Skip to main content
Top

2020 | OriginalPaper | Hoofdstuk

5. Neurale netwerken

Auteur : Dr. Ben van Cranenburgh

Gepubliceerd in: Neurowetenschappen

Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum

share
DELEN

Deel dit onderdeel of sectie (kopieer de link)

  • Optie A:
    Klik op de rechtermuisknop op de link en selecteer de optie “linkadres kopiëren”
  • Optie B:
    Deel de link per e-mail

Samenvatting

Het traditionele idee van centra van waaruit functies gestuurd worden, is vervangen door het concept van neurale netwerken. Een neuraal netwerk is opgebouwd uit convergente en divergente schakelingen. De gevoeligheid van de synapsen bepaalt of informatie in een netwerk gecentreerd wordt naar één punt of plek (convergentie), dan wel uitwaaiert over grote delen van de hersenen (divergentie). Allerlei fenomenen kunnen verklaard worden door het principe van convergentie, bijvoorbeeld referred pain, pijnbestrijding door sensorische stimulatie, herkenningsprocessen.
De hersenen zijn met de periferie verbonden via talrijke banen (afdalend/efferent en opstijgend/afferent) die geplaatst kunnen worden in een fylogenetische context (oude, vitale systemen respectievelijk nieuwe meer cognitieve systemen). Neurale circuits spelen een rol bij allerlei functies: geheugen, slaap-waak- en tonusregulatie, sturing van motoriek, pijn, epilepsie. Sommige neuronenschakelingen kunnen zeer specifieke activiteitspatronen genereren, bijvoorbeeld ten behoeve van ademhaling of lopen. Men spreekt van patroongeneratoren. Het lijkt alsof dergelijke patroongeneratoren zich tijdens een motorisch leerproces kunnen vormen (sport, muziek), zodat bepaalde routines gedachteloos, feilloos en vloeiend verlopen.
Woordenlijst
Achterstreng
achterste gedeelte van de witte stof van het ruggenmerg waarin de lange banen verlopen die informatie naar de hersenen vervoeren. Betreft vnl. fijne tast- en bewegingszin, zogenaamde gnostische sensibiliteit (in de kliniek ook wel ‘diepe gevoel’ genoemd)
afferent
aanvoerend, naar het centraal zenuwstelsel toe (bijv. afferente vezel, afferente informatie)
allodynie
het verschijnsel dat aanrakingen (tactiele stimuli) anders, sterker en onaangenaam worden waargenomen
anesthesie
(1) als symptoom: uitval van de huidsensibiliteit, (2) lokale anesthesie: kunstmatig gevoel- en pijnloos maken van een deel van het lichaam, (3) centrale anesthesie: narcose, kunstmatige bewusteloosheid
angina pectoris
pijn op de borst, eventueel uitstralend naar linkerschouder en/of -arm bij ischemie van de hartspier
arousal
wakkerheid, alertheid
ballistische bewegingen
snelle, kortdurende voorgeprogrammeerde bewegingen (ballo = werpen)
basale kernen/ganglia
kernen in het binnenste van de hemisferen die van belang zijn voor de (automatische) motoriek
causalgie
hevige brandende pijn (kausein = branden) die ook gepaard gaat met sympathische verschijnselen (warm/koud aanvoelen, verkleuring, zweten)
cerebellum
kleine hersenen
COEPS
Cortical Originating Extra-Piramidal System. Een verzamelterm voor alle motorische systemen die in de cortex ontspringen en via een of meer onderbrekingen de motoneuronen van hersenstam of ruggenmerg bereiken
connectoom
neuraal netwerk bestaande uit knooppunten (‘hubs’) en verbindingen
coördinatieve structuur
zenuwnetwerk dat impulspatronen genereert voor veelvoorkomende spiercontractiecombinaties (bijv. biceps-triceps activatiepatroon bij flexie van de onderarm)
corticospinaal systeem
