Cellen en informatieoverdracht

Cellen en informatieoverdracht 2.2 Chemical events at the synapse – Kalat (2019) De meeste synapsen verzenden chemische signalen , geen elektrische, tussen presynaptische en postsynaptische cellen. Loewi bewees dit door aan te tonen dat het stimuleren van de nervus vagus van een kikker zijn hartslag vertraagde en dat het overbrengen van vloeistof van het ene hart naar het andere ook het tweede hart vertraagde. Op dezelfde manier versnelde het stimuleren van de versnellende zenuw de snelheid van het eerste hart en verhoogde de vloeistof de snelheid van het tweede hart, wat bevestigde dat zenuwen communiceren via chemische stoffen.Neurotransmitters zijn chemische stoffen die door een neuron worden vrijgegeven bij een synaps en een ander neuron beïnvloeden. Ze worden opgeslagen in vesicles (kleine bolvormige zakjes) in de presynaptische terminal, klaar om te worden vrijgegeven. MAO-enzymen breken serotonine, dopamine en noradrenaline af om ophoping te voorkomen. MAO-remmers verhogen deze chemische stoffen en werden gebruikt als de eerste antidepressiva.Een actiepotentiaal opent calciumkanalen in de presynaptische axonterminal en de calciumionen zorgen ervoor dat neurotransmitters vrijkomen (exocytose).Ionotrope receptoren produceren snelle, korte effecten (aan/uit, 5 mS), zoals excitatie of inhibitie, door ionenkanalen te openen wanneer een neurotransmitter bindt. De meeste exciterende ionotrope synapsen gebruiken glutamaat en de meeste remmende gebruiken GABA. Deze zijn belangrijk voor het gezichtsvermogen en het gehoor.De hersenen hebben verschillende receptortypes voor elke neurotransmitter, waardoor gespecialiseerde drugs mogelijk zijn. Drugs zoals LSD, nicotine en opiaten bootsen neurotransmitters na en hechten zich aan serotoninereceptoren, waardoor receptoren worden beïnvloed om waarneming, beloning en pijnverlichting te veranderen.Nadat een neurotransmitter zijn receptor heeft geactiveerd, wordt het geïnactiveerd door het terug te nemen in de presynaptische cel via transporteiwitten in een proces dat heropname (reuptake) wordt genoemd. Moleculen die niet door de transporteurs worden opgenomen, worden afgebroken door het enzym COMT. Dit proces maakt recycling van de neurotransmitter mogelijk. Stimulerende en antidepressieve medicijnen zoals amfetamine en cocaïne blokkeren de heropname, waardoor de effecten van de 1 / 4

neurotransmitter worden verlengd. Methylfenidaat voor ADHD werkt ongeveer hetzelfde als cocaïne, maar komt langzamer en geleidelijker vrij.Postsynaptische neuronen sturen chemische stoffen naar receptoren op het presynaptische neuron ('negatieve feedback') om overmatige afgifte van neurotransmitters te voorkomen.

Cannaboïden doet dit na: het prikkelt

autoreceptoren terwijl de cel helemaal geen prikkels heeft afgegeven. Hierdoor wordt negatieve feedback in gang gezet (“stop met afgeven”).Elektrische synapsen maken gebruik van gap junctions, directe verbindingen tussen de membranen van twee neuronen. Deze verbindingen hebben grote poriën die ionen vrij laten passeren tussen neuronen, waardoor snellere communicatie en gesynchroniseerde activiteiten zoals ademhaling mogelijk zijn.Een hormoon is een signaalstof die via het bloed door het lichaam wordt verspreid, receptoren beïnvloeden en een langduriger effect heeft dan neurotransmitters. Het is als een radiostation: Het ‘zendt’ naar veel plekken en cellen die erop afgestemd zijn en reageren erop.De hypofyse in de hersenen regelt de hormoonafgifte. De hypothalamus houdt de hormoonspiegels in balans door hormonen af te geven die de hypofyse aansturen.Een neurotransmitter wordt in het zenuwstelsel gebruikt om prikkels door te

geven en is als een telefoongesprek: een neuron ‘spreekt’ met een bepaalde

andere neuron.

