Hoe worden we eigenlijk ‘bestuurd’?

  Geplaatst op 1 juni 2016

Heer, M. de (2016) Hoe worden we eigenlijk ‘bestuurd’?
Geraadpleegd op 30-05-2017,
van http://wij-leren.nl/neurotransmitters-hersenen-synapsen.php

In publicaties over oorzaken van ontwikkelingsstoornissen bij leren en gedrag gaat het vaak over de ‘boodschappers’ van de hersenen. 

  • Wie zijn toch die ‘boodschappers’?
  • Welke boodschappen brengen ze, van waar naar waar?
  • En wat leidt tot veranderingen in dit complexe systeem?

Een zoektocht met hulp van Branko van Hulst, die promotieonderzoek doet naar ontwikkeling van de hersenen bij kinderen met ADHD. 

Ons besturingssysteem

Bij uitleg over ons besturingssysteem bestaan er verschillende vergelijkingen.

  • Soms gaat het over de aanleg van wegen: een eenvoudig bospaadje, dat als je het maar vaak genoeg gebruikt tot een ware snelweg uitgroeit.
  • Soms gaat het over teamsport, waarbij een speler de bal overspeelt naar andere spelers in het veld.
  • Ook sociaal verkeer tussen mensen kun je vergelijken met de werking van ons brein: als je veel vrienden hebt, kun je een boodschap snel doorgeven aan veel mensen.

Grootste gemene deler is dat het gaat om verbindingen. Boodschappen zwerven niet doelloos rond, maar worden doorgegeven. Ons lichaam, onze gedachten en onze gevoelens worden bestuurd vanuit de hersenen, ons brein. Het brein heeft drie basisfuncties:

  • het ontvangen van gegevens;
  • het verwerken van die gegevens;
  • het verzenden van de bevindingen.

Zenuwcellen voeren deze basisfuncties uit. Groepen zenuwcellen vormen delen van het brein en verwerken ieder op hun eigen wijze de informatie die ze ontvangen, van buiten en van binnen. Zo ontstaan beweging, gedrag en aandacht.

De zenuwcel: elektrische activiteit 

Een zenuwcel of neuron heeft een cellichaam en uitlopers; een axon en dendrieten. Zenuwcellen kunnen signalen ontvangen, verwerken en verzenden.

Dendrieten ontvangen signalen, het cellichaam verwerkt de signalen en de axon verzendt signalen. De signalen die een zenuwcel ontvangt of verzendt, zijn kleine elektrische stroompjes, ook wel ‘pulsen’ genoemd. Een zenuwcel in rust verzendt meestal ongeveer 12 pulsen per seconde.

Naarmate de zenuwcel actiever wordt, verzendt hij er meer. Binnenkomende signalen, die weer van andere zenuwcellen komen, stimuleren of remmen de zenuwcel. Een zendende zenuwcel zoekt met de axon, die aan het einde vertakt is, de dendrieten van ontvangende zenuwcellen of zorgt ervoor dat ontvangende zenuwcellen nieuwe dendrieten vormen.

Zo worden signalen doorgegeven, bestaande verbindingen steviger gemaakt en ontstaan nieuwe verbindingen.

Het gaat hier over een enorm netwerk van voortdurend veranderende verbindingen:

"Ieder mens heeft ongeveer 86 miljard zenuwcellen met elk tot wel duizenden dendrieten" 

Zenuwcellen zijn er al vanaf de geboorte, er worden bijna geen nieuwe zenuwcellen gemaakt. De intelligentie van het brein zit dan ook niet ín de zenuwcellen, maar in de verbindingen.

  • Nieuwe verbindingen aanmaken;
  • oude verbindingen afbreken;
  • sneller verbindingen leggen;
  • langzamer verbindingen leggen: dat is leren.

Bij de een gaat dat gemakkelijker dan bij de ander. Dat is voor een deel een kwestie van erfelijke aanleg, maar ook een kwestie van oefenen.

En hoe zit dat bij de Balans-kinderen? 

