Hersenchemie bij emotie De chemische verandering in de hersenen bij verandering van emotie
Thijs Qualm Jelle Molenkamp
Hersenchemie bij emotie De chemische verandering in de hersenen bij verandering van emotie
Thijs Qualm Jelle Molenkamp Klas V6A Bornego College Lyceum Heerenveen 01-10-2015 Frans Meindertsma
Voorwoord
Dit profielwerkstuk is geschreven voor het vak Scheikunde. Wij willen graag Frans Meindertsma, Jeske Bubberman, Nico Goosen en het Bornego College bedanken voor hun hulp bij het verkrijgen van materialen en het verlenen van uitleg bij complexe stof.
Samenvatting Een emotie is een bepaald gevoel dat je van binnen krijgt na aanleiding van een bepaalde situatie. Dit kan bijvoorbeeld een gevoel van angst of blijdschap zijn. Maar hoe ontstaan deze emoties, wat is de chemische verandering in de hersenen bij verandering van emotie? De hersenen bestaan uit heel veel cellen, een klein deel van deze cellen zijn neuronen. De neuronen zorgen voor de werking van de hersenen en de andere cellen hebben als voornaamste functie de neuronen te ondersteunen en te beschermen. De neuronen zijn aan elkaar gekoppeld en kunnen signalen aan elkaar doorgeven. Deze signalen worden doorgegeven door uitlopers van neuronen genaamd axonen en dendrieten. Tussen de axon van de ene cel en de dendriet van een andere cel zit een kleine ruimte genaamd synaptische spleet. In deze spleet wordt informatie doorgegeven van de ene cel naar een andere cel. De informatie komt aan via de axon van de ene cel in de vorm van een actiepotentiaal, als het actiepotentiaal de synaps bereikt zorgt dit ervoor dat er signaalstoffen vanuit de axon in de synaptische spleet worden vrijgelaten. Er zijn veel soorten signaal stoffen die een functie hebben in de hersenen. De drie belangrijkste signaalstoffen zijn: neuropeptiden, neurotransmitters en gasotransmitters. Iedere soort heeft veel verschillende moleculen die als signaalstof werken. Al deze signaalstoffen hebben ander eigenschappen en activeren andere receptoren. Neuropeptiden en Neurotransmitters zitten in kleine blaasjes genaamd vesikels en in het geval van activering worden deze vesikels geleegd in de synaptische spleet. Gasotransmitters worden losgelaten in de cel en diffuseren door het celmembraan heen de synaptische spleet in. Signaal stoffen kunnen receptoren op de dendriet activeren en zo er voor zorgen dat er juist wel of juist geen actie potentiaal ontstaat in de dendriet. Deze neuronen liggen aan elkaar gekoppeld in circuits. In het geval van emoties is dit meestal het circuit van Papez. Als bepaalde neuronen worden geactiveerd kan er een emotie worden ervaren. Bepaalde signaalstoffen werken alleen in bepaalde circuits, zo is bijvoorbeeld dopamine gekoppeld aan gevoelens van genot, blijdschap en welzijn. De chemische verandering die plaats vindt is het veranderen van de concentraties en hoeveelheden neurotransmitters, neuropeptiden en gasotransmitters. De locatie in de hersenen bepaalt welke emotie hieraan verbonden is.
Inhoudsopgave Inleiding ...................................................................................................................................... 2
Theoretische onderbouwing ....................................................................................................... 3
Materiaal en methode ................................................................................................................ 4
Resultaten .................................................................................................................................. 5
Conclusie .................................................................................................................................. 20
Discussie .................................................................................................................................. 21
Bronnenlijst ............................................................................................................................... 22
Bijlagen ..................................................................................................................................... 25
Logboeken ................................................................................................................................ 31
1
Inleiding “Cherish your own emotions and never under-value them” Aldus Robert Henri in zijn boek “The Art Spririt”. Wat Robert Henri hier wil zeggen is dat emoties ontzettend belangrijk zijn voor de mens. Het geeft aan hoe iemand zich voelt waardoor andere individuen zich daarop kunnen aanpassen. Maar hoe ontstaan ze eigenlijk? Hoe komt het dat de ene individu een heftigere emotionele reacties heeft dan een ander individu. Wat maakt het verschil? Maar vooral wat is de rol van de scheikunde in de generatie van emoties? “Scheikunde is overal om ons heen” aldus Ir. F. Meindertsma. Dus natuurlijk ook in de hersenen. Maar hoe zit nou precies? Verhalen gaan rond dat je een blijer persoon wordt als je bananen, kikkererwten of chocolade eet wat veroorzaakt wordt door een molecuul genaamd serotonine. Maar hoe werkt dat? Hoe komt dat één molecuul er nou voor kan zorgen dat je blij wordt? Al deze vragen die hier boven zijn gesteld worden beantwoord in dit onderzoek met het oog op één vraag: Wat is de chemische verandering bij verandering bij emoties? Door informatie te geven hoe de hersenen en hoe de chemie hier zijn rol in heeft zullen de vragen in de loop van het werkstuk worden beantwoordt en zal uiteindelijk onze hoofdvraag ook worden beantwoordt. Vooraf aan het onderzoek zijn er al hypotheses opgesteld voor de hoofdvraag. Dit werd gedaan zodat de informatie tijdens de onderzoeksperiode gerichter werd gezocht. De hypotheses luiden: ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Toename van chemische stoffen door chemische reacties Afname van chemische stoffen door chemische reacties Door een afname van chemische stoffen zullen receptoren meer activiteit vertonen Door een toename van chemische stoffen zullen receptoren meer activiteit vertonen Verandering van concentratie Verandering van ladingen Verandering van polariteit Er treedt geen chemische verandering op
De hypotheses worden uitsluitend gebruikt om effectiever en meer doelgericht de informatie te zoeken. De hypothese zullen dus niet via eliminatie worden uitgesloten om zo aan een beantwoording te komen. Dit wordt gedaan om de kans dat het antwoord niet tussen de hypothese staat niet te onderschatten en er zo te voor zorgen dat de beantwoording correct is.
