Les 6 oktober 2025 - Labro - synaptische plasticiteit.pdf

# Mechanismen van synaptische transmissie en sommatie Mechanismen van synaptische transmissie en sommatie beschrijven hoe neuronen communiceren via synapsen en hoe deze signalen worden geïntegreerd. ## 1. Mechanismen van synaptische transmissie en sommatie Synaptische transmissie is het proces waarbij een neuron informatie doorgeeft aan een ander neuron of aan een doelcel (zoals een spiercel of kliercel) via een synaps. Dit proces is fundamenteel voor de werking van het zenuwstelsel en maakt complexe informatieverwerking mogelijk [4](#page=4). ### 1.1 Het synaptisch contact Synaptische contacten kunnen op vrijwel elk deel van een neuron voorkomen, maar vinden hoofdzakelijk plaats op de dendrieten, het axonale initiële segment en de presynaptische terminal [3](#page=3). ### 1.2 Het proces van chemische synaptische transmissie De transmissie van signalen in chemische synapsen verloopt via een reeks stappen [4](#page=4): 1. Een actiepotentiaal arriveert in de presynaptische terminal van het axon [4](#page=4). 2. De membraandepolarisatie leidt tot het openen van spanningsgevoelige calciumkanalen ($Ca^{2+}$) [4](#page=4). 3. Influx van $Ca^{2+}$ veroorzaakt een stijging van de cytoplasmatische $Ca^{2+}$ concentratie [4](#page=4). 4. $Ca^{2+}$ stimuleert de fusie van vesikels met het presynaptische membraan en de daaropvolgende vrijlating van neurotransmitters [4](#page=4). 5. Neurotransmitters diffunderen door de synaptische spleet, die ongeveer 30 nanometer breed is [4](#page=4). 6. De neurotransmitters activeren receptoren op het postsynaptische membraan [4](#page=4). 7. Het signaal wordt beëindigd door de afbraak of verwijdering van de neurotransmitter uit de synaptische spleet [4](#page=4). Neuronale synapsen variëren in grootte van het synaptisch contact, het type neurotransmitter, het type postsynaptische receptor, de efficiëntie van synaptische transmissie en de mechanismen en graden van plasticiteit [4](#page=4). ### 1.3 Soorten postsynaptische potentialen (PSP's) Chemische synapsen kunnen exciterend of inhiberend werken. Dit leidt tot respectievelijk excitatoire postsynaptische potentialen (EPSP's) of inhibitoire postsynaptische potentialen (IPSP's). Er bestaat een breed spectrum aan responsietijden en amplitudes voor deze potentialen. De amplitude van een EPSP of IPSP varieert van 0.01 millivolt tot enkele millivolts [5](#page=5). ### 1.4 Plasticiteit van neurale netwerken De werking van neuronen en neuronale netwerken is moduleerbaar, wat wordt aangeduid als plasticiteit [5](#page=5). ### 1.5 De noodzaak van sommatie Eén enkele EPSP is onvoldoende om de drempelwaarde voor het genereren van een actiepotentiaal te bereiken. Daarom is sommatie van postsynaptische potentialen nodig om de neuronale drempel te bereiken en een actiepotentiaal te initiëren [5](#page=5). #### 1.5.1 Factoren die bijdragen aan sommatie De bijdrage van elk synaptisch contact aan de sommatie hangt af van de amplitude en duur van de postsynaptische potentiaal (PSP). Deze PSP wordt op zijn beurt bepaald door [5](#page=5): * De hoeveelheid en types neurotransmitters die worden vrijgesteld [5](#page=5). * De tijd dat de neurotransmitters aanwezig blijven in de synaptische spleet (door heropname, afbraak of wegdiffunderen) [5](#page=5). * Het aantal, de types en de activiteit van de receptoren op de pre- en postsynaptische zijde [5](#page=5). * De afstand van het synaptisch contact tot de axonheuvel [5](#page=5). #### 1.5.2 Dendrieten als passieve kabels Dendrieten zijn over het algemeen niet gemyeliniseerd en functioneren als "lekkende kabels" met