Medisch: Hoe geven de hersenen een signaal door?

Prikkeloverdracht

Een elektrische prikkel (impuls) die ontstaat in zenuwcellen kan een lange weg afleggen, bv. van je vingertop naar je hersenen. Om de axonen heen ligt een myelineschede, een laag die bestaat uit een vetachtige stof van steuncellen. Myeline zorgt ervoor dat het axon geïsoleerd is waardoor prikkels zich nog sneller verplaatsen.

Hoe ontstaat een prikkel?

Een prikkel of impuls is een elektrisch signaal, dat ontstaat doordat de hoeveelheid geladen stofjes (ionen) verandert over de celmembraan, het spanningsverschil tussen binnen en buiten verandert. De ionen (natrium, kalium en chloor) kunnen niet zomaar de cel in en uit, dat regelt de celmembraan. De celmembraan van een zenuwcel bestaat uit een vetachtige stof, fosfolipiden. In de lange dubbele rij van fosfolipiden die om de cel heen zit, zitten kleine doorgangen. Deze doorgangen worden ook wel kanalen of pompen genoemd. De ionen kunnen alleen maar van de ene naar de andere kant van de membraan reizen als het kanaal of de pomp dat toelaat. Door een kanaal kan één enkel ion reizen, dus door een natriumkanaal kan een natrium-ion en door een kaliumkanaal kan een kalium-ion. Een pomp is een doorgang die kan ruilen, een paar ionen van de ene soort mogen de cel in, als van de andere soort er een paar uit gaan. Een voorbeeld van zo’n doorgang is de natrium-kaliumpomp; deze pomp laat twee kalium-ionen de cel in en pompt drie natrium-ionen de cel uit. De cel regelt zelf het openstaan van de kanaaltjes en de werking van de pompen, en stuurt zo de hoeveelheid geladen stofjes aan die door de celmembraan kunnen reizen. Zo wordt het spanningsverschil geregeld. In rust is er binnen de cel een lagere spanning dan erbuiten. Een prikkel of impuls ontstaat als de spanning in de cel toeneemt doordat de zenuwcel positief geladen ionen binnenlaat.

Hoe wordt een prikkel doorgegeven?

Doordat axonen prikkels doorgeven, kunnen je zenuwcellen met elkaar en andere cellen in je lichaam communiceren, zo geven ze informatie door. Een axon geeft op zijn beurt de prikkel weer door aan een korte uitloper van een andere zenuwcel. Korte uitlopers ontvangen dus prikkels en signalen. Ze geven die vervolgens door aan hun eigen cellichaam.

Om de axonen heen ligt een myelineschede, een laag die bestaat uit een vetachtige stof van steuncellen. Myeline zorgt ervoor dat het axon geïsoleerd is waardoor prikkels zich nog sneller verplaatsen. De myelineschede bestaat niet uit één stuk. De laag wordt hier en daar onderbroken. Op deze ‘open plekken’ (de knopen van Ranvier) kunnen steeds positief geladen ionen van buiten de membraan naar binnen stromen. Zo blijft de prikkel goed op spanning en kan hij worden doorgeleid naar de volgende open plek op het axon. Totdat uiteindelijk het eindpunt van het axon is behaald.

Tussen het uitzendende axon en de ontvangende korte uitlopers zit een kleine ruimte, de synapsspleet. Hier kan de prikkel niet direct doorgegeven worden, daar zijn chemische stofjes voor nodig. Deze chemische stofjes, ook wel neurotransmitters genoemd, zitten in blaasjes aan het uiteinde van het axon. De neurotransmitters verplaatsen de elektrische prikkel van de ene naar de andere kant van de ruimte. Er zijn verschillende neurotransmitters.
  • Neurotransmitters die de prikkeloverdracht over de synapsspleet makkelijker maken en versnellen, zoals glutamaat.
  • Neurotransmitters die de prikkeloverdracht afremmen, zoals GABA (gamma-aminobutyricacid, gamma-aminoboterzuur).
werkinghersenen5

Pop-up animatie. Hoe geven de hersenen een signaal door?

Medische informatie