motorisch systeem dat in de cortex ontspringt en zonder synaptische onderbreking (direct corticospinaal systeem = piramidebaan) of met synaptische onderbreking (indirect) het ruggenmerg bereikt
CRPS
Complex Regionaal Pijn Syndroom (verouderde term: sympathische reflexdystrofie). Een neurogeen pijnsyndroom met sensibele stoornissen (o.a. allodynie), autonome verschijnselen (vaso-, sudo-, pilomotoriek), motorische symptomen (o.a. parese) en trofische stoornissen (o.a. spieratrofie, artropathie). Dit pijnsyndroom ontstaat soms na een trauma. Het syndroom berust op een ontregeling van een centraal zenuwstelselmechanisme waarvan de eigenlijke oorzaak onbekend is
EEG
Elektro Encefalo Gram. Registratie van de elektrische activiteit van de hersenen aan de buitenzijde van de schedel
efferent
afvoerend, van het centraal zenuwstel af (bijv. vezel, informatie)
endorfinen
lichaamseigen morfineachtige stoffen. Spelen onder andere een rol bij remming van de pijnzin in bepaalde situaties (bijv. overleving, fysieke inspanning)
epilepsie
aanvalsgewijs optredende hoge activiteit van corticale neuronen(groepen) zich uitend in verschijnselen (meestal prikkeling, soms uitval) die horen bij het geactiveerde cortexgebied, bijv. spiertrekkingen, tintelingen, visuele verschijnselen
EPSP
Excitatoire Post Synaptische Potentiaal. De geringe (subliminale) depolarisatie die ter plaatse van een synaps ontstaat op de postsynaptische membraan als gevolg van activering van een exciterende synaps
excitatie
prikkeling, activering
fantoompijn
pijn in een lichaamsdeel dat verwijderd is of qua innervatie losgekoppeld is van het centrale zenuwstelsel, bijvoorbeeld bij amputatie, dwarslaesie of plexuslaesies
formatio reticularis
groot netwerk van neuronen dat in, en over de gehele lengte van de hersenstam ligt. Vanuit dit netwerk wordt de hersenschors geactiveerd ten behoeve van de arousal (ARAS), en ook het ruggenmerg ten behoeve van houding en spiertonus (DRAS)
fylogenese
evolutie
Gate Control Theorie
theorie die zegt dat er in de achterhoorn van het ruggenmerg een neuronennetwerk zit dat functioneert als een poort of sluis. Bij een bepaalde balans van de input sluit de poort zich, bij een andere opent hij. De sluis wordt ook beïnvloed door de hersenen en de psyche. Het principe van de theorie is algemeen aanvaard, de precieze neurofysiologische details blijken anders en ingewikkelder dan in de oorspronkelijke formulering van de theorie
globus pallidus
belangrijk output-station van de basale kernen, lateraal van thalamus en capsula interna gelegen
gnostische sensibiliteit
de ‘herkennende’ sensibiliteit: fijne discriminerende tast, kinesthesie
hypothalamus
structuur die in het diencephalon onder de thalamus ligt. Staat functioneel in nauw contact met de hypofyse, limbisch systeem en formatio reticularis. Van belang voor het bewaken van de homeostase (bijv. temperatuurregulatie), survival-functies (bijv. honger) en emoties (bijv. woede)
inhibitie
remming
interneuron
tussen-, schakelneuron, geheel binnen het centrale zenuwstelsel gelegen. Meer dan 99 % van alle neuronen zijn interneuronen
kinesthesie
houdings- en bewegingszin. Het vermogen bewust de houding en beweging van eigen lichaam(sdelen) waar te nemen (behoort tot de proprioceptie)
limbisch systeem
verzamelterm voor functioneel samenhangende hersengebieden diep in het brein gelegen, die te maken hebben met emoties en emotioneel gedrag
membraanpotentiaal
potentiaalverschil over de neuronale membraan dat het gevolg is van (1) een verschil in kalium- en natriumionenconcentraties binnen en buiten het neuron, en (2) een verschil in permeabiliteit van de neuronale membraan voor kalium- en natriumionen. De rust-membraanpotentiaal bedraagt ongeveer −70 mV (binnen negatief ten opzichte van buiten)
