synapsen (presynaptisch deel): • neuronen zijn plastisch (ervaring/leren/geheugen verandert neuronen) • geleidende zone (dendrieten, soma, axon heuvel) • integrerende zone (postsyn. deel synaps) • input zone neuron kan worden opgedeeld in 4 functionele zones: Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen Rijksuniversiteit Groningen efferente informatie: info vanuit CZS naar b.v. spier motorneuron verwerking van informatie interneuron(en) Kunstmatige Intelligentie (Kandel en Schwarz, fig. 2.5) (presyn. deel van synaps) • output zone activatie van neuron afferente informatie: info naar CZS toe externe prikkel sensorisch neuron neurofysiologie Rijksuniversiteit Groningen Rijksuniversiteit Groningen neurofysiologie Kunstmatige Intelligentie Kunstmatige Intelligentie • doorgeven signaal • versnelling geleiding • geleiding/verplaatsing signaal axon: • opwekking van a.p.-en axon heuvel • verpakking neurotr.mitter in blaasjes • aanmaak van stoffen cellichaam (soma): myelineschede: (axon) neurofysiologie 2 4 • ontvangst signalen in postsynaptisch deel synaps dendrieten: • signaaloverdracht tussen neuronen d.m.v. synapsen 3 1 • signaalcodering d.m.v. actie potentialen of ‘graded potentials’ kenmerken van neuronen: • aanmaak van nieuwe hersencellen • opruimen/afbraak van dood materiaal • myeline schede rond axonen • wegvangen van neurotransmitters • buffer voor extracellulair K+ • stevigheid functies glia-cellen: neurofysiologie 1 membraan potentiaal • • • Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen in celmembraan bevinden zich ionkanalen electrochemische gradient intracellulair en extracellulaire ionenconcentraties verschillen neurofysiologie Rijksuniversiteit Groningen cel (neuron) is omgeven door celmembraan Kunstmatige Intelligentie • neurofysiologie Rijksuniversiteit Groningen 7 5 Kunstmatige Intelligentie binnenkant cel is negatief t.o.v. buitenkant rustpotentiaal ca. –70 mV tijd (grootte en duur van a.p.-en is constant) • codering: modulatie van frequentie en timing • zeer uniforme ‘electrische pulsjes’ actie potentialen neurofysiologie 8 6 2 (Na+ in cel) (Na+ uit cel, K + in cel) (K+ uit cel) Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen voltage gevoelig (open bij depolarisatie) passief transport voltage gevoelig (open en daarna dicht bij depolarisatie) passief transport actief transport Rijksuniversiteit Groningen K+ kanaal Na+ kanaal Na+/K+ pomp ionen-pompen en -kanalen neurofysiologie Kunstmatige Intelligentie R ⋅ T [ X ec ] ln F ⋅ z [ X ic ] R= gasconstante (8.314 J.K-1.mol -1) T= absolute temp. (-273OK) [X]ec= concencentratie van stof X extracellulair [X]ic= concentratie van stof X intracellulair F= Faradays constante (9.648.104 C.mol-1) z= valentie van ion E= evenwichtspotentiaal E=− neurofysiologie Rijksuniversiteit Groningen electrische gradient: potentiaal verschil tussen binnen- en buitenkant van cel Kunstmatige Intelligentie Berekening evenwichtspotentiaal m.b.v. Nernst vergelijking + 350 - 87 + 70 Rijksuniversiteit Groningen 11 -6 <10 4 10 - 95 Evenwichtspotentiaal (mV) chemische gradient: concentratie verschillen tussen binnen- en buitenkant van cel 5 103 ClCa2+ 140 Na+ K+ Ionenconcentraties (mM) Intra Extra cellulair cellulair 4 140 neurofysiologie Kunstmatige Intelligentie potentiaalverschil over membraan ==> electrische flux concentratieverschillen over membraan ==> diffusie flux ionenstromen worden bepaald door diffusie flux en electrische flux 9 12 10 3 Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen neurofysiologie Rijksuniversiteit Groningen 13 Kunstmatige Intelligentie Uit: Sesam Atlas van de Fysiology ionen-pompen en -kanalen neurofysiologie 14 4