• Cellen waaruit het zenuwstelsel is opgebouwd
  • Neuronen
  • Gliacellen
• Synapsen
  • Hoe ziet een synaps eruit?
  • Wat gebeurt er bij een synaps?
  • Excitatoire synapsen
  • Inhibitoire synapsen
• Wat is het CZS?
• Interacties tussen het centrale en perifere zenuwstelsel
• Delen van het CZS
  • Grijze stof en witte stof
  • Wervelstreng
  • Hersenstam
  • Middenhersenen
• Diencephalon
• Hersenhelften
• Meningeale lagen
• Cerebrospinaal vocht (CSF)
• Hoe ontwikkelt het CZS zich?
• Wat gebeurt er met het CZS als we ouder worden?
• Hoe beïnvloeden maternale factoren de ontwikkeling van de hersenen tijdens de zwangerschap?
  • Alcohol
  • Drugs
  • Diabetes bij de moeder

Cellen waaruit het zenuwstelsel is opgebouwd

Het zenuwstelsel kan in twee secties worden verdeeld – het centrale zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PZS). Ons zenuwstelsel vervult drie belangrijke functies in het lichaam:

1. Het ontvangt informatie van plaatsen op cellen waar bepaalde chemicaliën zich aan kunnen binden en zo de activiteit van de cel kunnen veranderen. Deze plaatsen worden receptoren genoemd.
2. Het verwerkt deze informatie en bepaalt de juiste reactie door alle inkomende signalen van de receptoren te integreren.
3. Het signaleert andere cellen en lichaamsorganen om de juiste reactie uit te voeren.

Er zijn twee hoofdtypen cellen waaruit het zenuwstelsel is opgebouwd – neuronen en gliacellen.

Neuronen

Een enkele zenuwcel wordt een neuron genoemd. Er zijn ongeveer een triljoen neuronen in het menselijk zenuwstelsel!

Deze belangrijke cellen maken communicatie binnen het zenuwstelsel mogelijk. Om deze functie te kunnen vervullen, bezitten neuronen bepaalde cruciale eigenschappen:

• Alle neuronen zijn zeer prikkelbaar, dat wil zeggen dat ze zeer goed kunnen reageren op prikkels uit de omgeving.
• Neuronen geleiden elektriciteit zeer goed. Hierdoor kunnen ze op prikkels reageren door elektrische signalen te produceren die zeer snel naar cellen gaan die zich op een afstand kunnen bevinden.
• Neuronen zijn secretorische cellen. Dit betekent dat wanneer een elektrisch signaal wordt doorgegeven aan het uiteinde van het neuron, de cel een bepaalde chemische boodschapper afscheidt, een neurotransmitter genaamd. De neurotransmitter stimuleert vervolgens andere cellen rond het neuron.

Neuronen zijn onderverdeeld in drie basissecties:

• Cellichaam. Zoals de naam al aangeeft, is dit het belangrijkste lichaamsdeel van de cel. De belangrijkste organen die nodig zijn voor de overleving van de cel bevinden zich in het cellichaam.
• Dendrieten. Deze zijn vergelijkbaar met antennes die vanuit het cellichaam naar buiten steken. Zij vergroten het oppervlak dat beschikbaar is om signalen van andere neuronen te ontvangen. Een neuron kan soms wel 400.000 dendrieten hebben!
• Axon. Het axon is ook bekend als de zenuwvezel. Het is een langgerekte buisvormige structuur die zich vanuit het cellichaam uitstrekt en eindigt bij andere cellen. Het geleidt elektrische signalen, actiepotentialen genaamd, weg van het neuron. Axonen kunnen variëren in lengte, van minder dan een millimeter tot langer dan een meter. Zo moet het axon van het neuron dat uw grote teen bedient, de afstand afleggen van de oorsprong van zijn cellichaam, dat zich in het ruggenmerg in uw onderrug bevindt, helemaal langs uw been naar uw teen.
  • De axonheuvel is het eerste gedeelte van het axon, en het gebied van het cellichaam van waaruit het axon vertrekt. De axonheuvel wordt ook wel de triggerzone genoemd, omdat hier de actiepotentialen worden gestart.
  • De axonterminal is het uiteinde van de axon waar de actiepotentialen naartoe worden geleid. Hier worden neurotransmitters vrijgemaakt.

