RESPONSIE COLLEGE SENSORISCHE CODERING

1. RESPONSIE COLLEGESENSORISCHE CODERING NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen

2. 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?

3. 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?

4. 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

5. 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

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

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

8. 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

9. WET VAN WEBER 1. MAAT VOOR GEVOELIGHEID • I = k.I • 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

10. SOMATOSENSORISCH SYSTEEM

11. 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

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

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

14. 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

15. 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)

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

17. 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

18. SPIERRECEPTOREN spierspoelen meten spierlengte Golgi peeslichaampjes meten spierkracht

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

20. VOORBEELD: KOUDE VEZEL

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

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

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

24. PLASTICITEIT

25. CORTEX MAP

26. CORTEX MAP

27. NORMALE KAART VINGERS

28. MAP IS PLASTISCH

29. VERSMOLTEN VINGERS

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

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

32. VERKLARING VERSCHIJNSELEN receptief veld meten electrisch stimuleren

33. FANTOOM SENSATIE OP GEZICHT

34. FANTOOM SENSATIE OP GEZICHT