een lage membraanweerstand ($R_m$). De attenuatie (verzwakking) van het signaal in dendrieten is afhankelijk van de lengteconstante ($\lambda$). De meeste dendrieten vuren geen actiepotentialen en gedragen zich daardoor grotendeels als passieve kabels [6](#page=6). De lengteconstante ($\lambda$) wordt beïnvloed door de straal van de dendriet ($a$) en de eigenschappen van het membraan en het cytoplasma. De relatie is approximatief: $$\lambda \sim \sqrt{\frac{a R_m}{2 R_i}}$$ waarbij $R_m$ de membraanweerstand is en $R_i$ de intra-cellulaire weerstand [6](#page=6). > **Tip:** De lengteconstante ($\lambda$) geeft aan hoe ver een passief signaal zich kan voortplanten voordat het significant is verzwakt. Een grotere $\lambda$ betekent minder demping en een groter bereik voor het signaal [6](#page=6). #### 1.5.3 Rol van het axonale initiële segment (AIS) Het axonale initiële segment (AIS) bevat een hoge concentratie aan natriumkanalen ($Na^{+}$). Het is in dit segment dat de postsynaptische potentialen (PSP's) een actiepotentiaal initieren, en zelden in het cellichaam (soma) [7](#page=7). ### 1.6 Ruimtelijke en tijdelijke sommatie Sommatie van input signalen vindt plaats in de dendrieten en kan op twee manieren gebeuren: ruimtelijk en tijdelijk [8](#page=8) [9](#page=9). #### 1.6.1 Ruimtelijke sommatie Ruimtelijke sommatie treedt op wanneer er input is van meerdere synaptische contacten tegelijkertijd op verschillende locaties op de dendriet. De individuele PSP's van deze synapsen worden algebraïsch opgeteld [8](#page=8) [9](#page=9). #### 1.6.2 Tijdelijke sommatie Tijdelijke sommatie (ook wel temporele sommatie genoemd) vindt plaats ter hoogte van hetzelfde synaptische contact. Dit is mogelijk omdat een PSP langer duurt dan een actiepotentiaal, en het proces van neurotransmittervrijlating en activatie van postsynaptische receptoren tijd kost. Als er snel opeenvolgende stimuli van dezelfde synaps aankomen, kunnen de PSP's elkaar overlappen en optellen voordat de eerste PSP volledig is afgenomen [9](#page=9). ### 1.7 Algebraïsche sommatie aan de axonheuvel Aan de axonheuvel vindt algebraïsche sommatie plaats van zowel EPSP's als IPSP's. De kernfunctie van neuronen kan worden samengevat als "integreren en vuren" (integrate and fire). Dit betekent dat neuronen dendritische activiteit integreren en op basis daarvan besluiten al dan niet een actiepotentiaal te vuren [10](#page=10). Hoe hoger de amplitude en hoe langer de depolarisatie door EPSP's is, hoe hoger de frequentie van de af te vuren actiepotentialen is, hoewel dit patroon ook gemoduleerd kan worden [10](#page=10). > **Tip:** Onthoud dat IPSP's de kans op het vuren van een actiepotentiaal verkleinen door het membraan verder van de drempelwaarde te hyperpolariseren of minder makkelijk te depolariseren [Niet expliciet vermeld in document, maar een belangrijk concept gerelateerd aan IPSP's. ### 1.8 Dendrieten als low-pass filters De meeste dendrieten vuren geen actiepotentialen, met uitzondering van bijvoorbeeld purkinjecellen in het cerebellum. Dendrieten functioneren als "low-pass" filters, wat betekent dat ze langzame signalen beter doorlaten dan snelle signalen. Dit mechanisme helpt bij het verhinderen van de "back propagation" van snel actiepotentiaal signaal dat wordt opgewekt in het axonale initiële segment [11](#page=11). De lekstroom in dendrieten is afhankelijk van de capaciteit van het membraan ($I_{capaciteit}$). De amplitude van deze capaciteitsstroom is afhankelijk van de verandering in spanning over tijd ($dV/dt$). Langzame signalen vertonen een kleinere $dV/dt$ en daardoor minder demping dan snelle signalen [11](#page=11). > **Voorbeeld:** Stel dat twee synapsen tegelijkertijd exciteren op een dendriet. Als deze synapsen dicht bij elkaar liggen, zullen hun EPSP's ruimtelijk sommeren. Als dezelfde synaps kort na elkaar twee keer activeert, zullen de EPSP's tijdelijk sommeren. Beide processen dragen bij aan de totale depolarisatie aan de axonheuvel [8](#page=8) [9](#page=9). --- # Synaptische plasticiteit en geheugen Dit deel behandelt hoe de synaptische kracht kan moduleren, wat de basis vormt voor kortetermijn- en langetermijngeheugen, met onderscheid tussen pre- en post-synaptische plasticiteitsmechanismen [12](#page=12). ### 2.1 Modulatie van synaptische kracht De modulatie van synaptische kracht, gedefinieerd als de amplitude van een excitatoir postsynaptisch potentiaal (EPSP) of inhibitoir postsynaptisch potentiaal (IPSP), is fundamenteel voor geheugenprocessen. Deze modulatie kan op verschillende manieren plaatsvinden [12](#page=12): 1. **Pre-synaptisch:** door veranderingen in de hoeveelheid vrijgestelde neurotransmitter of de duur van de aanwezigheid van neurotransmitter in de synaptische spleet [12](#page=12). 2. **Post-synaptisch:** door toename in het aantal, de gevoeligheid of de activiteit van neurotransmitterreceptoren [12](#page=12). 3. **Combinatie van beide** [12](#page=12). Er bestaan diverse mechanismen voor de modulatie van synaptische kracht [12](#page=12). #### 2.1.1 Kortetermijnplasticiteit (Short-term plasticity) Kortetermijnplasticiteit wordt meestal gemedieerd door pre-synaptische modulatie. Dit kan leiden tot een toename in de respons (facilitatie, augmentatie, potentiatie) of een afname in de respons (depressie, habituatie) [12](#page=12). * **Facilitatie:** Duurt 10 tot 100 milliseconden [12](#page=12). * **Augmentatie:** Duurt enkele seconden [12](#page=12). * **Potentiatie:** Duurt enkele minuten [12](#page=12). * **Depressie:** Treedt op tijdens "high-frequency firing" [12](#page=12). * **Habituatie:** Treedt op tijdens "low-frequency firing" [12](#page=12). #### 2.1.2 Mechanismen van pre-synaptische plasticiteit **Facilitatie en potentiatie (toename in respons):** Dit proces wordt gekenmerkt door een toename van de pre-synaptische calcium (Ca$^{2+}$) concentratie, wat leidt tot de vrijlating van meer neurotransmitters. De verhoogde Ca$^{2+}$ influx kan worden veroorzaakt door de activatie van spanningsgevoelige Ca$^{2+}$ (Cav) kanalen of door inhibitie van K$^{+}$ kanalen, waardoor de pre-synaptische depolarisatie langer aanhoudt. Dit leidt tot een potentiering van de synaptische communicatie na repetitieve stimulatie van de synaps. Tijdens hoogfrequente stimulatie kan de Ca$^{2+}$ concentratie niet snel genoeg dalen, waardoor de intracellulaire Ca$^{2+}$ concentratie ([Ca$^{2+}$]$_{i}$) toeneemt en exocytose wordt gepotentieerd [13](#page=13). Een ander mechanisme betreft de toename van neurotransmittervrijlating of de co-lokalisatie van "clear" en "dense-core" vesikels, waarbij selectieve vrijlating van beide vesikels afhankelijk is van de stimulatie frequentie (stimulatiekracht). De co-stimulatie van verschillende receptoren, zoals metabotrope receptoren voor peptiden neurotransmitters en P2-receptoren voor ATP uit dense core vesikels, kan leiden tot post-synaptische veranderingen en Long-Term Potentiation (LTP) [14](#page=14). **Depletie en habituatie (afname in respons):** Dit treedt op bij repetitieve niet-schadelijke stimulatie en omvat de uitputting van neurotransmitters (zowel uit "clear" als "dense core" vesikels). Het kan ook resulteren in een verminderde Ca$^{2+}$ influx door inhibitie van spanningsgevoelige Cav kanalen of door potentiatie van