Conductantie en Excitatie van Zenuwcellen en Zenuwen. Een elementair Beginsel voor Begrip van de Werking van ons Zenuwstelsel Dr. Ir. Lo J. Bour Afdeling.

Presentatie over: "Conductantie en Excitatie van Zenuwcellen en Zenuwen. Een elementair Beginsel voor Begrip van de Werking van ons Zenuwstelsel Dr. Ir. Lo J. Bour Afdeling."— Transcript van de presentatie:

1 Conductantie en Excitatie van Zenuwcellen en Zenuwen. Een elementair Beginsel voor Begrip van de Werking van ons Zenuwstelsel Dr. Ir. Lo J. Bour Afdeling Klinische Neurofysiologie Academisch Medisch Centrum, Universiteit van Amsterdam WND Condferentie 12 december 2009 Noordwijkerhout

2 OPBOUW 1)Elektriciteit van zenuwen (axonen) en zenuwcellen (neuronen) 2)Vuurpatronen van zenuwcellen 3)Activaties van neuronale netwerken 4)Ingrijpen in afwijkende neuronale netwerken

3 OPBOUW Elektriciteit van zenuwen (axonen) en zenuwcellen (neuronen)

4 Zenuwcellen en zenuwen dragen informatie over via elektriciteit Elektrische aktiviteit van de hersenschors gemeten op de hoofdhuid Zenuwlichaam

5 Zenuwen dragen informatie over via elektriciteit Passieve geleiding langs een zenuw met een elektrisch analogon

6 Voltage Clamp experimenten met een reuzezenuw van een pijlinktvis Meting van aktieve zenuwgeleiding

7 Voltage Clamp experimenten met een reuzezenuw van een pijlinktvis Rustpotentiaal aanwezig (~-60 mV) Door ionen-concentratieverschil Extra- en intracellulair

8 Voltage Clamp experimenten voor Na en K ionen Niet lineaire impedantie verschillend voor Na en K ionen

9 Conductantie voor Na en K ionen

10 Hodgkin en Huxley model

11 n = K aktivatie; m = Na aktivatie; h = Na inactivatie

12 Vergelijking HH Model (boven) en Experiment (beneden)

13 Niet lineaire conductantie komt door Voltage Gated Ion Channels

14 Voltage Gated Ion Channels zijn ‘pores’

15 Ensemble van Voltage Gated Ion Channels geeft HH gedrag

16 resting potential activation inactivation resting potential activation inactivation Voortplanting van Depolarisatiegolf over Ongemyeliniseerde Zenuw

17 Voortplanting van Depolarisatiegolf over Gemyeliniseerde Zenuw

18

19 Proteine (neurotransmitter) Gated Ion Channel

20 Vuurpatronen van zenuwcellen

21 Burst vuurpatroon van een enkel Neuron

22 Burst vuurpatroon van meerdere Neuronen

23 Burst vuurpatroon multi-unit aktiviteit in de subthalamische nucleus bij een Parkinson patient

24 Coherence Cumulant density Burst vuurpatroon van twee units: intespike interval histogram, correlatie en coherentie

25 Activaties van neuronale netwerken

26 Neuronaal Netwerk Q = modulerende input; IN 1,2,3 = inter-neuronen; P 1,2,3,4 = input/output neuronen

27 Neuronaal Netwerk van de Basale Kernen

28 met Neurotransmitters

29 Ingrijpen in afwijkende neuronale netwerken

30 Diepe Hersen stimulatie van Verstoord Neuronaal Netwerk van de Basale Kernen bij de ziekte van Parkinson

31 Diepe Hersen stimulatie van Verstoord Neuronaal Netwerk van de Basale Kernen bij de ziekte van Parkinson

32 Diepe Hersen Stimulatie van de Basale Kernen bij de ziekte van Parkinson

33 6. Microrecording 7. Anatomy & Physiology combined 4. Target visualization 3. Pre-Op planning 2. MR/ CT scanning 1. Frame mounting 8. DBS implant, Activa 5. Micro drive Procedure van Diepe Hersen Stimulatie (DBS) bij de ziekte van Parkinson

34 Effect van Diepe Hersen Stimulatie bij de ziekte van Parkinson

35 Excessieve oscillerende aktiviteit kan met DBS worden onderdrukt

36 CONCLUSIES 1)axonen en neuronen gebruiken elektriciteit voor informatie overdracht 2)Vuurpatronen tussen neuronen onderling zijn synchroon 3)Oscillaties (elektrische) in neuronale spelen een belangrijke rol 4)Afwijkende oscillerende netwerken kunnen via DBS worden geremd WND Condferentie 12 december 2009 Noordwijkerhout

37 Excessive synchronous rhythmic activity in Parkinson disease Relation with UPDRS score and DBS stimulation)