Deel 1 Neurotransmitters_tekst_DEF.pdf

# Inleiding tot neurowetenschappen en hersenstructuur Dit deel introduceert de neurowetenschappen, de vader van de moderne neurowetenschappen, Santiago Ramón y Cajal, en bespreekt de architectuur van grijze stof en de neuronale en gliale celverhoudingen in het menselijk brein. ### 1.1 De oorsprong van de moderne neurowetenschappen Santiago Ramón y Cajal, een Spaanse neurowetenschapper, wordt beschouwd als de 'vader van de moderne neurowetenschappen'. Hij deelde de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde in 1906 met Camillo Golgi voor hun baanbrekende onderzoek naar de structuur van het zenuwstelsel. Zijn werk omvatte de gedetailleerde beschrijving van neuronen en hun verbindingen, inclusief de identificatie van dendritische stekels als belangrijke contactpunten, die hij illustreerde met precieze tekeningen die tot op heden worden gebruikt [2](#page=2). ### 1.2 De microscopische architectuur van de hersenen * De grijze stof bevindt zich aan de buitenlaag van de hersenen en is microscopisch opgebouwd [2](#page=2). * De hersenschors, een deel van de grijze stof, bestaat uit ongeveer zes lagen [2](#page=2). * Er is nog veel onbekend over de precieze werking van de hersenen [2](#page=2). * De ontwikkeling van speciale kleuringstechnieken was cruciaal voor het onderzoek naar de hersenstructuur [2](#page=2). ### 1.3 Het aantal cellen in de hersenen en de complexiteit Er is een opmerkelijke discrepantie tussen het hersenvolume of het aantal neuronen en de cognitieve capaciteiten die een organisme vertoont. Hoewel er binnen de primaten een lineaire schaalvergroting van het brein te zien is naarmate het aantal neuronen toeneemt, bepaalt het totale aantal cellen niet noodzakelijk het intelligentieniveau [3](#page=3). * Het menselijk brein bevat naar schatting 86 miljard neuronen [3](#page=3). * Oudere aannames over een verhouding van 10:1 tussen gliacellen en neuronen zijn achterhaald; recent onderzoek wijst op een verhouding van ongeveer 1:1 [3](#page=3). * Het totale aantal neuronen en gliacellen in de hersenen benadert het geschatte aantal sterren in de Melkweg, dat rond de 200 miljard ligt [3](#page=3). De complexiteit van de hersenen op cellulair niveau is enorm: * Miljarden neuronen en gliacellen vormen triljoenen synapsen [4](#page=4). * Er zijn meer dan 100 bekende neurotransmitters en neuropeptiden, die ook als co-transmitters kunnen worden vrijgesteld [4](#page=4). * Deze stoffen interageren met receptoren die eveneens een hoge complexiteit vertonen, met diverse subeenheden [4](#page=4). ### 1.4 Functionele lokalisatie in de hersenschors Brodmann areas, geïdentificeerd door de Duitse anatoom Korbinian Brodmann aan het begin van de 20e eeuw, zijn specifieke gebieden in de hersenschors die gebaseerd zijn op de microscopische cytoarchitectuur. Dit systeem verdeelt de menselijke cortex in ongeveer 52 genummerde gebieden en dient als een standaard anatomisch raamwerk voor het lokaliseren en bespreken van functionele zones [4](#page=4). > **Tip:** Het is belangrijk te onthouden dat hoewel Brodmann areas een nuttig anatomisch kader bieden, de functionaliteit van de hersenen eerder berust op netwerken dan op geïsoleerde gebieden [4](#page=4). > **Tip:** Grote aantallen cellen en verbindingen in de hersenen dragen bij aan cognitieve functies, maar de specifieke organisatie en interacties zijn cruciaal [3](#page=3) [4](#page=4). > **Example:** Een complex samenspel van neurotransmitters kan fungeren als een boodschapper tussen neuronen, waarbij sommige synapsen bijvoorbeeld twee boodschapperstoffen tegelijkertijd vrijgeven. Belangrijke gliacellen spelen ook een rol in de werking van synapsen [4](#page=4). --- # Neurotransmitters: classificatie, criteria en mechanismen Dit onderwerp behandelt de algemene principes van neurotransmissie, inclusief de criteria voor neurotransmitterstoffen, de verschillende klassen van neurotransmitters (small molecule, large molecule, gas), en de mechanismen van receptorinteractie en signaaltransductie [6](#page=6). ### 2.1 Algemene principes van neurotransmissie Neuron-naar-neuron of neuron-naar-effectororgaan communicatie in het zenuwstelsel van zoogdieren wordt gedomineerd door de vrijlating van een chemische neurotransmitter die excitatie of remming van de postsynaptische target induceert. Neuromodulatoren zijn chemische stoffen die door neuronen worden vrijgesteld, maar op zichzelf weinig of geen directe effecten hebben; ze kunnen echter de effecten van neurotransmitters wijzigen [7](#page=7). De algemene stappen van neurotransmissie omvatten: 1. Opname van een precursor van een neurotransmitter in een zenuwuiteinde [7](#page=7). 2. Biosynthese van de neurotransmitter [7](#page=7). 3. Opslag van de neurotransmitter binnen synaptische vesikels [7](#page=7). 4. Vrijlating in de synaptische spleet als reactie op depolarisatie van het presynaptische zenuwuiteinde [7](#page=7). 5. Binding van de neurotransmitter aan receptoren op de postsynaptische membraan [7](#page=7). 6. Beëindiging van de actie door diffusie weg van de synaps, heropname in het zenuwuiteinde of enzymatische afbraak [7](#page=7). #### 2.1.1 Klassen van neurotransmitters Er zijn drie hoofdklassen van chemische stoffen die dienen als neurotransmitters en neuromodulatoren [7](#page=7): * **Small molecule transmitters**: Deze omvatten aminozuren (bv. glutamaat, γ-aminoboterzuur (GABA), glycine), acetylcholine en monoamines (bv. noradrenaline, adrenaline, dopamine, serotonine) [7](#page=7). * **Large molecule transmitters**: Deze omvatten neuropeptiden (bv. substance P, enkefaline). Neuropeptiden co-lokaliseren vaak met small molecule transmitters [7](#page=7). * **Gas transmitters**: Voorbeelden hiervan zijn stikstofmonoxide (NO) en koolstofmonoxide (CO) [7](#page=7). #### 2.1.2 Gemeenschappelijke thema's in receptorinteractie Vijf gemeenschappelijke thema's met betrekking tot de werking van liganden op receptoren zijn waargenomen [7](#page=7): 1. **Multipele receptor subtypen**: Elke chemische mediator kan op veel subtypen van receptoren inwerken, wat de mogelijke effecten van een ligand vermenigvuldigt en selectiever maakt. Noradrenaline in de hersenen werkt bijvoorbeeld in op α1, α2, β1 en β2 adrenerge receptoren [7](#page=7). 2. **Presynaptische en postsynaptische receptoren**: Receptoren bevinden zich vaak zowel presynaptisch als postsynaptisch [8](#page=8). * **Autoreceptoren** zijn presynaptische receptoren die de verdere vrijlating van de neurotransmitter voorkomen en feedback controle uitoefenen. Noradrenaline werkt bijvoorbeeld in op presynaptische α2 receptoren om de verdere vrijlating te remmen [8](#page=8). * **Heteroreceptoren** zijn presynaptische receptoren waarvan het ligand een andere chemische stof is dan de neurotransmitter die door het zenuwuiteinde wordt afgegeven. Soms faciliteren presynaptische receptoren de afgifte van neurotransmitters [8](#page=8). 3. **Receptorfamilies**: Receptoren worden gegroepeerd in twee grote families: * **Ligand-gated channels (ionotrope receptoren)**: Een membraankanaal opent wanneer een ligand aan de receptor bindt, wat meestal een korte toename van de iongeleiding veroorzaakt (milliseconden). Deze zijn belangrijk voor snelle synaptische transmissie [8](#page=8). * **Metabotrope receptoren (G-protein-coupled receptors - GPCRs)**: Dit zijn 7-transmembranaire GPCR's. De binding van een neurotransmitter initieert de productie van een second messenger die spanningsafhankelijke kanalen moduleert [8](#page=8). 