Er zijn drie soorten neuronen in het zenuwstelsel – afferente, efferente en interneuronen.

Afferente neuronen

Afferente neuronen dragen signalen over naar het CZS – afferent betekent “naar”. Zij verschaffen informatie over de externe omgeving en de regulerende functies die door het zenuwstelsel worden uitgevoerd.

Een afferent neuron heeft aan zijn uiteinde een receptor die in reactie op een bepaalde prikkel actiepotentialen opwekt. Deze actiepotentialen worden over de lengte van het axon naar het ruggenmerg (dat deel uitmaakt van het CZS) overgebracht.

Efferente neuronen

Efferente neuronen bevinden zich voornamelijk in het perifere zenuwstelsel, maar hun cellichamen ontspringen in het CZS. Veel inkomende signalen van het CZS komen samen op de efferente neuronen, die vervolgens de uitgaande signalen naar verschillende organen in het lichaam beïnvloeden. Deze organen voeren dan de passende reactie uit.

Interneuronen

Interneuronen bevinden zich volledig binnen het CZS. Zij maken ongeveer 99% van alle neuronen uit en hebben twee hoofdfuncties:

1. Zij bevinden zich tussen afferente en efferente neuronen, en werken daarom aan de integratie van alle informatie en reacties van deze neuronen samen. Zo ontvangen afferente neuronen bijvoorbeeld informatie wanneer u met uw hand een hete kachel aanraakt. Na ontvangst van dit signaal sturen de overeenkomstige interneuronen signalen naar efferente neuronen, die vervolgens boodschappers naar de hand- en armspieren sturen om hen te vertellen dat ze zich van het hete voorwerp moeten terugtrekken.
2. De verbindingen tussen de interneuronen onderling zijn verantwoordelijk voor diverse abstracte verschijnselen van de geest, waaronder emotie en creativiteit.

Gliacellen

Zoals eerder vermeld, zijn naast de neuronen de gliacellen het andere belangrijke celtype waaruit het zenuwstelsel is opgebouwd. Gliacellen worden ook wel neuroglia genoemd. Hoewel zij niet zo bekend zijn als neuronen, maken zij ongeveer 90% uit van de cellen in het CZS. Zij nemen echter slechts ongeveer de helft van de ruimte in de hersenen in, omdat zij geen uitgebreide vertakkingen hebben zoals neuronen. In tegenstelling tot neuronen geleiden gliacellen geen elektrische signalen van de zenuwen. In plaats daarvan dienen zij om de neuronen te beschermen en te voeden. Neuronen zijn afhankelijk van gliacellen om te groeien, zichzelf te voeden, en effectieve synapsen tot stand te brengen. De gliacellen van het CZS ondersteunen de neuronen dus zowel fysisch als chemisch via processen die nodig zijn voor de overleving van de cellen. Bovendien onderhouden en reguleren zij de samenstelling van de vloeistof die de neuronen in het zenuwstelsel omgeeft. Dit is zeer belangrijk omdat deze omgeving zeer gespecialiseerd is, en zeer nauwe grenzen vereist zijn voor een optimale neuronale functie. Gliacellen nemen ook actief deel aan het verbeteren van de synaptische functie.

Er zijn vier hoofdtypen gliacellen in het CZS – astrocyten, oligodendrocyten, microglia en ependymale cellen. Er zijn ook twee soorten gliacellen in het PNS – Schwann cellen en satellietcellen.

Astrocyten

“Astro” betekent “ster” en “cyte” betekent cel. Astrocyten worden zo genoemd omdat ze een ster-achtige vorm hebben. Zij zijn de meest voorkomende gliacellen en hebben de volgende cruciale functies:

• Zij fungeren als “lijm” om neuronen op hun juiste plaats bij elkaar te houden
• Zij dienen als steiger om neuronen naar hun juiste bestemming te leiden tijdens de ontwikkeling van de hersenen in de foetus
• Zij zorgen ervoor dat de kleine bloedvaten in de hersenen veranderen en vestigen de bloed-hersenbarrière
• Zij zorgen ervoor dat de kleine bloedvaten in de hersenen veranderen en vestigen de bloed-hersenbarrière
• hersenbarrière
• Zij helpen bij het herstel van hersenletsel en bij de vorming van neuraal littekenweefsel
• Zij spelen een rol bij de neurotransmitteractiviteit door de werking van sommige chemische boodschappers tot stilstand te brengen door de chemicaliën op te nemen. Zij breken deze opgenomen chemicaliën ook af en zetten ze om in grondstoffen die worden gebruikt om meer van deze neurotransmitters te maken
• Zij nemen overtollige kaliumionen op uit de hersenvloeistof om de verhouding tussen natrium- en kaliumionen te helpen stabiliseren
• Zij bevorderen de vorming en het functioneren van synapsen door met elkaar en met neuronen in communicatie te blijven.

Oligodendrocyten

Oligodendrocyten vormen omhulsels rond de axonen van het CZS die als isolatie dienen. Deze omhulsels zijn gemaakt van myeline, een wit materiaal dat de geleiding van elektrische impulsen mogelijk maakt.

Microglia

Microglia fungeren als de afweercellen van het CZS. Zij bestaan uit dezelfde weefsels als monocyten, een soort witte bloedcellen die het bloed verlaten en overal in het lichaam een eerstelijns verdediging tegen binnendringende organismen opzetten.

Ependymale cellen

Ependymale cellen bekleden de inwendige holten van het CZS. De ependymale cellen die de hersenholten bekleden, dragen ook bij tot de vorming van cerebrospinaal vocht (CSF). Deze cellen hebben staartvormige uitsteeksels, cilia genaamd. Het kloppen van deze trilhaartjes bevordert de doorstroming van CSF in de hersenholten. Ependymale cellen fungeren ook als stamcellen in de hersenen, en hebben het potentieel om andere gliacellen en nieuwe neuronen te vormen, die alleen op specifieke plaatsen in de hersenen worden aangemaakt. Neuronen in het grootste deel van de hersenen worden als onvervangbaar beschouwd.

Schwanncellen

Schwanncellen wikkelen zich herhaaldelijk rond zenuwvezels in het perifere zenuwstelsel en produceren een myelineschede die vergelijkbaar is met het membraan dat door oligodendrocyten in het CZS wordt geproduceerd. Zij spelen ook een rol bij de regeneratie van beschadigde vezels.

Satellietcellen

Satellietcellen omgeven de cellichamen van neuronen in de ganglia van het PNS. Hun functie is nog niet goed gedefinieerd.

Synapsen

Een synaps bestaat meestal uit een verbinding tussen een axonuiteinde van één neuron, bekend als het presynaptische neuron, en de dendrieten of het cellichaam van een tweede neuron, bekend als het postsynaptische neuron. Minder vaak komen axon-naar-axon of dendriet-naar-dendriet verbindingen voor. Sommige neuronen in het CZS ontvangen naar schatting wel 100.000 synaptische inputs!

Hoe ziet een synaps eruit?

Het axonuiteinde van het presynaptische neuron geleidt elektrische signalen, actiepotentialen genaamd, naar de synaps. Aan het einde van het axonuiteinde bevindt zich een kleine zwelling, de synaptische knop. Dit is de plaats waar chemische boodschappers, neurotransmitters genaamd, worden aangemaakt en afgevoerd. De synaptische knop van het presynaptische neuron bevindt zich in de buurt van het postsynaptische neuron. De ruimte tussen de twee neuronen wordt de synaptische spleet genoemd, en is te breed om stroom rechtstreeks van de ene cel naar de andere door te laten, waardoor de overdracht van actiepotentialen tussen neuronen wordt voorkomen.

Synapsen werken slechts in één richting. Presynaptische neuronen beïnvloeden de celmembraanspanning (bekend als de celmembraanpotentiaal) van postsynaptische neuronen, maar postsynaptische neuronen kunnen de membraanpotentiaal van presynaptische neuronen niet rechtstreeks beïnvloeden.

Wat gebeurt er bij een synaps?