mesencephalon
middenhersenen. Bovenste deel van de hersenstam, gelegen tussen diencephalon en pons
motoneuron, alfa en gamma
motorische zenuwcellen waarvan het cellichaam in de motorische voorhoorn ligt. De axonen treden via de voorwortel uit. De alfa-motoneuronen innerveren de spiervezels, de gamma-motoneuronen innerveren de spierspoelen
motorunit
één alfa-motoneuron met alle daardoor geïnnerveerde spiervezels. Hoe kleiner de motor-unit, des te nauwkeuriger is de functie
mrdulla oblongata
verlengde merg. De voortzetting van het ruggenmerg in de schedelholte
neglect
halfzijdige verwaarlozing/aandachtsstoornis die niet het gevolg is van een primaire functiestoornis, bijvoorbeeld ‘linkszijdig visueel neglect’: de patiënt besteedt geen of vluchtig aandacht aan visuele stimuli in het linker gezichtsveld
neuralgie
pijn in het innervatiegebied van een perifere zenuw (een vorm van neurogene pijn)
neurogene pijn
pijn die veroorzaakt wordt door overgevoeligheid (sensitisatie) of prikkeling van het zenuwstelsel zélf. Bij neurogene pijn is de pijn per definitie geprojecteerd, dat wil zeggen wordt gevoeld op een andere plaats dan de pijnbron (zie ook onder projectie)
neuropathie
aandoening van een zenuw
neuropathische pijn
pijn die veroorzaakt wordt door een laesie van het somatosensorische systeem, bijvoorbeeld perifeer: ischias door compressie van achterwortel, centraal: post-CVA-pijn door ontregeling van neuronale activiteit in bepaalde thalamuskernen
nociceptie
opvang van schadelijke prikkels; het proces waarbij schadelijke prikkels worden omgezet in zenuwactiviteit
nucleus caudatus
belangrijk input-station van de basale kernen
nucleus dentatus
output-kern van het neocerebellum (lobi posteriores). De nucleus dentatus krijgt input-informatie van (1) de Purkinje-neuronen in de cerebellaire schors, en van (2) collateralen van cerebellum-inputvezels (mos- en klimvezels)
parese/paralyse
krachtsverlies/totale verlamming. De term slaat op het vermogen spieren bewust aan te spannen
patroongenerator
groep of netwerk van neuronen die een complex impulspatroon in tijd en ruimte kunnen produceren, zoals bijvoorbeeld voor lopen, zwemmen, ademhalen
piramidebaan
banen die in de hersenschors ontspringen en in één ruk via de piramiden (in de medulla oblongata) naar het ruggenmerg verlopen. Moderne naam: directe corticospinale baan
pons = brug
deel van de hersenstam gelegen tussen het mesencephalon en de medulla oblongata. In de pons steken vele vezels van de hersenschors over (brug) en duiken het cerebellum in
projectie
(1) het verschijnsel dat de hersenen een subjectieve waarneming een lokalisatie kunnen geven, bijvoorbeeld geprojecteerde pijn, sterretjes zien bij migraine, (2) lokalisatie van functies in de hersenen, bijvoorbeeld de motorische projectie in de gyrus precentralis
putamen
belangrijk input-station van de basale kernen
re-afferentie
het geheel van afferente (zintuiglijke) informatie dat – direct of indirect – veroorzaakt wordt door de eigen bewegingen/handelingen
reciproke inhibitie
het verschijnsel dat twee systemen elkaar remmen. Als het ene systeem geactiveerd is, is het andere geremd, en omgekeerd. Bijvoorbeeld: bij het uitvoeren van bewegingen rond een gewricht is de relatie tussen agonistische en antagonistische spieren ‘reciprook inhiberend’
recrutering