4. **Receptorconcentratie**: Receptoren zijn geconcentreerd in clusters op het postsynaptische membraan dicht bij de uiteinden van neuronen die specifieke neurotransmitters afscheiden [8](#page=8). 5. **Desensitisatie**: Na langdurige blootstelling aan hun liganden reageren de meeste receptoren niet meer; ze ondergaan desensitisatie [8](#page=8). ### 2.2 Ontdekking van de neurotransmitter Het concept van neurotransmitters, signaalstoffen van zenuwcel naar zenuwcel, werd voor het eerst beschreven door Otto Loewi in 1921. Hij beschreef een "Vagusstoff" die vrijkomt bij stimulatie van de nervus Vagus en een verlaging van de hartslag veroorzaakt. Dit bleek later acetylcholine te zijn, voor het eerst geïdentificeerd door Sir Henry Dale in 1914. Loewi en Dale deelden de Nobelprijs voor Fysiologie/Geneeskunde in 1936 voor hun baanbrekende experimenten [9](#page=9). ### 2.3 Criteria voor neurotransmitter substanties In 1966 werden criteria gepubliceerd waaraan een chemische substantie moet voldoen om als neurotransmitter te worden beschouwd (de criteria van Werman) [10](#page=10): 1. **Neuronale oorsprong**: De substantie moet gesynthetiseerd worden in het presynaptische neuron of zijn axon uiteinde, waarvoor de noodzakelijke enzymen aanwezig moeten zijn [10](#page=10). 2. **Accumulatie presynaptisch en exocytose**: De substantie moet in voldoende hoeveelheden worden vrijgelaten door middel van exocytose [10](#page=10). 3. **Nabootsten van effecten bij exogene toediening**: Het exogeen toedienen van de substantie moet de effecten van de endogene neurotransmitter nabootsen. Neurofarmacologisch gezien kunnen agonisten, die sterk lijken op het origineel, een specifieker effect hebben dan de neurotransmitter zelf [10](#page=10). > **Tip:** Dit criterium geldt voornamelijk voor klassieke neurotransmitters [10](#page=10). > **Voorbeeld:** Bij schizofrenie kan een dopamine receptor blocker het signaal stoppen [10](#page=10). 4. **Blokkering van postsynaptische receptoren onderdrukt effecten**: Het blokkeren van postsynaptische receptoren moet de effecten van de substantie onderdrukken. Antagonisten blokkeren het effect van de substantie [11](#page=11). > **Voorbeeld:** Het gebruik van een SSRI bij de behandeling van depressie of de remming van de afbraak van acetylcholine bij de ziekte van Alzheimer zijn voorbeelden van farmacologische targets gerelateerd aan deze criteria [11](#page=11). 5. **Specifieke mechanismen voor clearance**: Nadat de neurotransmitter zijn werk heeft gedaan, moet het signaal onmiddellijk worden uitgezet om te voorkomen dat de hersenen te traag worden. Dit kan via afbraakprocessen of heropname processen (neuronaal of gliaal) [11](#page=11). De huidige stand van zaken is complexer en de criteria van Werman worden niet altijd voldaan. Voorbeelden van niet-klassieke neurotransmitters die niet volledig aan deze criteria voldoen zijn [11](#page=11): * **ATP**: Heeft een non-vesiculair release mechanisme [11](#page=11). * **Cannabinoïden**: Worden postsynaptisch gesynthetiseerd en worden beschouwd als retrograde neurotransmitters [11](#page=11). * **NO**: Bindt niet op een receptor [11](#page=11). ### 2.4 Syntheseoverzicht klassieke neurotransmitters De 'klassieke' neurotransmitters voldoen aan de criteria van Werman. Er zijn negen klassieke neurotransmitters: acetylcholine, adrenaline, noradrenaline, dopamine, glycine, serotonine, histamine, glutamaat en GABA [12](#page=12). Er zijn verschillende chemische klassen binnen de klassieke neurotransmitters [13](#page=13): * **Acetylcholine**: Bekend van de neuromusculaire junctie. De synthese is cruciaal en het enzym acetyltransferase speelt hierin een belangrijke rol [13](#page=13). * **Biogene amines**: * Synthese start van een aminozuur [13](#page=13). * Door decarboxylatie wordt het aminozuur omgezet naar een amine [13](#page=13). * Dopamine, noradrenaline en adrenaline zijn afgeleid van het aminozuur tyrosine en worden samen de catecholamines genoemd [13](#page=13). * Serotonine is afgeleid van tryptofaan [13](#page=13). * Histamine is afgeleid van histidine [13](#page=13). * Deze neurotransmitters zijn allemaal monoamines [13](#page=13). * **Aminozuren**: * **Glutamaat** is de belangrijkste excitatoire neurotransmitter en speelt ook een rol in het cellulaire metabolisme [13](#page=13). * **Glycine** is de kleinste neurotransmitter [13](#page=13). * **GABA** wordt gevormd door de decarboxylatie van glutamaat. Het blijft echter een aminozuur omdat glutamaat twee carboxylgroepen heeft [13](#page=13). --- # Specifieke neurotransmittersystemen en hun functies Dit deel van de cursus duikt dieper in de werking van individuele neurotransmittersystemen, hun synthese, receptoren, functies en hun betrokkenheid bij neuropsychiatrische aandoeningen [100](#page=100) [14](#page=14) [15](#page=15) [16](#page=16) [18](#page=18) [19](#page=19) [20](#page=20) [21](#page=21) [22](#page=22) [23](#page=23) [24](#page=24) [25](#page=25) [26](#page=26) [27](#page=27) [28](#page=28) [29](#page=29) [30](#page=30) [31](#page=31) [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34) [35](#page=35) [36](#page=36) [37](#page=37) [38](#page=38) [39](#page=39) [40](#page=40) [41](#page=41) [42](#page=42) [43](#page=43) [44](#page=44) [45](#page=45) [46](#page=46) [47](#page=47) [48](#page=48) [49](#page=49) [50](#page=50) [51](#page=51) [52](#page=52) [53](#page=53) [54](#page=54) [55](#page=55) [56](#page=56) [57](#page=57) [59](#page=59) [60](#page=60) [61](#page=61) [62](#page=62) [63](#page=63) [64](#page=64) [65](#page=65) [66](#page=66) [67](#page=67) [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71) [72](#page=72) [75](#page=75) [76](#page=76) [77](#page=77) [78](#page=78) [79](#page=79) [80](#page=80) [81](#page=81) [82](#page=82) [83](#page=83) [84](#page=84) [85](#page=85) [86](#page=86) [87](#page=87) [88](#page=88) [89](#page=89) [90](#page=90) [91](#page=91) [92](#page=92) [93](#page=93) [94](#page=94) [95](#page=95) [96](#page=96) [97](#page=97) [98](#page=98) [99](#page=99). ### 3.1 Acetylcholine (ACh) Acetylcholine (ACh) was de eerste ontdekte neurotransmitter en speelt cruciale rollen in zowel het centrale als perifere zenuwstelsel. Perifeer is het de neurotransmitter bij de neuromusculaire junctie en het autonome zenuwstelsel. Centraal wordt het aangetroffen in small clear synaptic vesicles in de uiteinden van cholinerge neuronen [14](#page=14). #### 3.1.1 Synthese, opslag en vrijstelling ACh wordt in het zenuwuiteinde gesynthetiseerd uit choline en acetyl-CoA door het enzym choline acetyltransferase (ChAT). Choline wordt via een cholinetransporter (CHT) opgenomen in het zenuwuiteinde. Daarna wordt ACh vanuit het cytoplasma naar vesicles getransporteerd door een vesicle-associated transporter (VAT). Een zenuwimpuls triggert de instroom van Ca2+ in het zenuwuiteinde via spanningsgevoelige Ca2+-kanalen, wat leidt tot de fusie van vesicles met het membraan en de vrijstelling van ACh