K$^{+}$ kanalen, wat de pre-synaptische depolarisatie verkort. Verminderde expressie van Cav kanalen kan eveneens bijdragen aan deze afname van synaptische communicatie na repetitieve stimulatie [15](#page=15). > **Tip:** Factoren zoals verzuring (pH) en fosfolipiden, die de activiteit van receptoren reguleren, hebben effect op zowel pre- als post-synaptische receptoren [15](#page=15). #### 2.1.3 Post-synaptische plasticiteit: LTP en LTD Long-Term Potentiation (LTP) en Long-Term Depression (LTD) zijn belangrijke vormen van post-synaptische plasticiteit. Ze worden het best bestudeerd in synapsen waar glutamaat de neurotransmitter is en zijn gelinkt aan de Ca$^{2+}$ concentratie [16](#page=16). De meest voorkomende ionotrope receptoren voor EPSP's zijn glutamaat receptoren, specifiek de ionotrope glutamaat receptoren (iGluR's) die tetrameren vormen. Deze kunnen worden onderverdeeld op basis van hun farmacologische agonisten: AMPA, NMDA en Kainate receptoren [16](#page=16). De meeste EPSP's worden opgewekt door twee iGluR's: AMPA en NMDA receptoren. Bij sterke depolarisaties is de EPSP bifasisch, met een snel geactiveerde AMPA receptor en een traag geactiveerde NMDA receptor [17](#page=17). **NMDA receptor mechanisme:** De NMDA receptor wordt geblokkeerd door extracellulair magnesium (Mg$^{2+}$). Bij depolarisatie zal de uitwaartse K$^{+}$ stroom door de receptor de Mg$^{2+}$ wegduwen, waardoor de blokkade wordt opgeheven. Dit maakt influx van natrium (Na$^{+}$) en Ca$^{2+}$ mogelijk [17](#page=17). **LTP en LTD:** Deze processen vereisen meerdere gelijktijdige stimulaties, zoals synaptische stimulatie gecombineerd met post-synaptische depolarisatie. LTP wordt voorgesteld als een proces dat is gebaseerd op een lokale Ca$^{2+}$ concentratie; bij LTP neemt de Ca$^{2+}$ concentratie toe, maar is deze beperkt tot een enkele dendritische spine, waardoor slechts één synaps wordt gemoduleerd [18](#page=18). Sterke stimulatie leidt tot een hoge Ca$^{2+}$ influx via de NMDA receptor in vergelijking met zwakke stimulatie. Ca$^{2+}$ activeert Ca$^{2+}$-calmoduline afhankelijke kinases en beïnvloedt de balans tussen fosforylatie en defosforylatie van post-synaptische eiwitten, zoals kanalen [18](#page=18). Daarnaast is er terugkoppeling naar het pre-synaptische neuron, bijvoorbeeld via de synthese van stikstofoxide (NO) als gevolg van verhoogde metabole activiteit. Astrocyten in de omgeving van neuronen worden ook beïnvloed, wat effecten heeft op de omgeving van neuronen, zoals de opname/afbraak van neurotransmitters en de glucosevoorziening. Naast Ca$^{2+}$ spelen ook andere second messenger cascades, zoals cyclisch AMP (cAMP), een rol [18](#page=18). > **Tip:** Functionele veranderingen ter hoogte van synapsen zijn niet de enige spelers bij leerprocessen. Er is ook plasticiteit in neuronale netwerken met betrekking tot het aantal connecties, en betrokken sensorische en motorische corticale zones passen zich aan (uitbreiding van representatiegebieden bij training) [19](#page=19). --- # Neuronale netwerken en modulerende systemen Dit onderwerp onderzoekt de organisatie van neuronale netwerken en de cruciale rol van neurotransmitters in het moduleren van hersenactiviteit en gedrag. ### 3.1 Organisatie van neuronale netwerken Neuronale netwerken kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypes op basis van hun organisatie en functie [21](#page=21): * **Spatiaal (ruimtelijk) gefocust netwerk:** Dit type netwerk is essentieel voor sensorische, motorische en cognitieve taken die snelle, specifieke en ruimtelijk georganiseerde neuronale connecties vereisen [21](#page=21). * **Divergent