2
Theoretische onderbouwing Afflect theory Anatomie van de hersenen Anatomie van het limbische circuit Autonome hersenstelsel Bloed-hersenbarrière Emoties Diffusie Gasotransmitters Ionen Neuronen Neuropeptiden Neurotransmitters Molecuul structuren Membraan Receptoren Synaptische transmissie Vesikels Waterstof bruggen
3
Materiaal en methode Tijdens dit literaire onderzoek is er alleen maar gebruik gemaakt van schriftelijke bronnen. Hierbij werden internet en boeken geraadpleegd. Door gebruik te maken van de hypotheses kon effectiever en doelgerichter informatie uit te bronnen worden verzameld. De hypotheses zijn tijdens dit onderzoek niet via eliminaties uitgesloten om zodoende een antwoord te krijgen op de hoofdvraag. Dit is gedaan omdat er een mogelijkheid is dat het antwoord van de hoofdvraag niet tussen de hypotheses zit. Boeken waar informatie uit is verzameld: ‐ ‐ ‐
“Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and Medical Aspects” – American society of Neurochemistry “principals of neural science” - Eric R Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessel “Nectar biologie VWO 5 leerboek” - Menno Bouwman, Henk van Goor, Wim Jongmans, Janneke Strikwerda, Alex Weeda, Thessa Wolfswinkel, Joop Wolters, Yvonne Zweverink
Verder zijn schriftelijke onderzoeken van universiteiten en andere instellingen gebruikt om informatie te verzamelen. Al deze onderzoeken staan verder vermeld in de bronnenlijst. De website Wikipedia is in dit onderzoek alleen gebruikt om basis informatie te verzamelen zoals chemische structuren. Dit is gedaan om de onbetrouwbaarheid van de website het literaire onderzoek niet te laten beïnvloeden. Als er wel informatie is gebruikt van Wikipedia dan is deze informatie eerst bevestigd door het gebruik van andere bronnen.
4
Resultaten Hoe vindt de communicatie in de hersenen plaats? De hersenen, het ingewikkeldste orgaan van de mens, bestaat uit 100 miljoen hersencellen. Deze hersencellen genaamd neuronen zorgen voor de communicatie tussen verschillende hersendelen en zouden niet functioneren zonder de scheikunde. Neuronen, oftewel hersencellen, zijn cellen die een impuls overdragen naar een andere neuron. We kunnen een neuron opdelen in drie verschillende delen. De dendriet, de axon en het cellichaam. De dendriet ontvangt de prikkel, vervolgens gaat het door het cellichaam door naar de axon die het vervolgens weer afgeeft aan een andere neuron. De prikkel die door een neuron loopt noemen we een actiepotentiaal. Een neuron Figuur 1: structuur van een draagt zijn actiepotentiaal over bij de synaps. neuron (Wikipedia, 2015) Hier draagt de axon van de presynaptische neuron de actiepotentiaal over aan de dendriet van de postsynaptische neuron. Bij het overdragen van een signaal komt de scheikunde aan bod. Een signaal moet doorgegeven worden door de neuron heen en moet doorgegeven worden aan een andere neuron. Dit is mogelijk dankzij verschillende chemische stoffen. In de overdracht van een actiepotentiaal door de neuron heen spelen ionen een belangrijke rol en bij de overdracht van een actiepotentiaal naar een andere neuron spelen neurotransmitters een rol. Ook andere chemische stoffen zoals eiwitten en water spelen een belangrijke rol bij beide processen. (Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991) (Nectar, 2014) Een neuron heeft in het cytoplasma een negatieve lading ten opzichte van de buitenkant. Deze waarde schommelt tussen de -60mV en -70mV en heet de rust membraan potentiaal. De ladingen komen tot stand dankzij de ionen K+, Na+, Cl- en A-, waarbij A- verschillende eiwitten zijn met negatieve lading. Buiten de neuron bevinden zich vooral Na+ en Cl- en in het cytoplasma wordt bijna alleen maar K+ en Aaangetroffen. De waarde -60mV tot -70mV wordt gehandhaafd dankzij non-gated ion kanalen die altijd open staan. Dat de waarde negatief is ten opzichte van de buitenkant komt dankzij de Na+-K+ pomp die dankzij twee reacties steeds 3 Na+ ionen naar buiten brengt en 2 K+ ionen naar binnen brengt. De reacties zien er als volgt uit: E + ATP E-P + ADP & E-P + H2O + Pi K+ Na+
5
Aan de reacties is te zien dat er energie voor nodig is en het dus actief transport is. Het ATP staat zijn fosfaat groep af aan de katalytische eenheid E waardoor Na+ door het membraan heen kan. De E-P die ontstaan is zorgt er dan weer voor samen met water dat K+ het membraan kan passeren. (Wetenschap.infonu.nl, 2009) (Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991) (Nectar, 2014) Een actiepotentiaal ontstaat wanneer de eerste Na+ kanaal open gaat. De lading van het cytoplasma gaat omhoog omdat de Na+ ionen naar het cytoplasma toe gaan. Nadat de eerste Na+ kanalen zijn open gegaan, zullen de andere Na+ kanalen die ernaast staan ook open gaan. Dit heet depolarisatie. Als de actiepotentiaal een lading heeft die groter is dan de drempelwaarde van de neuron zal dit proces zich steeds herhalen tot aan het eind van de axon. Nadat een Na+ kanaal is open gegaan zal een K+ kanaal ook open gaan. Hierdoor gaan K+ ionen naar buiten toe waardoor de waarde van de lading zich weer gaat herstellen. Dit wordt hyperpolarisatie genoemd. (Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991) De richting waarop Na+ en K+ zich door de membraan bewegen hangt af van de elektrische chemische energie die bepaald wordt door het potentiaal verschil in de neuron en de concentratie van ionen.(Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991) De Na+ en K+ kanalen zijn zeer selectief. Een Na+ kanaal laat geen K+, Cl- of Adoor en een K+ kanaal laat geen Na+, Cl- of A- door. Dit is mogelijk omdat ten eerste de poorten alleen doorlaatbaar zijn voor positieve ionen en omdat ten tweede de kanalen als het ware kunnen kijken naar het elektrische veld van ionen. Elk ion heeft zijn eigen elektrische veld dat bepaalt wordt door de grootte van het ion. Hoe kleiner een ion, hoe groter het elektrische veld. Een ion is hierdoor ook altijd omringt door water moleculen. Het zuurstofatoom van een water molecuul is een klein beetje negatief waardoor het zichzelf aantrekt naar het positieve elektrische veld van de positieve ion. Samen met water gaat een ion het kanaal binnen. In het kanaal zit een actieve plaats waar het door een polaire aminozuurgroep wordt gestabiliseerd. Als dit proces lukt dan kan het ion het kanaal passeren. Lukt dit niet, dan kan het ion het kanaal niet passeren. Dit kan er ook voor zorgen dat een kanaal blokkeert. Als bijvoorbeeld een K+ ion een Na+ kanaal wil passeren blijft die vast zitten. Echter als het cytoplasma al negatief is dan blijft het K+ aangetrokken tot het cytoplasma waardoor het K+ ion het kanaal blokkeert, waardoor andere ionen het kanaal niet kunnen passeren. (Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991) (Eric R Kandel, Elementary interactions between neurons: synaptic transmission, 1991) De sterkte van een prikkel hangt af van het aantal actiepotentialen en de tijd die er tussen twee actiepotentialen zit. Een sterke prikkel heeft veel actiepotentialen en tussen de actiepotentialen zit weinig tijd. Maar naast dat de hersenen weten hoe sterk een prikkel is, weten ze ook waar de prikkel vandaan komt. (Eric R Kandel, Cell and Molecular Biology of the Neuron , 1991)
