Het brein is het commandocentrum van het lichaam. Dit zeer geavanceerde orgaan is verantwoordelijk voor elke gedachte, elk gevoel en het overgrote deel van ons dagelijkse gedrag, zowel bewust als onbewust. De unieke en complexe driedimensionale architectuur speelt een belangrijke rol bij het maken van beslissingen en hoe we onze dagelijkse routines uitvoeren. Met de onderstaande neurologie basiskennis, maak je kennis met de basisbeginselen van de neurologie.
In de afgelopen paar eeuwen hebben wetenschappers grote stappen voorwaarts gemaakt in hun onderzoek naar hoe het brein precies functioneert. Met name de afgelopen twee decennia hebben wetenschappers meer over de hersenen geleerd dan in alle eeuwen daarvoor bij elkaar. Deze spurt is vooral het gevolg van de snelle ontwikkeling van nieuwe onderzoekstechnieken. Tegenwoordig weten we welke exacte hersengebieden verantwoordelijk zijn voor specifieke taken, zoals bijvoorbeeld spraak of het verwerken van visuele en ruimtelijke informatie.
Alle specifieke hersendelen werken nauw samen om sensatie, perceptie en informatie te verwerken en het hierop volgende gedrag te reguleren. Hoewel er over het onderwerp neurologie natuurlijk boekenplanken vol informatie te schrijven zijn, zal ik proberen op deze pagina een beknopte uitleg te geven over de basiskennis van neurologie en neuroanatomie.
Het zenuwstelsel: de snelweg binnen neurologie
Het zenuwstelsel is een complex netwerk van zenuwen en cellen die berichten van de hersenen naar de rest van het lichaam sturen en weer terug. Het zenuwstelsel is onder te verdelen in twee hoofdonderdelen:
Het centrale zenuwstelsel (CZS): bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen. Het CZS wordt zo genoemd omdat de hersenen de ontvangen informatie centraal integreren en de activiteit van alle delen van het lichaam coördineren en beïnvloeden.
Het perifere zenuwstelsel (PZS): de zenuwen en andere soorten ondersteunende cellen die zich door de rest van het lichaam vertakken en communiceren met het CZS. De primaire rol van het PZS is om het CZS te verbinden met de organen, ledematen en de huid. Deze zenuwen strekken zich uit van het centrale zenuwstelsel tot de buitenste delen van het lichaam.
Wat zijn de hersenen precies?
De hersenen zijn het meest complexe deel van het menselijk lichaam en kunnen qua complexiteit worden vergeleken met een kwantumcomputer. Dit orgaan van ongeveer anderhalve kilo is de zetel van onze intelligentie, de vertolker van de zintuigen, initiator van lichaamsbeweging en de beheerser van ons gedrag. Liggend in de knokige schedel, baadt onze hersenmassa in een beschermende vloeistof, die schokken opvangt.
De architectuur van de hersenen
De grote hersenen zijn het grootste deel van het menselijk brein. Dit deel is verdeeld in twee hersenhelften. De hersenschors is een buitenste laag van grijze stof die de kern van witte stof bedekt. De cortex is opgesplitst in de neocortex en de veel kleinere allocortex. De neocortex bestaat op zijn beurt uit zes neuronale lagen, terwijl de allocortex er drie of vier heeft.
Elk hersenhelft is conventioneel verdeeld in vier lobben: de frontale, temporale, pariëtale en occipitale lobben. De frontale kwab dient vooral voor uitvoerende functies, waaronder zelfbeheersing, planning, redenering en abstract denken. De achterhoofdskwab legt zich toe op het gezichtsvermogen. Binnen elke lob zijn corticale (hersenschors) gebieden functies te onderscheiden, zoals de sensorische, motorische en associatiegebieden.
Hoewel de linker- en rechterhersenhelft in grote lijnen vergelijkbaar zijn in vorm en functie, zijn ze toch wel degelijk verschillend, aangezien sommige functies vooral geassocieerd zijn met één kant, zoals taal in de linkerzijde en visueel-ruimtelijke vaardigheid in de rechterzijde.
De beiden hersenhelften zijn verbonden door commissurale (verbindings)zenuwbanen, waarvan de grootste het corpus callosum is.
Het cerebrum is door middel van de hersenstam verbonden met het ruggenmerg. De hersenstam bestaat uit de middenhersenen, de pons en de medulla oblongata. Het cerebellum is via paren kanalen met de hersenstam verbonden. Binnen de grote hersenen bevindt zich het ventrikelsysteem (holtes), bestaande uit vier onderling verbonden ventrikels waarin hersenvocht wordt geproduceerd en gecirculeerd.
Onder de hersenschors bevinden zich verschillende belangrijke hersendelen, waaronder de thalamus, de epithalamus, de pijnappelklier, de hypothalamus, de hypofyse en de subthalamus.
De cellen van de hersenen omvatten neuronen en ondersteunende gliacellen (communicatiecellen). In totaal schatten wetenschappers dat de hersenen meer dan 86 miljard neuronen bevatten en ongeveer evenveel andere cellen.