Bij kinderen met ontwikkelingsstoornissen in leren- en gedrag zien we afwijkingen op allerlei gebieden in dit besturingssysteem. Dat kan gaan om:

  • zenuwcellen en steuncellen;
  • maar ook om de neurotransmitters, de enzymen die neurotransmitters afbreken;
  • of om de receptoren.

Welke afwijkingen dat zijn is verschillend per stoornis, maar ook per individu. Wetenschappers hebben een idee over welke systemen zijn aangetast bij ontwikkelingsstoornissen. En bij die systemen weten ze dan weer welke neurotransmitters belangrijk zijn.

Wat ze nog niet weten is waar het precies mis gaat, welk aspect van de neuronale overdracht aangedaan is. Een van de problemen bij ADHD is een tekort aan de neurotransmitters dopamine en noradrenaline.

Daardoor wordt de inhibitie- of remfunctie niet goed uitgevoerd. Daarom noemen we ADHD ook wel een ‘stoornis van de rem’. Medicatie grijpt hierop in: methylfenidaat en dexamfetamine remmen de heropname en stimuleren de aanmaak van dopamine.

Bij methylfenidaat ligt de nadruk op het remmen van de heropname, bij dexamfetamine op het stimuleren van de aanmaak. Atomoxetine (Strattera) remt de heropname van noradrenaline.

De synaps: chemische activiteit 

Zenuwcellen sluiten niet helemaal op elkaar aan. Tussen het uiteinde van de zendende axon en de  ontvangende dendriet zit een kloof: de synaps, de plaats waar veranderingen plaatsvinden. Hier worden verbindingen mogelijk gemaakt of verhinderd.

In de synaps stroomt hersenvocht. De aankomst van de puls zorgt voor een reactie in de synaps die resulteert in het vrijlaten van een chemische stof, de signaalstof of neurotransmitter. Die komt in het hersenvocht en bereikt de ontvangende cel. Daar zijn de boodschappers!

Neurotransmitters stimuleren de ontvangende cel of remmen de cel af door het afgeven van signalen waardoor de elektrische lading van het cellichaam negatief of positief wordt. Een negatief geladen zenuwcel is in rust, een positief geladen zenuwcel is actief. 

Steuncellen, noodzakelijk voor een goede verbinding 

Omdat zenuwcellen zo belangrijk zijn, worden ze goed beschermd tegen invloeden van buitenaf. Steuncellen voorzien de zenuwcellen van voedsel en voeren de afvalstoffen af. Andere steuncellen spelen een belangrijke rol bij het doorgeven van de elektrische pulsen door de axon.

Dankzij de steuncellen blijft een elektrische pulse krachtig, ook al is de axon nog zo lang en heeft hij vele vertakkingen om contact te maken met ontvangende dendrieten. Steuncellen vormen een beschermende laag om de axonen heen.

"Verbindingen gebruiken, maakt ze sneller: use it or lose it"

Het isoleren van de axonen is een dynamisch proces. Hoe meer je een verbinding gebruikt, des te beter is de isolatie en des te sneller gaat het doorgeven van de pulse. Maar als je een verbinding een tijd niet gebruikt, gaat de isolatielaag verloren en wordt de verbinding langzamer: ‘use it or lose it’.

Steuncellen produceren net als zenuwcellen, neurotransmitters. En zo zijn we weer terug bij de boodschappers.

Opbouw en functies van de zenuwcel
Bron: De Breingids, Juni Daalmans, 2011. Uitgeverij Boom, Amsterdam

De elektrische lading van een zenuwcel bepaalt het aantal pulsen dat de axon uitzendt. Als een zenuwcel meer negatieve input krijgt dan positieve, is de zenuwcel negatief geladen en in rust. Hoe meer positieve input er komt, hoe hoger de positieve lading en hoe groter de activiteit van de cel.

Boodschappers: chemische overdracht van signalen

De boodschappers zorgen voor een chemische overdracht van signalen van de ene zenuwcel naar de andere. In het brein spreken we van neurotransmitters, in de rest van het lichaam spreken we van hormonen. Er zijn stoffen die voorkomen als neurotransmitter en als hormoon.

