotoninerge systeem regelt je humeur, het slaap-waakritme, de inhibitie van pijnsignalen in de achterhoorn en de exiteerbaarheid van de motorneuronen. Het signaal loopt vanaf de Raphe nuclei (RN) in de hersenstam naar de kleine hersenen en de grote hersenen (vanaf de voorzijde). Het wordt beïnvloed door het limbisch systeem. De receptoren bepalen het effect van serotonine in de cel, meestal is dit effect een lange termijn effect, soms een kort durend.

• Het noradrenerge systeem loopt vanaf de locus coeruleus (LC, in het mesencephalon) door heel de hersenen. Het heeft zeer veel neuronen en dus veel invloed in zowel de cerebri als het cerebellum. Het heeft als functie om je op te peppen bij onverwachte gebeurtenissen, de aandacht te richten, te leren en te onthouden en de angst voor pijn te regelen.

• Het dopaminerge systeem ontspringt in de VTA (ventral tegmental area). Het loopt naar de prefrontale cortex, de cingulate anterior, de accumbens en andere limbische componenten. Het striatum wordt hier ook door beïnvloed. De functie is het geven van een goed gevoel bij iets wat goed is, het voedingsgedrag, de psychomotorische controle, het onderscheid tussen gevoel en werkelijkheid en de extrapyrimidale motor controle. De accumbens speelt een belangrijke rol in het ontwikkelen van een verslaving.

De amygdala krijgt zijn input van de bulbus olfactorius, de neocortex en hippocampus, de thalamus, de hypothalamus, en gebieden van het limbisch systeem: de VTA, raphe nuclei, locus coeruleus, substantia nigra en het periaqueductal grey.

De output gaat via de ventrale amygdalofugale vezels en de stria terminalis naar de dorsale thalamus, de hypothalamus, het striatum en de cortex. Ook gaan de signalen voor een groot deel weer terug naar gebieden in het limbisch systeem: Raphe nucleus, VTA, substantia nigra, locus coeruleus, PMT en enkele andere. Hierdoor heeft het een grote invloed op het limbisch systeem en daarmee op de emotie.

HC: Kliniek hersenzenuwen

Voor het bewustzijn is het AAS (activerend ascenderend systeem) van belang. Dit systeem wordt gevormd door de kernen in de reticulaire formatie in het mesencephalon en de pons. De kernen zorgen voor excitatie van de cortex via de thalamus. In de kliniek wordt het bewustzijn gescoord aan de hand van de glasgow coma schaal, oftwel de EMV. Waarin de E staat voor eye, de M voor motor en de V voor verbaal. De laagste score op deze schaal is een 3 en de hoogste score 15. De schaal wordt veelal gebruikt maar is niet heel precies.

In de hersenstam zitten kernen die zich bezig houden met oogbewegingen. In het mesencephalon zit de nucleus oculomotorius. De nucleus oculomotorius zorgt voor de meeste externe oogspieren en is dus belangrijk bij oogbewegingen. De nervus oculomotorius komt daaruit en die innerveert de oogspieren. De nucleus abducens ligt in de pons en speelt ook een rol bij oogbewegingen. De nervus trochlearis stuurt ook een spier aan.

De nervus abducens zorgt voor de musculus rectus lateralis. Dit is de spier die het oog naar opzij trekt, deze oogbeweging wordt abductie genoemd. Het rechter oog kan zo naar rechts kijken en het linker oog naar links. De m. obliquus superior zorgt voor rotatie van het oog. Deze gaat dan naar binnen en naar beneden. Deze spier wordt geïnnerveerd door de n. trochlearis. Dit is de enige oogzenuw die kruist en dus de contralaterale kant innerveert.

De overige bewegingen worden gedaan door oogspieren die geïnnerveerd worden door de n. oculomotorius. De n. oculomotorius innerveert ook de m. levator palpebrae, die zorgt dat het oog wordt opengehouden. Dit is één van de weinige spieren in het lichaam die chronisch aangespannen zijn.

Bij uitval van de nervus abducens rechts kan iemand met zijn rechteroog niet meer naar buiten kijken, waardoor hij dubbel gaat zien. In de ruststand zal het oog een beetje naar binnen staan, omdat de m. rectus medialis nog wel werkt en de m. rectus lateralis niet. Mensen met een abducens laesie rechts zien dubbel als ze naar rechts kijken of als ze in de verte kijken. Het rechteroog zal namelijk niet meer divergeren. Bij een nervus oculomotorius laesie aan de rechterkant kan er met rechts niet meer naar boven worden gekeken en niet meer naar beneden. In de rusttoestand zal het oog een beetje naar buiten staan, doordat de m. rectus lateralis nog wel werkt en de m. rectus medialis niet. Het oog kan ook niet meer naar de neus gaan. Hierbij ziet men dubbel in bijna alle posities. Vaak valt het oog ook dicht (ptosis) omdat de m. levator palpebrae ook niet meer aangestuurd wordt.

In iedere reflexboog is er een afferent sensibel deel en een efferent motorisch deel. Dat geldt ook voor de cornea reflex. Deze reflex houdt in dat het oog wordt dichtgeknepen als er iets op het cornea zit. Dit is een reflex om deoogbol te beschermen. De cornea reflex heeft als afferente baan de n. ofthalmicus (deel van de nervus tricheminus). De nervus ofthalmicus innerveert het gebied van de neus, ogen en voorhoofd. De n. maxillaris is de tweede tak van de n. tricheminus en innerveert het gebied van de bovenkaak. De n. mandibularis is de derde tak en innerveert de onderkaak. De nervus trigeminus loopt naar de pons en hij heeft daar zijn sensibele kern. Dit is denucleus trigeminus. Dit is een hele lange kern die doorloopt tot diep in de medulla oblongata. Hij loopt zelfs door tot hoog cervicaal.

Het efferente deel van het cornea reflex gaat via de efferente nucleus facialis. Die zit ook in de pons. Deze nucleus maakt een rare boog, om de nucleus abducens heen. Van hieruit vertrekt het tweede motorneuron van de n. facialis. Die zal zorgen voor de spieren van het aangezicht en voor de kringspieren van het oog, waarmee het oog wordt dichtgeknepen. Bij laesies aan één van de hierboven genoemde zenuwen zal er geen cornea reflex zijn. Dit is dus het geval bij een laesie aan de n. ofthalmicus, de n. trigeminus of de n. facialis. Laesies van de n. ofthalmicus en de n. trigeminus zijn zeldzaam. Laesies van de n. facialis komen wel heel regelmatig voor. Er is dan sprake van een verlamming van alle aangezichtsspieren: Bell’se parese. Vaak is dit het gevolg van een virusinfectie aan de n. facialis. Bij de overgrote meerderheid van de mensen herstelt deze aangezichtsverlamming in zijn geheel. Het missen van de corneareflex is een risico voor infecties en uitdroging van het oog.

De pupil reflex heeft voor een heel groot deel met het autonome zenuwstelsel te maken. Als iemand geen pupil reflex meer heeft, dan is dit een slecht teken. Parasympatisch komt er informatie van de retinale ganglioncel via den. opticus binnen. Deze informatie loopt via het chiasma opticum en het komt in de tractus opticus. Vervolgens zal de informatie de nucleus pretectalis treffen waarna het bilateraal verder gaat de kern van Edinger-Westphal. De afferente informatie komt dus bilateraal binnen en zal ook een bilateraal efferent effect geven via de n. oculomotorius. De n. oculomotorius zal vervolgens de m. constrictor pupillae innerveren. Deze spier zorgt voor constrictie van de pupil wat ook wel miosis wordt genoemd. Het parasympatische zenuwstelsel zorgt dus voor constrictie van de pupil oftewel miosis.

De m. dilatator pupillae zorgt ervoor dat de pupil groter wordt, dit wordt mydriasis genoemd. Deze spier wordt geïnnerveerd door het orthosympathisch systeem. De ipsilaterale hypothalamus stuurt een signaal naar de hersenstam, wat vervolgens naar het ruggenmerg en de sympatische grensstreng gaat. Vanuit daar treft de informatie de superieure cervicale ganglion, dit ganglion ligt onder de a. subclavia en boven de longtop. Vervolgens wordt via de n. opthalmicus de m. dilator pupillae geïnnerveerd. Het sympatische zenuwstelsel zorgt dus voor dilatatie van de pupil oftewel mydriasis.

Dit is heel relevant voor problemen waarbij er een heel groot ruimte innemend proces in het hoofd zit. Als er in een hemisfeer iets zit wat ruimte inneemt, dan zit het brein in de problemen. De schedel is hard en de schedel is helemaal gevuld met hersenen. Er is voor het brein maar één plaats waar het naartoe kan schuiven: onderaan de occipitaal kwab. Over het cerebellum heen ligt het tentorium cerebelli. Dit is een deel van de hersenvliezen. Dat tentorium cerebelli ligt over het cerebellum heen en daaroverheen liggen de hemisferen. In dat tentorium zit een gat en daar gaat de hersenstam doorheen.

Er is voor het brein maar één plaats waar het naartoe kan schuiven en dat is de hiatus tentorii. De mediale rand van de temporaal kwab kan in deze hiatus tentorii schuiven: inklemmen. Het inklemmen is de reden dat mensen sterven aan een hersenbloeding, herseninfarct of een hersentumor. Als dit gebeurt, dan komt het als eerste het mesencephalon tegen, daar waar de nervus oculomotorius uit het mesencephalon komt. Ook de hemisferen zullen een beetje verschuiven, de cerebrale falx ligt dan niet meer in het midden. Het eerste teken dat men ziet van het inklemmen, is dat de nervus oculomotorius wordt afgedrukt. Hierdoor zal er geen pupil reflex meer zijn.

Tegen de tijd dat er geen pupil reflex meer is, is de patiënt vaak al in coma. In onze hersenstam ligt een structuur, de formatio reticularis, die bestaat uit een losmazig netwerk van neuronen. In deze formatio reticularis wordt het bewustzijn gemaakt. De formatio reticularis heeft contact met een heleboel basale structuren in het brein en het krijgt input vanuit de n. opticus en de n. vestibulocochlearis. Dit is de reden dat men niet kan slapen als er veel licht is of als er veel geluid is. Er is dan namelijk de hele tijd input in de formatio reticularis, waardoor men wakker blijft. De formatio reticularis heeft dus te maken met slapen en met coma. Wanneer deze verdrukt wordt is er geen signaal meer wat zorgt dat iemand wakker blijft en komt in een coma.

De inschuivende mediale rand van de temporaal kwab zal niet blijven zitten waar hij zit. Hij zal verder gaan, wanneer het proces in de hersenen groter wordt. Het zal steeds verder naar beneden gaan schuiven. Vervolgens komt het dan tegen de pons aan. In de pons liggen een heleboel structuren die met basale functies te maken hebben, zoals de ademhaling. De ademhalingscentra liggen in de pons. Dit zijn centra waarin informatie binnenkomt vanuit de diverse bloedvaten, over de zuurstofverzadiging van het bloed. Deze centra kunnen ook niet tegen de druk. De volgende stap van de inklemming zal dan zijn dat de ademhaling stopt. Op dit moment is iemand allang in coma. Het hart klopt nog wel en de bloeddruk is nog op peil. De inschuiving komt hierna bij het medulla oblongata. In het medulla oblongata zit ook een ademcentrum, maar er zitten ook cardiovasculaire centra. Dit zijn centra die belangrijk zijn bij de autonome aansturing van het hart. Hierdoor wordt het kloppen van het hart gereguleerd, net als de bloeddruk en de diameter van het bloedvat. De volgende stap in dit proces zal dus zijn dat het hart stopt, de bloeddruk daalt en dat de patiënt overlijdt. Mensen die sterven aan 'iets aan het brein', laten dus het volgende verloop zien: geen pupil reflex – coma – ademhaling stopt – hart stopt – overlijden.

HC: Basis corticale functiestoornissen

Het visuele systeem heeft een optische component en een neuraal component. Het oog kan vergeleken worden met een camera. Het is een goede lens die zichzelf schoonmaakt. Er is sprake van autofocus, auto-tracking, steady-cam en er kan gekeken worden bij heel verschillende lichtsterktes. Deze laatste vier eigenschappen zijn optische componenten die neuraal geregeld zijn. Het oog werkt nauw samen met het zenuwstelsel, wat maakt dat het heel goed werkt. Het oog is een uitstulping van de hersenen.

De neurale component bestaat uit drie elementen: de thalamus, het cerebrum en de hersenstam. In de thalamus ligt het corpus geniculate laterale. Dit is de eerste relais kern van het optisch systeem in de thalamus. Alle zintuigsystemen synapteren in de thalamus en het visuele systeem synapteert in het corpus geniculate laterale (van de thalamus). In het cerebrum liggen de primaire en andere visuele cortices (rond de sulcus calcarinus). Ten slotte liggen er in de hersenstam een aantal gebieden die van belang zijn: de colliculus superior (visueel) en hetpretectum (motorisch), de nuclei oculomotorius (oogbewegingen) en de nuclei vestibularis (stand hoofd).

De ogen zitten in de orbita (de oogkas), die bestaat uit zes verschillende soorten botten. Er zijn twee toegangen naar de orbita, namelijk de fissura orbitalis superior en het canalis opticus. Via de fissura orbitalis superior lopen n. III, n. IV, n. V₁ (ophthalmicus) en n. VI en de vena ophtalmica. Door het canalis opticus lopen n. II en de a. ophtalmica. De fissura orbitalis inferior geeft geen toegang tot de schedelholte, maar loopt naar beneden.

Vanaf de huid tot de ogen gezien kom je verschillende lagen tegen. Eerst een spierlaag, de m. orbicularis oculi, die zich rondom het oog bevindt. Hij wordt geïnnerveerd door de nervus facialis. Deze spier heeft als functie het dichtknijpen van het oog. Onder deze spier zit het septum orbitalis (bindweefsel), met daarin de traanklier: deglandula lacrimale. In de ruimte hierachter (de orbita) ligt vetweefsel wat het oog beschermd. Het tarsus ligt achter het septum orbitalis en is het bindweefsel deel van het ooglid. Dit zijn twee kwartsegmenten van een voetbal die vastzitten met een ligament media en lateralis. Hieraan zit ook een spier vast, namelijk de m. levator palpebrae superior. Dit is de heffer van het ooglid. Dit is een raar spiertje, want het heeft 2 delen: een dwarsgestreept gedeelte, dat wordt geïnnerveerd door de n. oculomotorius, en een glad gedeelte, dat wordt geïnnerveerd door het sympathisch zenuwstelsel. Bij de fight-fright-flight reactie gaan je ogen verder open. Het gladde gedeelte noemt men ook wel de m. tarsus superior.