1. Een elektrisch signaal (een actiepotentiaal) wordt geïnitieerd en doorgegeven aan de axonterminal van het presynaptische neuron. Hierdoor worden spanningsgeregelde calciumionkanalen in de synaptische knop geprikkeld om open te gaan.
2. De concentratie calciumionen wordt buiten het neuron veel hoger dan binnen het neuron, zodat calciumionen via de geopende calciumkanalen de synaptische knop binnenstromen.
3. De verhoogde calciumionenconcentratie binnen het neuron veroorzaakt het vrijkomen van neurotransmitter uit de synaptische spleet.
4. De neurotransmitter beweegt zich door de synaptische spleet en bindt zich aan receptoren op het postsynaptische neuron.
5. Binding van de neurotransmitter aan zijn receptor veroorzaakt de opening van chemisch geregelde ionenkanalen op het postsynaptische neuron, waardoor verschillende ionen het postsynaptische neuron kunnen binnenkomen of verlaten.

Excitatoire synapsen

Een excitatoire synaps is een synaps waarbij het postsynaptische neuron prikkelbaarder wordt als gevolg van synaptische gebeurtenissen. Bij een dergelijke synaps bindt een neurotransmitter zich aan zijn receptor op het postsynaptische neuron. Dit leidt ertoe dat enkele kaliumionen de cel verlaten en vele natriumionen de cel binnenkomen. Zowel kalium- als natriumionen hebben een positieve lading, zodat het totale effect is dat de binnenkant van het celmembraan iets positiever wordt, waardoor het gemakkelijker wordt actiepotentialen op te wekken dan wanneer de cel in rust is. Deze verandering in membraanspanning bij een excitatoire synaps wordt een excitatoire postsynaptische potentiaal (EPSP) genoemd.

Inhibitoire synapsen

Een inhibitoire synaps is een synaps waarbij het postsynaptische neuron minder excitabel wordt als gevolg van synaptische gebeurtenissen. Bij een dergelijke synaps bindt een neurotransmitter zich aan zijn receptor op het postsynaptische neuron. Dit leidt ertoe dat kaliumionen de cel verlaten, en chloride-ionen de cel binnenkomen. Kaliumionen hebben een positieve lading, terwijl chloride-ionen een negatieve lading hebben, zodat het totale effect is dat de binnenkant van het celmembraan iets negatiever wordt, waardoor het moeilijker wordt actiepotentialen op te wekken dan wanneer de cel in rust is. Deze verandering in membraanspanning bij een remmende synaps wordt een remmende postsynaptische potentiaal (IPSP) genoemd.

Wat is het centrale zenuwstelsel (CZS)?

Het centrale zenuwstelsel is een onderdeel van het totale zenuwstelsel van het lichaam. Het bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg, die zich respectievelijk binnen de schedel en de wervelkolom bevinden en door deze worden beschermd. Het andere deel van het zenuwstelsel wordt het perifere zenuwstelsel (PNS) genoemd. Dit bestaat uit alle delen van het zenuwstelsel die geen deel uitmaken van het CZS.

Interacties tussen het centrale en het perifere zenuwstelsel

Het perifere zenuwstelsel (PNS) bestaat uit zenuwen en ganglia (clusters van zenuwcellen). Het PNS en het CNS werken samen om informatie tussen de hersenen en de rest van het lichaam te verzenden. Vanuit het CZS komen zenuwen via de schedel en de wervelkolom naar buiten en via het PZS wordt informatie naar de rest van het lichaam overgebracht.

Het PZS bestaat uit twee divisies – een sensorische en een motorische. De sensorische afdeling voert signalen van het hele lichaam terug naar het CZS om te worden gedecodeerd, terwijl de motorische afdeling signalen van het CZS doorgeeft aan cellen in het hele lichaam om de reacties van het lichaam op deze informatie uit te voeren.

Delen van het CZS

Er zijn zes hoofddelen van het CZS. Deze zijn:

1. ruggenmerg
2. Medulla
3. Pons en cerebellum (die samen met de medulla de hersenstam vormen)
4. Middenhersenen
5. Diencephalon
6. Cerebrale hemisfeer

De laatste 5 onderdelen van het CZS die hierboven zijn genoemd, maken alle deel uit van de hersenen.