Hersenactiviteit wordt mogelijk gemaakt door de onderlinge verbindingen van neuronen en hun afgifte van neurotransmitters als reactie op zenuwimpulsen. Neuronen verbinden zich om neurale paden en vormen uitgebreide netwerksystemen.
Het oerbrein/reptielenbrein
Diep in de hersenen, volledig aan het zicht onttrokken, liggen structuren die de poortwachters zijn tussen het ruggenmerg en de hersenhelften. Dit zogenaamde oerbrein is het oudste deel van onze hersenen en reguleert onze oerinstincten. Deze structuren bepalen niet alleen onze emotionele toestand, ze veranderen ook onze percepties en reacties, afhankelijk van de omstandigheden, en stellen ons in staat om bewegingen op gang te brengen die je maakt zonder erover na te denken. Net als de lobben in de hersenhelften, komen deze hersendelen in paren voor: elk is gedupliceerd in de andere hersenhelft.
De hypothalamus heeft slechts het formaat van een parel, maar stuurt een groot aantal belangrijke functies aan. Hij zorgt er voor dat je ‘s morgens wakker wordt en zorgt dat je adrenaline gaat stromen als haast hebt. Daarnaast fungeert de hypothalamus als een soort versnellingsbak die je lichaam en geest in verschillende emotionele standen zet; je raakt opgewonden, boos, ongelukkig of juist blij.
Vlakbij de hypothalamus ligt de thalamus, een belangrijke hub voor informatie die van en naar het ruggenmerg en het cerebrum gaat. Een gebogen kanaal van zenuwcellen leidt van de hypothalamus en de thalamus naar de hippocampus, een klein knobbeltje dat fungeert als geheugenopslag. De hippocampus werkt feitelijk als het werkgeheugen van je computer en stuurt herinneringen naar het juiste deel van de hersenhelft voor langdurige opslag en haalt ze indien nodig ook weer op.
De basale ganglia zijn clusters van zenuwcellen die om de thalamus heen liggen. Ze zijn verantwoordelijk voor de aansturing van bewegingen. Het zijn dan ook vooral de basale ganglia die aangedaan in bewegingsstoornissen zoals bij de Ziekte van Parkinson, waarbij stijfheid en tremoren de voornaamste symptomen zijn.
De neuronen
Neuronen vormen de basis van het functioneren van onze hersenen. Alle onze gewaarwordingen, bewegingen, gedachten, herinneringen en gevoelens zijn het resultaat van de signalen die door neuronen gaan. Neuronen zijn opgebouwd uit drie delen:
- Het cellichaam bevat de kern, waar de meeste moleculen worden geproduceerd die het neuron nodig heeft om te kunnen overleven en te functioneren.
- Dendrieten strekken zich uit van het cellichaam als de vertakkingen van een boom en ontvangen berichten van andere zenuwcellen.
- Axonen zorgen vervolgens er voor dat de signalen van de dendrieten door het cellichaam kunnen worden doorgestuurd via een axon naar een ander neuron, een spiercel of cellen in een ander orgaan.
Een neuron is meestal omringd door ondersteunende cellen. Sommige soorten cellen vormen een isolerend omhulsel om een axon. Zo’n omhulsel kan een vetmolecuul bevatten, myeline genaamd. Myeline helpt om de zenuwsignalen sneller en verder te laten reizen.
Axonen kunnen verschillen in lengte. Korte axonen zorgen dat de signalen van de ene cel in de cortex naar een andere cel worden overgebracht op een micrometer afstand. Andere axonen zijn langer en brengen signalen van de hersenen helemaal naar het ruggenmerg.
Neurotransmitters in neurologie
De overdracht van signalen tussen de neuronen verloopt via de synapsen. Wanneer een signaal het einde van een axon bereikt, stimuleert deze de aanmaak van neuro-chemicalien, de zogenaamde neurotransmitters, in de synaps. De neurotransmitters zijn signaalstoffen die zich hechten op receptoren van de naburige cel. Deze receptoren kunnen de eigenschappen van de ontvangende cel veranderen. Als de ontvangende cel ook een neuron is, kan het signaal de transmissie naar de volgende cel voortzetten.
Remmende en activerende neurotransmitters
Neurotransmitters zijn chemicaliën die neuronen gebruiken om met elkaar te communiceren. Binnen het vakgebied van neurologie kunnen we deze signaalstoffen onderverdelen in twee soorten:
- Excitatoire neurotransmitters: deze maken de cellen actiever
- Remmende neurotransmitters: deze dempen of blokkeren de activiteit van een cel
De belangrijkste stimulerende neurotransmitter is glutamaat. De belangrijkste remmer is GABA.
Glycine
Glycine is in feite een aminozuur dat zich gedraagt als een remmende neurotransmitter. Dit eiwit komt vooral voor in het ruggenmerg.
Norepinefrine
Norepinefrine is zowel een neurotransmitter als een hormoon en maakt deel uit van het vecht- of vluchtsysteem. Het is een excitatoire neurotransmitter, maar kan ook remmend werken.