De sympathicus is altijd bezig met het heffen van het ooglid. Wanneer de sympathicus 'kapot' is, zal het ooglid dus gaan hangen: ptosis. Het oog is van ectodermale oorsprong en het is in feite een uitstulping van het brein. Er zit hierdoor nog vel over het oog heen: conjunctiva. Dit zit vol met capillairen, die zo dun zijn dat je ze niet ziet. Bij een inflammatie worden ze heel duidelijk zichtbaar, want dan is het conjunctiva heel rood. Het is een onderdeel van de huid en daarmee is de sensibele innervatie van de conjunctiva door de n. trigeminus.

De oogspieren lopen allemaal naar achteren toe en daar zitten ze vast aan een tendineuze ring (beschermende bindweefsellaag) die rond de oogzenuw loopt. Het is een manier om het oog te bewegen zonder de zenuw te beschadigen.

De m. rectus superior heeft zijn aanhechting voor en links van de verticale as. Deze spier trekt het oog naar achteren/boven toe en naar mediaal. De m. obliquus inferior trekt het oog naar boven en lateraal. De m. obliquus superior trekt het oog naar beneden en lateraal. De m. rectus inferior trekt het oog naar beneden en mediaal. De m. rectus lateralis trekt het oog naar lateraal. De m. rectus medialis trekt het oog naar mediaal. Dit is wat de spieren doen als ze ‘gewoon’ worden gebruikt. De neuroloog gebruikt testen om te onderzoeken of een bepaalde spier of zenuw nog functioneert. Wanneer de m. obliquus inferior bijvoorbeeld wordt getest, dan moet de patiënt helemaal naar mediaal kijken en vervolgens proberen om naar boven te kijken. De clinicus zal dus zeggen dat de m. obliquus inferior het oog naar boven en mediaal beweegt, in plaats van naar boven en lateraal. Bij een test wordt dus altijd gevraagd het tegenovergestelde te doen, van wat de spier in feite doet.

De oogspieren worden geïnnerveerd door drie hersenzenuwen, namelijk de n. oculomotorius (bijna alle oogspieren), de n. trochlearis (m. obliquus superior) en de n. abducens (m. rectus lateralis). De n. oculomotorius heeft ook nog een autonome component voor het scherpstellen van het oog, m. ciliaris, en voor miosis de m. sfincter pupillae. De nucleus oculomotorius en nucleus abducens liggen aan dezelfde kant als de spieren, de nucleus trochlearis ligt aan de andere kant, de n. trochlearis kruist dus.

Het oog bestaat uit twee denkbeeldige bollen, waarvan de kleine in feite in de grote is geplakt. De oogwand bestaat uit drie lagen: de sclera, het vaatvlies/choroïdea en de retina. De sclera is heel stevig, zo kan het schedel stuk gaan en het oog intact blijven, wanneer dit naar achteren wordt geduwd. Het choroïdea voedt de retina, veel doorbloeding. De retina bestaat uit neuronen en deze laag bevindt zich alleen op plekken waar deze nuttig is, namelijk op de plek waar de lichtbundel valt. Verder naar voren in de oogbol ligt de ora serrata, wat geen neuronen bevat.

Vooraan het oog zit een lens, die met touwtjes vastzit aan een kringspier (m. ciliaris). Hiervoor zit een diafragma met daarin een gat: de pupil. Voor de pupil zit een doorlatend vlies: de cornea. De cornea wordt omhoog geduwd door het vocht dat eronder zit. Dit vocht wordt aangemaakt in de achterste kamer. Het loopt weg via het kanaal van Schlemm. De lichaamsas en de optische as van het oog zijn niet hetzelfde. Dit komt doordat de ogen niet recht naar voren kijken, maar doordat ze altijd iets naar binnen kijken. Dit zorgt voor convergentie van de beelden. Je ziet hierdoor diepte.

De retina sluit aan op de oogzenuw. Op de plek waar de oogzenuw binnenkomt, daar kan men niks zien: deblinde vlek. In de retina zit ook een deukje: de fovea. De fovea is de gele vlek. De a. centralis renalis komt binnen bij de blinde vlek. Deze arterie ziet men niet, maar hij ligt wel voor de lichtgevoelige plek. Een groot gedeelte van de retina is bedekt met bloedvaten, maar men ziet niks van deze bloedvaten.

De retina bestaat uit een pigmentlaag die eindigt in een zwarte laag. Boven deze pigmentlaag liggen de staafjes en kegeltjes. Deze laag is bedekt met een dunne pigmentlaag zodat het licht niet kan weerkaatsen. Hierboven ligt een synapslaag van bipolaire neuronen. Daarboven synapteren ze met de ganglioncellen en uiteindelijk ligt daarboven een laag van neuronen. Het licht moet dus door een netwerk van draden heen, voordat het bij de staafjes en kegeltjes aankomt. Dit heeft een reden, namelijk dat alleen het licht dat recht naar binnen valt de staafjes en kegeltjes bereikt. Hiermee wordt de nauwkeurigheid vergroot. De pigmentlaag zorgt ervoor dat elke 'foto' maar één keer wordt waargenomen. Albino's hebben geen pigmentlaag, wat betekent dat de fotonen die naar binnen vallen, zullen reflecteren. Hierdoor kunnen albino's heel slecht zien en ze kunnen niet lokaliseren waar het licht vandaan komt.

Het receptieve veld is het gebied op de oppervlakte van de receptor, dat stimuleert als ten gevolge van een stimulatie. Het receptieve veld van een ganglioncel is een heel complex veld. Er zijn bijvoorbeeld ganglioncellen waarbij de binnenkant en de buitenkant gevoelig zijn voor een andere kleur licht. De ganglioncellen zijn dus specifiek voor bepaalde kleuren licht. Hierdoor gebeurt ook al een deel van de verwerking van de signalen in het oog zelf.

De staafjes in de retina zijn voor zwart/wit en de kegeltjes zijn voor het waarnemen van kleuren. Meerdere staafjes geven hun informatie samen af aan slechts een ganglioncel. Hierdoor is het beeld wat ze genereren niet precies. Ter hoogte van de blinde vlek zijn er geen staafjes aanwezig. De staafjes zitten voornamelijk in de periferie en niet in de fovea of macula. De verhouding tussen de kegeltjes en ganglioncelen is ongeveer één op één. Dit geeft een veel nauwkeuriger beeld.

De kegeltjes zijn alleen aanwezig ter hoogte van de gele vlek. De gele vlek is slechts een heel klein stukje van de retina en het heeft een beeldhoek van maar 3 graden. Dit betekent dat men heel anders kijkt, dan men denkt. Iedereen ziet namelijk maar drie graden scherp. Het overige gedeelte bedenkt men erbij. Het oog maakt hele snelle bewegingen (saccaden), waarmee heel snel de buitenwereld wordt afgetast. Op deze manier worden alleen de interessante dingen bekeken. De saccaden worden gegenereerd vanuit de colliculus superior.

Het gezichtsveld van elk oog is ongeveer 150 graden. Het beeld wordt via de lens geprojecteerd op de retina, waardoor het retinale beeld een spiegel is van het gezichtsveld. De ogen zijn zo gemonteerd dat er altijd een deel is dat beide ogen zien: het binoculaire veld.

Er is ook een monoculair gedeelte van het gezichtsveld. Het gezichtsveld bestaat uit een nasaal en een temporaal gezichtsveld. Het nasale gezichtsveld zit mediaal en het temporale gezichtsveld zit lateraal. Het temporale gezichtsveld van het rechteroog, valt op de linker retina van dit oog. Hierdoor komt het temporale gezichtsveld terecht op de nasale retina. We willen dat de linkerkant van het lichaam ziet wat er aan de rechterkant gebeurt. De linkerkant van de hersenen bestuurt immers de rechterhelft van het lichaam. Elk oog moet één helft van het gezichtsveld naar de ene hemisfeer brengen en de andere helft naar de andere hemisfeer. Dit wordt bewerkstelligd via het chiasma optica.

Het temporale gezichtsveld van elk oog moet vervoerd worden naar het andere oog. De axonen van de nasale retina kruisen dus in het chiasma optica, omdat de temporale gezichtsvelden op de nasale retina vallen. De kruising gaat recht door de gele vlek. De buitenste kant van het chiasma optica wordt van boven door bloed voorzien en de binnenste kant van het chiasma optica wordt van beneden door bloed voorzien. Als er nu eenhypofyse tumor is, dan kan de arterie gaan uitrekken, waardoor het dichtgeknepen wordt. Dit leidt tot een verminderde perfusie en tot degeneratie van de vezels.

Hierdoor kan een bitemporale hemianopsie ontstaan. Mensen raken dan gedesoriënteerd in de ruimte: ze kunnen niet het gehele blikveld meer zien, maar het brein doet alsof het wel nog alles ziet. Dat wat de mensen zien, wordt dan uitgesmeerd. Als het ruimte innemend proces op tijd wordt verwijderd, kan het chiasme zich herstellen.

Achter het chiasma opticum zit de tractus opticus. De tractus opticus loopt langs de hypothalamus naar achteren. In de nervus opticus en de tractus opticus is sprake van retinotopie: de nabuurschap blijft bewaard wat betreft de organisatie van ganglia. Het is in feite somatotopie, maar dan in de ogen. De organisatie blijft bestaan tot binnenkomst van de informatie in de primaire visuele cortex. Het monoculaire gedeelte zit aan de voorkant van de schors en het binoculaire gedeelte aan de achterkant. Na de retina gaat 90% van de vezels projecteren naar de nucleus geniculate laterale. 10% gaat richting de colliculus superior en het pretectum. Slechts een aantal vezels gaat richting de nucleus suprachiasmatica.

De 10% van de vezels die naar de colliculus superior gaat, is nodig voor het genereren van de saccades. Er moet daarvoor namelijk informatie naar de colliculus superior. De colliculus superior bevat allerlei 'kaarten' die ten opzichte van elkaar georiënteerd zijn. Er zijn auditieve, visuele, motorische etc. kaarten. De oriëntatie betekent dat als er doorheen wordt geprikt, dat er dan door het auditieve en visuele en motorische gedeelte van één plekje in het lichaam wordt geprikt. De kaarten worden gebruikt voor het genereren van saccades en voor het genereren van een stimulus oriëntis. De beweging over de horizontale ruimte is het belangrijkst, daarom stuurt het colliculus superior alleen nervus oculomotorius en abducens aan. Het hoofd moet worden bewogen en dit gebeurt via de tectospinale baan naar de nekspieren. De tecocerebellaire baan zorgt ervoor dat het cerebellum op de hoogte gesteld wordt. Het pretectum regelt de pupil-licht reactie en de accommodatie van de lens. De pupil-licht reactie zorgt voor een verandering van de diameter van de pupil als functie van de licht intensiteit. De parasympatische reactie is miosis, verkleining van de pupil. De sympathische is mydriasis, vergroting van de pupil. Licht in één van beide ogen zorgt voor miosis in beide ogen.

De colliculus superior zorgt voor de controle van de oculomotoriek, door controle over n. III en n. IV. De nucleus oculomotorius en de nucleus abducens zijn met elkaar verbonden en zorgen voor de conjugatie van de horizontale oogbewegingen.

Er zijn speciale ganglioncellen in het oog. Deze ganglioncellen staan 'aan' als er licht is. De ganglioncellen staan in contact met de nucleus suprachiasmatica en als er licht is wordt dit doorgegeven aan deze kern. Door informatie te sturen, kan de nucleus suprachiasmatica aanpassen aan het ritme van dag en nacht. Het circadiaanse ritmewordt zo in stand gehouden. Wanneer iemand nooit licht zou zien, dan zou het lichaam zich houden aan een ingebouwd ritme van ongeveer 24,5 uur.

Het corpus geniculate laterale is een in zes lagen gelaagde structuur. In deze gelaagde structuur bevinden zich 'kaarten' van de retina. Er komt informatie heen vanuit het linkeroog en het rechteroog en deze informatie is gescheiden. De gelaagde structuur bestaat uit zes lagen, met daartussen zes laagjes. Er zijn twee grootcellige lagen, twee kleincellige lagen en nog een aantal hele kleincellige laagjes. Elke laag bevat een 'kaart' van de retina. Dit betekent dat als er doorheen wordt geprikt met een naald, dat er wordt geprikt door één stukje van het blikveld. Elk van de kaarten bevat een eigen aspect van het blikveld, zoals beweging, kleur of vorm. Het visuele systeem is op een zodanige manier ontwikkeld, dat er op weg naar de primaire visuele schors al heel veel wordt gerekend aan de 'data'. Er zijn hierdoor heel veel parallelle processen: heel veel informatie wordt naast elkaar vervoerd naar de cortex.

De vezels gaan vanaf de thalamus naar de primaire visuele schors, in de fissura calcarina, via de geniculo-corticale projectie. Onderweg zitten de ventrikels in de weg, waardoor de vezels uit elkaar gaan liggen. Er is dan geen geconcentreerde vezelbaan meer, maar een verspreid netwerk: de radiata optica. Dit is een heel uitgesmeerd gebied, wat het heel kwetsbaar maakt. Doordat de vezels heel ver uit elkaar komen te liggen, kan erkwadrant anopsie ontstaan. Hierdoor mist er een deel van het gezichtsveld.

Het perifere blikveld komt voorin de primaire visuele schors terecht en het centrale blikveld komt achterin en lateraal in de schors terecht. Het linker gezichtsveld gaat naar de rechter hemisfeer en lagere blikvelden gaan naar het bovenste deel van de cortex. Het blikveld dat op de macula valt, heeft de grootste representatie in de cortex. De laterale oppervlakte van de cortex wordt bevloeid door de a. cerebri media en het mediale oppervlakte door de a. cerebri posterior. De a. cerebri posterior komt uit de a. basilaris. De a. basilaris heeft nog veel meer aftakkingen, waardoor de a. cerebri posterior veel kleiner is dan de a. basilaris. Als een bloedprop via de a. basilaris gaat, is de kans groot dat deze blijft steken op de bifurcatie van de a. cerebri posterior. Dit kan ertoe leiden dat beide posterior arteriën worden afgesloten, zodat het perifere blikveld zal verdwijnen, samen met een klein deel van het centrale blikveld.

Het perifere zicht zorgt voor de invulling van wat men ziet. Mensen die last hebben van tunnelvisie, die zien meestal helemaal niks. Af en toe zien deze patiënten iets, maar dit zal maar heel eventjes zijn. Dit komt doordat de saccades wel doorgaan. Ze zijn dus functioneel blind, maar het nauwkeurige zien is nog wel intact. Hetcentrale zicht is het nauwkeurige kijken. Het perifere zicht is nodig voor het invullen van de rest van het beeld, waardoor iemand blind zal zijn als alleen het centrale zicht over is.