Grijze stof en witte stof

Binnen deze zes divisies zijn er nog andere subregio’s. Deze zijn onderverdeeld naar het soort structuren waaruit ze hoofdzakelijk bestaan. Eén gebied wordt grijze stof genoemd. De grijze stof bestaat hoofdzakelijk uit cellichamen en dendrieten. Het wordt grijze materie genoemd omdat het er grijs uitziet in vers materiaal. Het andere gebied wordt witte stof genoemd en ziet er in vers weefsel wit uit. De witte stof bestaat hoofdzakelijk uit axonen, waaraan hij zijn witte kleur ontleent vanwege een membraan rond de axonen dat myelineschede wordt genoemd.

Het ruggenmerg

Het ruggenmerg speelt een belangrijke rol bij de aansturing van de spieren van de ledematen en de romp, en bij de functies van de inwendige organen van het lichaam. Het verwerkt ook informatie van deze structuren, en stuurt informatie van en naar de hersenen.

Het ruggenmerg is in vele segmenten verdeeld. Het bevat ook een paar wortels, de dorsale en ventrale wortels genoemd. Deze wortels vermengen zich met de spinale zenuwen en bevatten sensorische en motorische axonen die deel uitmaken van het PNS. De axonen en spinale zenuwen werken samen om informatie over te brengen tussen de spieren en organen van het lichaam, en het ruggenmerg.

Hersenstam

De hersenstam bestaat uit het merg, het kliercel (pons) en het cerebellum. Hij heeft de volgende functies:

1. Ontvangen van binnenkomende informatie van structuren in de schedel.
2. Zenden van informatie tussen het ruggenmerg en hogere hersengebieden.
3. Samenvoegen van de acties van de verschillende delen van de hersenstam om niveaus van stimulatie te regelen.

Medulla: De medulla bevindt zich net boven het ruggenmerg. Het bevat structuren die piramiden worden genoemd en die signalen van de kleine hersenen naar het ruggenmerg geleiden. Hierdoor worden de skeletspieren in het lichaam gestimuleerd, die in het algemeen de spieren zijn die worden gebruikt om beweging tot stand te brengen. Het merg ontvangt ook informatie van het ruggenmerg en andere delen van de hersenen, en geeft die door aan de kleine hersenen.

Delen van het merg ontvangen ook informatie van de smaakpapillen, de keelholte, en de borst- en buikholte. De celstructuren die deze informatie ontvangen, hebben verschillende functies, waaronder:

1. Controle van de hartslag en hoe hard het hart pompt
2. Controle van de bloeddruk
3. Controle van hoe snel en hoe hard de ademhaling is

De medulla speelt ook een belangrijke rol bij spreken, slikken, hoesten/kniezen, braken, zweten, speekselen, en tong- en hoofdbewegingen.

Pons en cerebellum: Het pons is een uitstulping aan de voorzijde van de hersenstam, terwijl het cerebellum zich onder de grote hersenen bevindt. Het zenuwgestel draagt informatie over van de kleine hersenen naar de kleine hersenen, en is ook betrokken bij slapen, horen, evenwicht, gezichtsgevoel/uitdrukking, ademhaling en slikken. Het cerebellum speelt een rol bij spiercoördinatie, emotie en cognitieve processen zoals oordeelsvorming.

Middenhersenen

De middenhersenen verbinden de achterhersenen en de voorhersenen met elkaar. Het is verdeeld in verschillende gebieden:

• Cerebrale peduncles
• Tegmentum
• Substantia nigra
• Centrale grijze stof
• Tectum
• Mediale lemniscus

Diencephalon

Het diencephalon bestaat uit twee onderdelen die de thalamus en de hypothalamus worden genoemd.

Thalamus: De thalamus speelt een belangrijke rol bij het doorgeven van informatie aan de hersenhelften. Op zijn beurt ontvangt het informatie van gebieden in de grote hersenen. Signalen uit het hele lichaam worden ook naar de thalamus gezonden, die deze informatie naar de kleine hersenen stuurt om te worden verwerkt.

De thalamus is nauw verbonden met het systeem dat verantwoordelijk is voor emotie en geheugen – het limbisch systeem. Oogbewegingen, smaak, reuk, gehoor en evenwicht zijn ook verbonden met de thalamus.

