Biologie · Begrippenlijst

Wat is De cellen van het zenuwstelsel?

Definitie 17.1 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 17 — Organisatie van zenuwstelsels

Neuronen komen in een handvol bouwvormen voor die overal in het brein terugkeren: piramidale cellen, de excitatoire projectieneuronen van de schors, met een lange apicale dendriet en een axon dat een meter kan afleggen; Purkinje-cellen van de kleine hersenen, wier platte dendrietenboom tweehonderdduizend synapsen ontvangt; sensorische neuronen met één uitloper naar de periferie en één naar het merg; en interneuronen, cellen met een kort axon die binnen één gebied blijven, de meeste ervan remmend. Ongeveer vier op de vijf neuronen van de schors geven glutamaat af en prikkelen; één op de vijf geeft GABA af en remt. De glia, even talrijk als de neuronen, doen de rest. Astrocyten omwikkelen synapsen en bloedvaten: zij nemen het kalium op dat vurende neuronen afgeven en het glutamaat dat synapsen morsen, leveren lactaat, regelen plaatselijk de doorbloeding, en wekken de bloed–hersenbarrière op en houden haar in stand. Oligodendrocyten in het centrale zenuwstelsel en Schwann-cellen in de periferie omwikkelen axonen met myeline, tientallen lagen membraan die het axon isoleren tussen de knopen waar de kanalen zitten. Microglia zijn de vaste macrofagen van het brein: zij snoeien synapsen tijdens de ontwikkeling en ruimen puin op. Ependymcellen bekleden de ventrikels en maken het hersenvocht.

Links: een Purkinje-cel van de kleine hersenen, getekend door Cajal (1899) naar een met Golgi gekleurde coupe — de hele dendrietenboom van één cel, het argument voor het neuron als eenheid (publiek domein). Midden: piramidale neuronen van de schors in een Golgi-kleuring. Rechts: een astrocyt (groen) met zijn eindvoetjes op een haarvat (rood). Links: een Purkinje-cel van de kleine hersenen, getekend door Cajal (1899) naar een met Golgi gekleurde coupe — de hele dendrietenboom van één cel, het argument voor het neuron als eenheid (publiek domein). Midden: piramidale neuronen van de schors in een Golgi-kleuring. Rechts: een astrocyt (groen) met zijn eindvoetjes op een haarvat (rood). Links: een Purkinje-cel van de kleine hersenen, getekend door Cajal (1899) naar een met Golgi gekleurde coupe — de hele dendrietenboom van één cel, het argument voor het neuron als eenheid (publiek domein). Midden: piramidale neuronen van de schors in een Golgi-kleuring. Rechts: een astrocyt (groen) met zijn eindvoetjes op een haarvat (rood).
Links: een Purkinje-cel van de kleine hersenen, getekend door Cajal (1899) naar een met Golgi gekleurde coupe — de hele dendrietenboom van één cel, het argument voor het neuron als eenheid (publiek domein). Midden: piramidale neuronen van de schors in een Golgi-kleuring. Rechts: een astrocyt (groen) met zijn eindvoetjes op een haarvat (rood).

Voorbeelden

Voorbeeld 17.3 (Getallen voor een dendriet en twee axonen)

Een dendriet met d=2µmd = 2\,\text{µ}\mathrm{m}, Rm=2×104Ωcm2R_{m} = 2 \times 10^{4}\,\Omega\,\mathrm{cm}^{2} en Ri=100ΩcmR_{i} = 100\,\Omega\,\mathrm{cm}: λ=2×104×2×104/400 cm=0.1cm=1mm\lambda = \sqrt{2\times 10^{4}\times 2\times 10^{-4}/400}\ \mathrm{cm} = 0.1\,\mathrm{cm} = 1\,\mathrm{mm} — een synaptische potentiaal aan de punt van een dendriet van een millimeter bereikt het cellichaam met een derde van haar grootte, en daarom maakt de meetkunde van een dendrietenboom deel uit van zijn berekening. τ=2×104×106F/cm2Ωcm2=20ms\tau = 2\times 10^{4}\times 10^{-6}\,\mathrm{F}/\mathrm{cm}^{2}\cdot\Omega\,\mathrm{cm}^{2} = 20\,\mathrm{ms}, het venster waarbinnen invoeren moeten aankomen om op te tellen. Het reuzenaxon van een inktvis van 500µm500\,\text{µ}\mathrm{m}, ongemyeliniseerd, geleidt met ongeveer 25m/s25\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; om hetzelfde te bereiken gebruikt een gewervelde een gemyeliniseerd axon van 4µm4\,\text{µ}\mathrm{m}, in doorsnede vijftienduizend maal kleiner — de reden dat een zenuw van een gewervelde tienduizend snelle vezels kan dragen in de ruimte van één inktvisaxon. Een motorisch axon van 20µm20\,\text{µ}\mathrm{m} geleidt met 120m/s120\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; strijkt multiple sclerose zijn myeline weg, dan daalt de snelheid tienvoudig en kan de geleiding op de kale stukken geheel uitvallen.

Lees in het hoofdstuk →