en eventuele cotransmitters (zoals ATP) in de synaptische spleet [14](#page=14) [15](#page=15). #### 3.1.2 Receptoren ACh-receptoren op het postsynaptische neuron worden ingedeeld in twee hoofdtypen: * **Muscarine G-proteïne-gekoppelde receptoren (GPCRs):** Monomeer, bestaande uit 7 transmembranaire domeinen. Er zijn vijf subtypes (M1-M5) in het centrale zenuwstelsel, waarvan M1 het best bekend is. Ze zijn gelinkt aan metabole cascades en zorgen voor 'slow' transmissie [24](#page=24) [25](#page=25) [43](#page=43). * **Nicotine-ionotrope receptoren:** Deze vormen ionkanalen [15](#page=15). * **Neuromusculaire nicotinerge receptor (Nm):** Een heteropentameer bestaande uit twee alfa, één bèta, één gamma en één delta subunit. Bindt twee ACh-moleculen, opent een ionenkanaal voor Na+ en K+, leidend tot een EPSP en depolarisatie. Tubocurarine is een antagonist [23](#page=23) [25](#page=25). * **Neuronale nicotinerge receptor (Nn):** Een pentameer met diverse subunit-samenstellingen (homo- of heteromeer) en mogelijk meer dan twee bindingsplaatsen voor ACh. Nicotine werkt op Nn-receptoren en induceert dopaminevrijstelling [24](#page=24) [25](#page=25). ACh kan dus zowel als 'fast' (via nicotine receptoren) als 'slow' (via muscarine receptoren) neurotransmitter fungeren [24](#page=24). #### 3.1.3 Metabolisme In de synaptische spleet wordt ACh snel afgebroken tot choline en acetaat door acetylcholinesterase om repolarisatie mogelijk te maken [15](#page=15). #### 3.1.4 Functies en systemen Er zijn twee belangrijke cholinerge systemen in de hersenen: 1. **Nucleus basalis van Meynert:** Gelegen in de basale voorhersenen en het rostrale deel van het reticulair activatiesysteem (RAS). Projecteert diffuus naar de neocortex, hippocampus en amygdala, en direct naar de thalamus. Degeneratie van deze nucleus is vroegtijdig bij Alzheimer [16](#page=16). 2. **Tegmentale nuclei (pedunculopontiene en laterodorsale tegmentale nuclei):** Minder dominant, projecteren onder andere naar de thalamus, waar ACh een rol speelt in sensorische transmissie [16](#page=16). **Functies van het cholinerge systeem:** * **Regulatie slaap-waak:** Met name de nucleus basalis van Meynert is betrokken bij arousal en aandacht. ACh speelt een rol in het openen van de 'thalamuspoort' voor sensorische informatie [15](#page=15) [18](#page=18) [22](#page=22). * **Sensorische perceptie:** Verhoging van de signaal-ruisverhouding in de cortex. Acetylcholine van het RAS inhibeert de thalamische reticulaire nucleus, waardoor sensorische informatie de thalamus kan passeren en de cortex bereiken [18](#page=18) [22](#page=22). * **Geheugen en leren:** Betrokken bij het vastleggen van informatie [15](#page=15) [18](#page=18). * **Cognitie:** Stimuleert mentale processen voor informatieverwerking [18](#page=18). * **REM slaap:** Geassocieerd met corticale activiteit en dromen [18](#page=18). #### 3.1.5 Neuropsychiatrische aandoeningen * **Ziekte van Alzheimer:** Degeneratie van cholinerge neuronen in de nucleus basalis van Meynert. Cholinesterase-inhibitoren worden gebruikt om de cholinerge functie te verhogen, met bescheiden effecten [16](#page=16) [26](#page=26). ### 3.2 Noradrenaline (NA) Noradrenaline (NA), een catecholamine, is een belangrijke neurotransmitter in de hersenen, naast zijn rol als hormoon en neurotransmitter in het autonome zenuwstelsel [27](#page=27). #### 3.2.1 Synthese NA wordt gesynthetiseerd uit het aminozuur tyrosine. Tyrosine wordt gehydroxyleerd tot DOPA, dat vervolgens wordt gedecarboxyleerd tot dopamine. In dense core vesicles wordt dopamine omgezet tot noradrenaline door dopamine beta-hydroxylase. Verdere methylering van NA leidt tot adrenaline [27](#page=27) [28](#page=28). #### 3.2.2 Systemen en projecties De twee belangrijkste noradrenerge systemen zijn: * **Locus caeruleus:** Een gepigmenteerde kern in de pons, deel van de formatio reticularis. Projecteert wijdverspreid naar het limbisch systeem (gyrus cinguli, hippocampus, amygdala, hypothalamus), de neocortex en het ruggenmerg. De kleur komt door neuromelanine [28](#page=28) [29](#page=29). * **Lateraal tegmentaal noradrenerg systeem:** Met onder andere de dorsale motor nucleus van de nervus vagus en de nucleus tractus solitarius [29](#page=29). #### 3.2.3 Functies NA heeft een modulerende rol in neurotransmissie [29](#page=29). * **Arousal en aandacht:** Mobiliseert de hersenen voor actie, vergelijkbaar met hoe het sympathische systeem het lichaam mobiliseert. Verhoogt exciteerbaarheid van corticale neuronen, wat leidt tot betere verwerking van sensorische input, met name bij onverwachte stimuli [30](#page=30) [36](#page=36). * **Geheugen:** Input van NA in de hippocampus verbetert het geheugen [31](#page=31). * **Stemming:** Een tekort aan NA werd vroeger geassocieerd met depressie, nu wordt serotonine als belangrijker beschouwd, met dopamine ook betrokken [31](#page=31). * **Pijndemping:** Modulatie van pijn [30](#page=30) [31](#page=31). * **REM slaap:** NA is vrijwel afwezig tijdens REM slaap [31](#page=31). #### 3.2.4 Receptoren en mechanisme NA receptoren zijn G-proteïne-gekoppeld. Er zijn verschillende subtypes, waaronder alfa-2 receptoren die presynaptisch werken als autoreceptor en de NA-vrijstelling remmen. Beta-blockers, vaak perifeer gebruikt, kunnen centrale bijwerkingen hebben door hun lipofiliteit [33](#page=33). Presynaptische heropname van NA is essentieel [32](#page=32). #### 3.2.5 Neuropsychiatrische aandoeningen * **Depressie:** Vroeger gedacht aan een tekort, nu complexere rol met serotonine en dopamine [31](#page=31) [67](#page=67). * **Stimulansgebruik:** Amfetamines verhogen de exciterende neurotransmissie, met een uitgesproken effect op NA en dopamine [34](#page=34). ### 3.3 Dopamine (DA) Dopamine is een cruciale neurotransmitter met vier belangrijke routes in de hersenen [38](#page=38). #### 3.3.1 Dopamineroutes 1. **Nigrostriatale baan:** Van substantia nigra naar striatum [38](#page=38) [52](#page=52) [53](#page=53). 2. **Mesocorticale baan:** Van VTA naar de cortex [38](#page=38). 3. **Mesolimbische baan (VTA-NA baan):** Van de ventrale tegmentale area (VTA) naar de nucleus accumbens (NA). Betrokken bij beloningssystemen en verslavingsgedrag [38](#page=38) [44](#page=44). 