In de input laag van de primaire visuele schors zijn de informatie vanuit het linkeroog en het rechteroog nog gescheiden. De cortex licht in lagen, iedere laag geeft een andere soort informatie, de plaats wordt per kolom bepaald.

Er zijn oculaire dominantie kolommetjes: stukjes waar alleen informatie uit het linker- of rechteroog binnenkomt. De informatie uit het linker- en rechteroog komen naast elkaar binnen en deze informatie is gelijkwaardig.

Cytochroom oxidase zorgt ervoor dat de blobs en de interblobs zichtbaar worden. Blobs zijn delen van de cortex waarin neuronen liggen die gevoelig zijn voor licht. De interblobs liggen tussen de blobs in en ze krijgen dezelfde informatie input. Het verschil is dat deze interblobs gevoelig zijn voor de oriëntatie in plaats van voor kleur. De blobs en interblobs liggen in een hogere laag dan de dominatie kolommetjes.

Er zijn drie verschillende lagen met informatie, die op drie verschillende manieren aankomen in de primaire cortex. Dit zijn midget (P), parasol (M) en nonM-nonP. Er zijn dus drie verschillende kanalen, uit drie verschillende ganglioncellen, die naar drie verschillende plekken in de cortex projecteren: parallelle processen. In het M-kanaal wordt de motie geanalyseerd. In het P-interblob kanaal wordt binoculaire oriëntatie opgemerkt. De blob kanalen analyseren de kleur. Deze blob kanalen zijn monoculair, ongevoelig voor richting en ze bestaan uit circulaire receptieve velden. Naast elkaar worden er dus verschillende aspecten van het gezichtsveld geanalyseerd. Er zijn twee parallelle stromen: dorsaal en ventraal. De ventrale 'wat' stroom (naar fusiforme gyrus) en de dorsale 'waar' stroom (naar de posterior pariëtale cortex). 70 gebieden van de cortex worden gebruikt voor het verwerken van de visuele informatie. Wanneer de dorsale stroom kapot is, zal er akinetopsia ontstaan. Dit is het onvermogen om beweging te zien. Hierdoor zien mensen de wereld in foto's. Als de ventrale stroom kapot is, is de lobus temporalis kapot. Dit leidt tot prosopagnosia: het onvermogen om gezichten te herkennen (linker hemisfeer) en om bijvoorbeeld plekken of auto's te herkennen. In de fusiforme gyrus wordt het herkennen van dingen (rechter hemisfeer) geregeld. Informatie vanuit de dorsale stroom komt in de posterior pariëtale cortex. Deze cortex speelt een rol bij het doorgeven van visuele informatie naar de anterior pariëtale cortex. De posterior pariëtale cortex ismultisensorisch: er komt auditieve, tactiele en visuele informatie binnen. Deze informatie is georganiseerd in kaarten die op elkaar passen. Op basis van deze kaarten gaat men iets doen. De ruimtelijke gewaarwording wordt vanuit deze cortex gegenereerd. Als deze cortex kapot is, dan zullen mensen delen van hun lichaam niet meer herkennen of een deel van de ruimte niet meer waarnemen. Dit noemt men een posterior pariëtale cortexlaesie.

HC: Kliniek corticale functiestoornissen, deel 1

Mensen met afasie hebben problemen met praten. Hier is geen sprake van een spraakstoornis, maar van een taalstoornis. Broca en Wernicke zijn twee taalcentra gelegen in de hersenen. Het taalcentrum van Broca bedenkt het motorplan voor woorden en zinnen en stuurt dit door naar de motorcortex. Door het taalcentrum van Wernicke begrijpt men wat er gezegd wordt.

Bij het leren van een vreemde taal worden beide gebieden getraind: men leert woorden en men leert het begrijpen. Taal is een heel groot netwerk dat door het hele brein zit en het zit ook in de nucleus caudatus. Bij Broca en Wernicke zitten er knooppunten. Als daar iets kapot gaat, dan spreekt men niet meer goed. Voor taal is ook het geheugen nodig: de hippocampus. Daarom zijn er verbindingen tussen de taalgebiedjes en de hippocampus.

Het taalcentrum van Broca ligt in de gyrus frontalis inferior en het ligt vlakbij de eerste motorneuronen, die via de tweede motorneuronen naar tong, keel en mond lopen. Als het gebied beschadigd is, waar Broca ligt, dan is er een expressieve afasie: men begrijpt wat er wordt gezegd maar men kan zelf geen woorden meer bedenken. Men zegt dan heel weinig, maar er kunnen wel opdrachten uitgevoerd worden. Iemand begrijpt dus wel je zegt.

Het taalcentrum van Wernicke ligt in de gyrus temporalis superior. Het ligt in de associatieve auditieve cortex: dat wat betekenis geeft aan de geluiden die binnenkomen. Beschadiging aan dit gebied geeft een receptieve afasie. Men begrijpt dan niet meer wat er wordt gezegd. Deze patiënten praten heel erg veel, maar het is dan heel onsamenhangend. De onbegrijpelijke taal die ze uitspreken wordt woordsalade genoemd.

Een pure Wernicke afasie en een pure Broca afasie komen niet zo vaak voor. Ze zitten allebei in het stroomgebied van de a. cerebri media. Dit betekent dat beide gebieden getroffen zullen worden als er een herseninfarct is. De receptieve afasie trekt meestal sneller bij dan de expressieve afasie.

Wernicke en Broca zitten bij de meeste mensen alleen in de linker hemisfeer. De mensen bij wie de gebieden in de rechter hemisfeer zitten, die zijn linkshandig. Het is niet zo dat alle linkshandige mensen de taalcentra rechts hebben. Slechts 30% van de linkshandigen heeft de centra rechts.

Bij een geleidingsafasie is het ‘nazeggen’ gestoord. Ze hebben foutief woord- en lettergebruik, maar beseffen dit en corrigeren hun foutief taalgebruik. Het probleem zit dan in de fasciculus arcuadens (gyrus supramarginalis), dit de verbinden tussen broca en wernicke.

Bij de meeste mensen zit in de rechter hemisfeer een gebied waar alle associatieve zones bij elkaar komen. Dit gebied is een algemeen associatieve cortex. In de rechter hemisfeer is dat associatieve gebied het gebied waarin ruimtezin wordt gemaakt. Ruimtezin is onder andere het omzetten van een 2D-beeld naar een 3D-beeld en het verdelen van de aandacht over links en rechts. De primaire cortex geeft betekenis aan de input, die in de associatieve cortex wordt verzameld.

Neglect: mensen hebben geen aandacht meer voor stimuli aan één lichaamshelft of aan één deel van de ruimte. Dit kan erg lijken op een hemianopsie, maar een hemianeglect is niet te corrigeren en een hemianopsie wel (door bijvoorbeeld het hoofd te draaien). Als er sprake is van een neglect voor de linkerkant dan gebeurt het volgende: als deze patiënten vanaf de linkerkant aangesproken worden, zullen ze de stem gaan zoeken aan de rechterkant van de ruimte. Deze mensen kunnen links een hemiplegie hebben of links een hemianopsie, maar neglect is iets wat op zich staat. Dit trekt meestal met een dagen weer weg.

Aan de onderkant van de hersenen zijn een aantal structuren te zien die van belang zijn bij het visueel systeem, namelijk de n. opticus, het chiasma opticus, de tractus opticus, het corpus geniculatum laterale, de radiatio optica, de area striata en de sulcus calcarinus.

De nasale kant van wat men ziet, dat projecteert op het temporale deel van de retina. De binnenkant van het ene gezichtsveld en de buitenkant van het andere gezichtsveld komen samen terecht op dezelfde area striata van de occipitale kwab. Bij een laesie in één van de occipitale cortices, zullen deze beelden uitvallen. Er ontstaat een homonieme hemianopsie bij een beschadiging aan de banen die lopen van het optisch chiasme naar de occipitale kwab. Bij een beschadiging/infarct aan de linkerkant van de hemisfeer, dan is er verlies van het temporale zicht van de rechterkant en het nasale zicht van de linkerkant. Een anopsie wordt altijd genoemd naar het temporale deel dat is uitgevallen. Dit zou dus een rechter homonieme hemianopsie zijn. Eventuele motorische uitval door het infarct zou ook aan de rechterkant van het lichaam tot uiting komen. Een infarct wordt meestal veroorzaakt door de a. cerebri posterior. De sulcus calcarinus en de area striata worden bevloeid door de a. cerebri posterior en de a. cerebri media.

Dit betekent dat het gebied waarin het centrale gezichtsveld uitkomt, dubbel wordt bevloeid. Bij een infarct is er dus nog een ander vat dat zorgt voor het centrale zien. Het centrale zien wordt dan gespaard. Alleen in de occipitale cortex is de bevloeiing dubbel.

Iemand kan corticaal blind worden als er een bloedprop in de a. basilaris zit. De reflexen zijn op dit moment nog wel goed, maar doordat de occipitale kwab niet meer werkt en men daarmee kijkt, kan men daarmee niet meer zien. Dit is een homonieme hemianopsie beiderzijds. Wel is er nog informatie vanuit de colliculus superior.

Wat betreft binnenkomende informatie, heeft iedereen een primaire en een secundaire of associatieve cortex. In de primaire sensorische cortex komt informatie binnen van bijvoorbeeld druk op dermatoom C5. Daaromheen zit een associatieve cortex en die maakt van de informatie: ‘iemand tikt op mijn schouder’. De associatieve cortex geeft dus betekenis vanuit geheugen inhoud aan heel ruwe informatie. De associatieve cortex zorgt dus voor het betekenis geven/associëren van informatie. Ditzelfde gebeurt ook in de temporale cortex en ook in de occipitale cortex. De primaire visuele cortex denkt bijvoorbeeld: 'bruin, vier poten, het beweegt'. In de associatieve cortex wordt hiervan gemaakt: 'het is een hond'. Stel nu dat een infarct alleen de primaire visuele cortex beschadigt. De associatieve cortex 'weet' dan dat er niks meer binnenkomt, waardoor men zich bewust is van de hemianopsie. Als nu de primaire en associatieve cortex kapot zijn, dan weet men niet dat er sprake is van een hemianopsie. Deze patiënten hebben niet door dat ze een deel van het gezichtsveld kwijt zijn.

HC: Kliniek corticale functiestoornissen, deel 2

Aan de onderkant van de hersenen zijn een aantal structuren te zien die van belang zijn bij het visueel systeem, namelijk de n. opticus, het chiasma opticus, de tractus opticus, het corpus geniculatum laterale, de radiatio optica, de area striata en de sulcus calcarinus.

De nasale kant van wat men ziet, dat projecteert op het temporale deel van de retina. De binnenkant van het ene gezichtsveld en de buitenkant van het andere gezichtsveld komen samen terecht op dezelfde area striata van de occipitale kwab. Bij een laesie in één van de occipitale cortices, zullen deze beelden uitvallen. Er ontstaat een homonieme hemianopsie bij een beschadiging aan de banen die lopen van het optisch chiasme naar de occipitale kwab. Bij een beschadiging/infarct aan de linkerkant van de hemisfeer, dan is er verlies van het temporale zicht van de rechterkant en het nasale zicht van de linkerkant. Een anopsie wordt altijd genoemd naar het temporale deel dat is uitgevallen. Dit zou dus een rechter homonieme hemianopsie zijn. Eventuele motorische uitval door het infarct zou ook aan de rechterkant van het lichaam tot uiting komen. Een infarct wordt meestal veroorzaakt door de a. cerebri posterior. De sulcus calcarinus en de area striata worden bevloeid door de a. cerebri posterior en de a. cerebri media. Dit betekent dat het gebied waarin het centrale gezichtsveld uitkomt, dubbel wordt bevloeid. Bij een infarct is er dus nog een ander vat dat zorgt voor het centrale zien. Het centrale zien wordt dan gespaard. Alleen in de occipitale cortex is de bevloeiing dubbel.

Iemand kan corticaal blind worden als er een bloedprop in de a. basilaris zit. De reflexen zijn op dit moment nog wel goed, maar doordat de occipitale kwab niet meer werkt en men daarmee kijkt, kan men daarmee niet meer zien. Dit is een homonieme hemianopsie beiderzijds. Wel is er nog informatie vanuit de colliculus superior.

Wat betreft binnenkomende informatie, heeft iedereen een primaire en een secundaire of associatieve cortex. In de primaire sensorische cortex komt informatie binnen van bijvoorbeeld druk op dermatoom C5. Daaromheen zit een associatieve cortex en die maakt van de informatie: ‘iemand tikt op mijn schouder’. De associatieve cortex geeft dus betekenis vanuit geheugen inhoud aan heel ruwe informatie. De associatieve cortex zorgt dus voor het betekenis geven/associëren van informatie. Ditzelfde gebeurt ook in de temporale cortex en ook in de occipitale cortex. De primaire visuele cortex denkt bijvoorbeeld: 'bruin, vier poten, het beweegt'. In de associatieve cortex wordt hiervan gemaakt: 'het is een hond'. Stel nu dat een infarct alleen de primaire visuele cortex beschadigt. De associatieve cortex 'weet' dan dat er niks meer binnenkomt, waardoor men zich bewust is van de hemianopsie. Als nu de primaire en associatieve cortex kapot zijn, dan weet men niet dat er sprake is van een hemianopsie. Deze patiënten hebben niet door dat ze een deel van het gezichtsveld kwijt zijn.

HC: Basis gedragsstoornissen kinderen

Op dag 17 van de ontwikkeling komt de chorda dorsalis tevoorschijn. Op dat moment bestaat een embryo uit drie lagen; het ectoderm, mesoderm en endoderm. De chorda dorsalis gaat de neurale plaat induceren. Dit duurt een aantal dagen, waarna de neurale plaat ontstaat. Hieruit gaat het zenuwstelsel ontstaan. Er moet eerst een neurale buis ontstaan, door neurulatie (dag 18-21). Er komt een dorsale buis (waaruit het centrale zenuwstelsel ontstaat) en een ventrale buis (waaruit de darm ontstaat). De achterkant van het embryo begint heel hard te groeien, waardoor er een kromming ontstaat. De neurale buis gaat sluiten, maar eerst blijven de bovenkant en onderkant open. Deze delen sluiten uiteindelijk ook. De bovenkant sluit op dag 24 en de onderkant op dag 26. Hier komt ook de segmentatie tevoorschijn, in de vorm van somieten. In de darmbuis bevinden zich ook heel veel neuronen. Er is een ‘verplakking’ tussen de dorsale en ventrale buis en deze blijft ook bestaan. Dit wordt namelijk de hypofyse.