Hypothalamus: De hypothalamus is het belangrijkste controlecentrum van het autonome zenuwstelsel en speelt daardoor een belangrijke rol bij het goed functioneren van alle systemen in het lichaam. Het is ook betrokken bij de afgifte van hormonen door de hypofyse. De hypothalamus is betrokken bij vele lichaamsfuncties, waaronder de volgende:

1. Hormoonafscheiding
2. Autonomische effecten (fungeren als een regelsysteem voor het lichaam)
3. Reguleren van de lichaamstemperatuur
4. Detecteren van voedsel- en waterinname (waardoor u zich honger of dorst)
5. Slapen en waken
6. Geheugen
7. Motie en gedrag

Hersenhelften

De hersenhelften bestaan uit vier grote delen:

1. Cerebrale cortex
2. Basale ganglia
3. Hippocampus
4. Amydala

Cerebrale cortex: De hersenschors bevindt zich op het oppervlak van de hersenhelften. Hij is sterk gekronkeld en geplooid. Hierdoor past een groot oppervlak binnen de beperkte ruimte van de schedel. De hersenschors is verdeeld in vier kwabben, de frontale kwab (voorkwab), de pariëtale kwab (tussen voor- en achterkwab), de occipitale kwab (achterkwab) en de temporale kwab (zijkwab).

Basale ganglia: Basale ganglia zijn verzamelingen cellen die zich diep in de hersenen bevinden en een belangrijke rol spelen bij veel hogere hersenfuncties. Een functie waarin zij een belangrijke rol spelen is de controle over bewegingen.

Bij de ziekte van Parkinson zijn de basale ganglia beschadigd. Patiënten met de ziekte van Parkinson ondervinden als gevolg daarvan tremoren en een vertraging van de beweging. De basale ganglia beïnvloeden ook andere aspecten van het gedrag, zoals cognitie en emotie.

Hippocampus: De hippocampus speelt een belangrijke rol bij de vorming van herinneringen. Het maakt ook deel uit van het limbisch systeem, dat het denken en de stemming beïnvloedt.

Amydala: De amydala coördineert de afgifte van hormonen en de acties van het autonome zenuwstelsel. Het maakt ook deel uit van het limbisch systeem, en speelt een rol bij emotie.

Meningeale lagen

De meningeale lagen worden ook wel hersenvliezen genoemd. Het zijn drie afzonderlijke lagen die de hersenen en het ruggenmerg omsluiten. Zij beschermen de hersenen en zorgen voor de bloedcirculatie van en naar de hersenen. De drie lagen zijn:

1. Dura mater
2. Arachnoid mater
3. Pia mater

Dura mater: Dura mater is de buitenste van de meningeale lagen. Het is het dikste membraan. De dura rond de hersenhelften en de hersenstam bestaat eigenlijk uit twee lagen. De buitenste van deze lagen zit vast aan de binnenkant van de schedel.

Arachnoïd mater: De matera arachnoidea is de middelste meningeale laag. Zij ligt naast de dura mater, maar is er niet nauw mee verbonden. De ruimte tussen de twee lagen wordt de subdurale ruimte genoemd. Een breuk van een bloedvat in de dura mater kan een bloeding en de vorming van een bloedklonter in deze subdurale ruimte veroorzaken, wat resulteert in een subduraal hematoom. Dit is gevaarlijk omdat de bloedklonter het arachnoïd en de dura uit elkaar kan duwen, waardoor het hersenweefsel wordt samengedrukt.

Pia mater: De pia mater is de binnenste meningeale laag, die aan de hersenen en het ruggenmerg kleeft. Het is een tere laag en wordt van de arachnoïdale mater gescheiden door een ruimte die bekend staat als de subarachnoïdale ruimte. De ruimte is gevuld met cerebrospinaal vocht (CSF) en bevat de aders en slagaders die het oppervlak van het CZS bedekken.

