Vraag over actiepotentialen

judith11169

Hallo.

Onlangs las ik een boek over de werking van de hersenen. Ik heb hier nog een vraag over, met name over actie potentialen:

Wat ik heb begrepen (of meen te hebben begrepen!! Ben een echte bètabeet) hierover is het volgende:

wanneer een cel een boodschap stuurt naar de volgende cel gebeurt het volgende: Vanuit de nucleus wordt een elektrische impuls (de actie potentiaal) verstuurt richting ontvangende cel. Wanneer de actie potentiaal aan het einde van de neuriet is gekomen kan hij niet verder omdat hij de synaps niet over kan steken. Dus beweegt een neurotransmitter over de synaps en hecht zich aan de receptor op de dendriet van de ontvangende cel. Vanuit de receptor gaat er dan weer een elektrische impuls (actie potentiaal) richting de nucleus van de ontvangende cel. (dit is wel een enigszins versimpelde voorstelling, maar anders kan ik het het helemaal niet meer volgen). Et voila, boodschap overgebracht.

Wat ik niet snap en wat ook niet in het boek stond is het volgende:

Een actiepotentiaal bevat niet inhoudelijk een boodschap. (net als wanneer ik een pakketje verstuur met de post. Dat dat pakketje verplaatst wordt met een auto zegt niets over de inhoud van het pakketje). Maar er gaan per seconde miljoenen boodschappen van cellen naar andere cellen. En als cel A naar cel B de booschap stuurt dat ik met mijn ogen moet knipperen dan verschilt die boodschap inhoudelijk van de boodschap die cel X naar cel Y stuurt nadat ik me heb gesneden en mijn wondje geheeld moet worden. (ik snap overigens prima dat er altijd een netwerk van cellen is om een boodschap / resultaat te maken). Maar, elektriciteit is eletriciteit, dat zegt niets over wat er moet gebeuren. Er moet echter wel verschil zijn, omdat de boodschappen verschillen.

Is het dan zo dat er verschil zit in de actie potentiaal (bijv. de ene meer volt dan de andere) of wordt de boodschap bepaald door welke neurotransmitter er losgelaten wordt over de synaps. Als dit laatste het geval is, hoe "weet" die actie potentiaal dan welke neurotransmitter er moet worden losgelaten? (want elke neuriet heeft toch meer dan 1 neurotransmitter, en dat kan niet zomaar willekeurig gebeuren, want dan zouden alle functies door de war gaan?). Of is het zo dat elke neuron alleen bepaalde boodschappen kan versturen? (dat laatste lijkt met niet logisch want neuronen gaan verschillende verbindingen aan, ze zijn erg flexibel)

Wie kan mij hier antwoord op geven?

Groeten,

Judith

Dido

Ik denk dat je het zo moet bekijken:

(1) veel hangt af van welke zenuw/ welk netwerk van neuronen er geactiveerd wordt. Zo zal maar een bepaald netwerk van neuronen vuren op bv. gezichtsprikkels. Een ander netwerk van neuronen zal dan weer vuren op bv. geluid dat we horen enz... Bovendien zijn die cellen nog verder gespecialiseerd. Zo zullen maar een 'aantal' van die neuronen die vuren voor het 'zien', vuren op bv. beweging 'zien'. Anderzijds zullen de neuronen die vuren voor 'gevoel' andere neuronen zijn dan diegene die vuren voor 'beweging'. Ook in onze hersenen zijn afzonderlijke plaatsen (dus afzonderlijke neuronen) daarvoor voorzien. bv. occipitaal voor de gezichtsscherpte, pariëtaal voor het 'voelen'.

Dus maw. de neuronen die vuren zijn al specifiek voor een bepaalde functie.

Concreter voorgesteld: de neuronen die komen vanuit jouw oog, zullen in principe net dezelfde actiepotentialen versturen als de neuronen die vertrekken vanuit jouw slakkenhuis (middenoor). Maar bij de eerste 'weten' de hersenen dat de prikkels komen vanuit jouw slakkenhuis (de prikkels komen immers vanuit de 'baan' die vertrekt vanuit jouw slakkenhuis) en dat het dus zal gaan om geluidsprikkels. Bij de andere prikkels (die komen vanuit de 'baan' van jouw oog) weten de hersenen dat het zal gaan om gezichtsprikkels. De plaats van waar de prikkels komen, vertelt dus ook iets aan de hersenen.

Bovendien zitten er in jouw oog, staafjes die enkel reageren op zwart-wit. De kegeltjes in jouw oog daarentegen, reageren enkel op kleur (enkel dan zal het circuit van neuronen, vertrekkende vanuit die kegeltjes actiepotentialen afvuren). En zo heeft elk orgaan zijn eigen gespecialiseerde cellen waarvan de hersenen weten dat de prikkels, komende van die gespecialiseerde cellen, die bepaalde vorm van stimulus overbrengen.