De neurale buis gaat zich snel vervormen, vooral in het bovenste gedeelte (het schedel gedeelte). Er komen allerlei blaasjes tevoorschijn. Uit het prosencephalon ontstaan het diencephalon plus de hemisferen. Aan de zijkant komen er blazen tevoorschijn die de hemisferen worden. Dit gebeurt ook bij het diencephalon, maar daar worden het de ogen. Het mesencephalon is relatief inactief en er gebeurt niet zoveel mee. Het rhombencephalon gaat de pons, de medulla oblongata en het cerebellum vormen. Dit gaat knikken en aan de achterkant barst de holte dan open. Deze opening wordt ruitvormig en dit is het vierde ventrikel. De neuro-epitheliale cellen reiken over de gehele breedte van de buis. Ze zakken naar het diepste deel van de buis, wat de ventriculaire laag is. Daar gaan ze delen, waarna ze weer omhoog komen en er komt ook een 'nageslacht' tevoorschijn. Deze stampcellen, neuroblasten, zijn toekomstige neuronen. De neuroblasten migreren naar boven en ze gaan wonen op het eerste beschikbare plekje dat ze tegenkomen. Door generatie en migratie wordt de mantellaag van binnen naar buiten opgevuld. De neuroblasten zijn op dat moment nog ronde cellen die hun dendrietboom nog moeten vormen en hun axon moeten laten uitgroeien. In de mantellaag worden de uitlopers gevormd. Daaronder vormt zich nog de marginale laag. Het is niet bekend hoe alle cellen op de juiste plek komen. Ze gebruiken groeigradiënten en de grootte van het zenuwstelsel. Er zijn axonen van micrometers en er zijn axonen van meters. Ontwikkelingsprogramma’s, waaronder segmentatie, zijn heel afhankelijk van temporele gradiënten en van de grootte van het embryo op dat moment.

Er wordt een pyramidebaan aangelegd om het brein te laten functioneren. Een pasgeborene kan zintuigelijke informatie nog niet goed scheiden en waarnemen. Er is een heleboel ervaring nodig om dat aan te leren. Er wordt een heel precies bedradingsdiagram gemaakt, die moet worden aangepast. Dit kan door aanvankelijk veel te veel neuronen aan te leggen. We leren welke bindingen we veel of niet gebruiken en hoe ze kunnen interacteren. Gedurende het eerste jaar van het leven zal ongeveer tweederde van alle neuronen degenereren. Alle neuronen gaan ook veel te veel bedrading aan leggen (axonen). Vervolgens gaan neuronen die niet voldoende geactiveerd worden vanzelf dood. Activiteit is dus nodig om de verbindingen en neuronen in leven te houden. De bedrading wordt dus gefinetuned, zodat het echt gebruikt kan worden. Er wordt dus gesnoeid (pruning) in de verbindingen, door de synaptische activiteit. Die activiteit wordt gegenereerd doordat er dingen gebeuren in de omgeving (externe stimuli).

Een voorbeeld hiervan zijn de oculaire dominantie kolommen van het visuele systeem. Wanneer een oog wordt dichtgemaakt na geboorte (blefarorafie), dan zal dat oog veel axonen gaan verliezen. Hierdoor zijn de kolommen veel smaller. Gedurende een bepaalde tijd krijgt bijvoorbeeld het oog zijn representatie in de cortex. Wanneer het ene oog wordt afgesloten gedurende de dagen dat dit gebeurt, dan verliest het oog zijn representatie in de cortex. Amblyopia is een lui oog. Tot het tiende jaar kan hier een correctie voor worden uitgevoerd. De oorzaak moet gecorrigeerd worden, dus het is belangrijk om duidelijk te weten wat de precieze oorzaak is. Het luie oog moet de gelegenheid krijgen om verbindingen te vormen in de cortex, door het goede oog af te plakken. Dit geldt niet alleen voor het visueel systeem, maar ook voor het auditief systeem. Ook bij het auditief systeem moet men heel vroeg zijn met correctie, wanneer kinderen doof zijn. Het auditief systeem is ook nodig voor de taal ontwikkeling.

De cortex wordt dunner tijdens de ontwikkeling. Dit gaat door tot ongeveer het 18e of 19e levensjaar. De cortex wordt dunner doordat er neuronen verdwijnen. Bij pubers is de prefrontale cortex nog niet klaar met de ontwikkeling. Dit is het gebied in de hersenen dat beslist over goed/slecht en of iets de moeite waard is of niet. Dit is een verklaring voor het feit dat pubers ‘rare beslissingen’ nemen.

Men is op zijn 20e ongeveer klaar met het degenereren van neuronen, maar hoe wordt er dan hierna geleerd? Dit gebeurt door het modificeren van de kracht van een synaps of door het maken van een synaps. Er is een leermoment als twee dingen tegelijk samen vallen. Dit betekent bijvoorbeeld iets voelen en iets zien.

Hierdoor komt er controle tevoorschijn. Als een synaps actief is en het neuron wordt ongeveer tegelijk actief, dan zal er een actiepotentiaal zijn in de synaps. Er is dan co-activatie van synaps en neuron. Hierdoor wordt de synaps beloond. Co-activatie van het pre- en postsynaptische segment is dus de sleutel.

Er zijn twee soorten geheugen, namelijk het declaratief geheugen (het leren van feiten/dingen) en niet declaratief geheugen (motorisch geheugen in het cerebellum). Het cerebellum heeft een complex subcorticaal circuit. De oliva inferior vergelijkt wat het plan was en wat er daadwerkelijk gebeurd is. Het controleert of de intentie goed uitgevoerd is. Als dit niet het geval is, zal er een fout signaal omhoog gaan via de klimvezels.

De cerebellaire schors bestaat uit drie lagen. De diepste laag is de granulaire cellaag (de korrelcellaag). Op de korrelcellen eindigen de mosvezels. Hierboven ligt de purkinje cellaag ( één neuronlaag dik) en daartussen ligt de moleculaire laag. De moleculaire laag wordt massief gevuld door axonen: de parallel vezels. Deze lopen allemaal van links naar rechts. De mosvezels, uit de pons en het ruggenmerg, eindigen in de centrale cerebellaire kernen en de korrelcellen. Uit de korrelcellen komt een axon tevoorschijn. Deze axonen zijn de parallel vezels en lopen dwars door de cerebellaire schors om purkinjevezels te beïnvloeden. Dit is de input vanuit de mosvezels. Klimvezels uit de oliva inferior eindigen op centrale cerebellaire kernen en de purkinjecel dendrietboom. Purkingjecellen lezen de parallelvezels af en monitoren de activiteit. De laag met purkinje cellen is de output van de cortex.

Vervolgens komt er uit de purkinje cellen output. Deze output loopt via de cerebellaire cortex, naar de thalamus, de nucleus ruber en de oliva inferior. De purkinje cellen hebben een hele grote dendrietboom. Ze staan allemaal in het voorachterwaartse vlak. Daartussen lopen de parallel vezels. Elke korrelcel heeft een axon dat omhoog gaat naar de moleculaire laag. Door de vingers van de dendrietboom lopen ze van links naar rechts. De parallel vezels lopen door de dendrietboom van duizenden purkinje vezels. Er is maar heel weinig gelegenheid om te synapteren. Meestal maar één of twee synapsen op een purkinje vezel. Één purkinje cel dendrietboom heeft contact met tienduizenden parallel vezels. Ze lezen de activiteit van deze vezels en dan kan er een signaal komen naar de centrale cerebellaire kernen. De klimvezel heeft duizenden synapsen met de dendrietboom van één purkinje cel. 

Één parallel vezel heeft amper invloed op een purkinje cel, maar hij maakt wel contact met duizenden purkinje cellen. Als de purkinje cel afgaat en de synaps van de parallelle vezel gaat af, dan wordt de synaps van de parallelle vezel gemodificeerd. De klimvezel gaf het foutsignaal en dat is wat er geleerd moet worden. De kracht van de synaps van de parallelle vezel gaat voor een uur afnemen en dit is: long-term depression (LTD).

Bij de activatie van een klimvezel is er altijd een actiepotentiaal in de purkinje cel en dan voornamelijk in de dendriet, want daar windt de klimvezel zich omheen. Er komt dan een grote excitatoire postsynaptische potentiaal doordat de natriumkanalen openen. Als het actiepotentiaal gegenereerd wordt, zal het membraan potentiaal veranderen. Hierdoor gaan de voltage gated calcium kanalen open, waarna er calcium naar binnen toe gaat. Als tegelijkertijd de parallel vezels geactiveerd worden (glutamatair), dan gaat er een AMPA kanaal open. Een AMPA is een ligand-gated natrium kanaal. Dit zorgt voor een metabotrope signaalketen en dit leidt tot proteïne kinase C activatie. Wat er hierna gebeurt, dat weet men nog niet.

Door de natrium verhoging, de calcium verhoging en de activatie van proteïne kinase C, is er een verandering van de AMPA kanalen. Het aantal AMPA kanalen neemt namelijk af, waardoor het volgende actiepotentiaal minder effect kan genereren. Dit gebeurt alleen als er tegelijkertijd activatie is van het proteïne kinase C en van het calcium. Co-activatie wordt waargenomen door het calcium. Als er calcium is, is er co-activatie. Dit is het leermoment.

Het declaratief geheugen wordt gegenereerd in de hippocampus. De hippocampus was een worstje cortex dat bestaat uit regelmatig opgebouwde allocortex. Er zijn vezels van de entorhinale schors naar de gyrus dentatus en dit is het perforante pad. Vanaf daar gaan er vezels naar CA3 en dit zijn de mosvezels. Vanaf CA3 lopen er vezels naar het corpora mammilare. Collateraal gaan er vezels naar CA1: de schaffer collateralen. De verbindingen liggen allemaal in één vlak. Het lijkt op het cerebellum, doordat het goed georganiseerd. Bij een tetanische stimulatie van de Schaffer collateralen, die allemaal op de dendrietboom zitten, gaat het neuron af. Hierdoor wordt long-term potentie (LTP) geïnduceerd. De synaps van het axon dat geactiveerd is, worden dan effectiever. De Schaffer collateralen zijn glutamatair. Er zijn twee receptoren: de AMPA receptoren en de NMDA receptoren. Beide receptoren zijn gevoelig voor glutamaat.

Bij binding van glutamaat kan NMDA opengaan, maar ze worden geblokkeerd door magnesium. Alleen als er tegelijkertijd een voldoende grote potentiaal verandering is in het postsynaptische membraan, dan verdwijnt het magnesium. Het NMDA kanaal is een calcium kanaal. Bij calcium influx wordt het proteïne kinase C geactiveerd, waarna er calcium-calmoduline-afhankelijk PKII ontstaat. Hierna is er fosforylatie van de AMPA receptoren, waardoor de weerstand lager wordt en de effectiviteit groter. Dit leidt tot meer effect van de synapsen (LTP). Ook worden er meer AMPA receptoren gegenereerd en komen er nieuwe synapsen tevoorschijn.

Het is ook van belang dat je kunt ontleren, vergeten en corrigeren. Synapsen kunnen ook zwakker gemaakt worden, via hetzelfde systeem. Er is dan een stimulatie met een lage frequentie. Activatie van het NMDA kanaal is hier weer de trigger. Nu wordt er eerst gestimuleerd met een hoge frequentie en daarna met een lage frequentie. Er zijn dan geen echte pieken in de calcium concentratie, maar wel ‘kleine bergen’. In plaats van proteïne kinase wordt er proteïne fosfatase gegenereerd. De AMPA kanalen defosforyleren dan, waarna ze verdwijnen.

HC: Kliniek gedragsstoornissen kinderen, deel 1

Gedragsstoornissen worden veroorzaakt door een samenspel van het genotype en het fenotype (het endofenotype). Onder het genotype vallen de genen, het DNA. Onder het fenotype vallen de omgeving, je haarkleur, etc. 7% van de kinderen heeft in ernstige mate last van één van de volgende stoornissen:

• internaliserende: problemen op affectief-emotioneel vlak

• exernaliserende: problemen op gedragsmatig vlak

• ontwikkelingsstoornissen: problemen op sociaal vlak en/ of het denken

De kern van de kinderpsychiatrie is disfunctioneren, wanneer er gevolgen zijn op sociaal vlak met vrienden, op school en in het gezin. Het is dus eerst van belang om te bepalen of het te maken heeft met een stoornis of een probleem.

Een voorbeeld van een gedragsstoornis is ADHD. Bij ADHD is de prefrontale cortex minder ontwikkeld. Bij ADHD spelen genen voor 60% een rol. Slechts 10 tot 20 procent van deze genen is echter verklaard. Deze 'ADHD genen' komen niet altijd tot expressie, deze genen komen tot expressie onder invloed van de omgeving. Ook kunnen deze genen tot uiting komen door een infectie, schadelijke stoffen en bijvoorbeeld stress tijdens de zwangerschap. Deze genen kunnen aan of uitgezet worden door histonen en methylering, dit heet epigenetica. De juiste voeding, beweging en slaap kunnen een positief effect hebben op patienten met ADHD. Dit is echter geen oplossing voor ADHD!

Het brein is het product van de genen en de omgeving, een endofenotype. Er vindt een fenominale en cruciale verandering in de hersenen plaats gedurende ontwikkelen. De taak van het brein is het maken, reduceren en het behouden van connecties. Na de geboorte vindt er nog een belangrijke maturatie plaats, de myelinisatie. Door liefde te geven leert een kinderbrein te vertrouwen. Verwaarlozing leidt tot aantasting van het geheugen en emotionele kernen, waarbij structuren kunnen verkleinen.

Een trauma kan ook een gedragsstoornis veroorzaken. Bij een trauma kunnen verschillende structuren in het brein beschadigd raken. Wanneer de hippocampus door een trauma verkleint, neemt het korte termijn geheugen af. Een ander voorbeeld is het corpus callosum die zorgt voor de verbinding van de rechter met het linker hersenhelft. Daarnaast kan de amygdala beschadigd raken, de amygdala speelt een belangrijke rol in de verwerking en het opwekken van emoties.

De hersenactiviteit kan in beeld gebracht worden door middel van een fMRI. Bij een fMRI ligt een persoon onder een groot magneet. Dit magneet zorgt ervoor dat zuurstof in het brein uit balans raakt. Hierdoor zendt het brein een signaal uit, vervolgens kan er gekeken worden welke gebieden er actief zijn. Dit wordt gedaan terwijl een persoon naar verschillende beelden kijkt, op deze manier kan er gekeken wordt hoe er gereageerd wordt op verschillende emoties.