Cerebrospinaal vocht (CSF)

Cerebrospinaal vocht (CSF) baadt de binnenkant van de hersenen via een netwerk van holten binnen het CZS dat bekend staat als het ventriculaire systeem. CSF heeft de volgende functies:

1. Drijfvermogen. De hersenen zinken noch drijven in CSF, maar blijven er in plaats daarvan in zweven omdat de twee componenten een zeer vergelijkbare dichtheid hebben. Hierdoor kunnen de hersenen uitgroeien tot een bereikbare grootte zonder door hun eigen gewicht te worden gehinderd. Als de hersenen op de bodem van de schedel zouden mogen rusten, zou de druk van zijn eigen gewicht het zenuwweefsel doden.
2. Bescherming. CSF beschermt de hersenen tegen het stoten van de binnenkant van de schedel wanneer het hoofd wordt geschud. Er is echter een grens aan deze bescherming, want bij een hevige schok kunnen de hersenen zichzelf toch beschadigen door tegen de schedelbodem te stoten of te schuren.
3. Chemische stabiliteit. CSF wordt uiteindelijk opgenomen in de bloedbaan. Dit is een manier om afvalstoffen uit het CZS te verwijderen, en ook om het optimale chemische milieu te handhaven. Lichte veranderingen in de samenstelling kunnen storingen in het zenuwstelsel veroorzaken. Als de liquor bijvoorbeeld te basisch is (niet zuur genoeg), kan dit leiden tot duizeligheid en flauwvallen.

Hoe ontwikkelt het CZS zich?

Een menselijk embryo bestaat uit drie grote cellagen, die bekend staan als het ectoderm, mesoderm en endoderm. Het CZS ontwikkelt zich uit een gespecialiseerd deel van het ectoderm, de neurale plaat. Het proces waarbij de neurale plaat het zenuwstelsel begint te vormen, wordt neurale inductie genoemd.

De neurale plaat ligt langs de middellijn van het embryo. Een inkeping in de middellijn vormt zich en verdiept zich langs de neurale plaat om een groef te vormen die bekend staat als de neurale groef. Deze groef sluit zich vervolgens en vormt een holle buis, de neurale buis. Alle belangrijke onderdelen van het CZS zijn dan aanwezig, met inbegrip van het ruggenmerg en de hersenstam.

Wat gebeurt er met het CZS als we ouder worden?

De werking van het zenuwstelsel verandert van kindsbeen tot oudere leeftijd en bereikt zijn hoogtepunt rond de leeftijd van 30 jaar. Verschillende aspecten van de hersenfunctie hebben de neiging op verschillende leeftijden te worden aangetast. Zo beginnen de woordenschat en het gebruik van woorden rond de leeftijd van 70 jaar af te nemen, terwijl het vermogen om informatie te verwerken tot de leeftijd van 80 jaar kan worden gehandhaafd als er geen neurologische stoornissen aanwezig zijn.

Naarmate men ouder wordt, begint het totale aantal zenuwcellen af te nemen. Door deze afname van het aantal hersencellen wegen de hersenen op 75-jarige leeftijd in het algemeen 56% minder dan op 30-jarige leeftijd. De algehele hersenfunctie wordt ook vertraagd als gevolg van verschillende factoren. Deze omvatten minder efficiënte synapsen en het vertragen van de overdracht van elektrische signalen tussen neuronen.

Het beoefenen van mentale en fysieke activiteit (d.w.z. lichaamsbeweging) kan helpen om de achteruitgang van de hersenfunctie te vertragen, vooral op het gebied van het geheugen. Omgekeerd kan het nuttigen van 2 of meer standaard alcoholische dranken per dag de achteruitgang van de hersenactiviteit versnellen.

Niet alle functies van het CZS worden echter op dezelfde manier beïnvloed door ouderdom. Hoewel vaardigheden zoals motorische coördinatie, intellectuele functie en kortetermijngeheugen achteruitgaan, kunnen taalvaardigheden en het langetermijngeheugen behouden blijven als er geen sprake is van neurologische pathologie. Ouderen herinneren zich vaak dingen uit het verre verleden beter dan recente gebeurtenissen.

Hoe beïnvloeden maternale factoren de hersenontwikkeling tijdens de zwangerschap?