lett: ‘oproepen’; codering van intensiteit door activering van nieuwe vezels of neuronen. Bijvoorbeeld bij motoriek: meer kracht wordt bereikt door meer motor-units te activeren. Bij sensoriek: een sterkere tastprikkel activeert meer afferente vezels
recurrente inhibitie
‘terugkerende remming’: via een zijtak van het axon kan een inhiberend interneuron (bijv. een Renshaw-neuron) geactiveerd worden dat het oorspronkelijke neuron remt
referred pain
‘misplaatste’ pijn, d.w.z. pijn gevoeld aan het lichaamsoppervlak bij aandoeningen van diepere structuren of organen (bewegingsapparaat, ingewanden)
Renshaw-inhibitie
recurrente inhibitie van alfa-motoneuronen via een door Renshaw beschreven inhiberend interneuron in het ruggenmerg
reverberatie
rondzingen, continu rondgaande activiteit in een neuronaal circuit
spasticiteit
hoge spiertonus bij laesies in de hersenen of motorische banen. Bij passieve beweging is het zogenaamde knipmesfenomeen waarneembaar: aanvankelijk wordt weerstand gevoeld, maar plotseling geeft de beweging mee. De myotatische reflexen zijn verhoogd
spierspoel
in de spier gelegen orgaantjes die gevoelig zijn voor rek (bevatten zgn. ‘nuclear bag’ en ‘nuclear chain’ vezels; worden afferent door I-a en II vezels, en efferent door gamma-motoneuronen geïnnerveerd)
striatum
nucleus caudatus en putamen; deze twee kernen zijn van elkaar gescheiden door de capsula interna. De streping (striae = strepen) wordt veroorzaakt door de vezels van de capsula interna
substantia nigra
kerngebied in het mesencephalon dat functioneel tot de basale kernen gerekend wordt. Het is, evenals de globus pallidus, een belangrijk output-station van de basale kernen
synaps
contact- en schakelplaats tussen twee neuronen waar via een chemische tussenstap (de neurotransmitter) informatie wordt overgedragen
synergie
samengaan van spiercontracties, bijvoorbeeld bij spasticiteit kunnen spiercontracties slechts in bepaalde combinatiepatronen plaatsvinden
synesthesie
sensorische gewaarwordingen die ontstaan door prikkels van een andere modaliteit, bijvoorbeeld evenwichtsgewaarwording bij visuele prikkeling
tectum (opticum)
dak van het mesencephalon; belangrijk voor visuele en akoestische reflexen
TENS
Transcutane Elektro Neuro Stimulatie. Elektrische stimulering van huidgebieden om pijn te bestrijden
thalamus
groot kerngebied in het diencephalon waarin (1) sensorische informatie wordt doorgeschakeld naar de schors, (2) vezels van het arousal-systeem (ARAS) schakelen, en (3) output-informatie uit de basale kernen overschakelt naar de schors
tractotomie
doorsnijding van de tractus spinothalamicus in het ruggenmerg om pijn te bestrijden. Deze ingreep wordt zeer zelden toegepast
tremor
trilling (onwillekeurig, ongewild). Er bestaan vele soorten, o.a. Parkinson-tremor, cerebellaire tremor
vitale sensibiliteit
de ‘waarschuwende’ sensibiliteit: grove tast-, pijn- en temperatuurzin
voorhoorn
voorste gedeelte van de grijze stof van het ruggenmerg waar zich de neuronennetwerken bevinden die van belang zijn voor de productie van output-signalen die via de voorwortel het ruggenmerg verlaten naar de spieren
ziekte van Parkinson
degeneratieve ziekte van de basale kernen die gepaard gaat met stoornissen van de motoriek: rigiditeit, verlies van bewegingsautomatismen en tremor. Er is een tekort aan dopamine, en in een later stadium ook aan andere transmitters
zijstreng
laterale gedeelte van de witte stof van het ruggenmerg waarin vele ascenderende en descenderende baansystemen verlopen
Literatuur