Agressie komt bij elk kind voor. Bij een leeftijd van 12 tot 18 maanden is zelfs 50% van de kinderen agressief. De 'agressiviteitspiek' ligt rond de leeftijd 2 tot 3 jaar. Bij een leeftijd van 6 jaar neemt de agressiviteit af, er vindt met name agressiviteit plaats onder het fenomeen 'terugdoen' (bijvoorbeeld ''jij slaat mij, ik schop terug''). Bij pubers vindt er vooral agressiviteit plaats wanneer zij met andere leeftijdsgenoten zijn. Jongens zijn over het algemeen agressiever dan meisjes. Bij een gedragsstoornis disfunctioneert het kind vooral op school, sociaal en in het gezin. Echter is dit bij elk kind en bij elke vorm van een gedragsstoornis erg verschillend.

De hersenen ontwikkelen zich ongeveer tot en met het 20 levensjaar. De prefrontale cortex ontwikkeld zich als laatste. De prefrontale cortex verteld ons wat goed en wat fout is. Doordat de prefrontale cortex nog niet klaar is met de ontwikkeling bij pubers, nemen zij soms beslissingen waarvan men weet dat die eigenlijk niet juist zijn of zo horen. Meisjes raken eerder in de puberteit. Jongens worden steeds minder zelf-kritische naarmate de puberteit vordert. Meisjes worden juist steeds meer onzeker. Mensen zijn ook heel erg beïnvloedbaar door anderen.

De laatste tijd neemt de incidentie en daarmee de prevalentie van gedragsstoornissen toe. Dit komt doordat men meer over gedragsstoornissen te weten is gekomen, daarmee is de diagnostiek verbeterd. Ook komt het doordat de maatschappij aan het veranderen is: er wordt steeds meer van een kind verwacht en gevraagd. Daarnaast zijn er ook biologische rollen die ervoor zorgen dat er steeds meer kinderen gediagnosticeerd worden met een gedragsstoornis. Het aantal vroeggeboortes neemt toe, toename van het aantal chemicaliën en ook ouders die op een hogere leeftijd kinderen krijgen (met name oudere vaders kunnen dit beïnvloeden).

HC: Kliniek gedragsstoornissen kinderen, deel 2

In dit college werd er verteld hoe het leven eruit ziet bij kinderen met een gedragsstoornis. Mevrouw heeft vier kinderen die elk een gedragsstoornis hebben. Bij haar kinderen zijn de diagnoses ADHD, PDDNOS en een spraak-taal stoornis vastgesteld.

Wanneer men ADHD heeft is men erg druk. Toen haar dochter een baby was sliep deze baby erg weinig. Deze slaapproblemen zijn nu nog steeds aanwezig, haar dochter gaat pas om 12 uur s'nachts slapen en is al om 5 uur s'ochtends wakker. Tegenwoordig gebruikt zij melatonine (een lichaams-eigen stof die zorgt voor slaperigheid) en slaapt zij veel beter. Haar dochter is erg moeilijk te beinvloeden; 'er zit geen rem op'. Hierdoor is zij op school en ook thuis erg druk. Haar dochter gaat tegenwoordig naar de middelbare school en dit gaat tot nu toe prima.

Een kind die een spraak-taal stoornis heeft praat als een robot: woord voor woord en op 1 toonhoogte. Daarnaast is PDDNOS gediagnosticeerd. Haar zoon is erg in zichzelf (leeft in zijn eigen wereldje). Hierdoor is het erg moeilijk om naar school te gaan. Hij gaat 2 keer in de week naar speciaal onderwijs. Daarnaast heeft hij erg veel structuur nodig.

Bij kinderen met een gedragsstoornis is het erg belangrijk om structuur in het leven te hebben. Vooral bij de gedragsstoornis PDDNOS is erg veel duidelijkheid nodig. Bij kinderen met ADHD zijn er meer lichamelijke-activiteiten nodig die zorgen voor rust (bijvoorbeeld sporten, wandelen, naar buiten gaan, een nieuwe omgeving etc). Bij kinderen met ADHD kan een vreemde omgeving vol zitten met nieuwe prikkels, hierdoor kan een kind bijvoorbeeld bij een vriendje of bij de huisarts erg rustig zijn.

HC: Basis bewustzijn en slaap

Bewustzijn is een ruim begrip, in verschillende disciplines heeft het begrip bewustzijn verschillende betekenissen. In de neurologie wordt bewustzijn omschreven als een staat waarin een individu besef heeft van zijn bestaan en zijn relatie met de omgeving. Bewustzijn heeft twee verschillende aspecten: de activeringsgraad (niveauaspect) en het cognitieve domein (inhoudsaspect). Wanneer de activeringsgraad laag is, volgt automatisch dat het cognitieve domein laag is. Dit geldt niet voor het omgekeerde; het cognitieve domein kan laag zijn, terwijl de activeringsgraad normaal is. Dit komt bijvoorbeeld voor bij ziekten zoals dementie. Wanneer men spreekt over een gedaald bewustzijn, wordt een daling van de activeringsgraad bedoelt. De activeringsgraad is weinig gedaald wanneer een individu verminderde aandacht heeft, de activeringsgraad is meer gedaald bij een somnolentie, nog meer bij een sopor, stupor en ernstig verminderd bij een coma. Een gedaald bewustzijn kan aan de hand van de Glasgow Coma Scale beoordeeld worden.

Wanneer daalt het bewustzijn precies? Het bewustzijn kan door drie oorzaken verminderd worden:

1. De reticulaire formatie in de hersenstam functioneert niet meer. In de hersenstam bevinden zich verschillende waakkernen die het bewustzijn handhaven.

2. Beide hemisferen zijn beschadigd. Wanneer er dus uitval is van 1 hemisfeer leidt dit niet tot een gedaald bewustzijn.

3. Een combinatie van een aangedane reticulaire formatie en een beschadiging van tenminste 1 hemisfeer.

De mate van bewustzijn kan op verschillende manieren gemeten worden: via de reactietijd, een EEG van het brein, oogknippers en door het beoordelen van de cognitieve functies.

HC: Bewustzijn en slaap

Gestoorde vigilantie (waakzaamheid) is heel ingrijpend en kan invloed hebben op het welbevinden, de gezondheid, de kosten enz. Oorzaken van gestoorde vigilantie kan je indelen in twee groepen:

1. Gedragsmatig: slaapdeprivatie, verstoring dag-nacht ritme met activiteit op abnormaal tijdstip

2. Niet-gedragsmatig: ziektes, medicatie, drugs

Gestoorde vigilantie kan gemeten worden met behulp van een EEG. Slaap is een reversibele staat van een daling van het bewustzijn. Tijdens slaap is er een verminderde reactiviteit, een daling in de motoractiviteit en een verlaagd metabolisme. Slaap is nodig voor het normaal dagelijks functioneren, wanneer een individu te weinig slaap heeft dalen de cognitieve functies, is er een verhoogde kans op een depressie en op overgewicht. Daarnaast heeft goede/voldoende slaap een positief effect op leren en op emotionele verwerking. Slaap is bovendien gekoppeld aan neurogenese en regulatie van het immuunsysteem.

Maar waarom slapen we eigenlijk? Deze vraag is (nog) niet met een duidelijk antwoord te beantwoorden, er zijn namelijk verschillende theorieën over. Roofdieren (carnivoren) slapen het meest, men denkt dat carnivoren lang slapen aangezien zij minder prooien hebben dan herbivoren. Herbivoren slapen dus meer. In deze groep herbivoren is iets opmerkelijks aan de hand: des te zwaarder het organisme, des te minder het slaapt. Olifanten slapen erg weinig, dit komt doordat zij veel calorieën binnen moeten krijgen en dus eigenlijk de hele dag aan het eten zijn. Concluderend kan gesteld worden dat we slapen om ons aan te passen aan de omgeving en om de energie conservatie te handhaven.

Wanneer men een nacht niet slaapt, hoeft men niet deze hele nacht slaap in te halen. Wanneer men de volgende dag 30% van de slaap inhaalt, boven op het normale nachtritme, zal men zich over het algemeen niet meer vermoeid voelen.

De slaapkern bevindt zich in de ventrolaterale pre-optische kern in de thalamus. Alle waakkernen die zich bevinden in de hersenstam worden gereguleerd door hypocretine. Wanneer de waakkernen geactiveerd zijn is men wakker, dit gebeurd onder invloed van hypocretine. Deze waakkernen kunnen ook geremd worden door de ventrolaterale thalamus door middel van GABA. Uiteindelijk ontstaat er een soort hefboomeffect tussen deze twee systemen: de zogenaamde sleep-switch. Hierdoor ontstaat de situatie: of men is wakker, of men slaapt.

Deze twee systemen remmen elkaar waardoor dit systeem versterkt wordt. Het nut van deze sleep-switch systeem is dat overgangsvormen vermeden worden en men snel kan ontwaken uit de slaap. Toch kennen veel jongeren het fenomeen: slaapdronken (het gevoel nog erg slaperig te zijn wanneer men opstaat), dit komt doordat men te kort heeft geslapen of doordat dit systeem nog niet helemaal goed functioneert, wanneer men ouder wordt functioneert dit sleep-switch systeem beter.

Een mens heeft over het algemeen een dag-nacht ritme. Dit ritme ontstaat door twee verschillende aspecten: Het circadiaans ritme en het homeostatische proces. Het circadiaans ritme ontstaat wanneer men gaat slapen, men is moe en valt in slaap. Het homeostatische proces is actief wanneer men wakker is. Men bouwt tijdens dit proces een slaap-schuld op. Wanneer deze slaapschuld erg hoog is, wordt het circadiaans ritme actief en valt men in slaap.

HC: Bewustzijn en syncope

Wegraking is een situatie waarbij een persoon kort bewusteloos is geweest. Tijdens deze bewusteloosheid reageert de persoon niet op prikkels, is slap of maakt schokkerige bewegingen. Na afloop heeft de persoon last van amnesie. Een wegraking gaat vanzelf over (het duurt maximaal enkele minuten). Een wegraking kan op verschillende manieren gediagnosticeerd worden: een niet traumatische wegraking of een traumatische wegraking (bijvoorbeeld een hersenschudding). Een syncope, epilepsie en een psychogene oorzaak vallen onder de categorie niet traumatische wegraking.

Syncope

Een syncope is een wegraking die wordt veroorzaakt door een cerebrale hypoperfusie (er stroomt te weinig bloed door de hersenen). De hersenen maken slechts 1,75% van ons lichaamsgewicht uit, desondanks gebruikt het brein 15% van de cardiac output (CO). De bloeddruk wordt bepaald door het slagvolume, de hartfrequentie en de weerstand van de vaten en is noodzakelijk voor perfusie. Hydrostatische effecten hebben ook invloed op de hersenperfusie. In staande positie is de hersenperfusie lager dan op hartniveau, als men gaat liggen verdwijnt dit effect en zal de perfusie dus hoger zijn. Als iemand voelt dat hij flauw gaat vallen kan hij dus beter gaan zitten of liggen.

Er zijn drie verschillende syncopes:

1. Reflexsyncope. Een reflexsyncope ontstaat door een externe stimulus. Veel voorkomende uitlokkingen zijn; pijn, angst, staan, het zien van bloed, etc. Daarnaast kan een reflexsyncope optreden bij hoesten, niezen en mictie. Voordat men buiten bewustzijn is, wordt men meestal erg bleek, misselijk en begint te zweten. Wanneer men even later weer bij bewustzijn is, kan men vaak nog herinneren wat de reden was waarom men flauwviel. Hierdoor is de diagnose reflexsyncope vrij eenvoudig te diagnosticeren. De pathofysiologie achter een reflexsyncope is een bloeddrukdaling. Dit komt doordat het sympathische zenuwstelstel stopt met de actie. Daarnaast kan er ook bradycardie en zelfs asystolie optreden door activiteit van het parasympatische zenuwstelsel. Vaak ontstaat deze syncope als de bloeddruk al aan de lage kant is, het is dus eigenlijk een rare reactie van het lichaam om vervolgens de bloeddruk nog meer te verlagen. Een reflexsyncope kan kunstmatig worden opgewekt door middel van de kantelproef. Hierbij wordt de patiënt gekanteld (met behulp van een kanteltafel), waardoor er minder bloed naar de hersenen stroomt. Tijdens deze proef vinden verschillende metingen plaats, onder andere een vingerbloeddrukmeter, hartslag en een EEG.

   In de meeste gevallen kan een reflexsyncope voorkomen worden. Een reflexsyncope voelen de meeste mensen aankomen. Wanneer men gaat liggen, zitten, het hoofd bukt, 0,5 liter vocht drinken veel zout neemt kan deze wegraking voorkomen worden. Ook zijn er verschillende trucjes om deze syncope te voorkomen. Deze trucjes zijn door de patiënten zelf uitgevonden, men kruist de benen of hurkt. Hierdoor stroomt er minder bloed naar de onderste extremiteiten waardoor de hersenen meer bloed krijgen.

2. Orthostatische hypotensie. Bij orthostatische hypotensie daalt de bloeddruk tijdens het staan. Deze hypotensie kan uitgelokt worden door te gaan opstaan, of wanneer men lang staat. Ook kan deze syncope na inspanning optreden. Bij orthostatische hypotensie is er onvoldoende vaatspanning, hierdoor verzamelt zich bloed in het veneus-systeem, hierdoor krijgt het brein te weinig bloedtoevoer. Men kan pijn in de schouders en in de nek krijgen. Deze pijn is met name voelbaar bij mensen die frequent last hebben van orthostatische hypotensie. Oorzaken van orthostatische hypotensie kunnen zijn: diabetes, antidepressiva, diuretica en antihypertensiva.

3. Cardiale oorzaken. Er zijn twee verschillende cardiale oorzaken: een ritmestoornis of een structurele hartziekte. Bij een ritmestoornis ontstaat er plotseling een wegraking, dit kan niet uitgelokt worden. Bij een ritmestoornis werkt het hart niet goed. Men kan hartkloppingen waarnemen. Bij een structurele hartziekte kan de wegraking ontstaan tijdens een lichamelijke inspanning. Men kan pijn op de borst voelen.

Tonisch-clonisch insult

Bij een tonisch-clonisch insult is er een ontsporing van de elektrische activiteit in de hersenen. Een tonisch-clonisch insult is ook wel bekend als epilepsie. Epilepsie komt meestal voor in de slaap. De prevalentie van een reflexepilepsie is erg laag. Bij epilepsie ontstaat er een epileptische-aanval. Tijdens deze aanval vinden er grove schokken van het lichaam plaats, deze schokken houden zich ongeveer 1 minuut aan. Tijdens deze schokken is het lichaam erg stijf en bijt men vaak op de zijkant van de tong. Wat erg opvalt aan een epileptische-aanval is dat er heel veel schokken zijn. Bij een syncope kunnen ook schokken voorkomen, echter deze schokken zijn klein, duren ongeveer 10 seconden, zijn slap en dit zijn er erg weinig. Het is bij de anamnese dus van belang dat je aan een getuige vraagt hoeveel schokken er ongeveer waren en of iemand op zijn tong beet, hierdoor kan er een verschil worden gemaakt tussen een epileptische-aanval en een syncope.