Alcohol

Foetaal alcoholsyndroom (FAS) en andere aangeboren afwijkingen worden vaak in verband gebracht met blootstelling aan alcohol. FAS is een van de meest voorkomende oorzaken van niet-genetische mentale retardatie. Kenmerken van FAS zijn onder meer:

• Gezichtsafwijkingen, waaronder kleine oogopeningen, afgeplatte jukbeenderen, een afgeplatte neusbrug, en een onderontwikkelde groef tussen neus en bovenlip
• Groeiachterstand, met als gevolg een laag geboortegewicht
• Stoornissen van de hersenen, variërend van matige leermoeilijkheden tot ernstige mentale retardatie
• Stoornissen van het gezichtsvermogen en het gehoor

Er is geen “veilige” hoeveelheid alcohol die een zwangere vrouw kan gebruiken zonder enig risico voor haar foetus. Het wordt zwangere vrouwen ten zeerste afgeraden alcohol te gebruiken.

Drugs

Heroïne en methadon: Heroïne en het substituut ervan, methadon, worden vaak samen met andere giftige stoffen zoals cocaïne, alcohol of tabak ingenomen. De exacte aard van deze drugs op de zich ontwikkelende hersenen is niet goed bestudeerd. Laboratoriumstudies suggereren echter dat ze de ontwikkeling van de hersenen sterk kunnen beïnvloeden en onder laboratoriumomstandigheden veranderingen in de hersencellen kunnen veroorzaken.

Cocaïne: Net als de meeste andere toxinen wordt cocaïne in verband gebracht met een verhoogd risico op prematuriteit en intra-uteriene groeivertraging. Blootstelling aan cocaïne tijdens de ontwikkeling is in verband gebracht met microcefalie, misvormingen van de hersenen, en verscheidene andere hersenafwijkingen. Na de geboorte kan cocaïne slaapstoornissen, moeilijkheden met voeden en epileptische aanvallen tot gevolg hebben. Deze symptomen verdwijnen over het algemeen binnen het eerste levensjaar.

Sommige kinderen die als foetus aan cocaïne zijn blootgesteld, ontwikkelen echter neurologische problemen op lange termijn. Hun IQ ligt over het algemeen binnen het normale bereik, maar zij kunnen zich vaak moeilijk concentreren, zijn snel afgeleid, en gedragen zich agressief of impulsief. Zij lopen ook een verhoogd risico op het ontwikkelen van angst- of depressieve stoornissen.

Cafeïne: Cafeïne wordt sneller afgebroken tijdens de zwangerschap, en sommige dierstudies suggereren dat cafeïne geconcentreerd is in de zich ontwikkelende hersenen. Cafeïne op zich lijkt, wanneer het in lage tot matige hoeveelheden wordt ingenomen, het risico van misvormingen bij de foetus niet sterk te verhogen.

Roken: Roken door de moeder is een belangrijke risicofactor voor plotselinge kinderdood (SIDS). Het wordt ook in verband gebracht met een verhoogd risico op groeiachterstand en gedragsstoornissen (een psychiatrische stoornis). Twee stoffen in sigarettenrook, koolmonoxide en nicotine, tasten de hersenen van de foetus aan door directe inwerking of door zuurstoftekort.

Diabetes bij de moeder

Diabetes bij de moeder kan type I, type II, of zwangerschapsdiabetes zijn. Alle drie verhogen ze het risico van foetale hersenafwijkingen. Deze kunnen echter worden voorkomen door een speciaal programma te volgen voor zwangere diabetische vrouwen om hun toestand onder controle te houden. De artsen van de patiënten zullen zwangere vrouwen met diabetes gewoonlijk over deze programma’s adviseren.

1. Gressens P, Mesples B, Sahir N, Marret S, Sola A. Environmental factors and disturbances of brain development. Semin Neonatol 2001; 6:185-194.
2. Martin JH. Neuroanatomie – Tekst en atlas. Appletone & Lange: Connecticut; 1989.
3. Saladin KS. Anatomie en fysiologie – de eenheid van vorm en functie. 3rd ed. New York: McGraw-Hill; 2004.
4. Sherwood LS. Menselijke fysiologie – van cellen tot systemen. 5th ed. Belmont: Brooks/Cole – Thomson Learning; 2004.
5. Goldman SA. Effecten van veroudering. Merck 2007 ; Beschikbaar van: http://www.merck.com/mmhe/sec06/ch076/ch076e.html