go back to reference Brodal, A. (1973). Self-observations and neuro-anatomical considerations after a stroke. Brain, 96, 675–694. Brodal, A. (1973). Self-observations and neuro-anatomical considerations after a stroke. Brain, 96, 675–694.
go back to reference Harris, F. (1979). Facilitation techniques in therapeutic exercise. In V. Basmajan (Ed.), Therapeutic exercise (3rd ed.). Baltimore: Williams & Wilkins. Harris, F. (1979). Facilitation techniques in therapeutic exercise. In V. Basmajan (Ed.), Therapeutic exercise (3rd ed.). Baltimore: Williams & Wilkins.
go back to reference Melzack, R., & Wall, P. (1996). The challenge of pain. Harmondsworth: Penguin. Melzack, R., & Wall, P. (1996). The challenge of pain. Harmondsworth: Penguin.
go back to reference Moore, J. (1980). Neuroanatomical considerations relating to recovery of function following brain injury. In P. Bach-y-Rita (Ed.), Recovery of function: theoretical considerations for brain injury rehabilitation. Bern: Huber. Moore, J. (1980). Neuroanatomical considerations relating to recovery of function following brain injury. In P. Bach-y-Rita (Ed.), Recovery of function: theoretical considerations for brain injury rehabilitation. Bern: Huber.
go back to reference Pearson, K. (1976). The control of walking. Scientific American, 235(6), 72–87. Pearson, K. (1976). The control of walking. Scientific American, 235(6), 72–87.
go back to reference Posner, M. I., & Dehaene, S. (1994). Attentional networks. Trends in Neurosciences, 17, 75–79. Posner, M. I., & Dehaene, S. (1994). Attentional networks. Trends in Neurosciences, 17, 75–79.
go back to reference Schadé, J. (1968). Het zenuwstelsel. Capita Selecta. Lochem: De Tijdstroom. Schadé, J. (1968). Het zenuwstelsel. Capita Selecta. Lochem: De Tijdstroom.
go back to reference Shatz, C. J. (1992). The developing brain. Scientific American, 267, 34–41.CrossRef Shatz, C. J. (1992). The developing brain. Scientific American, 267, 34–41.CrossRef
go back to reference Soroker, N., et al. (1995). Ventriloquist effect reinstates responsiveness to auditory stimuli in the ‘ignored’ space in patients with hemispatial neglect. The Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 17, 243–255. Soroker, N., et al. (1995). Ventriloquist effect reinstates responsiveness to auditory stimuli in the ‘ignored’ space in patients with hemispatial neglect. The Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 17, 243–255.
go back to reference Stein, B. E., & Meredith, M. A. (1993). The merging of the senses. London: MIT. Stein, B. E., & Meredith, M. A. (1993). The merging of the senses. London: MIT.
go back to reference Van Cranenburgh, B. (2021). Pijn. Nieuwe inzichten – andere aanpak (10e druk). Houten: Bohn Stafleu van Loghum. Van Cranenburgh, B. (2021). Pijn. Nieuwe inzichten – andere aanpak (10e druk). Houten: Bohn Stafleu van Loghum.
go back to reference Von Holst, E. (1973). The behavioral physiology of animals and man, Selected papers, vol. 1. London: Methuen (Orig. in Duits, 1950). Von Holst, E. (1973). The behavioral physiology of animals and man, Selected papers, vol. 1. London: Methuen (Orig. in Duits, 1950).
go back to reference Kottke, F. (1975). Neurophysiologic Therapy for stroke, In: Licht, S., (Ed.) Stroke and its rehabilitation, New Haven: Elizabeth Licht Publ. Kottke, F. (1975). Neurophysiologic Therapy for stroke, In: Licht, S., (Ed.) Stroke and its rehabilitation, New Haven: Elizabeth Licht Publ.
Metagegevens
Titel
Neurale netwerken
Auteur
Dr. Ben van Cranenburgh
Copyright
2020
Uitgeverij
Bohn Stafleu van Loghum
DOI
https://doi.org/10.1007/978-90-368-2493-4_5