6
Dankzij het feit dat de hersenen weten waar de prikkel vandaan komt, is er informatie uit de prikkels te halen. In principe is elke prikkel hetzelfde. Het zijn allemaal verandering van de membraanpotentiaal die zich verplaatsen over het membraan van een neuron. Toch kan de visuele cortex informatie halen uit de prikkels die hij krijgt van de ogen. Dit komt door een drietal factoren: ‐
‐
‐
Het neuronencircuit waar de prikkel vandaan komt. De visuele cortex is bijvoorbeeld in staat om prikkels van de ogen te onderscheiden van prikkels die uit warmtereceptoren komen doordat prikkels uit verschillende circuits komen. De frequentie van actiepotentialen. Hoe hoger de frequentie van actiepotentialen, hoe groter de sterkte van een prikkel. Als de visuele cortex dus een sterke prikkel binnen krijgt, kan er bijvoorbeeld uit worden gehaald dat er fel licht op het oog schijnt. De afwisseling van activeren van een andere neuron. Door verschillende neuronen te activeren die dezelfde neuron kunnen activeren is er een hogere membraanpotentiaal mogelijk die normaal niet te bereiken is met een enkele neuron. Dit komt omdat neuronen een refractaire periode hebben. Deze periode zorgt ervoor dat de neuron zich kan stabiliseren naar zijn rustmembraanpotentiaal. In deze refractaire periode is de neuron niet gevoelig voor nieuwe actiepotentialen. Dit zorgt er echter ook voor dat er een maximale frequentie van actiepotentialen is in de hersenen. Door meerdere neuronen te gebruiken is dus mogelijke om een hogere potentiaal waarde te halen in het cellichaam van een neuron. Als dit gebeurt, kan de visuele cortex ook weer waarnemen dat er fel licht aanwezig is. (Palmer Taylor, 2006)
7
Wat zijn emoties? Emotie word meestal beschreven als een gevoel van binnen dat je krijgt door een bepaalde situatie, zoals vreugde, boosheid, angst, verdriet, blijdschap. Maar emoties zijn niet alleen een gevoel dat je van binnen krijgt maar ook lichamelijke reacties zoals een schrik reactie. Biologisch gezien is emotie een reactie van de hersenen op een prikkel die het gevoelsleven bepaalt. Emotie kan worden veroorzaakt door een eigen gedachte, een prikkel van buiten af of een stemming. Emotie kan je terug brengen tot een aantal basis emoties. Die basis emoties kan je terug brengen naar twee basis dimensies: Valentie (prettig/onprettig) en intensiteit.(Wikipedia, 2014) Emoties zijn gedeeltelijk aangeboren en gedeeltelijk afhankelijk van de cultuur. Bepaalde gezichtsuitdrukkingen zijn voor alle mensen verbonden aan de zelfde emotie, zelfs kinderen die blind en doof geboren zijn verbonden deze gezichtsuitdrukkingen aan de zelfde emoties. Deze gezichtsuitdrukkingen zijn: -
Vreugde
-
Verdriet
-
Woede
-
Angst
-
Verbazing
-
walging
Ook zijn er emoties die zijn verbonden aan cultuur, meestal zijn dit complexere emoties die verbonden zijn aan gevoelens. Zo heb je in de Filipijnen een emotie genaamd “liget” deze emotie wordt verbonden aan peper, vuur, passie. En in Japan kent men de emotie “amae” wat neerkomt op een wederzijdse afhankelijkheid in respect. De lijst met gangbare emoties kan dus niet gezien worden als compleet en universeel. (Wikipedia, 2014) Emoties en gevoelens meten en onderzoeken kan op verschillende manieren. Je kunt vragen hoe een persoon zich voelt. Deze manier is gemakkelijk maar niet heel betrouwbaar omdat dit een subjectieve methode is en een persoon zich soms niet goed kan uitdrukken. Een betrouwbaardere manier is het meten van een persoon zijn bloeddruk, hartslag etc. Deze methode wordt bijvoorbeeld toegepast in een leugen detector. Om emoties te meten moet je ze oproepen, dit kan ook op verschillende manieren. Je kunt bijvoorbeeld zeggen “denk aan iets verdrietigs”, maar je kunt ook iemand een foto laten zien om een emotie op te wekken. (Wikipedia, 2014) Op grond van dieren onderzoek is er veel bekend over hoe de hersenen de emoties reguleren. Emoties ontstaan voornamelijk in het limbische systeem. Emoties kunnen worden verdeeld in primaire en secondaire emoties. Primaire emoties worden opgeroepen door een directe prikkel uit de buitenwereld en is meestal onbewust. Ze ontstaan voornamelijk door endocriene en neuro chemische reacties in de amygdala en in de hypothalamus. Een voorbeeld van een primaire emotie is een schrikreactie. Secundaire emoties zijn bewust en worden voornamelijk geregeld door 8
de orbitofrontale cortex. Secundaire of hogere emoties worden ook vaak gevoel genoemd, ze zijn meer afhankelijk van cultuur dan primaire emoties. Een voorbeeld van een secundaire emotie is verdriet. Om meer te weten te komen over welk onderdeel van de hersenen wat regelt hebben onderzoekers mensen onderzocht waarbij gedeeltes van de hersenen beschadigd waren. Bij deze mensen hebben de onderzoekers gekeken naar welke emoties zij minder goed kunnen uitdrukken of minder kunnen ervaren. (Wikipedia, 2014)
Hoe ontstaat een emotie uit prikkels? Eerder is uitgelegd wat emoties zijn en hoe hersencellen en hersendelen met elkaar communiceren. Maar hoe brengen die prikkels in de hersenen een emotie tot stand? Om hier antwoord op te geven moet er gekeken worden naar alle delen in de hersenen die te maken hebben met het regelen van emoties. De belangrijkste delen in de hersenen die hier belangrijk voor zijn, zijn het autonome zenuwstelsel en het limbische systeem.(Dubuc, 2002) Welke onderdelen van de hersenen onderdeel zijn van het limbische systeem staat niet vast. Er is veel discussie over bepaalde onderdelen of ze nou wel of niet bij het limbische systeem behoren. We Figuur 2: limbische systeem kunnen wel met zekerheid zeggen dat de (RuG, 2003) hypothalamus, de thalamus, de orbitofrontale cortex, de hippocampus, de amygdala, de basale ganglia en de cingulate gyrus onderdeel zijn van het limbische systeem. Onderdelen zoals de fornix en de olfractoire bulb staan nog in discussie of deze behoren tot het limbische systeem. Bij het autonome zenuwstelsel is de hypothalamus zeer belangrijk. (Raine, 2006) Maar hoe ontstaat er dan een emotie uit een prikkel? Omdat dit uit te leggen gebruiken we een voorbeeld met de emotie angst: Angst is een emotie die sterk gerelateerd is met de amygdala, ook wel bekend als de amandelkern. De amygdala is sterk verbonden met de orbitofrontale cortex en de prefrontale cortex. Twee gebieden die in het anterieure gebied (voorste) van de hersenen liggen. De orbitofrontale cortex is belangrijk bij het ontvangen van informatie afkomstig uit de zintuigen en de prefrontale cortex maakt het mogelijk voor de mens om te denken, strategieën te maken en te analyseren. (Dubuc, 2002) Stel er komt een individu op een persoon af. Dit individu heeft allemaal verschillende kenmerken die verbonden zijn met angst (zoals een ontzettend grote lichaamsbouw). De ogen verzamelen visuele informatie door middel van de kegeltjes en staafjes. Deze informatie gaat vervolgens via de optische zenuw naar het optische chiasma toe waar het van hemisferen ruilt. Daarna zal de informatie door de 9
