RESPONSIE COLLEGE SENSORISCHE CODERING NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen

VRAGEN SENSORISCHE SYSTEMEN Bij een klap op het oog kan het gebeuren dat je sterretjes ziet. Hoe verklaart u dit? Hoe wordt de intensiteit van een stimulus door een populatie sensorische neuronen gecodeerd? Bespreek de begrippen absolute drempel en verschildrempel en leg uit hoe u beide typen drempels zou meten voor geluidsintensiteit. Stel de verschildrempel voor zoutsmaak is 0.080 en die voor bittersmaak is 0.001, wat zegt dat dan over deze twee systemen? Zegt dit verschil ook iets over de absolute drempel? Wat houden de wetten van Weber en van Fechner in? Hoe probeert Fechner de wet van Weber te verklaren?

VRAGEN SENSORISCHE SYSTEMEN 6. Leg uit hoe het receptieve veld van een tastcel experimenteel kan worden opgemeten. Begin uw uitleg met een definitie van het begrip receptief veld. 7. U meet aan een zenuwcel die geactiveerd wordt door op een plek op de duim druk uit te oefenen. Hoe komt u er achter of dit een tast of een pijncel is? 8. Op de somatosensorische schors vinden we een topografische afbeelding van het lichaamsoppervlak. Hoe wordt zo’n kaart opgemeten? Waarom is de afbeelding vervormd? 9. Bij een bepaalde lesie in het ruggenmerg is er een uitval van tast en proprioceptie in het rechterbeen en van pijnzin en temperatuurzin in het linkerbeen. Hoe kan dit syndroom verklaard worden en waar zit de lesie van dit voorbeeld? 10. Beschrijf hoe het somatosensorische systeem wordt gereorganiseerd na amputatie van de hand. 11. Wat heeft onderzoek bij de mens ons geleerd over de mogelijke oorzaak van fantoomsensaties?

RECEPTOREN FUNCTIE omzetten van diverse energievormen in neurale signalen depolarisatie actiepotentiaal SENSORISCHE MODALITEITEN: mechanoreceptoren druk, kracht, lengte thermoreceptoren temperatuur nociceptoren beschadiging chemoreceptoren chemisch fotoreceptoren licht

WAT BEPAALT TYPE SENSATIE? labeled line code het percept, opgeroepen door het activeren van een bepaalde zenuw, wordt bepaald door het deel van de cortex waarmee deze is verbonden drukken op oogzenuw geeft lichtsensatie stroom op auditieve zenuw geeft geluidssensatie

CODERING VAN STIMULUSSTERKTE 1. FREQUENTIE MODULATIE bij sterkere stimulus neemt de vuurfrequentie toe actiepotentialen worden niet groter 2. VERSCHIL IN DREMPELS: RECRUTERING

ABSOLUTE DREMPEL VAN EEN ZINTUIGSYSTEEM absolute drempel vertoont in feite een overgangsgebied

PERCEPTIE: TWEE SOORTEN DREMPELS 1. ABSOLUTE DREMPEL welke intensiteit is nodig om een stimulus net waarneembaar te maken? drempel is niet scherp bepaald 2. VERSCHILDREMPEL Hoe sterk moeten 2 stimuli in intensiteit verschillen om ze net onderscheidbaar te maken? Weber: I = k.I

I = k.I WET VAN WEBER 1. MAAT VOOR GEVOELIGHEID k = Weber fractie 2. VERKLARING DOOR FECHNER: Fechner kon Weber wet verklaren met 2 aannames: verband neuraal signaal en stimulus sterkte is logarithmisch het verschil in neurale activiteit, nodig om verschil in percept te krijgen, is voor alle stimulus niveaus gelijk

SOMATOSENSORISCH SYSTEEM

SOMATOSENSORISCH SYSTEEM FIJNE TAST detectie van vorm en grootte van voorwerpen PROPRIOCEPTIE perceptie van positie en beweging van ledematen NOCICEPTIE detectie van weefselbeschadiging (ervaren als pijn) TEMPERATUURZIN detectie van warmte en koude

DERMATOMEN sensorische informatie naar ruggenmerg komt binnen via de dorsale wortel huidgebiedje dat door één dorsale wortel wordt geïnnerveerd heet dermatoom

TAST RECEPTOREN IN DE HUID 4 typen tastreceptoren (2 oppervlakkig en 2 diep gelegen, gemyeliniseerd) ongemyeliniseerde vezels met kale eindigingen voor temperatuur en nociceptie

HET BEGRIP RECEPTIEF VELD hoe gedefinieerd? het receptor gebiedje, op de huid waarmee een sensorisch neuron functioneel is verbonden hoe opmeten? meet actiepotentialen met microelectrode en bepaal waar stimulatie van receptoren de neuron activiteit beïnvloedt

SPECIALISATIE TAST NEURONEN 4 typen tast neuronen: grote en kleine receptieve velden, samenhangend met diepte in huid (detectie van grove en fijne textuur) langzaam en snel adapterend (specialisatie in lage resp. hoge frequenties)

SPATIEEL OPLOSSEND VERMOGEN onderlinge relaties tussen: twee-punts discriminatie drempel perifere receptor dichtheid receptieve veld grootte corticale vergrotingsfactor, vervorming homunculus

PROPRIOCEPTIE perceptie van positie en stand van de ledematen en van het lichaam zonder gebruik te maken van het visuele systeem mechanoreceptoren in spieren en gewrichten: spierspoelen meten spierlengte Golgi peeslichaampjes meten spierkracht gewrichtsreceptoren meten gewrichtshoek belangrijk voor spinale reflexen

SPIERRECEPTOREN spierspoelen meten spierlengte Golgi peeslichaampjes meten spierkracht

TEMPERATUUR SENSATIE twee groepen sensoren: warmte en koude detectoren tegengestelde responsies op koude stimulus sterke adaptatie

VOORBEELD: KOUDE VEZEL

NOCICEPTOREN pijn wordt gemedieerd door speciale receptoren: nociceptoren nociceptoren reageren niet op taststimuli detecteren weefselbeschadiging

TWEE BAANSYSTEMEN spinothalamische baan voor pijn en temperatuur dorsale kolommen systeem voor tast en proprioceptie

BROWN-SEQUARD SYNDROOM halfzijdige lesie ruggenmerg: uitval pijn en temperatuurzin contralateraal uitval van tast en proprioceptie ipsilateraal

PLASTICITEIT

CORTEX MAP

CORTEX MAP

NORMALE KAART VINGERS

MAP IS PLASTISCH

VERSMOLTEN VINGERS

REORGANISATIE HERSENEN NA AMPUTATIE neuronen hadden vroeger receptief veld op de hand enkele maanden na amputatie receptief veld op stomp of op gezicht

FANTOOM SENSATIE BIJ PATIËNT receptief veld vroeger op de hand, nu op de stomp betekenis van de activiteit is hetzelfde gebleven

VERKLARING VERSCHIJNSELEN receptief veld meten electrisch stimuleren

FANTOOM SENSATIE OP GEZICHT

FANTOOM SENSATIE OP GEZICHT