Na een syncope en een tonisch-clonisch insult is de patiënt meestal verward. Bij een tonisch-clonisch insult duurt deze verwarring minuten tot een uur. Men is gedesoriënteerd, slaperig en een verstoorde inprenting.

Een patiënt die een syncope heeft gehad, is men bij het ‘wakker worden’ erg verbaasd, deze verbazing duurt enkele seconden. Men kan zich nog herinneren wat er voor de wegraking is gebeurd, dit in tegen stelling tot een epileptische aanval. Na een syncope is men over het algemeen erg slaperig.

Psychogeen

Deze vorm van een wegraking wordt ook wel een pseudo-insult of een pseudosyncope genoemd. Het woord ‘pseudo’ wordt bij deze vorm van een wegraking gebruikt, aangezien men nog wel hersenactiviteit heeft tijdens deze wegraking. Dit pseudo-insult komt veel voor onder jonge vrouwen. Wanneer iemand dit insult krijgt is men erg lang buiten bewustzijn (circa 30 minuten) daarnaast zijn de ogen gesloten en is er geen uitlokking. Over het algemeen worden er veel fouten gemaakt in de diagnostiek van een wegraking. Zo kunnen er ook schokken optreden bij epilepsie voor de val. Daarnaast kan er bij een syncope ook schokken aanwezig zijn. Het is van belang om te vragen hoeveel schokken er waren (bij epilepsie erg veel) en de tijdsduur (bij epilepsie duren de schokken langer). De prevalentie van een epilepsie is erg laag, slechts 1 tot 3 procent van de bevolking komt in aanmerking met epilepsie. De prevalentie van een cardiale syncope is ook erg laag, namelijk 1 tot 3 procent. Een reflexsyncope daar in tegen komt zeer frequent voor, ongeveer 35 tot 40 procent van de bevolking krijgt ooit te maken met een reflexsyncope.

Bij het diagnosticeren van een wegraking is het van belang om epilepsie en een cardiale aandoening uit te sluiten.

RC: B&K Gedragsstoornissen bij kinderen

De klimvezels uit de oliva inferior geven foutsignalen door aan de Purkinje vezels. Hierdoor komt er calcium in de Purkinje cellen. Klimvezels hebben een heleboel synapsen met Purkinje vezels, parallel vezels slechts enkele. De parallelvezels zorgen dat er PKC’s vrijkomen in de Purkinje cellen. Bij de combinatie van PKC’s en calcium zorgen voor fosforylering van de natrium kanalen en hierdoor verminderen deze. Hierdoor ontstaat een long term depression en heb je iets geleerd of ontleerd.

De parallelvezels ontvangen hun informatie uit de mosvezels. Deze krijgen informatie uit het vestibulair apparaat, de pons en de ruggengraat. Ze stijgen op naar de cerebellaire kernen en de axonen tot de korrelcellaag. Daar verspreiden ze zich als de parallelvezels naar links en naar rechts over de cerebellaire cortex.

Saccaden zijn geconjugeerde blikbewegingen heen en weer die zich richten op de belangrijke dingen die interessant zijn. Hierdoor wordt het beeld van de ruimte om je heen scherp. Nystagmes zijn ook heen en weer gaande oogbewegingen, maar zijn het gevolg van een abnormale situatie. Bijvoorbeeld het volgen van een voorwerp als je uit het raam kijkt in de trein of bij een afwijking van het vestibulair apparaat.

Leren gebeurt in de hippocampus. Bij een enige tijd durende hoge frequentie stimulus zullen de AMPA-kanalen fosforyleren. Hierdoor worden ze gevoeliger voor nieuwe stimuli. Er is dan iets geleerd. Ont-leren kan ook, door met een lage frequentie te stimuleren. Er komt dan fosfatase vrij wat de AMPA kanalen minder gevoelig maakt.

De somatosensorische receptoren zijn er in veel verschillende soorten. Er is ten eerste een onderscheid tussen mechanoreceptoren (beweging), temperatuurreceptoren en nociceptoren (pijn). Dan zijn ze tonisch (actief zolang prikkel er is) of fasisch (actief bij verandering van de prikkel) en hebben een groot of een klein receptief veld.

Dermatomen:

• L4 deel voorzijde bovenbeen, mediale zijde onderbeen en mediale voetrand

• L5 laterale zijde onderbeen, wreef van de voet en grote teen

• S1 achterzijde onderbeen laterale voetrand en kleine teen

• Th4 tepellijn bij de man, net onder de borst bij de vrouw

• Th10 navel

De strengen in het ruggenmerg zijn als volgt:

• achterzijstreng: gekruiste piramidebaan

• voorzijstreng: spinothalame baan = vitale systeem

• achterstreng: gnostisch systeem

• voorstreng: ongekruiste piramidebaan

De banen om het intermediaire grijs zijn van binnen naar buiten:

• proprioceptief (lokale verbindingen tot 2 wervels omhoog en omlaag)

• afdalend

• opstijgend

Van het corticofugale systeem gaat het grootste deel uit de pons naar het cerebellum. De corticobulbospinale baan zorgt voor de aansturing van de spieren via de motorneuronen en interneuronen in het ruggenmerg. Het secundaire deel van de rubrospinale baan helpt bij het aansturen. Samen met de banen rechtstreeks uit de pons zorgt het voor de aansturing van de extremiteiten. De houdingsreflexen worden aangestuurd via banen uit nucleus vestibularis, de reticulaire formatie en banen uit het tectum (colliculus superior), waar de informatie van het evenwicht en de visuele input wordt verwerkt.

De theorie over het poorstsysteem in het ruggenmerg gaat als volgt. De poort bestaat uit een interneuron en een neuron voor de pijn projectie. Het interneuron inhibeert het neuron voor de pijn projectie. Beide worden deze aangestuurd door zowel een proprioceptieve tonische receptor als een fasische pijnreceptor. De tonische receptor stimuleert het projectie neuron en inhibeert het interneuron en laat daarmee het signaal voor de pijnprojectie door. Het opent de poort. De fasische receptor inhibeert de projectie en stimuleert het interneuron, zo wordt de poort gesloten. Bij krabben wordt de fasische receptor gestimuleerd.

HC: Wat is depressie

Psychiatrische ziekten zijn een ernstige verstoring van denken, emoties en/of gedrag. Psychiatrie is het specialisme wat zich hiermee bezighoudt. Dit is bijvoorbeeld een verslaving, depressie of buitensporig gedrag. De diagnose wordt bij psychiatrie bijna altijd aan de hand van symptomen gesteld. Hierna wordt er een behandeling bestaande uit psychotherapie gegeven door een psychiater of psycholoog met eventueel medicijnen (door de psychiater). Een psychiater is een medisch specialist, een psycholoog heeft sociale wetenschappen gestudeerd.

De ziekten waarbij psychiatrische klachten (kunnen) optreden zijn verdeelt in twee groepen. De klassieke hersenaandoeningen zoals neuropsychiatrische Parkinson, hersenletsel, dementie en delirium (verwardheid door een infectie of koorts). Onder de multifactoriële aandoeningen vallen psychosen, bipolaire stoornis, depressie, angststoornissen, eetstoornissen en verslaving. Deze ziekten hebben vele factoren als oorzaak niet alleen in de hersen liggende. Psychiatrische stoornissen zijn heel veel voorkomend. Angststoornis brengt na coronaire hartziekten de meeste ziektelast met zich mee en depressie (stemmingsstoornis) staat op de 4^e plek. Alchohol (middelengebruik) staat ook in de top tien. Dit zijn ook de meest voorkomende psychische stoornissen. Dementie staat iets lager. De diagnose wordt gesteld aan de hand van een (hetero)anamnese die bestaat uit de klachten en de impact op het dagelijks leven, en de observatie, wat al het mogelijk psychiatrisch onderzoek is. Het psychiatrisch onderzoek bestaat uit 3 gebieden. Daarnaast worden ook de eerste indrukken en de persoonlijkheid beschreven.

• De eerste indruk is altijd aanwezig. Ze bestaat uit het uiterlijk (de verzorging), de emoties, houding, het contact, de manier van het presenteren ven de klachten en welke gevoelens bij de onderzoeker worden opgeroepen.

• De cognitieve functies (denken) worden beoordeeld aan de hand van

  • het bewustzijn: verlaagd, verhoogd, wisselend (bijvoorbeeld een delier)

  • de aandacht: vast te houden?

  • oriëntatie: tijd, plaats en persoon

  • waarneming: hallucinaties (iets zien, horen of voelen wat er niet is, waarbij de hersenen reageren alsof het er wel is) of illusionaire vervalsing (verkeerd interpreteren van zintuigelijke informatie)

  • denken: innerlijke spraak, denkbeelden en interpretaties. Waarbij onderscheid gemaakt wordt tussen de vorm (versneld, vertraagd, wijd lopend, incoherent) en de inhoud: preoccupaties (onderwerpen waar mensen steeds op terugkomen) en wanen (ongegronde overtuigingen waar iemand niet vanaf te brengen is).

  • geheugen en intellectuele functies.

• Voor de affectieve functies (voelen) wordt gekeken naar

  • de stemming: gemoedstoestand over langere duur

  • en het affect: het waarneembare gedrag waarmee emotie wordt uitgedrukt, dit fluctueert over de tijd

• Voor de conatieve functies (gedrag) kijkt men naar

  • Gedragsintentie: willen, motivatie en aandrift

  • motoriek, mimiek en gestiek

  • gedrag en handelen

• Bij de persoonlijkheid worden tijdens het gesprek opgemerkte eigenschappen beschreven.

Psychische ziekten zijn biopsychosociaal van oorzaak. Ze hebben te maken met:

• neurobiologische ziekten: lichamelijke disfunctie of genetische/verworven kwetsbaarheden

• psychologische ziekten: ontwikkelingsgeschiedenis, psychodynamisch (hoe omgaan met wensen, hoe omgaan tegenslagen), leer en gedrag model

• sociale element: ingrijpende gebeurtenissen in het leven (life=events)

Endocriene ziekten kunnen ook een grote rol spelen, bijvoorbeeld Parkinson. Dit kan depressiviteit en drankproblemen veroorzaken. De aandoening ontstaat door een combinatie van psychologische en biologische factoren. Ook hoe iemand is opgegroeid en welke tegenslagen hij heeft meegemaakt speelt een grote rol. Dit beïnvloedt hoe iemand omgaat met stressvolle life events. Wanneer iemand al een psychische aandoening lijdt kunnen ook kleine dagelijks events een stressvolle situatie opleveren.

De hele voorgeschiedenis van iemand heeft hiermee te maken: hoe iemand mentaal functioneert, welke biologische beperkingen iemand heeft, hoe iemand zich ontwikkelt en welk trauma iemand meemaakt. Maar ook de opvoeding van de ouders en de sociale contacten door het leven heen. Neuroticisme is een karaktertrek waarbij iemand angstig reageert op stress. Wanneer iemand slechter reageert op life-events is er een hoger risico op het krijgen van een depressie. Een syndroom diagnose is een classificatie van een bepaalde aandoening. Een structuur diagnose is een overzicht van de biopsychosociale factoren die een rol spelen bij een aandoening.

Er zijn drie soorten factoren die een rol spelen:

• Predisponerende factoren, die zorgen voor een hoger risico op het krijgen van een aandoening.

• Luxerende factoren, die de uitlokking zijn voor het begin van een probleem.

• Onderhoudende factoren die zorgen dat de aandoening niet overgaat

Deze zijn belangrijk om te achterhalen omdat in de behandeling hierop aangegrepen kan worden. Iemand met het syndroom depressie moet in elk geval bijna elke dag het grootste deel van de dag zeer neerslachtig zijn en/ofeen ernstig verlies hebben van interesse in bijna alle activiteiten voor het grootste deel van de dag. Dit moet langer dan twee weken aanhouden. Dan moeten er nog 3 of 4 andere symptomen zijn zoals:

• slaapproblemen

• vermoeidheid, verlies van energie

• eetproblemen, veel of heel weinig en daardoor gewichtsverandering

• geagiteerd en rusteloos zijn of geremd

• gevoelens van waardeloosheid of overmatige schuld

• concentratieproblemen, vertraagd denken, besluiteloosheid

• terugkerende gedachten aan dood of zelfdoding

Een lichte depressie heeft 5 symptomen, een matige depressie 6 of 7 en een ernstige depressie 8 of 9. Een depressie is chronisch wanneer hij langer dan twee jaar aanhoudt. Bij ernstige depressie is medicatie nodig. Er is een grote kans op terugkeer van de depressie. Ook is de kans op vervroegde dood door suicide of cardiovasculaire ziekten hoger. Het is hoog belastend voor de familie en geeft veel verminderde kwaliteit in levensjaren. Er zijn verschillende subtypes depressie:

• Vitale of melancholische depressie: slapen, eetlust, gewicht en dagschommeling

• psychotische depressie: met wanen of hallucinaties, ernstige vorm

• atypische depressie (seizoens gebonden of winterdepressie): meer slapen en eten gewichtstoename, stemming sterk afhankelijk van gebeurtenissen

• post partum/postnatale depressie bij vrouwen, binnen 4 maanden na geboorte kind

Behandeling:

• lichte depressie:

  • door de huisarts informatie, activering, zelf hulp, lichamelijke activiteit

  • twee keer controle

  • na drie maanden antidepressiva, verwijzing naar psycholoog/psychiater

• matige/ernstige depressie

  • psychotherapie of medicament

  • suicidaal, dan intensieve begeleiding van psycholoog of psychiater

  • psychotherapie is meestal cognitieve gedragstherapie of interpersoonlijke therapie

  • medicament is SSRI, SNRI of TCA

• zeer ernstige depressie

  • medicatie

  • elektroshock therapie

Binnen drie maanden is de helft van de patiënten van hun klachten af, een vijfde van de patiënten wordt chronisch depressief. Veel patiënten zijn therapie ontrouw doordat de klachten verdwijnen of door de bijwerkingen.