thalamus gaan waar de gevaar herkenning begint. We kennen hierbij twee verschillende routes. De thalamo-amygdala route (korte route) en de thalamo-corticoamygdala route (lange route). (Dubuc, 2002) De korte route loopt van de thalamus direct door naar de amygdala die dankzij de centrale nucleus een impuls kan versturen waardoor een emotionele reactie ontstaat zoals angst. Hierbij wordt de situatie niet compleet geanalyseerd en wordt er maar een ruwe inschatting gemaakt van de situatie. Dit komt omdat er geen gebruik wordt gemaakt van de corticale hersengebieden die zorgen voor cognitieve processen. Deze processen kunnen het binnen gekregen beeld beter analyseren door bijvoorbeeld voorwerpen te koppelen aan hun semantische kennis. Dit zijn feiten die informatie geven over het object dat je ziet. (Dubuc, 2002) De lange route neemt wel de corticale hersengebieden mee en kan ook de hippocampus meenemen. Het voordeel van de lange route is dat gevaar echt herkend wordt. Het kan voorkomen dat bij de korte route een emotionele reactie wordt gegeven zonder dat er echt gevaar aanwezig is. Bij de lange route wordt de visuele informatie verder bewerkt waardoor echt gevaar onderscheiden kan worden van niet-echt gevaar. Dit kan bijvoorbeeld komen door de toevoeging van semantische kennis (kennis over bepaalde voorwerpen). Ook kan de lange route lopen via de hippocampus. Hierdoor kunnen beelden van gevaarlijke situaties worden opgeslagen. Dit zorgt ervoor dat de volgende keer dat je in dezelfde gevaarlijke situatie komt door middel van klassieke conditionering automatisch via de korte route een emotionele reactie activeert. (Dubuc, 2002) Deze activatie van angst is te vergelijken met het activeren van andere emoties. Alleen worden dan andere routes in het limbische systeem geactiveerd. (Dubuc, 2002) De emotionele reactie kan zich vervolgens ook uiten via twee wegen. Een emotionele reactie kan zich uiten via de hersenstam die vervolgens reacties regelt of het kan komen door het hormonale systeem in het menselijk lichaam waarbij hormonen door de hypothalamus worden afgescheiden.(Raine, 2006) (Dubuc, 2002)
Signaal stoffen in de hersenen. Signalen tussen verschillende neuronen worden doorgegeven via synaptische ruimtes. Synaptische ruimtes zijn de ruimtes tussen een axon van de presynaptische neuron en de dendriet van de postsynaptische neuron. Het signaal komt aan in de vorm van een depolarisatie in de presynaptische cel. Als het signaal de Ca2+-poorten bereikt aan het einde van de axon gaan deze poorten open. Er komen Ca2+-moleculen in de presynaptische neuron en hierdoor gaan de vesikels gevuld met signaal stoffen naar het celmembraan van de presynaptische neuron, het celmembraan van de vesikel versmelt met de presynaptische Figuur 3: synaps (Brain Matters, 2015) neuron en de signaalstoffen in de 10
vesikel komen vrij. Deze signaal stoffen komen dan in de synaptische ruimte terecht en een gedeelte hiervan komt toevallig tegen een receptor aan in de postsynaptische cel. De receptor begint dan met het doorlaten van natrium ionen van de intercellulaire ruimte de cel in. Dit zorgt voor excitatie. Deze receptor kan ook beginnen met het binnenlaten van kalium ionen de cel in, dit zorgt dan voor inhibitie. Als er genoeg signaalstoffen aan receptoren binden en genoeg natrium ionen door worden gelaten dan zorgt dit voor een depolarisatie in de postsynaptische cel en is het signaal doorgegeven. De drie belangrijkste signaalstoffen in de hersenen zijn: neurotransmitters, neuropeptiden en gasotransmitters. De bekendste van de drie zijn de neurotransmitters. We geven een chemische stof in de hersenen de naam neurotransmitter als het aan vier voorwaarden voldoet: ‐ De synthese moet plaatsvinden in de neuron ‐ De chemische stof is aanwezig in de presynaptische neuron en heeft een dusdanig effect dat het een reactie activeert in de postsynaptische neuron ‐ Wanneer men de stof in voldoende mate van buitenaf toedient moet de stof de werking van de door de neuron afgescheiden stof nabootsen ‐ Er is een specifiek mechanisme aanwezig voor het verwijderen van de chemische stof op de plek waar het actief is (Wikipedia, 2015) (Wetenschap.infonu.nl, 2009) We kunnen neurotransmitters indelen in twee verschillende typen: de agonisten en de antagonisten. Agonisten zijn neurotransmitters die de receptor activeren en hebben, al dan niet met tussenstappen, een exciterend of inhiberend effect op de postsynaptische neuron. Verder kennen we van de agonisten nog twee typen. De partiële agonisten en de inverse agonisten. De partiële agonisten binden zich wel aan de receptor van de postsynaptische neuron maar heeft maar een beperkte exciterende of inhiberende werking. Inverse agonisten hebben wel een werking maar is altijd tegengesteld aan die van een agonist. Het tweede type neurotransmitter is de antagonist. Dit type neurotransmitter bindt zich wel aan een receptor op de postsynaptische neuron maar heeft geen inhiberende of exciterende werking op de postsynaptische neuron. Dit type neurotransmitter kan ervoor zorgen dat een agonist zich niet kan binden aan de postsynaptische neuron. Dit heeft tot gevolg dat er geen actiepotentiaal wordt doorgegeven. Als we kijken naar emotie zijn er drie belangrijke monoaminetransmitter die een grote rol spelen bij de emotie, dopamine, serotonine en noradrenaline. Hugo Lövheim heeft aan de hand van deze neurotransmitters een 3D-model gemaakt over de relatie tussen deze Figuur 4: 3D-model van Hugo Lövheim. De monoaminetransmitters en de emoties die beschreven zijn in de blauwe pijl staat voor dopamine, de rode pijl “afflect theory” die bedacht is door staat voor noradrenaline en de groene pijl staat Silvan Tomkins. Dit 3D-model, voor serotonine. (Wikipedia, 2015) 11
genaamd “Lövheim cube of Emotion”, geeft aan bij welke verhoudingen welke emoties ontstaan. Je kan hierdoor bijvoorbeeld zien dat bij opwinding er een hoge concentratie serotonine, dopamine en noradrenaline aanwezig is. (Max Talanov, 2014) (Wikipedia, 2015) Wat de balans is tussen de monoaminetransmitters wordt bepaald door een aantal factoren: voeding, gezondheid, omgeving, genetische factoren en externe emotionele stimuli. Omdat er zoveel verschillende factoren zijn die invloed hebben op de concentraties van de monoaminetransmitters kan de emotie van de mens onverwacht veranderen.