14.1 Substance Abuse – Kalat (2019) Drugs beïnvloeden de synaptische transmissie door te werken als antagonisten (ze blokkeren neurotransmitters) of agonisten (ze bootsen neurotransmitters na of versterken hun werking). Hun effect hangt af van affiniteit (hoe sterk ze binden) en effectiviteit (hoe goed ze de receptor activeren). De effecten verschillen per persoon door variaties in receptortypen en hun hoeveelheid. Een sterke agonist heeft dus zowel hoge affiniteit als hoge effectiviteit.De lever zet alcohol om in het giftige acetaldehyde, dat vervolgens wordt afgebroken tot azijnzuur. Mensen met een trage afbraak van acetaldehyde worden sneller ziek van alcohol en zijn daardoor minder geneigd tot misbruik.Predisposities voor alcohol- en drugsverslaving ontstaan door een combinatie van genetische aanleg, prenatale invloeden en jeugdomgeving . Vroeg beginnende alcoholisme (voor het 25e jaar) heeft vaak een sterke genetische basis en snelle ontwikkeling, terwijl laat beginnende alcoholisme vaker voortkomt uit levensproblemen en beter reageert op behandeling.Zonen van vaders met een alcoholverslaving kunnen beter tegen alcohol (minder gedragseffecten) en ervaren een sterkere stressreductie. 2 / 4

In een experiment met een rat werd een electrode in de hersenen geïmplanteerd. De rat drukte duizenden keren per uur op een hendel zodat de electrode zijn brein stimuleerde. De elektroden zaten in een gebied dat direct of indirect axonen naar de nucleus accumbens heeft lopen.Versterkende hersenstimulatie (zoals muziek), versterkende ervaringen (zoals gokken) en stimulerende middelen verhogen de activiteit van axonen die dopamine afgeven in de nucleus accumbens , maar de rol van dopamine in verslaving wordt overschat. De afgifte is bescheiden, en medicijnen die zich op dopamine richten zijn niet succesvol gebleken bij de behandeling van verslaving.Herhaald cocaïnegebruik vermindert de reactie van de nucleus accumbens op alle beloningen, maar verhoogt de aandacht voor cocaïnegerelateerde prikkels.Tijdens abstinentie worden glutamaatsynapsen in de nucleus accumbens gevoeliger voor deze prikkels, waardoor het verlangen naar de drug toeneemt.Drugsgebruik leidt tot tolerantie (verminderde reactie), wat grotendeels aangeleerd is, omdat het sterker optreedt op de plek waar men eerder de drug gebruikte dan elders. Het leidt ook tot ontwenningsverschijnselen (onaangename sensaties tijdens onthouding). Het gebruik van een verslavende drug tijdens de ontwenningsfase is bijzonder krachtig, omdat het de gebruiker leert dat de drug de negatieve gevoelens verlicht. Dit leerproces kan zich generaliseren, waardoor de gebruiker in andere stressvolle situaties ook naar de drug verlangt.Antabuse wordt gebruikt bij alcoholmisbruik door het enzym te blokkeren dat acetaldehyde omzet in azijnzuur, waardoor men ziek wordt als men alcohol drinkt. De effectiviteit hangt af van het geloof van de gebruiker dat drinken inderdaad ziekte veroorzaakt. Naloxon en naltrexon blokkeren opiaatreceptoren en verminderen zo de aangename effecten van alcohol.Medicijnen tegen opiaatverslaving , zoals methadon, buprenorfine en levomethadylacetaat (LAAM), activeren dezelfde hersenreceptoren als heroïne, maar met een gradueler effect waardoor mensen beter functioneren. Het houdt de verslaving echter wel in stand.