netwerk:** Dit netwerk reguleert de algehele toestand van het centrale zenuwstelsel (CZS), zoals slapen, waken, aandacht, en veranderende gemoedstoestanden [21](#page=21). ### 3.2 Modulerende systemen en neurotransmitters Divergente netwerken maken voornamelijk gebruik van neurotransmitters die de algehele exciteerbaarheid van de hersenen moduleren. De belangrijkste modulerende systemen en hun bijbehorende neurotransmitters zijn [22](#page=22): * **Noradrenaline:** Geproduceerd in de **Locus coeruleus**. Noradrenaline speelt een rol in de regulatie van aandacht, arousal, de slaap-waakcyclus, leren en geheugen, angst, pijn en stemming, evenals hersenmetabolisme [22](#page=22). * **Serotonine:** Geproduceerd in de **Raphe nuclei**. Serotonine reguleert arousal, de slaap-waakcyclus (inclusief verschillende slaapstadia), stemming en emotioneel gedrag. Verstoringen in serotoninesystemen worden geassocieerd met depressie en burn-out; bijvoorbeeld, Prozac blokkeert de heropname van serotonine, waardoor de concentratie ervan toeneemt [22](#page=22). * **Dopamine:** Geproduceerd in twee belangrijke gebieden: * **Substantia nigra:** Dit gebied in de middenhersenen verbindt met de basale ganglia en faciliteert vrijwillige beweging. Dopaminetekort is geassocieerd met Parkinson. Farmaca zoals pramipexol en ropinirole zijn dopamine-agonisten die in de behandeling van Parkinson worden gebruikt [22](#page=22). * **Ventrale tegmentale area (VTA):** Innerveert de frontale cortex en delen van het limbische systeem en is betrokken bij beloningsmechanismen. Verstoringen in dopaminesystemen worden geassocieerd met schizofrenie en de hallucinogene effecten van LSD zijn deels te wijten aan interactie met dopaminerge paden [22](#page=22). * **Acetylcholine:** Geproduceerd in de **basale voorhersenen** en het **ponto-mesencefalo-tegmentale complex**. Acetylcholine is betrokken bij de slaap-waakcyclus en mogelijk bij leren en geheugen. Verstoringen in cholinerge systemen worden geassocieerd met de ziekte van Alzheimer [22](#page=22). Deze modulerende neurotransmitters maken voornamelijk gebruik van metabotrope receptoren [22](#page=22). ### 3.3 Mechanismen van modulatie Modulatie via G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCR's) kan het signaal versterken op twee manieren [23](#page=23): * **Directe beïnvloeding van ionkanalen:** Dit wordt aangeduid als het "membrane-delimited pathway" [23](#page=23). * **Via tweede boodschappers (second messengers):** Een veelvoorkomend voorbeeld hiervan is cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP) [23](#page=23). ### 3.4 Illustratief voorbeeld van synaptische transmissie Synaptische transmissie kan drie hoofdfuncties hebben: stimuleren, inhiberen, of moduleren van neuronale activiteit [24](#page=24). Beschouw piramidale neuronen in de visuele schors (occipitale kwab) die betrokken zijn bij zicht [24](#page=24): * Ze worden **gestimuleerd** door een neuron vanuit de thalamus, dat informatie van retinale neuronen verwerkt [24](#page=24). * Ze worden **geïnhibeerd** door een interneuron [24](#page=24). * Ze worden **gemoduleerd** door een neuron uit de locus coeruleus, dat noradrenaline afgeeft [24](#page=24). In dit voorbeeld zijn glutamaat en gamma-aminoboterzuur (GABA) neurotransmitters die werken via ionotrope receptoren (ligand-gestuurde ionkanalen), wat leidt tot directe stimulatie of inhibitie. De noradrenalinereceptor daarentegen is een GPCR, die indirect de fosforylering van ionkanalen beïnvloedt, wat resulteert in modulatie van de neuronale respons [24](#page=24). > **Tip:** Het onderscheid tussen ionotrope (snelle, directe effecten