Figuur 5: Tabel van Lövheim Cube of emotion. (Wikipedia, 2015)
Serotonine (5-hydroxytryptamine) Serotonine is de neurotransmitter die belangrijk is voor stemming, angst, agressie en impuls controle. Een te hoge concentratie van serotonine zal zorgen voor apathie, een constant gebrek aan motivatie. Ook wordt serotonine in verband gebracht met verschillende stoornissen zoals unipolaire en bipolaire stoornissen. (Wikipedia, 2015) (Hensler, 2006)
12
De synthese van serotonine begint bij het aminozuur L-tryptofaan. Tryptofaan kan je vinden in eiwitrijk voedsel en kan het lichaam niet zelf synthetiseren. Het wordt vooral gehaald uit haver, bananen en gedroogd pruimen. Tryptofaan heeft een aminogroep en een zuurgroep waardoor het een hydrofiele stof is. Dit zorgt er voor dat tryptofaan de bloed-hersenbarrière niet kan passeren. (John Laterra, 1999) (Wikipedia, 2015) (Hensler, 2006) Serotoninerge neuronen bevatten het enzym L-tryptofaan-5-monooxygenase. Een enzym dat bestaat uit 444 aminozuren. Dit enzym maakt de omzetting mogelijk van L-tryptofaan naar 5-hydroxytryptofaan. Om 5hydroxytryptofaan (5-HTP) om te zetten naar 5-hydroxytryptamine (5-HT)(serotonine) is er nog een ander enzym nodig genaamd aromatisch L-aminozuur decarboxyase (AADC). Een enzym dat bestaat 380 aminozuren en afhankelijk is van pyridoxaalfosfaat (C8H10NO6P), de actieve groep van vitamine B6. Om de synthese van 5HT op gang te brengen is er een elektrische stimulatie nodig in de soma (cellichaam) van de neuron. Hierdoor treedt er verandering op van de kinetische eigenschappen van het enzym L-tryptofaan-5-monooxygenase dat Ltryptofaan omzet naar 5-hydroxytryptofaan. Dit gehele proces, afgebeeld hiernaast, vindt plaats in de hersenen dankzij de hydrofiele eigenschap van L-tryptofaan. (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2015) (Hensler, 2006) Serotonine wordt voornamelijk in de lever omgezet tot 5-hydroxyindoleacetic zuur (5HIAA). Eerst is er oxidatie door het enzym Monoamine oxidase (MAO) en daarna oxidatie Figuur 6 Synthese van Serotonine door het enzym Aldehydedehydrogenase (ALDH). (5-HT) en afbraak van Serotonine Hierdoor ontstaat uiteindelijk H-5IAA dat door enzym MAO. uitgescheiden kan worden door de nieren. (Wikipedia, 2015) (Hensler, 2006) (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2013)
13
Dopamine (2-ethaanamine) Dopamine is een neurotransmitter die sterk gerelateerd is aan het Parkinsonisme. Bij afbraak van meer dan 50% van de dopaminerge neuronen spreken we van Parkinsonisme. Dopamine speelt een grote rol bij het ervaren van genot, blijdschap en welzijn. De synthese begint bij de omzetting van L-tyrosine naar L-dopa. Hiervoor zijn meerdere co-enzymen nodig, THFA (voor de omzetting van L-tyrosine naar L-dopa), pyridoxaal 5-fosfaat (voor de omzetting van L-dopa naar dopamine) en NADH (voor de synthese van tetrahydrofolium zuur en pyridoxaal 5-fosfaat). (ChEBI, 2014) (Daubner, 2010) (John D. Elsworth, 1997) (Wheeler, 2015) (Wikipedia, 2014) (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2015) (Wikipedia, 2015)
Figuur 7 (Wikipedia, 2014)
Hierboven (figuur 7) staat de synthese van tetrahydrofolium zuur (THFA) weergeven. Het zuur activeert het enzym tyrosine 3-monooxygenase die zorgt voor hydroxylering van L-tyrosine naar L-dopa. Hydroxylering is een chemische reactie die ervoor zorgt dat er een hydroxylgroep (OH) aan een molecuul wordt toegevoegd. De hydroxylering van L-tyrosine ziet er als volgt uit: L-tyrosine + THFA + O2 + Fe2+ L-dopa + DHFA + H2O + Fe2+ De synthese van pyridoxal 5-fosfaat is belangrijk voor de decarboxylatie van L-dopa naar dopamine (hierbij wordt er een CO2 molecuul van L-dopa afgescheiden). Dit komt omdat het enzym aromatisch L-amino zuur decarboxyase afhankelijk is van pyridoxal 5-fosfaat. Hiernaast (figuur 8) staat de synthese van pyridoxal 5-fosfaat. Hierna kan de decarboxylatie van L-dopa naar dopamine beginnen. Deze reactie ziet er als volgt uit: L-dopa + pyridoxal 5-fosfaat dopamine + Figuur 8 (Wikipedia, 2014) pyridoxal 5-fosfaat + CO2 (Daubner, 2010) (John D. Elsworth, 1997) (Wheeler, 2015) 14
Noradrenaline (norepinephrine) Noradrenaline is een hormoon en een neurotransmitter die vaak in de war wordt gebracht met adrenaline. Noradrenaline heeft echter een andere chemische structuur en heeft andere kenmerken in gedrag dan adrenaline. Adrenaline kan wel ontstaan uit noradrenaline dankzij het enzym phenylethanolamine N-methyltrasferase. Dit enzym zorgt ervoor dat er een stikstof molecuul weggaat en er een methyl groep aan noradrenaline komt. Hierdoor is adrenaline ontstaan. De synthese van noradrenaline komt door hydroxylering van dopamine. (Wikipedia, 2014) (Norman Weiner, 1968) (Wikipedia, 2014)
Figuur 9 (Wikipedia, 2015)
Hierboven (figuur 9) zijn alle reacties weergeven om dopamine, noradrenaline (norepinephrine) en adrenaline (epinephrine) te produceren.