4. **Tubero-infundibulaire baan:** Betrokken bij hormonale functies [38](#page=38). #### 3.3.2 Receptoren Er zijn twee families van dopamine receptoren, beide GPCRs: * **D1-like familie:** D1 en D5 receptoren [39](#page=39). * **D2-like familie:** D2, D3 en D4 receptoren. D2-receptoren zijn de belangrijkste targets voor neuroleptica. D3-receptoren zijn aanwezig in de nucleus accumbens en spelen een rol in drugverslaving [39](#page=39). #### 3.3.3 Functies Dopamine werkt via metabotrope effecten op korte en lange termijn [41](#page=41). * **Beloningssysteem:** Cruciaal voor motivatie, beloning en verslavingsgedrag [44](#page=44) [45](#page=45). * **Executieve functies:** Essentieel voor planning, besluitvorming, foutcorrectie en controle van gewoontegedrag in de prefrontale cortex (PFC) [49](#page=49). * **Motoriek:** De nigrostriatale baan is essentieel voor vloeiende bewegingen [52](#page=52). * **Stemming en cognitie:** Betrokken bij motivatie en verwerkingssnelheid [40](#page=40). #### 3.3.4 Neuropsychiatrische aandoeningen * **Schizofrenie:** Overmatige dopamineactiviteit in de mesolimbische route (positieve symptomen) en verlaagde niveaus in de mesocorticale route (negatieve symptomen). Antipsychotica blokkeren voornamelijk D2-receptoren [40](#page=40) [42](#page=42). * **Ziekte van Parkinson:** Degeneratie van dopaminerge neuronen in de substantia nigra leidt tot stoornissen in de nigrostriatale baan, met symptomen als tremor, bradykinesie, rigiditeit en posturale instabiliteit. Behandeling omvat L-DOPA, dopamine-agonisten en MAO-B remmers [38](#page=38) [53](#page=53) [56](#page=56) [57](#page=57). * **Verslavingsgedrag:** Activering van de VTA-NA baan door drugs zoals cocaïne en nicotine [46](#page=46). * **ADHD:** Hypoactiviteit van dopaminerge neurotransmissie, behandeld met dopamine/noradrenaline reuptuptake-inhibitoren zoals methylfenidaat [51](#page=51) [52](#page=52). * **Impulscontrole stoornissen:** Verhoogd novelty seeking gedrag en impulsiviteit, soms geassocieerd met dopaminerge medicatie [51](#page=51) [52](#page=52). #### 3.3.5 Overige mechanismen * **DAT scan:** Gebruikt voor de diagnose van Parkinson door binding aan de dopaminetransporter (DAT) op presynaptische neuronuiteinden [55](#page=55). * **Neuromelanine:** Een pigment dat helpt bij de afbraak en opslag van dopamine en noradrenaline [54](#page=54). * **Enzymen:** Monoamine oxidase A en B (MAO-A, MAO-B) breken dopamine af [53](#page=53). ### 3.4 Serotonine (5-HT) Serotonine is een modulatorische neurotransmitter met brede projecties en belangrijke rollen in gemoedstoestand, slaap en eetlust [59](#page=59) [60](#page=60). #### 3.4.1 Synthese en opslag Serotonine wordt gesynthetiseerd uit het essentiële aminozuur L-tryptofaan via hydroxylering tot 5-hydroxytryptofaan (5-HTP) en vervolgens decarboxylering tot 5-hydroxytryptamine (5-HT). Het wordt opgeslagen in vesicles via de vesiculaire monoamine transporter (VMAT) [60](#page=60) [61](#page=61) [65](#page=65). #### 3.4.2 Systemen en projecties De belangrijkste serotonerge systemen zijn de raphe nuclei in de pons. De rostrale raphe nuclei projecteren breed naar de neocortex, het limbisch systeem en andere hersengebieden. "Virtually every cell in the brain is close to a serotonergic fiber." [59](#page=59). #### 3.4.3 Functies * **Gemoedsregulatie:** Link met depressie en angst [60](#page=60) [62](#page=62). * **Slaapregulatie:** Inhibeert REM slaap [60](#page=60) [76](#page=76). * **Eetlust:** [60](#page=60). * **Sex drive:** [60](#page=60). * **Pijnsystemen:** [60](#page=60). * **Geheugen en leren:** [60](#page=60) [62](#page=62). #### 3.4.4 Receptoren en mechanismen Er zijn zeven klassen van 5-HT receptoren, waarvan de meeste GPCRs zijn (behalve 5-HT3) [62](#page=62). * **5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT1F:** 5-HT1A agonisten werken anxiolytisch. 1B, 1D, 1F agonisten worden gebruikt bij migraine (werken buiten de hersenen) [62](#page=62) [69](#page=69). * **5-HT2A & 5-HT2C:** Overactivatie is betrokken bij hallucinaties en psychose. Hallucinogenen zoals LSD en psilocybine werken hierop. MDMA heeft ook effecten op 5-HT2A/2C. 5-HT2C is betrokken bij voedselinname [62](#page=62) [63](#page=63). * **5-HT3:** Gekoppeld aan braken (area postrema). Ondansetron is een antagonist [62](#page=62). * **5-HT6, 5-HT7:** Betrokken bij regulatie van gemoed/stemming, geheugen en leerprocessen [62](#page=62). Serotonine wordt uit de synaptische spleet verwijderd door de presynaptische serotonine transporter (SERT). SSRI's (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors) blokkeren SERT, waardoor de synaptische concentratie van serotonine stijgt [61](#page=61) [64](#page=64). #### 3.4.5 Neuropsychiatrische aandoeningen * **Depressie en angst:** Sterk gerelateerd aan serotonerge systeem. De effecten van SSRI's zijn traag, wat wijst op langetermijnmodulatie [60](#page=60) [62](#page=62) [67](#page=67). * **Migraine:** Triptanen zijn agonisten op 5-HT 1B/1D/1F receptoren [69](#page=69). * **Hallucinaties en psychose:** Overactivatie van 5-HT2A/2C receptoren [62](#page=62). ### 3.5 Glutamaat Glutamaat is de belangrijkste excitatoire neurotransmitter van het centrale zenuwstelsel [77](#page=77). #### 3.5.1 Synthese, opslag en verwijdering Glutamaat wordt gesynthetiseerd uit glutamine, dat door astrocyten wordt opgenomen en vervolgens aan neuronen wordt afgegeven. In presynaptische terminals wordt glutamine omgezet in glutamaat door glutaminase en opgeslagen in vesicles via VGLUT. Glutamaat wordt uit de synaptische spleet verwijderd door neuronale en astrocytaire excitatory amino acid transporters (EAAT's). Astrocyten spelen een cruciale rol bij het verwijderen en omzetten van glutamaat naar glutamine [77](#page=77) [78](#page=78) [94](#page=94). #### 3.5.2 Receptoren Glutamaat werkt in op ionotrope en metabotrope receptoren [81](#page=81). * **Ionotrope receptoren:** * **AMPA-receptoren:** Ligand-gated ionkanalen, voornamelijk voor Na+ influx en K+ efflux. Verantwoordelijk voor snelle excitatoire signalen [81](#page=81). * **Kaïnaat-receptoren:** Vergelijkbaar met AMPA-receptoren, maar minder over bekend [81](#page=81). * **NMDA-receptoren:** Vereisen glutamaat, glycine en depolarisatie voor activatie. Laten Ca2+ influx toe, naast Na+ en K+ ionen. Belangrijk voor plasticiteit en geheugen. Memantine is een antagonist die neuroprotectief werkt. Ketamine en amantadine zijn ook NMDA-antagonisten. Ethanol remt NMDA-receptoren acuut [84](#page=84) [85](#page=85) [86](#page=86). * **Metabotrope receptoren:** G-proteïne-gekoppeld, zorgen voor trage, modulerende responsen [81](#page=81). #### 3.5.3 Functies * **Excitatoire neurotransmissie:** De belangrijkste excitatoire neurotransmitter in het CZS [77](#page=77). * **Leren en geheugen:** NMDA-receptoren spelen een sleutelrol [84](#page=84) [86](#page=86). * **Neurometabole koppeling:** Activiteit van glutamaterge synapsen is direct gekoppeld aan energievoorziening [96](#page=96). * **Neurovasculaire koppeling:** Verhoogde neuronale activiteit leidt tot vasodilatatie en verhoogde bloedtoevoer [97](#page=97). #### 3.5.4 Neuropsychiatrische aandoeningen en pathologie * **Excitotoxiciteit:** Overmatige glutamaatactiviteit, leidend tot celdood. Speelt een rol bij beroertes (ischemisch CVA), traumatisch hersenletsel, neurodegeneratieve aandoeningen (Alzheimer, Parkinson), epilepsie, neuropathische pijn en psychiatrische stoornissen [82](#page=82) [87](#page=87) [90](#page=90) [91](#page=91) [92](#page=92). * **Beroerte (CVA):** In de penumbrazone treedt excitotoxiciteit op door overmatige Ca2+ influx via NMDA-receptoren [87](#page=87) [90](#page=90). * **Epilepsie:** Verstoorde balans tussen glutamaat en GABA . ### 3.6 GABA (Gamma-Aminobutyric Acid) GABA is de belangrijkste inhibitorische neurotransmitter in de hersenen [98](#page=98). #### 3.6.1 Synthese en verwijdering GABA wordt gesynthetiseerd uit glutamaat door glutamaatdecarboxylase (GAD) in het cytoplasma van presynaptische neuronen. Na vrijstelling wordt GABA presynaptisch heropgenomen of opgenomen door astrocyten, waar het via GABA transaminase wordt omgezet naar glutamaat, wat de glutamaat-glutamine cyclus ingaat [100](#page=100) [99](#page=99). #### 3.6.2 Receptoren * **GABA-A receptor:** Een ionotroop chloorkanaal. Binding van GABA veroorzaakt influx van Cl-, leidend tot een snelle IPSP en hyperpolarisatie. Dit is de primaire target voor farmacologische modulatie. Diverse modulatorische sites (benzodiazepine, barbituraat, steroïde) beïnvloeden het kanaal . * **GABA-B receptor:** Een metabotroop GPCR. Activeert second messenger cascades die indirect ionkanalen beïnvloeden, leidend tot tragere IPSPs. Baclofen is een agonist . #### 3.6.3 Functies * **Inhibitoire neurotransmissie:** Remt neuronale activiteit, zowel presynaptisch als postsynaptisch [98](#page=98). * **Motoriek:** Speelt een rol in het ruggenmerg [98](#page=98). * **Slaap en sedatie:** Benzodiazepines en barbituraten potentiëren GABA-A activiteit . #### 3.6.4 Neuropsychiatrische aandoeningen * **Epilepsie:** Verstoring van de glutamaat/GABA balans. Benzodiazepines en barbituraten hebben een anti-epileptisch effect . * **Angststoornissen:** Benzodiazepines hebben angstwerende effecten . ### 3.7 Glycine Glycine is een inhibitorische neurotransmitter, voornamelijk gebruikt door interneuronen in het ruggenmerg . #### 3.7.1 Receptor en functie De glycine receptor is een heteropentameer ionkanaal dat permeabel is voor chloorionen, wat leidt tot IPSPs. Strychnine is een antagonist . #### 3.7.2 Rol in het ruggenmerg Glycinerge neuronen (zoals Renshaw cellen) oefenen laterale en terugkoppeling inhibitie uit op motorneuronen in het ruggenmerg . ### 3.8 Neuropeptiden Neuropeptiden zijn eiwitten die als neuromodulatoren fungeren en inwerken op GPCRs. Ze worden gesynthetiseerd in het cellichaam en getransporteerd naar axon-uiteinden in large dense-core vesicles . * **Endogene opioïden:** (endorfines, dynorphines, enkefalines, endomorfines) Werken op mu, delta en kappa receptoren. Mu-receptoren zijn belangrijk voor analgetische effecten. Enkefalinerge interneuronen moduleren pijntransmissie in het ruggenmerg . * **Substance P en CGRP:** Gerelateerd aan pijnsystemen en migraine . * **Orexines (hypocretines):** Betrokken bij slaap-waakcyclus. Verlies van orexinerge neuronen veroorzaakt narcolepsie [75](#page=75). * **Galanine:** Bevordert non-REM slaap, vrijgesteld door neuronen in de ventrolaterale preopische nucleus (VLPO) . ### 3.9 ATP ATP fungeert ook als neurotransmitter (purinerge neurotransmissie) en werkt in op P2X (ionotroop) en P2Y (metabotroop) receptoren. Het wordt snel afgebroken tot adenosine, wat een dempend effect heeft op de hersenactiviteit en slaap induceert. Cafeïne blokkeert adenosine receptoren . ### 3.10 Cannabinoïden Endogene cannabinoïden zoals anandamide en THC werken via CB1-receptoren in het CZS. Ze hebben kalmerende, pijnonderdrukkende en euforiserende effecten. Cannabinoïden zijn retrograde neurotransmitters die de vrijstelling van andere neurotransmitters remmen . ### 3.11 Gasvormige neurotransmitters * **Stikstofmonoxide (NO):** Kan gevormd worden na activatie van NMDA-receptoren en bevordert de vrijstelling van glutamaat . * **Koolmonoxide (CO):** Wordt endogeen gevormd en moduleert neurotransmissie . NO en CO voldoen niet aan de criteria voor klassieke neurotransmitters omdat ze niet in vesicles worden opgeslagen en niet op receptoren binden . --- # Breinnetwerken en slaap-waakregulatie Dit onderwerp verkent de samenhang tussen grootschalige hersennetwerken en de regulatie van slaap- en waaktoestanden, met speciale aandacht voor de rol van specifieke neurotransmitters. ## 4. Breinnetwerken en slaap-waakregulatie ### 4.1 Grootschalige hersennetwerken Recent onderzoek identificeert verschillende grootschalige hersennetwerken die essentieel zijn voor diverse cognitieve functies en bewustzijnstoestanden. De belangrijkste hiervan zijn [5](#page=5): * **Default Mode Network (DMN)**: Dit netwerk is actief tijdens interne cognitieve processen, zoals zelfreflectie, gedachten die afdwalen, het herinneren van het verleden en het visualiseren van de toekomst [5](#page=5). * **Central Executive Network (CEN)**: Het CEN is betrokken bij doelgericht gedrag, het werkgeheugen en complexe besluitvorming [5](#page=5). * **Salience Network (SN)**: Dit netwerk fungeert als een moderator die de aandacht verschuift tussen interne en externe toestanden. Het focust op opvallende stimuli (saliente stimuli), die automatisch de aandacht trekken omdat ze prominent of betekenisvol zijn in de omgeving [5](#page=5). * **Dorsal Attention Network (DAN)**: Dit netwerk richt de aandacht op externe stimuli voor doelgerichte taken en negeert daarbij irrelevante afleidingen [5](#page=5). * **Sensomotor Network (SM)**: Dit netwerk is verantwoordelijk voor de aansturing van motorische functies en de verwerking van sensorische input [5](#page=5). * **Visual Network (VIS)**: Dit netwerk verwerkt visuele informatie afkomstig van de ogen en bevindt zich in de occipitale kwab [5](#page=5). * **Limbic Network**: Dit netwerk reguleert en verwerkt emoties, geheugen en motivatie [5](#page=5). ### 4.2 De rol van acetylcholine in slaap-waakregulatie Acetylcholine (ACh) is een belangrijke neurotransmitter met cruciale rollen in de regulatie van slaap-waaktoestanden, perceptie, leren en geheugen [15](#page=15) [18](#page=18). #### 4.2.1 Cholinerge synapsen Een cholinerge synaps maakt gebruik van acetylcholine. De vrijgekomen acetylcholine kan binden aan muscarine G-proteïne-gekoppelde receptoren of aan nicotine-ionotrope receptoren op het postsynaptische neuron. In de synaptische spleet wordt acetylcholine snel gemetaboliseerd door het enzym acetylcholinesterase tot choline en acetaat. Dit snelle metabolisme is noodzakelijk voor repolarisatie [15](#page=15). #### 4.2.2 Belangrijke cholinerge systemen in de hersenen Er zijn twee belangrijke cholinerge systemen in de hersenen die een rol spelen bij slaap-waakregulatie: 1. **Nucleus basalis van Meynert**: Deze kern, gelegen in de basale voorhersenen, is een belangrijk cholinerg centrum. De axonen projecteren diffuus naar neocorticale regio's en rechtstreeks naar de thalamus, waar acetylcholine een rol speelt bij sensorische transmissie. Deze nucleus degenereert vroegtijdig bij de ziekte van Alzheimer [15](#page=15) [16](#page=16). 2. **Tegmentale nuclei**: De cholinerge neuronen van deze nuclei, zoals de pedunculopontiene en laterodorsale tegmentale nuclei, projecteren onder andere naar de thalamus en de voorhersenen [16](#page=16). #### 4.2.3 Functies van het cholinerge systeem De functies van het cholinerge systeem omvatten: * **Regeling van slaap/waak**: Acetylcholine bevordert de waaktoestand en speelt een rol bij REM-slaap. Het "opent" de thalamuspoort, waardoor sensorische informatie naar de cortex kan worden gestuurd [15](#page=15) [18](#page=18) [75](#page=75). * **Sensorische perceptie**: Door cholinerge modulatie en activatie van de cortex wordt de signaal-ruisverhouding verbeterd, wat leidt tot een verhoogde sensorische perceptie [18](#page=18). * **Geheugen en leren**: Het cholinerge systeem is betrokken bij het beter vastleggen van informatie in het geheugen, wat relevant is bij aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer [18](#page=18). * **Arousal en aandacht**: Het draagt bij aan alertheid en de selectieve focus van perceptuele en cognitieve middelen op relevante sensorische