(2) Een verschil in stimulus kan overgebracht worden door een verschil in frequentie van vuren (de frequentie van de actiepotentialen) of door de intenstiteit van vuren (een hoog voltage of niet). Op die manier wordt dus ook een onderscheid aangebracht in de ontvangen stimulus. Dit bracht je trouwens zelf al aan.

bv. een hoge frequentie van actiepotentialen wordt gelinkt aan een hoge toonfrequentie, een lage frequentie van actiepotentialen daarentegen aan een lage toonfrequentie.

(3) ook de afwisseling in het vuren van bepaalde cellen, kan de hersenen iets leren. Zo zullen, om een hele hoge toon over te brengen, enkele cellen elk om beurt vuren, zodat er een heel hoge frequentie van actiepotentialen verkregen wordt. Want, aangezien er een refractaire periode is voor actiepotentialen (waardoor ze maar tot een bepaalde frequentie kunnen vuren), kan er, door samenwerking tussen verschillende cellen, een hogere frequentie worden verkregen van vuren dan wanneer 1 cel dit alleen zou moeten doen.

Misschien kan dit wat duidelijkheid scheppen?

Snow white

Boven mij staat een geweldige reactie op jouw vragen. Ik heb nog wel een belangrijke aanvulling: een neuron vuurt altijd op exact dezelfde manier. Er bestaat niet zoiets als 'harder vuren dan net' ofzo, dit heet de alles-of-niets-wet binnen de neurologie.

Je hebt te maken met een drempelwaarde: het is niet zo dat neuron 1 uitsluitend signalen doorgeeft aan neuron 2. Een neuron krijgt gewoonlijk input van duizenden andere neuronen. Zoals je je wel voor kan stellen, zijn de Voltages in je zenuwstelsel betrekkelijk laag - er wordt dan ook gerekend in mV. En vanaf hier ga ik iets dieper in op de theorie dan je misschien wilde, maar ik blijf op aanvraag verduidelijken.

In rusttoestand verkeert het neuron in de zogenaamde rustpotentiaal. Deze is niet 0 mV, zoals je misschien zou verwachten, maar -70 mV door een disbalans tussen + geladen stof buiten het membraan (natriumionen) en - geladen stof binnen het membraan (chloorionen en negatief geladen eiwitmoleculen).

Goed, de rustpotentiaal bestaat dus uit -70 mV. Onthoud dat een neuron input krijgt van vele andere neuronen. De dendrieten zetten de ontvangende neurotransmitters weer om in elektrische signalen. Die signalen komen samen in de soma, het cellichaam. Uiteindelijk komen ze bij de axonheuvel, het punt tussen dat soma en de axon (uitloper) zelf. Daar wordt het membraanpotentiaal als het ware opgeteld. Wanneer voldoende excitatorische signalen worden ontvangen, wordt een bepaalde drempelwaarde overschreden (ongeveer -55 mV). Door allerlei processen in het axon slaat de polariteit van het membraan om naar positief. Dit lokt de actiepotentiaal uit.

Wanneer die actiepotentiaal de synaps bereikt, vuurt het neuron altijd op exact dezelfde manier met hetzelfde voltage! De twee dingen die wel kunnen varieren:

- het aantal neuronen dat vuurt (en dus het aantal signalen dat het postsynaptisch neuron ontvangt), en

- de snelheid waarmee neuronen vuren (beperkt door de refractaire periode die Dido al benoemde).

Meer smaken zijn er niet. Je kan je dit als volgt voorstellen: nu ik aan het typen ben, druk ik knopjes in die signalen verzenden. Ik moet een bepaalde druk uitoefenen om het signaal werkelijk te starten (drempelwaarde), maar vanaf die druk maakt het niet uit hoeveel meer kracht ik uitvoer op de toets. Hij zendt het signaal of wel, of niet (binair!). Een neuron werkt net zo, een van de dingen waardoor de computermetafoor zo aanslaat hedendaags.

Bron: Brysbaert, M. (2006). Psychologie. Academia Press, Gent.

(moet weer even in die APA-regels komen)

En verder: veel dingen over het zenuwstelsel zijn nog in mist gehuld. Zo leren we de neuronen steeds beter kennen, ook op het niveau van hersengebieden, maar het is nog steeds moeilijk om chemische stofjes en elektrische signalen om te zetten naar het niveau van cognities e.d.. Je stelt hier dus zeer wezenlijke vragen!

anusthesist

Ik heb aan bovenstaande weinig toe te voegen.

Het ligt inderdaad aan welke zenuwen en eindorganen betrokken zijn bij de signaaloverdracht. Een pijnreceptor die vuurt (nociceptie) heeft vanzelfsprekend een ander effect dan een motorneuron (beweging).

In bepaalde gevallen is het wél zo dat de neurotransmitter bepaalt wat er gebeurt in het eindorgaan (hoewel hier natuurlijk wel verschillende zenuwen en receptoren bij betrokken zijn). Dit zie je vooral in het autonome zenuwstelsel dat opgedeeld wordt in het (ortho)sympatische en parasympatische zenuwstelsel. Acetylcholine zorgt voor een parasympatische reactie, terwijl noradrenaline zorgt voor sympatische activiteit.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Vraag over actiepotentialen

Vraag over actiepotentialen

Re: Vraag over actiepotentialen

Re: Vraag over actiepotentialen

Re: Vraag over actiepotentialen