15
Gasotransmitters De laatst ontdekte soort signaalstof zijn de gasotransmitters. Het is opmerkelijk dat het zo laat is ontdekt want gasotransmitters zijn heel belangrijk in de doorgave van signalen. De voorwaarden voor een stof om een gasotransmitter te zijn, zijn in 2002 opgesteld en luiden: ‐ Het is een klein gas molecuul ‐ Het kan zich vrij door een membraam bewegen ‐ Het is endogeen en enzymatisch geproduceerd en de productie ervan is gereguleerd ‐ Het heeft goed omschreven en specifieke functies bij fysiologisch relevante concentraties, het manipuleren van de endogene niveaus van dit gas roept specifieke fysiologische veranderingen op ‐ Functies van dit endogene gas kunnen worden nagebootst door zijn exogene tegenhanger ‐ De cellulaire effecten mogen gemedieerd worden door secundaire boodschappers, maar moeten altijd specifieke cellulaire en moleculaire doelwitten hebben. Voorbeelden van gasotransmitters zijn zuurstof, koolstofdioxide, koolstofmonoxide, methaan en waterstof. Gasotransmitters kunnen naast signalen doorgeven in de hersenen nog meer functies uitvoeren op andere plekken in het lichaam. Zo werkt koolstofdioxide ook als een transmitter in de bloedvaten die ervoor zorgt dat de spieren in de bloedvaten ontspannen. Gasotransmitters verschillen veel van neuropeptiden en neurotransmitters. Neuropeptiden en neurotransmitters zitten in vesikels en kunnen niet door het membraan heen. Van neuropeptiden en neurotransmitters zijn er ook reserves aanwezig. Gasotransmitters daarentegen kunnen door cel membranen heen diffuseren, dit komt omdat het membraan van de cel semipermeabel is en dus bepaalde ionen en moleculen doorlaat. De meeste gasotransmitters worden gemaakt door biosynthese, deze biosynthese vindt plaats op het moment dat de gasotransmitter nodig is want op het moment dat de gasotransmitter is ontstaan diffuseerd hij direct. (Wikipedia, 2015) Een gasotransmitter die werkt in de hersenen is koolstof suboxide (C2O3). Dit wordt gemaakt in kleine hoeveelheden bij elk proces waar koolstofmonoxide vrijkomt. Koolstof suboxide kan vervolgens in het lichaam snel polymeriseren tot macrocyclische koolstoffen ((C3O2)n). meestal (C3O2)6 en (C3O2)8). In deze vorm kunnen ze werken als krachtige remmers van Kalium, Natrium en Calcium afhankelijke ATP-ase (Asif K. Mustafa, 2009).
Figuur 10: Structuur formules van (C3O2)6 en (C3O2)8). (Wikipedia, 2014)
16
Stikstofmonoxide wordt gevormd uit het aminozuur L-arginine. Dit gebeurt met behulp van de katalysator NO Synthase (Kort: NOS). Stikstofmonoxide wordt gevormd door de volgende reactie met NOS als katalysator: L-arginine + 3/2 NADPH + H+ + 2 O2 ⇌ citrulline + NO + 3/2 NADP+
Figuur 11: synthese van stikstof monoxide (Wikipedia, 2013) 2 mol O2 en 1.5 mol NADPH wordt geconsumeerd per mol NO die word gevormd. (Asif K. Mustafa, 2009) Omdat NO een halveringstijd heeft moet het constant worden aangemaakt om de beoogde concentratie te behouden. NO speelt een rol bij de ontwikkeling van de hersenen en bij geheugen. (Asif K. Mustafa, 2009) Ook koolstofmonoxide is een gasotransmitter. Koolstofmonoxide kan verschillende ion-kanalen stimuleren. Hieronder vallen grote- geleiding calcium geactiveerde kaliumkanalen(BKCa kanalen), Ca2+ -kanalen, Na+ -kanalen in het epidenteel en ligand-gated P2X receptoren (P2X2 and P2X4). (Ashley A. Untereiner, 2012) BKCa kanalen kunnen zorgen voor een hyperpolarisatie in een cel. Uit onderzoek bleek dat koolstofmonoxide niet voor meer geleiding zorgde in BKCa kanalen. Wel zorgde de koolstofmonoxide ervoor dat de kans groter werd dat de BKCa kanalen geactiveerd werden. (Ashley A. Untereiner, 2012) Neuropeptiden Neuropeptiden zijn de langzame signaalstoffen van de hersenen. Ze worden ook wel de moleculen van emoties genoemd. De synthese van neuropeptiden vindt plaats in het cellichaam van een neuron en wordt opgeslagen in dense-core vesikels. (Ludwig, 2012) (Pert, 1997) De synthese van neuropeptiden start in de nucleus (celkern) van een neuron bij polyribosomen die vast zitten aan het endoplasmatisch reticulum. Deze worden door het Golgi apparaat gestuurd door mRNA in de nucleus. Hierna worden de eiwitten die gemaakt zijn in de dense-core vesikels gestopt en via “snel axonaal transport” naar het einde van de axon verstuurd. Zeer snel gaat dit proces echter niet. Het kan aan de hand van de lengte van de axon van een neuron soms enkele uren duren voordat de neuropeptiden zijn aangekomen. Tijdens het “snel axonaal transport” worden de eiwitten nog bewerkt zodat het uiteindelijk neuropeptiden worden. (Paulev-Zubieta, onbekend) (Waxham, onbekend) 17
Eerst worden de eiwitten door endopeptidasen in tweeën verdeeld. Vervolgens zal, als het nodig is, door carboxypeptidasen de onnodige aminozuren van de eiwitten worden afgescheiden. Het laatste en het belangrijkste proces is de substitutie van de carboxygroep (COOH) naar een amino groep (NH2). De amino groep zorgt ervoor dat de neuropeptide actief wordt en andere neuronen kan activeren tot een actiepotentiaal. De neuropeptide heeft dus op dit moment twee aminogroepen en geen carboxygroep. Wat in tegenstelling is tot andere eiwitten die wel hun carboxygroep behouden. (Richard E. Mains, 2006) Nu de synthese van de neuropeptiden is voltooid zijn ze klaar om te worden vrijgelaten. Dit gebeurt als de potentiaal hoog genoeg is waardoor Ca2+ de densecore vesikels kan activeren om de celmembraan te passeren. Dit gebeurt net zoals bij vesikels voor neurotransmitters door middel van exocytose, een vorm van actief transport, dat energie nodig heeft. Omdat de dense-core vesikels groter zijn dan de neurotransmitter vesikels heeft het meer energie nodig. (Nectar, 2014) (Richard E. Mains, 2006) De meeste neuropeptiden hebben de structuur van een β-sheet. Dit is een 3Dstructuur die zeer stabiel is dankzij de waterstofbruggen die er gevormd kunnen worden. Het molecuul is gevormd in de vorm van een blaasbalg van een trekharmonica. Dit zorgt ervoor dat er veel waterstofbruggen gevormd kunnen worden tussen de N-H groepen en de O-H groepen. Zelf hebben de aminozuren met elkaar in het molecuul een α-helix structuur. Deze structuur wordt in stand gehouden dankzij waterstofbruggen. Als een neuropeptide zijn 3D-structuur verliest, verliest het ook zijn werking.(Wikipedia, 2013) (Wikipedia, 2014) (Keller, 1992)