input [18](#page=18). * **Cognitie**: Het stimuleert cognitie, het vermogen tot kennisverwerving en informatieverwerking [18](#page=18). * **REM slaap**: Acetylcholine stimuleert de REM slaap, waarbij corticale activiteit optreedt en droomactiviteit kan plaatsvinden [18](#page=18) [76](#page=76). ### 4.3 De rol van histamine in slaap-waakregulatie Histamine is een biogene amine die een belangrijke rol speelt in de hersenen, met name in de regulatie van slaap-waaktoestanden. #### 4.3.1 Histaminerge neuronen en projecties Histaminerge neuronen bevinden zich in de nucleus tuberomammilaris van de hypothalamus. Deze neuronen projecteren breed naar verschillende hersengebieden, waaronder de cortex, het limbisch systeem (hippocampus, amygdala) en de thalamus (intralaminaire kernen) [71](#page=71). #### 4.3.2 Histaminereceptoren en functies Er zijn vier verschillende G-proteïne-gekoppelde histamine receptor subtypes. Antagonisten van de H1-receptor, zoals gebruikt bij hooikoorts, kunnen slaperigheid veroorzaken door hun effecten in de hersenen op het slaap-waak systeem. Het H3-receptor subtype functioneert als een presynaptische autoreceptor [72](#page=72). De functies van het histaminesysteem in de hersenen omvatten: * **Arousal**: Histamine draagt bij aan alertheid [72](#page=72). * **Slaap/waak**: Een afname van histamine bevordert non-REM-slaap door deactivering van de thalamus en cortex. Histamine bevordert de waaktoestand [72](#page=72) [75](#page=75). * **Werkgeheugen en leren**: Er is een link tussen het histaminesysteem, werkgeheugen en leren [72](#page=72). * **Feeding en energiemetabolisme**: Het speelt een rol bij voedingsinname en energiemetabolisme [72](#page=72). * **Angst**: Het histaminesysteem is betrokken bij angstregulatie [72](#page=72). ### 4.4 De rol van de thalamus in slaap-waakregulatie De thalamus is een cruciaal relaisstation voor sensorische informatie en speelt een sleutelrol in de regulatie van bewustzijn en slaap-waakcycli [19](#page=19). #### 4.4.1 Thalamische kernen Thalamische kernen kunnen worden onderverdeeld in drie functionele categorieën: relay-kernen, de reticulaire kern en intralaminaire kernen [22](#page=22). #### 4.4.2 Regulatie van sensorische input Het overgrote deel van de sensorische input passeert via thalamische relay nuclei naar de sensoriële cortex. Wanneer we wakker zijn, wordt deze informatie doorgelaten. Acetylcholine van het reticulair activerend systeem (RAS) remt de thalamische reticulaire nucleus, die normaal gesproken een remmende invloed uitoefent op de thalamische relay nuclei. Hierdoor staat de thalamuspoort open en kan sensorische informatie de hersenen binnenkomen. Tijdens de slaap wordt de thalamus geblokkeerd en genereert deze zelf ritmische activiteit, met name tijdens de REM-slaap [22](#page=22) [76](#page=76). ### 4.5 Neurotransmitters en slaapstadia De waaktoestand wordt bevorderd door een cocktail van neurotransmitters, waaronder acetylcholine, noradrenaline, serotonine, histamine en dopamine [75](#page=75). * **Acetylcholine**: Opent de thalamuspoort voor sensorische informatie naar de cortex [75](#page=75). * **Noradrenaline, Serotonine, Histamine, Dopamine**: Deze houden de cortex actief [75](#page=75). * **Orexines**: Deze neuropeptiden stimuleren eveneens de waaktoestand [75](#page=75). Tijdens de slaap spelen andere mechanismen een rol: * **Adenosine**: Naarmate de dag vordert, stijgt de adenosineconcentratie (gevormd uit ATP-afbraak). Dit activeert de ventrolaterale preopthische nucleus (VLPO) in de hypothalamus [75](#page=75). * **VLPO activatie**: De geactiveerde VLPO geeft GABA (een inhibitoire neurotransmitter) en galanine (een neuropeptide) vrij, wat leidt tot inslapen en onderdrukking van arousal [75](#page=75). * **Serotonine**: Inhibeert de REM-slaap [76](#page=76). * **Noradrenaline**: Is zo goed als afwezig tijdens REM-slaap, waarin atonie optreedt [76](#page=76). ### 4.6 Dag-nacht ritmes en melatonine De dag-nacht cyclus wordt gereguleerd door de suprachiasmatische nucleus (SCN) in de hypothalamus, die input ontvangt van gespecialiseerde retinale ganglioncellen. Dit signaal wordt vertaald naar een circadiaan patroon in de melatoninevrijstelling door de pijnappelklier. Melatonine wordt gevormd uit tryptofaan via serotonine. Circadiaan ritmes beïnvloeden fysiologische processen zoals slaap, hormoonsecretie en metabolisme [71](#page=71). ### 4.7 Slaapstadia en polysomnografie Slaap wordt gekenmerkt door afwisselende slaapstadia van ongeveer 90 minuten, bestaande uit REM en non-REM slaap (N1, N2, N3). Een hypnogram, een grafiek uit polysomnografie, visualiseert deze slaapfasen en hun verschuivingen gedurende de nacht. Tijdens de REM-slaap vertoont het EEG veel gelijkenissen met de waaktoestand, worden er snelle oogbewegingen (Rapid Eye Movements) waargenomen (EOG), en is er sprake van atonie (EMG stilte) [74](#page=74). > **Tip:** Het verband tussen de degeneratie van de nucleus basalis van Meynert en de ziekte van Alzheimer benadrukt het belang van acetylcholine voor geheugenfuncties [16](#page=16). > **Tip:** De effecten van antihistaminica op slaperigheid illustreren direct de rol van histamine in waakzaamheid [72](#page=72). > **Tip:** Begrijpen hoe acetylcholine de thalamuspoort "opent" is cruciaal voor het concept van sensorische verwerking tijdens waakzaamheid [22](#page=22) [75](#page=75). --- ## 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 | |------|------------| | Santiago Ramón y Cajal | Spaanse neurowetenschapper die wordt beschouwd als de 'vader van de moderne neurowetenschappen' en in 1906 de Nobelprijs deelde voor zijn onderzoek naar de structuur van het zenuwstelsel. | | Dendritische stekels | Kleine uitsteeksels op dendrieten van neuronen die fungeren als belangrijke contactpunten voor synaptische overdracht. | | Grijze stof | De buitenste laag van de hersenen die voornamelijk uit neuronenlichamen en dendrieten bestaat en verantwoordelijk is voor informatieverwerking. | | Gliacellen | Steuncellen in het zenuwstelsel die functies vervullen zoals isolatie, ondersteuning en voeding van neuronen. | | Synapsen | De functionele verbindingen tussen neuronen waarover informatie wordt overgedragen, meestal via neurotransmitters. | | Neurotransmitters | Chemische boodschappers die vrijkomen uit presynaptische neuronen en binden aan receptoren op postsynaptische neuronen om signalen door te geven. | | Neuropeptiden | Korte ketens van aminozuren die als neurotransmitters of neuromodulatoren werken en vaak een langzamere, meer diffuse invloed hebben. | | G-proteïne-gekoppelde receptoren (GPCRs) | Een grote familie van celoppervlaktereceptoren die, bij binding van een ligand, intracellulaire signaalcascades initiëren via G-proteïnen. | | Ligand-gated channels (ionotrope receptoren) | Receptoren die, bij binding van een ligand, een ionenkanaal openen, wat leidt tot snelle veranderingen in het membraanpotentiaal. | | Second messenger | Een intracellulaire molecuul die een signaal doorgeeft na de activatie van een celoppervlaktereceptor, vaak door GPCRs. | | Presynaptische receptor (autoreceptor) | Een receptor op het presynaptische membraan die reageert op de eigen neurotransmitter van het neuron, vaak om verdere afgifte te remmen (feedback controle). | | Presynaptische heteroreceptor | Een receptor op het presynaptische membraan waarvan het ligand een andere chemische stof is dan de neurotransmitter die door het neuron zelf wordt afgegeven. | | Desensitisatie | Een proces waarbij receptoren, na langdurige blootstelling aan hun liganden, minder responsief worden. | | Otto Loewi | Fysioloog die in 1921 voor het eerst het concept van neurotransmitters beschreef met zijn experimenten naar de Vagusstoff. | | Acetylcholine | Een van de eerste ontdekte neurotransmitters, betrokken bij neuromusculaire transmissie, autonome functies en centrale processen zoals leren en geheugen. | | Biogene amines | Een klasse van neurotransmitters afgeleid van aminozuren, waaronder catecholamines (dopamine, noradrenaline, adrenaline) en serotonine. | | Catecholamines | Een groep biogene amines die afkomstig zijn van tyrosine en dopamine, noradrenaline en adrenaline omvatten. | | Monoamines | Biogene amines met één aminogroep, waaronder catecholamines en serotonine. | | Glutamaat | De belangrijkste excitatoire neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel, cruciaal voor synaptische plasticiteit en leren. | | Glycine | Een kleine, inhibitorische neurotransmitter die voornamelijk in het ruggenmerg voorkomt. | | GABA (gamma-aminoboterzuur) | De belangrijkste inhibitorische neurotransmitter in de hersenen, verantwoordelijk voor het verminderen van neuronale excitabiliteit. | | Nucleus basalis van Meynert | Een belangrijke cholinerge kern in de basale voorhersenen die projecteert naar de neocortex en betrokken is bij alertheid, leren en geheugen; degeneratie ervan is kenmerkend voor de ziekte van Alzheimer. | | Tegmentale nuclei | Een groep cholinerge kernen in de hersenstam met projecties naar de thalamus en voorhersenen, belangrijk voor sensorische transmissie. | | Thalamus | Een hersenstructuur die fungeert als een belangrijk schakelstation voor sensorische en motorische informatie die naar de hersenschors gaat. | | Reticulaire activatiesysteem (RAS) | Een netwerk in de hersenstam dat betrokken is bij het reguleren van arousal, waakzaamheid en bewustzijn. | | Formatio reticularis ascendens | Het opstijgende deel van het reticulaire activatiesysteem, verantwoordelijk voor het in stand houden van alertheid en bewustzijn. | | Default Mode Network (DMN) | Een hersennetwerk dat actief is tijdens interne processen zoals zelfreflectie en dagdromen. | | Central Executive Network (CEN) | Een hersennetwerk dat betrokken is bij doelgericht gedrag, werkgeheugen en complexe besluitvorming. | | Salience Network (SN) | Een hersennetwerk dat fungeert als moderator, de aandacht verschuift tussen interne en externe toestanden en zich richt op opvallende stimuli. | | Dorsal Attention Network (DAN) | Een hersennetwerk dat de aandacht richt op externe stimuli voor doelgerichte taken en irrelevante afleidingen negeert. | | Sensomotor Network (SM) | Een hersennetwerk dat motorische functies aanstuurt en sensorische input verwerkt. | | Visual Network (VIS) | Een hersennetwerk dat visuele informatie verwerkt en zich in de occipitale kwab bevindt. | | Limbic Network (Limbic) | Een hersennetwerk dat emoties, geheugen en motivatie reguleert en verwerkt. | | Noradrenaline | Een catecholamine neurotransmitter die betrokken is bij arousal, aandacht, stemming en het sympathische zenuwstelsel. | | Locus caeruleus | Een gepigmenteerde kern in de pons die de belangrijkste bron is van noradrenaline in de hersenen. | | Dopamine | Een catecholamine neurotransmitter die betrokken is bij motorische controle, beloningssystemen, motivatie en cognitie. | | Substantia nigra | Een hersenkern in de basale ganglia die dopamine produceert en essentieel is voor motorische controle; degeneratie ervan leidt tot de ziekte van Parkinson. | | Tubero-infundibulaire baan | Een dopaminerge baan die de hypothalamus verbindt met de hypofyse en betrokken is bij hormoonregulatie. | | Nigrostriatale baan | Een dopaminerge baan die de substantia nigra verbindt met het striatum en essentieel is voor motorische controle. | | Mesolimbische baan | Een dopaminerge baan van de ventrale tegmentale area (VTA) naar het limbische systeem, betrokken bij beloning, motivatie en verslaving. | | Mesocorticale baan | Een dopaminerge baan van de VTA naar de prefrontale cortex, betrokken bij cognitie, planning en emotieregulatie. | | Ventrale tegmentale area (VTA) | Een hersengebied dat een belangrijke bron is van dopamine en betrokken is bij beloning en motivatie. | | Nucleus accumbens (NA) | Een hersengebied in het limbische systeem dat een centraal onderdeel vormt van het beloningssysteem en betrokken is bij verslaving. | | Schizofrenie | Een psychiatrische stoornis gekenmerkt door psychotische symptomen, die verband houdt met disbalans in dopaminerge en serotonerge systemen. | | Neuroleptica | Medicijnen die worden gebruikt om psychotische symptomen te behandelen, vaak door dopamine D2-receptoren te blokkeren. | | Serotonine (5-HT) | Een monoamine neurotransmitter die betrokken is bij stemming, slaap, eetlust, en gedragsregulatie; de hypofunctie ervan is geassocieerd met depressie. | | Raphe nuclei | Groepen neuronen in de hersenstam die de belangrijkste bron zijn van serotonine in de hersenen. | | SSRI (Selectieve Serotonine Reuptake Inhibitor) | Een klasse antidepressiva die de heropname van serotonine remt, waardoor de synaptische concentratie van serotonine toeneemt. | | Melatonine | Een hormoon dat door de pijnappelklier wordt geproduceerd en een belangrijke rol speelt in de regulatie van het dag-nachtritme en de slaap. | | Histamine | Een biogene amine die als neurotransmitter fungeert en betrokken is bij arousal, waakzaamheid, leren en slaap-waakregulatie. | | Nucleus tuberomammilaris | Een gebied in de hypothalamus dat histaminerge neuronen bevat en brede projecties heeft naar verschillende hersengebieden. | | Werkgeheugen | Een cognitief systeem dat verantwoordelijk is voor het tijdelijk opslaan en manipuleren van informatie die nodig is voor complexe cognitieve taken. | | Glutamaat-glutamine cyclus | Een metabole cyclus waarbij astrocyten glutamaat opnemen, omzetten in glutamine, en dit vervolgens terugleveren aan neuronen voor hergebruik. | | Tripartite synaps | Een synaps die naast het presynaptische en postsynaptische neuron ook een nabijgelegen astrocyt omvat, die actief deelneemt aan de synaptische functie. | | Excitotoxiciteit | Cellulaire schade veroorzaakt door overmatige activatie van excitatoire neurotransmitters, zoals glutamaat, wat kan leiden tot neuronale celdood. | | Beroerte (CVA) | Een plotselinge verstoring van de bloedtoevoer naar de hersenen, resulterend in ischemie en neuronale schade. | | Penumbra | Het gebied rondom de kern van een ischemische beroerte, waar weefsel nog kan worden gered van celdood door interventie. | | Neurovasculaire koppeling | Het proces waarbij neuronale activiteit leidt tot een toename van de regionale hersendoorbloeding, om te voorzien in de verhoogde energiebehoefte. | | GABA (gamma-aminoboterzuur) | De belangrijkste inhibitorische neurotransmitter in de hersenen, die hyperpolarisatie veroorzaakt en neuronale activiteit vermindert. | | Renshaw cellen | Inhibitoire