De zenuwcel heeft aan de uiteinden van de dendrieten twee verschillende soorten ontvangers of receptoren: receptoren die stimulerende neurotransmitters kunnen ontvangen en receptoren die remmende neurotransmitters kunnen ontvangen. Bovendien zijn receptoren meestal geschikt voor één of twee specifieke neurotransmitters: als sloten waarop alleen bepaalde sleutels passen.

"Receptoren voor neurotransmitters: sloten waarop alleen bepaalde sleutels passen"

De neurotransmitter bindt zich aan de receptor en doet zijn werk: hij geeft de zenuwcel negatieve of positieve energie. Daarna laat de receptor de neurotransmitter weer los. De neurotransmitter gaat naar een andere receptor of wordt met behulp van enzymen afgebroken en weer opgenomen door de zenuwcellen.

Verschillende hersengebieden (met verschillende functies) zijn gevoelig voor verschillende neurotransmitters. Meestal heeft één neurotransmitter receptoren in meerdere gebieden, ook wel circuits genoemd. Elke neurotransmitter heeft bepaalde eigenschappen, maar wat hij precies teweegbrengt, is afhankelijk van de functie van het gebied.

Neurotransmitters komen in het hersenvocht andere stoffen tegen die hun werking kunnen beïnvloeden. Deze stoffen kunnen hun werking direct uitoefenen op de neurotransmitter, maar ze kunnen ook de activiteit van de afbreekenzymen stimuleren of remmen, of de receptoren beïnvloeden. Op die manier hebben ze indirect ook invloed op de activiteit van neurotransmitters. 

Stimuleren en remmen: elke  neurotransmitter zijn specialiteit 

De belangrijkste stimulerende neurotransmitter is glutamaat: die zet de ontvangende zenuwcel aan tot actie. De belangrijkste remmende neurotransmitter is GABA: deze neurotransmitter remt de ontvangende zenenuwcel.

Een zenuwcel wordt actiever vanaf een bepaalde elektrische lading, de ‘drempelwaarde’ van die zenuwcel. Andere neurotransmitters kunnen de gevoeligheid van zenuwcellen voor glutamaat en GABA beïnvloeden door deze drempelwaarde hoger of lager te maken.

Er zijn zo’n 100 verschillende neurotransmitters bekend, maar het is nog niet van elk van hen duidelijk wat de werking precies is en welke plek (of plekken) het inneemt in de complexe bedrading van ons besturingssysteem. 

Neurotransmitters die bij ontwikkelingsstoornissen op het gebied van leren en gedrag een grote rol spelen, zijn onder andere noradrenaline, dopamine en serotonine:

  • Noradrenaline is een belangrijke opwekkende neurotransmitter die noodzakelijk is voor motivatie, alertheid, aandacht en concentratie, hersenen hebben noradrenaline nodig om herinneringen te vormen en deze in het lange termijn geheugen op te slaan;
  • Dopamine is een neurotransmitter die verantwoordelijk is voor motivatie en beloning en daarmee een grote rol speelt bij leren, dopamine heeft ook een rol bij beweging;
  • Serotonine is de kalmerende neurotransmitter. Het bevordert tevredenheid en is verantwoordelijk voor een normaal slaappatroon, Serotonine speelt een cruciale rol in het reguleren van het geheugen en leren, het is verder belangrijk voor een gezonde eetlust en het behoud van een constante lichaamstemperatuur en een gezonde bloeddruk. 

Zo’n complex systeem - dat kan toch niet altijd goed gaan? De neurotransmitters stimuleren of remmen zenuwcellen, die op hun beurt weer stimulerende of remmende boodschappen afgeven, of dat juist achterwege laten. De hoeveelheid beschikbare neurotransmitters varieert, net als de beschikbaarheid van receptoren waarop bepaalde neurotransmitters ‘passen’. Een ingewikkeld verhaal. Problemen kunnen dan ook vele oorzaken hebben, zoals:

  • te veel of te weinig opgeslagen neurotransmitters in de neuronen;
  • overgevoeligheid van de neuronen waardoor ze te veel neurotransmitters afgeven;
  • onvoldoende heropname van de neurotransmitters in de neuronen;
  • te hoge concentratie enzymen in de synaps, waardoor de neurotransmitter wordt afgebroken voordat hij de receptor bereikt;
  • te lage concentratie enzymen in de synaps, waardoor de neurotransmitter onvoldoende wordt afgebroken;
  • andere moleculen die de receptoren bezetten, waardoor de neurotransmitter geen verbinding kan maken;
  • defecte neuronen die onvoldoende receptoren hebben.