Figuur 12: de 3D-structuur van neuropeptide Y met een βsheet met daarin α-helices. (Wikipedia, 2014)
Figuur 13: de blaasbalg vorm van een trekharmonica Structuur goed in beeld gebracht. (Wikipedia, 2014)
18
Neuropeptiden binden zich alleen maar G-eiwit gekoppelde eiwitreceptoren die een tussenstap nodig hebben om een potentiaalverandering te veroorzaken. Dit zorgt ervoor dat de werking van neuropeptiden langzaam op gang komt. (Waxham, onbekend) (Paulev-Zubieta, onbekend) De afbraak van neuropeptiden gaat ook vrij langzaam wat er voor zorgt dat neuropeptiden een lange werking hebben op de hersenen. Hierdoor kunnen emoties lang aanhouden als ze aangemaakt worden door behulp van neuropeptiden. De langzame afbraak van neuropeptiden komt waarschijnlijk door de vele waterstofbruggen die ervoor zorgen van aminozuren in de neuropeptiden moeilijk van elkaar te scheiden zijn. Maar omdat de transport van neuropeptiden zeer langzaam gaat in vergelijking met het transport van neurotransmitters worden de emoties wel later op gang gebracht. Dit kan echter veranderen na mate een persoon ouder wordt. Uit onderzoek is gebleken dat dankzij priming neuropeptiden dan eerder kunnen worden aangemaakt in de soma. (Ludwig, 2012) (Richard E. Mains, 2006) Elke neuropeptide staat in verband met een bepaalde emotie of gedrag. Zo zijn opiods neuropeptiden verbonden met het reduceren van pijn en het genereren van genot, oxytocin neuropeptiden zijn verbonden met binding en liefde en vasopressin neuropeptiden staan weer in verband agressie. Het is echter niet zo dat emoties ontstaan dankzij neuropeptiden maar het is juist andersom. De synthese van neuropeptiden komt opgang als er een emotie al is ontstaan. De neuropeptiden zorgen ervoor dat de emoties langer duren dan een aantal seconden. Het zijn dus de receptoren in de hersenen die bepalen of een emotie langer wordt aangehouden en er dus neuropeptiden worden vrijgelaten uit de hersencellen. (Richard E. Mains, 2006) (Ludwig, 2012)
Natriuretische peptiden Natriuretische peptiden zijn een groep neuro peptiden die werken als signaalstoffen. De voornaamste verschillen tussen natriuretische peptiden en neurotransmitters zijn: ‐ Er zijn meer veel gebruikte soorten natriuretische peptiden dan veel gebruikte soorten neurotransmitters. ‐ Natriuretische peptiden komen voor in veel lager concentraties voor in de synaptische ruimtes dan neurotransmitters.(3-10 mmol/l tegenover 100-500 mmol/l bij neurotransmitters) ‐ De receptoren van natriuretische peptiden zijn ook veel gevoeliger dan receptoren van neurotransmitters. ‐ Neurotransmitters kunnen afgebroken en opnieuw worden gemaakt van de afbraak stoffen bij de synapsen. Natriuretische peptiden daar in tegen kunnen niet hergebruikt worden bij de synapsen. De afval stoffen van natriuretische peptiden worden afgevoerd of moeten terug naar de celkern voor hergebruik. ‐ Er is minder Ca2+ nodig om de vesikels gevuld met natriuretische peptiden naar het celmembraan te brengen dan de vesikels gevuld met neurotransmitters. Ook is de plek van het vrijkomen van natriuretische peptiden dichterbij de plek van het binnenkomen van Ca2+. (Kuhn, 2004)
19
Conclusie De emoties van de mens ontstaan dankzij chemische veranderingen in de hersenen. Maar ook andersom, chemische veranderingen ontstaan dankzij emoties van de mens. Zoals eerder te lezen was zorgen neurotransmitters ervoor dat emoties ontstaan. Er werd hierbij nadruk gelegd op de drie meest belangrijke neurotransmitters die hiervoor zorgen, serotonine, dopamine en noradrenaline. De neurotransmitters worden uit hun vesikels vrij gelaten bij bepaalde prikkels van buitenaf. Hierdoor worden bepaalde neuronencircuits geactiveerd, zoals het Papez circuit, die ervoor zorgen dat er een emotie ontstaat. Welke emotie ontstaat, hangt af welk circuit in de hersenen wordt geactiveerd. Als we echter kijken naar neuropeptiden zien we dat die ontstaan nadat er al een emotie is gegenereerd. De neuropeptiden hebben een langere werking dan de neurotransmitters en zorgen ervoor dat emoties langere tijd aanwezig zijn. Hoe lang deze tijd is hangt af van de nieuwe synthese van neuropeptiden. Meestal is er al door priming aangeleerd dat er vroegtijdig nieuwe neuropeptiden moeten worden aangemaakt, maar als de stimulus toch te laat aankomt kunnen de emoties stoppen omdat de Ca2+ toevoer ook gestopt wordt. De vesikels zullen hierbij niet de kans krijgen om de axon te verlaten. Bij verandering van de emotie ontstaat er dus een verandering van de concentratie van neuropeptiden en neurotransmitters. Hoe deze verandering eruit ziet hangt af van de verandering van emoties. Bepaalde concentraties zijn nodig om een bepaalde emotie te genereren. Zo is er bij genot een hoge concentratie opiods neuropeptiden en een hoge concentratie dopamine en serotonine maar is er een lage concentratie noradrenaline. Zo heeft elke emotie zijn eigen concentratie van bepaalde chemische stoffen. Om aan de concentraties neurotransmitters en neuropeptiden te komen zijn echter nog veel meer chemische stoffen nodig. Ionen, vitaminen, mineralen en enzymen zijn belangrijk in de synthese van neurotransmitters en neuropeptiden zoals eerder aangegeven. De concentraties van deze chemische stoffen zullen dus ook fluctueren Gasotransmitters worden gemaakt door bio-synthese en kunnen bepaalde emoties opwekken afhankelijk van het circuit waarin de neuron zich bevindt. Op het moment dat energierijke stoffen in contact worden gebracht met de stoffen die de basis vormen van de gasotransmitters, reageren deze stoffen en ontstaat er de desbetreffende gasotransmitter en een restproduct. Dit restproduct wordt afgevoerd of hergebruikt en de gasotransmitters diffuseren. Een deel van de gasotransmitters komt in contact met een receptor en een deel wordt direct afgebroken. Na een actiepotentiaal wordt de voorraad stoffen die de basis vormen van gasotransmitters weer bijgevuld. Dus bij verandering van emotie is er sprake van een verandering van de concentratie gasotransmitters en een verandering van concentratie van de chemische stoffen die ontstaan en worden gebruikt bij de synthese van gasotransmitters.