14.2 Mood Disorders – Kalat (2019) Depressie uit zich door langdurig verdriet en vooral een gebrek aan plezier, meestal in episodes afgewisseld met normale stemmingen. Vrouwen in de vruchtbare jaren hebben een hogere kans dan mannen, terwijl voor de rest van het leven het risico ongeveer gelijk is.Erfelijkheid speelt een middelgrote rol. Specifiek de korte variant van het serotonine-transporter-gen verhoogt de kans op depressie bij blootstelling aan stress, vooral bij kindermishandeling, maar verhoogt de emotionele reactiviteit in het algemeen (positief en negatief). Familieleden van personen met een early-onset depressie hebben een groter risico op depressie en andere psychische stoornissen, terwijl familieleden van mensen met een late-onset depressie vaker circulatoire problemen hebben. Zonder stress verhoogt het genetisch risico niet automatisch de kans op depressie.Mensen met dominante activiteit in de rechterhersenhelft hebben een grotere neiging tot depressie. 3 / 4

Soorten antidepressiva:

Tricyclische antidepressiva: Blokkeren transporteiwitten die

serotonine, dopamine en norepinefrine terugopnemen in het presynaptisch neuron, waardoor neurotransmitters langer actief blijven in de synaps. Reageert op meerdere typen synapsen. Effectief, maar veel bijwerkingen zoals slaperigheid, droge mond, plasproblemen en hartritmestoornissen.

SSRI’s (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors): Blokkeren

specifiek serotonineopname en reageren op maar een type synaps. Zelfde effectiviteit als tricyclische middelen, maar minder bijwerkingen.

MAOIs (Monoamine Oxidase Inhibitors): Blokkeren het enzym MAO

dat neurotransmitters afbreekt, waardoor er meer beschikbaar is voor vrijgave. Vereisen dieetbeperkingen (tyramine vermijden) vanwege verhoogde bloeddruk.

Atypische antidepressiva: Alles wat niet hierboven valt, bijvoorbeeld

ketamine (snelle werking, stimuleert nieuwe synapsen, maar hallucinerend en kortdurend) en Sint-Janskruid (zonder recept, kan effectiviteit van andere medicijnen verminderen).Antidepressiva beïnvloeden snel de neurotransmitters, maar het duurt 2 à 3 weken voordat de stemming verbetert. Dit wijst erop dat hun werking niet direct komt door de neurotransmitters, maar mogelijk doordat ze de productie van brain-derived neurotrophic factors (BDNFs) verhogen in de hippocampus.Nieuwe neuronen helpen leerprocessen die competeren met oude, onplezierige gedachten.Onderzoek toont dat antidepressiva matig effectiever dan placebo’s zijn, al is het placebo-effect sterk. Het voordeel van medicijnen lijkt vooral aanwezig bij zware depressie. Het blijft echter moeilijk te bepalen of herstel echt door de medicatie komt of spontaan zou zijn gebeurd.Psychotherapie blijkt even effectief als antidepressiva, met het voordeel dat de effecten langer aanhouden en de kans op terugval kleiner is. Een combinatie van therapie en medicatie zorgt doorgaans voor sneller herstel, maar slechts een kleine toename in het aantal mensen dat verbetert. Antidepressiva geven daarnaast vaak onaangename bijwerkingen.

Andere behandelingen voor depressie:

ECT (electroconvulsietherapie) : wordt gebruikt bij ernstige depressie

die niet reageert op medicatie. Het veroorzaakt een kunstmatige epileptische aanval en is meestal effectief. Bijwerkingen zijn tijdelijke geheugenproblemen, vooral als beide hersenhelften gestimuleerd worden.ECT verhoogt BDNF en stimuleert nieuwe neurongroei in de hippocampus.Effect heeft het snelste effect van alle behandelingen, maar terugval komt vaak voor.

Lichaamsbeweging : regelmatige, matige beweging heeft middelgrote

effecten, vooral bij ouderen van 60+.

Voedingssupplementen : omega-3 vetzuren en vitamines B6, B9, B12

kunnen helpen, maar bewijs is nog beperkt.

Slaapinterventies:

• / 4