interneuronen in het ruggenmerg die betrokken zijn bij terugkoppelingsmechanismen en laterale inhibitie van motorneuronen. | | Epilepsie | Een neurologische aandoening gekenmerkt door terugkerende aanvallen, veroorzaakt door abnormale, synchrone neuronale ontladingen. | | Glycine | Een inhibitorische neurotransmitter die voornamelijk in het ruggenmerg voorkomt en een rol speelt in motorische controle en reflexen. | | Neuropeptiden | Eiwitten die als neuromodulatoren of neurotransmitters fungeren en een rol spelen in diverse processen zoals pijnmodulatie, slaap en voeding. | | Endogene opioïden | Peptide neurotransmitters die in het lichaam worden geproduceerd en binden aan opioïde receptoren, met effecten op pijn, stemming en beloning. | | Substance P | Een neuropeptide dat betrokken is bij pijntransmissie en ontstekingsreacties. | | CGRP (calcitonin gene-related peptide) | Een neuropeptide dat een rol speelt bij de pijntransmissie en de behandeling van migraine. | | Orexines (hypocretines) | Neuropeptiden die betrokken zijn bij de regulatie van de slaap-waakcyclus en voedselinname; verlies ervan leidt tot narcolepsie. | | Galanine | Een neuropeptide dat de slaap bevordert, met name de non-REM slaap, en betrokken is bij de regulatie van de slaap-waaktoestand. | | ATP (adenosinetrifosfaat) | Naast zijn rol als energiedrager, fungeert ATP ook als neurotransmitter in purinerge transmissie en speelt het een rol in pijnperceptie en slaapregulatie. | | Cannabinoïden | Endogene of exogene stoffen die binden aan cannabinoïdereceptoren (CB1 en CB2) en effecten hebben op onder andere pijn, stemming, eetlust en slaap. | | Anandamide | Een endogene cannabinoïde die een rol speelt als retrograde neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. | | Gasvormige neurotransmitters | Neurotransmitters zoals stikstofmonoxide (NO) en koolmonoxide (CO) die niet worden opgeslagen in vesikels en niet aan de klassieke criteria voldoen. | | Stikstofmonoxide (NO) | Een gasvormige neurotransmitter die betrokken is bij de modulatie van synaptische plasticiteit en vasodilatatie. | | Koolmonoxide (CO) | Een gasvormige neurotransmitter die endogeen wordt gevormd en betrokken is bij de modulatie van neurotransmissie. | | Slaap-waakcyclus | De natuurlijke, ongeveer 24-uurs cyclus van afwisseling tussen slaap en waakzaamheid, gereguleerd door biologische klokken en neurotransmitters. | | REM-slaap | Een fase van slaap gekenmerkt door snelle oogbewegingen, levendige dromen en spieratonie. | | Non-REM-slaap | De diepere stadia van slaap, voorafgaand aan de REM-slaap. | | Hypnogram | Een grafische weergave van de slaapfasen gedurende een nacht, getoond als een skyline van de slaapstadia. | | Orexines | Neuropeptiden die de waaktoestand bevorderen en betrokken zijn bij de regulatie van slaap. | | Adenosine | Een metaboliet van ATP die zich ophoopt tijdens waakzaamheid en bijdraagt aan de "slaapdruk". | | VLPO (ventrolaterale preoptische nucleus) | Een gebied in de hypothalamus dat een cruciaal slaapbevorderend centrum is en GABA en galanine vrijgeeft om waakcentra te remmen. | | Cerebraal energiemetabolisme | Het proces van energieproductie en -gebruik in de hersenen, met name de koppeling tussen neuronale activiteit en glucose- en zuurstofverbruik. | | Neurometabole koppeling | De relatie tussen neuronale activiteit, neurotransmitterafgifte en de daaruit voortvloeiende energievraag, gecoördineerd via de glutamaat-glutamine cyclus. | | Excitatoire aminozuurtransporters (EAAT's) | Transporters die glutamaat opnemen uit de synaptische spleet, voornamelijk in astrocyten en postsynaptische neuronen. | | NMDA-receptor | Een type ionotrope glutamaatreceptor dat essentieel is voor synaptische plasticiteit, leren en geheugen, en waarbij calciuminstroom mogelijk is. | | AMPA-receptor | Een type ionotrope glutamaatreceptor dat betrokken is bij snelle excitatoire synaptische transmissie en voornamelijk natriuminflux faciliteert. | | Kaïnaat-receptor | Een type ionotrope glutamaatreceptor waarvan de precieze rol in de hersenen nog niet volledig begrepen is. | | Excitotoxiciteit | Celschade veroorzaakt door overmatige stimulatie van excitatoire neurotransmitters, zoals glutamaat, wat leidt tot neuronale celdood. | | Cerebrovasculair accident (CVA) | Een medische term voor beroerte, die kan optreden als gevolg van een herseninfarct of hersenbloeding. | | TIA (transient ischemic attack) | Een tijdelijke, reversibele ischemische beroerte zonder blijvende hersenschade. | | GABA-A receptor | Een ionotrope receptor die functioneert als een chloorkanaal, verantwoordelijk voor snelle inhibitie en het primaire doelwit voor veel farmacologische middelen. | | GABA-B receptor | Een metabotrope receptor die via second messenger-cascades langzamere inhibitie veroorzaakt. | | Barbituraten | Een klasse geneesmiddelen die de werking van GABA-A receptoren potentieert en sedatieve, hypnotische en anticonvulsieve effecten heeft. | | Benzodiazepines | Een klasse geneesmiddelen die de werking van GABA-A receptoren potentieert en anxiolytische, sedatieve, hypnotische, spierrelaxerende en anticonvulsieve effecten heeft. | | Neurosteroïden | Steroïden die door neuronen en gliacellen worden geproduceerd en kunnen interageren met GABA-A receptoren. | | Bicuculline | Een competitieve antagonist van de GABA-bindingsplaats op de GABA-A receptor, gebruikt om convulsies te induceren bij onderzoek. | | Strychnine | Een antagonist van de glycine receptor, die ernstige spierkrampen veroorzaakt en vroeger als rattengif werd gebruikt. | | Wet van Dale | Een principe dat stelt dat een neuron slechts één type neurotransmitter afgeeft, hoewel er uitzonderingen zijn waargenomen. | | Neuropeptide Receptoren | Receptoren, meestal G-proteïne-gekoppeld, waarop neuropeptiden binden om hun effecten uit te oefenen. | | Opiaten | Stoffen die afkomstig zijn uit opium en analgetische en sedatieve effecten hebben door interactie met opioïde receptoren. | | CGRP receptor antagonisten | Geneesmiddelen die de werking van CGRP blokkeren en gebruikt worden bij de behandeling van migraine. | | Purinerge neurotransmissie | Neurotransmissie waarbij ATP functioneert als neurotransmitter. | | THC (tetrahydrocannabinol) | De belangrijkste psychoactieve stof in cannabis, verantwoordelijk voor het "high"-gevoel. | | CB1R (cannabinoïdereceptor type 1) | De belangrijkste cannabinoïdereceptor in het centrale zenuwstelsel, betrokken bij modulatie van neurotransmissie. | | Retrograde neurotransmitter | Een neurotransmitter die wordt gesynthetiseerd in het postsynaptische neuron en terugdiffundeert naar het presynaptische neuron om de neurotransmitterafgifte te moduleren. | | Stikstofmonoxide (NO) | Een gasvormige neurotransmitter die geen receptor bindt maar intracellulaire effecten heeft, bijvoorbeeld via activatie van guanylaatcyclase. | | Koolmonoxide (CO) | Een gasvormige neurotransmitter die endogeen wordt gevormd uit heem en oplosbare guanylaatcyclase activeert. | | Suprachiasmatische nucleus (SCN) | Het biologische uurwerk in de hypothalamus dat de circadiane ritmes reguleert, inclusief de melatonineproductie. | | Circadiaan ritme | Een biologisch proces dat ongeveer 24 uur duurt en beïnvloed wordt door de dag-nachtcyclus. |