Deze problemen kunnen, door erfelijke eigenschappen (in combinatie met omstandigheden) bij een persoon horen. Daar hebben we vaak mee te maken bij ontwikkelingsstoornissen op het gebied van leren en gedrag. Problemen kunnen ook (tijdelijk of blijvend) ontstaan door medicijnen, drugs en alcohol.

"Gelukkig werkt het ook andersom! De verbindingen zijn ook positief te beïnvloeden" 

Daarvan maken veel therapieën gebruik. Medicatie, maar ook therapieën die gericht zijn op het aanleren van nieuwe vaardigheden en therapieën die ingrijpen op de levensstijl: gezonde voeding en beweging. 

We weten nog veel niet! 

Hoewel de kennis over het functioneren van het brein in de afgelopen jaren enorm is toegenomen, is er ook nog heel veel te ontdekken. Ontwikkelingsproblemen hebben vrijwel nooit een enkele oorzaak, maar zijn het gevolg van een complexe samenloop van allerlei factoren.

Hoe meer we daarvan weten, hoe duidelijker het wordt dat er ook nog heel veel is dat we níet weten. Gelukkig werkt ons besturingssysteem ook zonder dat we het doorgronden en kunnen we met steeds groeiende kennis van zaken steeds beter bijsturen.

Heer, M. de (2016) Hoe worden we eigenlijk ‘bestuurd’?
Geraadpleegd op 30-05-2017,
van http://wij-leren.nl/neurotransmitters-hersenen-synapsen.php

Gerelateerd

Gedragsstoornissen bij jongeren
Gedragsstoornissen bij jongeren
Theoretische basis en praktische tips voor het onderwijs
Medilex Onderwijs 
ADHD
ADHD - symptomen - kenmerken - diagnose - behandeling
Arja Kerpel
ADHD tips
ADHD - tips voor de leerkracht
Anton Horeweg
Red de ADHD diagnose
Red de ADHD diagnose
Laura Batstra
Voeding en lifestyle
Wat werkt bij ADHD? Over lifestyle, voeding en vitamines.
Miriam de Heer
Neurofeedback en werkgeheugentraining
ADHD behandeling: placebo-effect of bewezen werking?
Miriam de Heer

Continurooster
Wat is het effect van een continurooster in het basisonderwijs op de leerresultaten en schoolwelbevinden van leerlingen?
Games voor leerlingen met concentratieproblemen
Helpt afwisseling van quizvragen met games leerlingen met gedrags- en concentratieproblemen om hun leerrendement te verhogen?
Hyperfocus
Hyperfocus en de executieve functie ‘vastgehouden aandacht’
Bevorderen intelligentie
Bevorderen van de ontwikkeling van intelligentie in de bovenbouw van de basisschool
Beginnende geletterdheid
Leergedrag kleuters legt belangrijke basis voor het leren lezen
Getalbegrip werkgeheugen
Rol van het werkgeheugen en getalbegrip in het rekenonderwijs op de basisschool
Hersengedrag rekenonderwijs po
Hersengedrag bij rekenonderwijs in het basisonderwijs
Interventies adhd
Doen wat werkt: interventies in de klas voor kinderen met symptomen van ADHD
Studeren adolescenten
Zelfcontrole en zelfregulering bij studeren tijdens de adolescentie
Geïntegreerd onderwijs kinderpsychiatrie
Geïntegreerd onderwijs en behandeling voor kinderen met psychiatrische problemen – OnderwijsBewijs
Indicatiestelling
Diagnostische besluitvoering bij functionele indicatiestelling
Dyscalculie
Kunnen rekenen op je brein
Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
[extra-breed-algemeen-kolom2]

Besturingssysteem



Inschrijven nieuwsbrief


Volg wij-leren.nl

Volg ons op LinkedIn Volg ons op twitter Volg ons op facebook

Mis geen bijdragen.