op ionkanalen) en metabotrope receptoren (langzamere, indirecte effecten via signaalcascades) is cruciaal voor het begrijpen van synaptische transmissie en modulatie. > **Tip:** Modulerende neurotransmitters zoals dopamine en serotonine zijn belangrijke doelwitten voor psychofarmaca die worden gebruikt bij de behandeling van diverse psychiatrische aandoeningen. --- # Kanaalregulatie en medicatie Deze sectie behandelt de regulatie van ionkanalen, met een specifieke focus op de M-stroom en hoe medicatie de neuronale exciteerbaarheid kan beïnvloeden, met name in de context van epilepsie. ### 4.1 De M-stroom De M-stroom is een belangrijk ionkanaal dat een rol speelt bij het reguleren van de neuronale exciteerbaarheid. Het betreft een kaliumkanaal (K+) dat de opwekking van actiepotentialen belemmert [25](#page=25). #### 4.1.1 Samenstelling en structuur * De M-stroom wordt gegenereerd door spanningsafhankelijke K+kanalen van de Kv7 (KCNQ) familie [25](#page=25). * Deze kanalen vormen hetero-tetrameren, voornamelijk bestaande uit Kv7.2 (KCNQ2) en Kv7.3 (KCNQ3) subunits [25](#page=25) [26](#page=26) [27](#page=27). * In mindere mate kunnen ook Kv7.4 (KCNQ4) subunits deel uitmaken van het tetrameer [25](#page=25) [26](#page=26) [27](#page=27). #### 4.1.2 Regulatie van de M-stroom De activiteit van het Kv7.2/Kv7.3 kanaal wordt gereguleerd door diverse intracellulaire factoren en signaleringsmoleculen: * **Fosforylatie:** Kanaalactiviteit kan worden gemoduleerd door fosforylatie. Specifiek kan protein kinase A (PKA) de regulatie beïnvloeden [25](#page=25) [26](#page=26). * **Ca2+-afhankelijke fosfatase:** Deze enzymen spelen een rol in de regulatie door fosforylatie [25](#page=25). * **Phosphatidylinositol 4,5-bisfosfaat (PiP2):** De regulatie van het kanaal is mede afhankelijk van fosfolipiden, waaronder PiP2 [25](#page=25) [27](#page=27). * **cAMP:** cAMP en PKA hebben invloed op de M-stroom [26](#page=26). #### 4.1.3 Effecten van muscarine Muscarine heeft een tegengesteld effect op de M-stroom vergeleken met de directe regulatie door PKA. Muscarine stimuleert muscarine-gevoelige GPCRs. Deze stimulatie activeert G-proteïnen, wat leidt tot een vermindering van intracellulair cAMP. Dit indirecte mechanisme beïnvloedt de kanaalfunctie [26](#page=26). #### 4.1.4 Grafische representatie van regulatie De grafiek op pagina 26 illustreert de open probability (Po) van het Kv7.2/Kv7.3 kanaal als functie van membraanpotentiaal (Vm). De curve voor Kv7.2/Kv7.3 toont de intrinsieke activiteit, terwijl de curve voor Kv7.2/Kv7.3 + PKA de verhoogde activiteit onder invloed van PKA weergeeft [26](#page=26). > **Tip:** Begrijp de verschillende regulatiemechanismen van de M-stroom, aangezien deze essentieel zijn voor het begrijpen van de rol ervan in neuronale excitabiliteit en farmacologische interventies. > **Tip:** Let goed op de specifieke subunits (Kv7.2, Kv7.3, Kv7.4) en hun mogelijke combinaties in hetero-tetrameren, zoals grafisch weergegeven op pagina 27. ### 4.2 Medicatie en neuronale exciteerbaarheid Medicatie kan de neuronale exciteerbaarheid significant beïnvloeden door in te werken op verschillende ionkanalen en receptoren. #### 4.2.1 Anticonvulsieve medicatie * **Retigabine:** Dit is een anticonvulsief medicijn dat neuronale exciteerbaarheid onderdrukt, wat effectief is bij de behandeling van epilepsie. Retigabine werkt door de M-stroom te activeren, wat leidt tot suppressie van neuronale exciteerbaarheid [28](#page=28). * **Andere anticonvulsanten:** Naast retigabine zijn er diverse andere klassen van anticonvulsiva die op verschillende targets aangrijpen: * Inhibitors van Na+kanalen [28](#page=28). * Agonisten (activators) van GABA-A receptoren, een ionotrope GABA receptor [28](#page=28). * Antagonisten (inhibitors) van glutamaatreceptoren [28](#page=28). * Inhibitors van Ca2+kanalen [28](#page=28). * Inhibitors van GABA reuptake transporters [28](#page=28). > **Voorbeeld:** Retigabine is een klinisch relevant voorbeeld van medicatie die de M-stroom activeert om neuronale overactiviteit, zoals bij epilepsie, te verminderen. > **Tip:** De verschillende mechanismen van anticonvulsieve medicijnen benadrukken de complexiteit van neuronale signalering en de diverse mogelijkheden voor therapeutische interventie. Begrijp hoe elk type medicijn specifiek een bepaald onderdeel van het neuronale excitabiliteitsproces beïnvloedt. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Synaptische plasticiteit | Het vermogen van synapsen om hun sterkte te wijzigen, wat cruciaal is voor leerprocessen en geheugenvorming. Dit kan leiden tot aanpassingen in neuronale netwerken. | | Neuron | Een zenuwcel, de basiseenheid van het zenuwstelsel, die elektrische en chemische signalen verwerkt en doorgeeft. | | Dendriet | Uitlopers van een neuron die signalen ontvangen van andere neuronen en deze naar het cellichaam geleiden. | | Axon | Een lange uitloper van een neuron die elektrische impulsen weg van het cellichaam naar andere neuronen, spieren of klieren geleidt. | | Presynaptische terminal | Het uiteinde van een axon waar neurotransmitters worden vrijgegeven om te communiceren met een ander neuron. | | Neurotransmitter | Een chemische stof die door een neuron wordt vrijgegeven om signalen over te brengen naar andere cellen, zoals neuronen, spieren of klieren. | | Synaptische spleet | De nauwe ruimte tussen de presynaptische terminal van een neuron en het postsynaptische membraan van een ander neuron, waar neurotransmitters diffunderen. | | Postsynaptisch membraan | Het membraan van een neuron dat de synaptische spleet ontvangt, waarop neurotransmitters binden aan receptoren. | | Actiepotentiaal | Een snelle, tijdelijke verandering in het elektrische potentiaal van het celmembraan van een prikkelbare cel, zoals een neuron, die wordt gebruikt voor signaaloverdracht. | | Depolarisatie | Een verandering in het celmembraanpotentiaal waarbij het potentiaal minder negatief wordt, wat kan leiden tot het ontstaan van een actiepotentiaal. | | Spanningsgevoelige kanalen | Ionkanalen in het celmembraan die hun konformatie veranderen en openen of sluiten in reactie op veranderingen in het membraanpotentiaal. | | Ca2+ kanalen | Spanningsgevoelige ionkanalen die calciumionen (Ca2+) doorlaten wanneer ze geopend zijn, wat een belangrijke rol speelt bij de neurotransmittervrijgave. | | Vesikel fusie | Het proces waarbij synaptische blaasjes (vesikels) die neurotransmitters bevatten, samensmelten met het presynaptische membraan om hun inhoud in de synaptische spleet vrij te geven. | | Exocytose | Het proces waarbij intracellulaire blaasjes (vesikels) versmelten met het celmembraan om hun inhoud buiten de cel vrij te geven, zoals de vrijlating van neurotransmitters. | | Excitatoire postsynaptische potentiaal (EPSP) | Een lokale depolarisatie van het postsynaptische membraan die de kans vergroot dat het postsynaptische neuron een actiepotentiaal genereert. | | Inhibitoire postsynaptische potentiaal (IPSP) | Een lokale hyperpolarisatie of stabilisatie van het postsynaptische membraan die de kans verkleint dat het postsynaptische neuron een actiepotentiaal genereert. | | Drempelwaarde | Het specifieke membraanpotentiaal dat bereikt moet worden om een actiepotentiaal te genereren. | | Sommatie | Het proces