GABA (Gamma amino boterzuur)
GABA is de belangrijkste remmende neurotransmitter. Het dempt de activiteit van de hersenen. Het kan zorgen voor slaperigheid en moeheid. GABA wordt aangemaakt uit glutamaat. Stress-gerelateerde boodschappen worden door GABA geblokkeerd.
Glutamaat
Glutamaat is de meest voorkomende prikkelende neurotransmitter. Bijna alle prikkelende neuronen zijn glutamergisch. Te veel glutamaat kan neuronen doden of beschadigen en wordt in verband gebracht met aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, beroerte, toevallen en verhoogde gevoeligheid voor pijn. Een te hoog glutamaat kan worden veroorzaakt door slechte voeding, stress en psychologische trauma’s.
Serotonine
Serotonine is betrokken bij vele functies, waaronder onze gemoedstoestand en zintuiglijke waarneming. In het ruggenmerg werkt serotonine pijnremmend. Serotonine is een neurotransmitter die de bloedvaten vernauwt en slaap veroorzaakt. Het is ook betrokken bij temperatuurregeling. Een laag serotoninegehalte kan slaapproblemen en depressie veroorzaken, terwijl te veel serotonine tot epileptische aanvallen kan leiden.
Acetylcholine
Acetylcholine wordt door het ruggenmerg gebruikt om de spieren te controleren, maar in de hersenen dient het vooral om het geheugen te reguleren. Acetylcholine is een prikkelende neurotransmitter, omdat het cellen over het algemeen stimuleert. Het regelt spiercontracties en zorgt ervoor dat klieren hormonen afscheiden. De ziekte van Alzheimer, die aanvankelijk de geheugenvorming beïnvloedt, wordt in verband gebracht met een tekort aan acetylcholine.
Dopamine
Dopamine wordt vrijgegeven door het beloningssysteem van de hersenen. Het werkt meestal remmend. Wanneer iemand Parkinson heeft, wordt er te weinig dopamine aangemaakt. Dopamine is een belangrijke neurotransmitter van de basala ganglia. Deze hersenstructuren zetten het lichaam aan tot beweging. De verbindingen tussen de frontale hersenschors en de basale ganglia zijn gevoelig voor dopamine. Een teveel of tekort kan schadelijk zijn voor aandacht en concentratie, individueel afhankelijk of mensen dunnere of dikkere zenuwbanen hebben tussen deze hersengebieden.
Noradrenaline
Noradrenaline is de excitatoire neurotransmitter van het sympatische zenuwstelsel en zet aan tot actie.
Endorfine
Endorfine is een neurotransmitter met een pijndempende werking en ontspant het zenuwstelsel.
Neurologie en aandoeningen
Onze hersenen zijn een van de hardst werkende organen in het lichaam. Het is dan ook logisch dat ze een voornaam deel van onze dagelijkse energiebehoefte opeisen. Om die reden is het dan ook belangrijk dat we voldoende kwaliteitsvoedsel binnenkrijgen, zoals verse groenten, fruit, eiwitten en gezonde vetzuren.
Zoals je hebt kunnen lezen bestaat een voornamelijk deel van onze hersenen uit vet. Je kan jezelf dus voorstellen dat een vetarm dieet problemen kan veroorzaken in het functioneren van ons brein. Bovendien zullen teveel suikers en witmeelproducten, die sterk ontstekingsbevorderend zijn, onze hersenen ook geen goed doen. Met een gevarieerd voedselpatroon van onbewerkte voeding en voldoende beweging, kun je in de meeste gevallen voorkomen dat je last krijgt van neurodegeneratieve aandoeningen op latere leeftijd.
De wetenschap van neurologie heeft ons belangrijke inzichten verschaft in hoe we ons brein gezond kunnen houden en neurologische aandoeningen zoveel mogelijk kunnen voorkomen.
Als onze hersenen gezond zijn, werken ze snel en automatisch. Maar als er zich problemen voordoen, kunnen de resultaten verwoestend zijn. In totaal zijn er meer dan 600 neurologische aandoeningen te onderscheiden. Enkele van de belangrijkste soorten aandoeningen zijn:
- neurogenetische ziekten (zoals de ziekte van Huntington en spierdystrofie), ontwikkelingsstoornissen (zoals hersenverlamming)
- degeneratieve ziekten tijdens het volwassen leven (zoals de ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer)
- stofwisselingsziekten (zoals Ziekte van Gaucher)
- cerebrovasculaire ziekten (zoals beroerte en vasculaire dementie)
- trauma (zoals ruggenmerg en hoofdletsel)
- convulsieve aandoeningen (zoals epilepsie)
- infectieziekten (zoals aids-dementie)
- hersentumoren
De moderne neurologie richt zich voornamelijk op de behandeling van beroerte, epilepsie, neuromusculaire aandoeningen, slaapgeneeskunde, pijnbestrijding of bewegingsstoornissen.