HC Farmacologie: Receptor response 

Alleen binding is niet genoeg om een receptor te activeren. Er moet ook een effect zijn na deze binding. De agonisten moeten een stof na gaan bootsen en antagonisten moeten de werking van een receptor tegengaan. De affiniteit zegt niks over het wel of niet geactiveerd worden van een receptor. Concentratie-binding is dus niet hetzelfde als concentratie-effect. Wat moet er dan gebeuren? Als een agonist bindt, zal er een signaal doorgegeven moeten worden. Maar hoe zorgt de binding van de agonist aan de recepter er nu voor dat er aan de andere kant van het celmembraan een effect is? Dit komt door een conformatie verandering van het receptoreiwit, oftwel: het receptoreiwit verandert van vorm. Deze vormverandering kan plaatsvinden doordat er door interacties van het ligant aan de receptor iets meer getrokken wordt aan bepaalde positieve aminozuren en iets meer geduwd tegen negatieve aminozuren. Hierna komt het receptoreiwit in de actieve vorm. De concentratie ligant waarbij er maximale binding is, hoeft niet de concentratie te zijn waarbij er maximale response is. EC₅₀: hierbij is er een half maximaal effect (response is 50% van het maximum). Niet alle receptoren zijn nodig om een maximaal effect te genereren. Dit noemt men de receptor reserve: er zijn meer receptoren op het weefsel dan er nodig zijn om een bepaald effect te krijgen.

Zonder binding zal er nooit een effect zijn , dus binding en effect hebben wel met elkaar te maken. Het effect is afhankelijk van de binding, van het aantal receptoren op het weefsel (R_t) en de intrinsieke werkzaamheid van een stof (ε). De intrinsieke werkzaamheid is een maat voor hoe goed een stof in staat is om de vormverandering van een receptor te veroorzaken. Voor een volledige agonist is deze 1 en voor een antagonist is deze 0. Effect: (ε x R_tx [L])/(K_A+[L]). Er zit een verschil tussen de concentratie-effect curve en de dosis-effect curve. Het is namelijk zo dat men bij een patiënt wel de toegediende dosis weet van een stof, maar men weet niet in welke concentratie de stof bij de receptor terecht komt. Empirisch wordt in het lab de concentratie-effect curve gebruikt, want dit is de meest precieze manier om het verband tussen het geneesmiddel en het effect te beschrijven. In de praktijk wordt de dosis-effect curve gebruikt, omdat die relevant is voor de patiënt.

Bij het beschrijven hoe goed een stof werkt, zijn er twee begrippen: potentie en werkzaamheid. Dewerkzaamheid (efficacy) zegt iets over hoe goed een stof in staat is om de receptor te activeren // de grootte van het effect na binding. De potentie (potency) zegt hoe ver naar links of naar rechts op de x-as de EC₅₀ ligt. Eenpotent geneesmiddel (met een hoge potentie) werkt al goed bij een lage dosering. Dan ligt de EC₅₀ dus dichtbij de oorsprong van de grafiek (links). Een stof met een hele lage affiniteit heeft per definitie ook een vrij lage potentie. Er is dan namelijk veel stof nodig om de receptoren te bezetten, dus is er ook veel stof nodig om de EC₅₀ te bereiken.

Binding affiniteit en potentie hoeven elkaar niet automatisch te volgen. Dit heeft onder andere te maken met de receptor reserve die er kan zijn. De affiniteit van een ligant zal in principe overal hetzelfde zijn. De werkzaamheid kan wel verschillen, want per celtype kan er een groot verschil zijn wat betreft de gehele intracellulaire cyclus die gaat optreden na binding. De potentie en de werkzaamheid zijn hierdoor heel systeemafhankelijk. Deze twee begrippen zijn hierdoor niet handig voor het beschrijven van de intrinsieke eigenschappen van een ligant.

De intrinsieke activiteit van een volle agonist is 1. Een volle antagonist heeft een intrinsieke activiteit van 0. Een antagonist is een stof die bindt aan receptor, maar die vervolgens niks met de receptor doet. Het effect van een antagonist is per definitie 0, want het effect is (ε x R_t x [A])/(K_A+[A]).

In het lichaam zijn er hele specifieke receptoren voor opiaten. Deze receptoren zitten daar voor intern gebruik. Alles wat iemand tot zich neemt en wat een specifiek effect heeft, daarvoor zal er een specifieke receptor zijn. Die specifieke receptoren zitten daar omdat er een lichaamseigen stof is die ook aan deze receptoren bindt. Hiervan is ook sprake bij lichaamseigen pijnstilling. Bij een runners high zijn er opiaten die binden aan receptoren. Dit kan worden bewezen door toediening van antagonisten. Als mensen dan onder dezelfde omstandigheden geen runners high krijgen, kan de conclusie getrokken worden dat de antagonisten ervoor zorgen dat de opiaten niet konden binden aan de receptoren, waardoor er geen runners high was. Antagonisten kunnen dus in medisch onderzoek heel goed gebruikt worden om te bewijzen dat een lichaamseigen stof te maken heeft met een bepaald proces.

Als een antagonist op een receptor zit, kan deze twee dingen doen: de bezettingsgraad verlagen door competitieof het aantal receptoren dat beschikbaar is voor binding verlagen. Als ze competitief binden, dan kunnen ze ook weer loslaten. Een niet-competitieve antagonist zal nooit meer loslaten.

Als het aantal beschikbare receptoren minder wordt, dan zal de concentratie-effect curve ten opzichte van de x-aslager komen te liggen. Ook zal het maximale effect niet worden bereikt. Dit wordt bewerkstelligd door een niet competitieve antagonist. De bezettingsgraad kan verlaagd worden door competitie: het toevoegen van een stof B die ook bindt aan de receptoren waaraan stof A bindt. Als dit het geval is, dan zal de concentratie-effect curve meer naar rechts komen te liggen, maar het maximale effect kan wel bereikt worden waardoor de nieuwe curve de oude curve zal gaan naderen. In dit geval is er een hogere concentratie nodig voor hetzelfde effect.

Antagonisten worden eindeloos vaak voorgeschreven, want vaak moet er een proces in het lichaam geremd worden. Competitieve antagonisten lijken op agonisten, alleen kunnen ze niet een vormverandering teweegbrengen, waardoor er geen effect zal zijn. Hoe meer competitieve antagonist er zal zijn, hoe meer de concentratie-effect curve naar rechts zal verschuiven. Er kan altijd duizend maal meer agonist toegediend worden dan antagonist, waardoor alle curves uiteindelijk het 100% effect zullen bereiken.

Niet-reversibele bindingen zijn een vorm van niet-competitieve antagonisten. Dit zijn covalent bindende stoffen. Er is dan geen sprake van evenwicht. Als een irreversibele binding aan een receptor zit, kan dit de rest van het leven zo blijven. Er zal dan een downshift zijn van de concentratie-effect curve en van de concentratie-bindingscurve.

HC Farmacologie: Receptor regulation 

Er zijn ook stoffen die een intrinsieke activiteit hebben die ergens tussen 0 en 1 ligt. Dit zijn stoffen die goed binden aan de receptor, maar die slechts deels in staat zijn om de vormverandering teweeg te brengen. Dit noemt men partiële agonisten. De werkzaamheid zal dan lager zijn dan bij een volle agonist. De concentratie-response curve van een partiële agonist zal nooit tot de 100% komen. Als de intrinsieke activiteit 0,3 is, dan zal de curve tot maximaal 30% van het maximale effect komen. Dat iets een partiële agonist is, zegt niets over hoe ver de curve naar links of rechts ligt; het zegt dus niks over de potentie. Het is een partiële agonist doordat hij goed past in de receptor en er goed in blijft hangen, maar hij mist net iets wat een volle agonist wel heeft. Hierdoor is de agonist net niet goed in staat om de receptor te activeren.

De werking van een volle agonist kunnen we bekijken in de aanwezigheid van een constante hoeveelheid van een partiële agonist. Dit bekijken we in een concentratie-effect curve. Het eerste deel van deze curve zal hoger liggen dan de curve van de volle agonist alleen.

Dit komt doordat er al een partiële agonist is toegediend, die voor een response zal zorgen. Hierna komt de volle agonist erbij, waarna de curve gaat stijgen. Dit is het tweede deel van de curve. Er komt een moment dat deze combinatie een lagere response geeft dan de volle agonist alleen. Dit punt is in de grafiek te zien, want het is het snijpunt van deze curve met de curve van de volle agonist alleen. Hierna komt het derde deel van de grafiek.

Daar ligt de nieuwe curve lager, wat wordt veroorzaakt door competitie tussen de volle en de partiële agonist. Receptoren die door de volle agonist bezet zijn, zullen een groter effect veroorzaken dan de receptoren die door de partiële agonist bezet zijn. Doordat er receptoren bezet zijn door de partiële agonist, zal het effect minder groot zijn dan wanneer er alleen maar volle agonisten zijn. De partiële agonist heeft hier in feite een antagonistische werking. Het vierde en laatste deel van de curve geeft het moment dat de volle agonist alle partiële agonisten heeft weggecompeteerd. Hierdoor zal het effect uiteindelijk 100% worden. Een partiële agonist kan de activiteit van een volle agonist dus potentiëren of inhiberen, of het kan werken als een antagonist. Partiële agonisten spelen een belangrijke rol bij medicatie. Patiënten kunnen zich namelijk nooit overdoseren met partiële agonisten.

Bij de ziekte van Parkinson is er een tekort aan dopamine. Bij psychoses is er juist een teveel aan dopamine. Bij een patiënt die last heeft van beide is er dus een probleem wat betreft de medicatie. Er wordt dopamine toegediend om de ziekte van Parkinson te bestrijden, maar er mag niet te veel worden toegediend omdat de psychoses anders erger worden.

Er zijn ook inverse agonisten. Een inverse agonist is een stof met een negatieve werkzaamheid; het heeft dus een negatief effect op het effectormechanisme en het vermindert de activiteit van het weefsel. De receptor moetconstitutief actief zijn: hij moet basale activiteit hebben. Deze basale activiteit kan dan geremd worden door de inverse agonist. Deze constitutieve activiteit is noodzakelijk om een inverse agonist te krijgen. GABA is een remmende neurotransmitter die de ionkanalen remt. De ionkanalenreceptoren lekken altijd een beetje, doordat ze altijd open staan. Zelfs als er geen ligand is, stromen er ionen doorheen. Bij toediening van een agonist zal het kanaal verder gaan openstaan, zodat er een effect is, namelijk hyperpolarisatie. Bij toediening van een antagonist zal er niks gebeuren. Bij toediening van een inverse agonist, dan zullen er helemaal geen ionen door het kanaal gaan. Dit wordt verklaard door de zekere basisactiviteit die teniet wordt gedaan door de inverse agonist. De ε is dan negatief.

Naast liganten zijn er nog andere stoffen die effect hebben op receptoren: non-direct ligands, ook wel modulatoren genoemd. Zij kunnen ook binden aan receptoren, maar op andere plaatsen dan het ligand. Vervolgens kunnen zij bijvoorbeeld een agonist versterken of verzwakken.

Een ligand kan een hoge affiniteit en potentie hebben voor een bepaald type receptoren. Er is dan een hoge specificiteit (=selectiviteit). Bijwerkingen kunnen worden veroorzaakt door een hele lage specificiteit. Een ligand moet een hele hoge affiniteit hebben en dus moet de selectiviteit zo hoog mogelijk zijn.

In de dosis-response curve van gewenste en niet gewenste binding moeten de curves zo ver mogelijk uit elkaar liggen. Hiervan is bijvoorbeeld sprake bij een medicijn, waarbij de ongewenste binding een bijwerking kan zijn. Dit is de therapeutische index: hoe goed kan een stof gebruikt worden zonder de bijwerking te krijgen. Detherapeutische index (TI) = Dosis waarbij 50% last heeft van bijwerkingen (TD₅₀) / dosis waarbij het effect 50% is (ED₅₀). De TI moet zo hoog mogelijk zijn, want de dosis waarbij 50% last heeft van bijwerkingen moet heel hoog zijn en de dosis waarbij het effect 50% is moet zo laag mogelijk zijn. Dan is er namelijk een lage dosis waarbij het effect optimaal is en de bijwerkingen niet of nauwelijks aanwezig zijn. Deze index zegt niet alles. De TI kan bij twee medicijnen namelijk 5 zijn, maar bij de één kan er wel een dosis gekozen worden waarbij er 100% effect is en 0% bijwerkingen en bij het andere medicijn kan deze dosis niet gevonden worden. Hieruit blijkt dat de vorm van de dosis-response curve ook nog veel kan zeggen.

Er zal een weinig specifiek effect zijn als een stof op heel veel receptortypes aangrijpt. Het kan ook gaan om een heel specifieke stof, waarbij een weinig specifiek effect optreedt. Dit kan komen doordat het receptortype op heel veel verschillende weefsels te vinden is (lokalisatie). Dit is onder andere het geval bij veel steroïde receptoren. Het gaat er dus ook om hoe selectief een receptortype is bij het beïnvloeden van een ziekteproces. De receptor selectiviteit is dus niet het enige wat belangrijk is, maar ook de lokalisatie van de receptoren in het lichaam.

Constante stimulatie kan leiden tot een verlies aan response: tachyfylaxie of tolerantie. Bij verlies aan respons is sprake van desensitisatie. Hierbij moet er niet méér van de stof toegediend worden, want dan zal het proces steeds erger worden. Als het mogelijk is, moet de stof onttrokken worden aan de patiënt. Constante signalering leidt dus tot ongevoelige systemen. Eén mogelijk mechanisme hiervoor is receptor down-regulation. Er komt dan eerst een signaalstof op de receptoren. Doordat er vervolgens overstimulatie is, worden de receptoren heel sterk gestimuleerd.

Het systeem gaat als reactie hierop receptoren wegnemen van het oppervlakte van de cel. Dit leidt tot eenverminderde receptor expressie. Als vervolgens de stof wordt weggenomen, kan het proces zichzelf weerherstellen. Supersensitisatie is het tegenovergestelde van desensitisatie. Het is heel belangrijk bij processen zoals verslaving. Bij dit proces is er sprake van receptor up-regulatie.

HC Farmacologie: ANS, NE-systems 

Het autonome zenuwstelsel is het perifere efferente zenuwstelsel, waar men geen controle over heeft. Het is te verdelen in het parasympatische en het sympathische zenuwstelsel. Het sympathische zenuwstelsel gaat over actie (fight, fright, flight) en het parasympatische zenuwstelsel gaat over rust. Het autonome zenuwstelsel controleert klieren en gladde spieren en daarmee wordt het 'finetunen' van het lichaam geregeld. Veel medicatie werkt in op het zenuwstelsel. Bètablokkers blokkeren bijvoorbeeld de werking van het sympathische zenuwstelsel (adrenaline antagonist). Er zijn ook veel stoornissen die gemedieerd worden door het autonome zenuwstelsel.