waarbij meerdere postsynaptische potentialen (EPSP's en/of IPSP's) worden opgeteld om het netto effect op het postsynaptische neuron te bepalen. | | Ruimtelijke sommatie | De optelling van postsynaptische potentialen die plaatsvinden op verschillende locaties op het postsynaptische neuron binnen een korte tijdsperiode. | | Tijdelijke sommatie | De optelling van postsynaptische potentialen die plaatsvinden op dezelfde synaps binnen een korte tijdsperiode, waarbij de PSP's elkaar overlappen. | | Axonheuvel | Het gebied waar de axon ontspringt uit het cellichaam van een neuron, en waar actiepotentialen meestal worden gegenereerd. | | Langetermijnpotentiatie (LTP) | Een langdurige versterking van de synaptische transmissie die wordt beschouwd als een cellulair mechanisme voor leren en geheugen. | | Langetermijndepressie (LTD) | Een langdurige verzwakking van de synaptische transmissie, ook gerelateerd aan leer- en geheugenprocessen. | | Glutamaat | Een belangrijke excitatoire neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. | | AMPA-receptor | Een type ionotrope glutamaatreceptor dat betrokken is bij snelle excitatoire synaptische transmissie. | | NMDA-receptor | Een type ionotrope glutamaatreceptor dat een rol speelt bij synaptische plasticiteit, leren en geheugen; het vereist zowel glutamaatbinding als depolarisatie voor activatie. | | Concentratie-afhankelijke kanalen | Ionkanalen die openen of sluiten in reactie op veranderingen in de intracellulaire of extracellulaire concentratie van specifieke ionen, zoals Ca2+. | | G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCRs) | Transmembraanreceptoren die intracellulaire signaalcascades activeren via G-proteïnen; ze zijn betrokken bij de modulatie van neuronale activiteit. | | Second messengers | Intracellulaire moleculen, zoals cAMP, die signalen doorgeven van receptoren aan het celinterieur, wat leidt tot verdere cellulaire responsen. | | M-stroom | Een specifieke uitwaartse kaliumstroom die wordt gemoduleerd door KCNQ-kanalen en belangrijk is voor het reguleren van de prikkelbaarheid van neuronen. | | Divergent netwerk | Een type neuraal netwerk dat de algehele toestand van het centrale zenuwstelsel reguleert, vaak gebruikmakend van modulerende neurotransmitters die via metabotrope receptoren werken. | | Spatiaal gefocust netwerk | Een neuraal netwerk dat specifiek is voor sensorische, motorische of cognitieve taken die snelle en nauwkeurig georganiseerde neuronale connecties vereisen. | | Noradrenaline | Een neurotransmitter en hormoon die betrokken is bij de regulatie van aandacht, arousal en de slaap-waakcyclus. | | Serotonine | Een neurotransmitter die een rol speelt bij stemming, slaap, eetlust en andere gedragspatronen. | | Dopamine | Een neurotransmitter betrokken bij beloning, motivatie, motorische controle en cognitie. | | Acetylcholine | Een neurotransmitter die betrokken is bij spiercontractie, leren en geheugen. | | Fosforylatie | Het toevoegen van een fosfaatgroep aan een molecuul, een veelvoorkomende post-translationele modificatie die de activiteit van eiwitten, zoals ionkanalen, kan reguleren. | | Kinase | Een enzym dat de fosforylatie van een substraat kataliseert. | | Fosfatase | Een enzym dat de defosforylatie van een substraat kataliseert. | | PIP2 (fosfatidylinositol 4,5-bisfosfaat) | Een fosfolipide in het celmembraan dat betrokken is bij signaaltransductie en de regulatie van verschillende ionkanalen, waaronder de M-stroom. | | Anticonvulsieve middelen | Medicijnen die worden gebruikt om epileptische aanvallen te voorkomen of te behandelen door de neuronale prikkelbaarheid te verminderen. |