Top

Gepubliceerd in:

2020 | OriginalPaper | Hoofdstuk

5. Neurale netwerken

Auteur : Dr. Ben van Cranenburgh

Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum

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.

vorige hoofdstuk De bouwstenen: het neuron en de synaps

volgende hoofdstuk Het dynamische brein: over plasticiteit, leren en geheugen

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

Brodal, A. (1973). Self-observations and neuro-anatomical considerations after a stroke. Brain, 96, 675–694.

Harris, F. (1979). Facilitation techniques in therapeutic exercise. In V. Basmajan (Ed.), Therapeutic exercise (3rd ed.). Baltimore: Williams & Wilkins.

Livingston, W. (1976). Pain mechanisms. New York: Plenum.CrossRef

Melzack, R., & Wall, P. (1996). The challenge of pain. Harmondsworth: Penguin.

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.

Pearson, K. (1976). The control of walking. Scientific American, 235(6), 72–87.

Posner, M. I., & Dehaene, S. (1994). Attentional networks. Trends in Neurosciences, 17, 75–79.

Schadé, J. (1968). Het zenuwstelsel. Capita Selecta. Lochem: De Tijdstroom.

Shatz, C. J. (1992). The developing brain. Scientific American, 267, 34–41.CrossRef

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.

Stein, B. E., & Meredith, M. A. (1993). The merging of the senses. London: MIT.

Van Cranenburgh, B. (2021). Pijn. Nieuwe inzichten – andere aanpak (10e druk). Houten: Bohn Stafleu van Loghum.

Von Holst, E. (1973). The behavioral physiology of animals and man, Selected papers, vol. 1. London: Methuen (Orig. in Duits, 1950).

Kottke, F. (1975). Neurophysiologic Therapy for stroke, In: Licht, S., (Ed.) Stroke and its rehabilitation, New Haven: Elizabeth Licht Publ.

Titel: Neurale netwerken
Auteur: Dr. Ben van Cranenburgh
Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum
Boek: Neurowetenschappen
Print ISBN: 978-90-368-2492-7

Elektronisch ISBN: 978-90-368-2493-4

Copyright: 2020
DOI: https://doi.org/10.1007/978-90-368-2493-4_5

Bohn Stafleu van Loghum

Deel dit onderdeel of sectie (kopieer de link)

Samenvatting

Log in om toegang te krijgen