Bij inspanning zal er veel meer bloed door het lichaam worden gepompt. In rust gaat er relatief veel bloed naar de interne organen (ongeveer 5/6 deel) en maar een beetje bloed naar de spieren en het hart. Wanneer er sprake is van inspanning, dan verandert deze verhouding drastisch. Er gaat dan ongeveer 9 keer zoveel bloed naar de spieren en het hart in verhouding tot de interne organen.

Het sympathische zenuwstelsel werkt met (nor)adrenaline als ligand. Het parasympatisch zenuwstelsel werkt met acetylcholine. Preganglionair wordt altijd acetylcholine gebruikt, dit is nicotinerg. Bij een nicotinerge antagonist worden dus alle autonome reflexen onderdrukt. Postganglionair gebruikt het sympathisch zenuwstelsel noradrenaline, behalve voor de zweetklieren. Daar wordt net als voor het parasympatische zenuwstelsel acetylcholine gebruikt met een muscarinerge receptor. Ook sympathische innervatie van het bijniermerg is een uitzondering en gebeurt via nicotinerge ACH receptoren.

De postganglionaire neuronen van het parasympatisch zenuwstelsel maken ook acetylcholine aan. Als de neuronen geactiveerd worden, wordt er acetylcholine afgegeven naar het doelorgaan. Daarop zit ook een receptor: demuscarinerge acetylcholine receptoren. Deze receptoren mediëren dus bijna alle parasympatische effecten.

Het sympathisch zenuwstelsel heeft preganglionaire neuronen die acetylcholine produceren. De postganglionaire neuronen maken noradrenaline aan en op de target issues zit daarom een noradrenaline receptor. Bijna alle effecten van het sympathisch zenuwstelsel worden gemedieerd door noradrenaline.

Het bijniermerg maakt adrenaline, wat geen neurotransmitter is maar een hormoon. Het adrenaline wordt hierna in het bloed gepompt, waardoor het bij alle organen kan komen. De cellen in het bijniermerg zijn qua ontwikkeling verwant met postganglionaire neuronen. Adrenaline is hetzelfde als epinefrine en deze twee benamingen worden door elkaar gebruikt.

Medicijnen die inwerken op het (para)sympathische zenuwstelsel zijn (para)sympathicolyticum en (para)sympathicomimeticum. Een – lyticum heeft een remmende werking op het betreffende zenuwstelsel en het heeft het tegenovergestelde effect van de endogene release. Een –mimeticum heeft een stimulerende werking en het imiteert/versterkt de endogene release. Een –lyticum is dus een antagonist en een –mimeticum een agonist. Deze twee medicijnen werken via het verhogen/verlagen van de release van neurotransmitters of het verhogen/verlagen van de heropname van de neurotransmitters. –Mimetica zijn agonisten op de postsynaptische receptor.

Op meerdere manieren kan er tussen de werking van het autonome zenuwstelsel gekomen worden, namelijk door:

• Initiatie. Dit kan door het initiëren van transmitter synthese en release.

• Effect. Dit kan door het beïnvloeden van de actie van de receptor.

• Terminatie. Dit betekent dat het signaal gestopt wordt.

Het gegeven dat iets een agonist of een antagonist is, zegt niks over de werking van het medicijn op het weefsel. Het zegt wel iets over het effect op de receptoren. Iets kan namelijk en antagonist zijn, maar een bepaald proces wel versterken.

HC Farmacologie: ANS: Ach-systems 

De nicotinerge acetylcholine receptoren zijn in feite ionkanalen, waarvan er drie klassen zijn. Er zijn vijf soortenmuscarine acetylcholine receptoren (M₁-M₅). De noradrenerge receptoren komen in 5 vormen voor (α1 en α2, β1, β2, β3).

Noradrenaline wordt gemaakt uit tyrosine. Tyrosine kan omgezet worden in L-dopa en in dopamine. Dit wordt vervolgens omgezet in noradrenaline, waarna het wordt afgegeven aan de synapsspleet. Een noradrenerge cel lijkt dus op een dopaminerge cel, alleen is er een enzym extra aanwezig voor het produceren van het noradrenaline. Als die proces beïnvloed kan worden, dan ook de sympathische activiteit beïnvloedt worden. In het bijniermerg wordt noradrenaline ook nog omgezet in adrenaline. Hier is dus weer een extra enzym aanwezig.

In de synaps vindt afbraak en verwijdering plaats van de neurotransmitters. Dit gebeurt om er voor te zorgen dat de signalen weer worden afgebroken. Het verwijderen van neurotransmitters is een passief proces als het weg diffundeert, maar het is een actief proces als het heropgenomen wordt in de weefsels. Wanneer er heropname is door het presynaptisch membraan, dan kan de neurotransmitter gerecycled worden of worden afgebroken. Uiteindelijk wordt de concentratie dan te laag om binding te krijgen aan de receptoren. Er zijn ook veel eiwitten die een rol spelen in het gehele proces. Door deze eiwitten te beïnvloeden, kan ook het signaal beïnvloed worden.Cocaïne bindt aan de heropname pomp voor noradrenaline. Noradrenaline wordt dan in veel mindere mate terug getransporteerd, waardoor het signaal langer aanwezig is. Het heeft hierdoor de werking van een sympathicomimeticum.

De α2 noradrenerge receptor is een autoreceptor. Als er veel noradrenaline aanwezig is in de synaps, dan wordt deze receptor gestimuleerd. De receptor is negatief gekoppeld aan cAMP, waardoor er een negatief effect is op de cel. De cel weet hierdoor dat er afgifte is geweest van de neurotransmitter en hierna wordt de afgifte binnen de perken gehouden. Dit is een sympathicolyticum. Het hormoon adrenaline komt via de bloedbaan aan bij de weefsels het en kan aan de postsynaptische sympathische neuronen binden. Dit kan het effect sterker maken.

Bij astma patiënten wil men dat de longen zich verder open gaan zetten. Medicatie die hierop gericht is, zorgt ervoor dat de werking van het sympathisch zenuwstelsel bevorderd wordt.

De spieren rond de longblaasjes gaan zich dan ontspannen, waardoor ze zich gaan vergroten. Bij een astma patiënt moet er dus gezorgd worden voor noradrenaline activiteit. De β2 receptoren zitten in de longen en ze zorgen voor de ontspanning van de spiertjes in de longblaasjes. Er is dus een β2 receptor agonist nodig, zoalssalbutamol. De medicatie moet wel heel selectief werken via de β2 receptor. Als namelijk alle β-receptoren geactiveerd zouden worden, dan zouden er heel veel bijwerkingen zijn, zoals op het hart. Het sympathisch zenuwstelsel zorgt voor een verhoging van de hartslag en dit is geen gewenst effect bij astma patiënten. De β1-receptor moet om deze reden niet geactiveerd worden. Een hart patiënt wil men juist een β-blokker geven, maar deze medicatie moet de β2-receptor met rust laten, want anders zou er longvernauwing optreden. De affiniteit moet dus heel hoog zijn voor de β1-receptor antagonist en heel laag voor de β2-receptor agonist. De α1 en β2 receptoren zitten rond spiertjes in de bloedvatwand. De α1-receptor zorgt voor vasoconstrictie (intern en in de huid) doordat ze positief gekoppeld zijn met cAMP. De β2-receptor zorgt voor vasodilatatie in de spieren, doordat ze negatief gekoppeld zijn met cAMP. De herverdeling van bloed tijdens actie wordt dus geregeld via deze twee receptoren.

Noradrenaline en adrenaline binden aan bijna dezelfde receptoren, behalve de β2-receptoren. Noradrenaline heeft weinig affiniteit met de β2-receptor en het bindt er dus heel slecht aan. Tijdens inspanning hebben de spieren meer glucose en zuurstof nodig en hier is dus voldoende adrenaline voor nodig.

Noradrenaline heeft invloed op de α1-receptor, α2-receptor en de β1-receptor en zorgt dus voor vasoconstrictie en een verhoogd hartritme. Dit leidt tot een verhoging van de bloeddruk. Welke dosis er ook wordt gegeven, er zal een bloeddruk verhoging zijn. In de praktijk zal het hartritme normaal blijven, waarschijnlijk door compensatie van het parasympatische zenuwstelsel. De α2-receptor is een presynaptische receptor, dus deze zou de noradrenaline afgifte moeten verminderen. Het gaat nu om het toedienen van een dosis. Bij het toedienen van een dosis, maakt de hoeveelheid endogene stof niet uit. De toegediende dosis zal hierdoor de receptoren gaan activeren. De autoreceptoren hebben alleen een rol bij lichaamseigen afgifte van een stof.

Adrenaline heeft invloed op de α1-receptor, α2-receptor, β1-receptor en de β2-receptor en zorgt dus voor eenbloeddrukverlaging bij lage dosering en voor een bloeddrukverhoging bij een hogere dosering. Er was ook hoge affiniteit voor de β2-receptor, waardoor er een bloeddrukverlaging kan worden geïndiceerd. Uiteindelijk leidt de vaatvernauwing door de α1-receptor tot een bloeddrukverhoging. 

HC Farmacologie: Glucocorticoids

Er zijn verschillende redenen waarom een medicijn bijwerkingen kan geven:

• Het medicijn is niet specifiek voor een receptor.

• Receptoren zijn ook aanwezig buiten het target weefsel of orgaan.

Een voorbeeld van een medicijn met bijwerkingen is cortisol. Dit wordt ook wel hydrocortisol of glucocorticoïd genoemd. Bijwerkingen kunnen ontstaan doordat het twee typen receptoren bindt die zich door het hele lichaam bevinden. Cortisol is een lichaamseigen stof en wordt vooral afgegeven bij een stressvolle situatie. Daarnaast heeft cortisol ook een onderdrukkend effect op een inflammatie (ontsteking), het remt dus de ontstekingsreactie door de remming van RNA transcriptie door te binden aan transcriptiefactoren. Hierdoor wordt cortisol veelvoudig als symptoombestrijder gebruikt bij diverse ontstekingen. Receptoren indiceren meerdere signaal transductiepaden, als alleen het pad activeert wat nodig is, voorkomt dat bijwerkingen.

Het is een van de 48 stoffen die aan een kernreceptor bindt. Dit houdt in dat cortisol in de cel moet komen om aan zijn receptor te binden. Wanneer dit gebeurt verplaatst dit complex van het cytoplasma naar de kern van de cel. Echter een receptor kan meer dan 1 signaal transductie mechanisme hebben.

Helaas zorgt cortisol wel voor veel bijwerkingen, omdat de dominante receptoren voor cortisol bijna overal in het lichaam zitten. Dit kan ook psychiatrische klachten veroorzaken, en dit zorgt ervoor dat mensen het niet meer willen nemen. Wanneer je glucocorticoïden centraal toedient werkt dit dus in op bijna alle organen.

Ziekte van Cushing wordt veroorzaakt door een goedaardige tumor in de hypofyse die ACTH afgeeft. Dit stimuleert de bijnier om cortisol aan te maken, waardoor hypercortisolisme ontstaat. Hierdoor ontstaan ook alle bijwerkingen zoals bij prednison. Dit wordt behandeld met een operatie waarbij de hypofyse wordt verwijderd. Een belangrijk verschil is dat dit endogene cortisol is en in het lichaam wordt aangemaakt. Het toedienen van cortisol als medicijn is exogeen en is niet in het lichaam aangemaakt. Cortisol/glucocorticoïde is een heel specifieke stof, want het is een agonist voor slechts 2 typen receptoren.

1. Glucocorticoïde receptor (GR) in alle cellen.

2. Mineralocorticoide receptor (MR) in de nier, dikke darm, speekselklier en zweetklier.

Hydrocortison werkt kortdurend en heeft een gelijke affiniteit voor GR en MR. Prednison bindt meer aan GR maar ook nog aan MR en veroorzaakt daardoor bijwerkingen net als hydrocortison. Dexamethasone werkt langdurend en bindt bijna alleen GR.

Aldosteron bindt aan dezelfde MR-receptor als glucocorticoïden. Wanneer er dus veel glucocorticoïden aan de receptor binden, ‘meet ’ het lichaam dat er heel veel aldosteron wordt gebonden. Hierdoor gaat het lichaam water en Na⁺ reabsorberen, waardoor het circulerend volume groter wordt. Dit zorgt voor een hoge bloeddruk.

De nier heeft een systeem om dit te voorkomen, namelijk het enzym 11B-hydroxysteroid-dehydragenase-Type 2. Dit enzym zet cortisol om in cortison. Cortison is inactief en bindt dus niet aan de MR receptor, waardoor aldosteron weer de enige stof wordt die aan de MR-receptor wil binden. Wanneer dit enzym niet meer goed werkt, wordt er dus geen cortisol in cortison omgezet. Dit resulteert in een teveel aan cortisol, wat dus door het lichaam wordt gemeten als een teveel aan aldosteron. Dit wordt ook wel pseudo-hyperaldosteronisme genoemd. In drop zit een stof die dit in werking zet, vandaar dat een zak drop eten kan resulteren in hypertensie.

In de lever vindt ditzelfde proces plaats, maar dan precies andersom. Hier wordt dus cortison omgezet in cortisol. Het enzym wat dit doet wordt 11B-hydroxysteroid-dehydragenase-Type1 genoemd.

Om de bijwerkingen van glucocorticoïden te beperken, wordt het medicijn plaatselijk toegediend. Denk hierbij aan het smeren van glucocorticoïden op de huid bij eczeem, of het inhaleren van glucocorticoïden tegen astma. Dit kan helaas niet altijd, denk maar aan reuma. Ook is het soms het geval dat mensen te gevoelig zijn en toch van de creme of inhalatie bijwerkingen krijgen.

In de cel kan de receptor op 2 manieren effect hebben.

1. Transactivatie: het complex zorgt meteen voor gentranscriptie. Transactivatie vindt plaats in metabole genen (gluconeogenese). Het resultaat is dat er meer glucose in het bloed komt. Dit is handig, omdat cortisol in stressvolle situaties meer wordt afgegeven. Dit alles zorgt er onder andere voor dat er een flight,fright fight effect kan optreden.

2. Transrepressie: het bindt aan een andere transcriptiefactor wat de gentranscriptie remt.

Men zoekt nu gedissocieerde liganden, die alleen transrepressie kunnen genereren en geen transactivatie. Dit zijn selectieve GR modulatoren. Ze zorgen dus dat er maar één werkingsmechanismen mogelijk is. Er zijn stoffen die op het ene proces veel beter werken dan op het andere proces. Selectieve modulatie, oftwel biased signaling, kan ook worden toegepast bij andere types receptoren zoals G-eiwit gekoppelde receptoren. Sommige stoffen hebben dominante werking op de ene route en niet op de andere route.