20
Discussie
Zoals in ieder menselijk werk is er in dit werkstuk een kans dat er onjuistheden in voorkomen. Deze onjuistheden kunnen verschillende oorzaken hebben. Dit zou bijvoorbeeld kunnen komen door het gebruik van een onbetrouwbare bron en het verkeerd interpreteren van complexe stof. In dit werkstuk is meerdere keren Wikipedia als bron vermeld, dit is een online encyclopedie die door iedereen kan worden aangepast en waar dus een kans is op onjuiste informatie. Tijdens het maken van dit werkstuk is daar rekening mee gehouden en is Wikipedia voornamelijk gebruikt als een hulp middel bij het interpreteren van complexe bronnen en voor het verkrijgen van ondersteunende informatie over bijvoorbeeld molecuulformules. Dit is dan ook de tweede reden waardoor er onjuiste informatie in dit werkstuk zou kunnen staan. De laatste factor waardoor onjuiste informatie in dit werkstuk zou kunnen staan is dat de hersenen het orgaan is van de mens waar de meeste vraagtekens bij staan. Er is nog veel over onbekend waardoor de conclusie niet compleet kan zijn. Het kan zijn dat er meer chemische stoffen zijn die invloed hebben op het genereren van emoties maar dat ze alleen nog niet ontdekt zijn.
21
Bronnenlijst Ashley A. Untereiner, L. W. (2012). The Role of Carbon Monoxide as a Gasotransmitter in Cardiovascular and Metabolic Regulation. Berlijn: Springer-Verlag . Asif K. Mustafa, M. M. (2009, September 15). Signaling by Gasotransmitters. Opgehaald van NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2744355/ ChEBI. (2014, Maart 10). (6R)-5,10-methylenetetrahydrofolate(2-) . Opgehaald van Ebi.ac: http://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:15636 Daubner, S. C. (2010, December 19 ). Tyrosine Hydroxylase and Regulation of Dopamine Synthesis. Opgehaald van NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3065393/ Dubuc, B. (2002, January onbekend). The amygdala and its allies. Opgehaald van The brain from top to bottom: http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_04/a_04_cr/a_04_cr_peu/a_04_cr_peu.ht ml#2 Eric R Kandel, J. H. (1991). Cell and Molecular Biology of the Neuron . In J. H. Eric R Kandel, Principles of neural science (pp. 34-104). Amsterdam: Elsevier. Eric R Kandel, J. H. (1991). Elementary interactions between neurons: synaptic transmission. In J. H. Eric R Kandel, Principals of neural science (pp. 120-258). Amsterdam: Elsevier. Hensler, J. G. (2006). Serotonin. In A. s. Neurochemistry, Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and Medical aspects (pp. 227-249). London: Elsevier. John D. Elsworth, R. H. (1997). Dopamine Syntesis, Uptake, Metabolism, and Receptors: Relevance to Gene Therapy of Parkinson's Disease. Waltham : Academic Press. John Laterra, R. K. (1999, onbekend onbekend). Blood-brain barrier. Opgehaald van NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28180/ Keller, R. (1992). Crustacean neuropeptides: structure, functions and comparative aspects. Researchgate, 1-5. Kuhn, D. M. (2004, Januari 23). Molecular Physiology of natriuretic peptide signalling. Opgehaald van Springer Link: http://link.springer.com/article/10.1007/s00395004-0460-0#page-2 Ludwig, M. (2012, November 5). Research Briefing. Opgehaald van Centre for integrative Physiology: http://sbmsintranet.bms.ed.ac.uk/sources/Briefings/Ludwig%20%20Are%20Neuropeptides%20Brain%20Hormones.pdf
22
Max Talanov, A. T. (2014). A mapping of monoamine Neuromodulators on Computational System Parameters. Kazan: Higher Institute of Information Technologies and Information Systems. Nectar. (2014). Zenuwstelsel. In H. v. Menno Bouwman, Nectar 3e editie biologie 5 vwo leerboek (pp. 170-203). Groningen/Houten: Noordhoff Uitgevers bv. Norman Weiner, M. R. (1968, April 4). The regulation of norepinephrine synthesis. Effect of puromycin on the accelerated synthesis of norepinephrine associated with nerve stimulation. Opgehaald van The journal of Pharmacology: http://jpet.aspetjournals.org/content/164/1/103.abstract Palmer Taylor, J. H. (2006). Acetylcholine. In A. s. Neurochemistry, Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and Medical aspects (pp. 189-190). London: Elsevier. Paulev-Zubieta. (onbekend, onbekend onbekend). Chapter 2: Muscle and Cells disorders. Opgehaald van New Human Physiology: http://www.zuniv.net/physiology/book/chapter2.html Pert, C. B. (1997). Molecules of Emotion. In C. B. Pert, Molecules of Emotion (pp. 5776). New Caledonia: Simon & Schuster Inc. Raine, C. S. (2006). Neurocellular Anatomy. In A. s. Neurochemistry, Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular, and medical aspects (pp. 3-21). London: Elsevier. Richard E. Mains, B. A. (2006). Peptides. In R. W. George J.Siegel, Basic Neurochemistry (pp. 317-332). Burlington, USA: Elsevier Academic Press. Waxham, M. N. (onbekend, onbekend onbekend). Chapter 14: Neuropeptides and Nitric Oxide. Opgehaald van Neuroscience online: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter14.html#fig14_2 Wetenschap.infonu.nl. (2009, September 7). Neurotransmitter. Opgehaald van Wetenschap.infonu: http://wetenschap.infonu.nl/anatomie/42033neurotransmitters.html Wheeler, R. (2015, Januari 24). Dopamine. Opgehaald van Bellevue College: https://chemprojects263sp11.wikispaces.com/dopamine Wikipedia. (2013, Maart 18). Aldehydedehydrogenase. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Aldehydedehydrogenase Wikipedia. (2013, December 5). Alfa-helix. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Alfa-helix Wikipedia. (2014, December 18). Adrenaline. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Adrenaline Wikipedia. (2014, Januari 1). Bèta-sheet. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/B%C3%A8ta-sheet
23
Wikipedia. (2014, September 29). Emotie. Opgehaald van Wikipedia: http://nl.wikipedia.org/wiki/Emotie Wikipedia. (2014, September 4). Noradrenaline. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Noradrenaline Wikipedia. (2014, September 25). Thymidylate synthase. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Thymidylate_synthase Wikipedia. (2015, Juni 25). 5-hydroxyindoleacetic acid. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/5-Hydroxyindoleacetic_acid Wikipedia. (2015, Juni 23). 5-hydroxytryptophan. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/5-Hydroxytryptophan Wikipedia. (2015, Mei 23). Dihydrofolic acid. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Dihydrofolic_acid Wikipedia. (2015, Juni 22). Dopamine. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Dopamine Wikipedia. (2015, April 3). Gaseous signaling molecules. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Gaseous_signaling_molecules Wikipedia. (2015, Januari 7). Lövheim cube of emotion. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/L%C3%B6vheim_cube_of_emotion Wikipedia. (2015, juni 4). Neurotransmitter. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Neurotransmitter Wikipedia. (2015, Juni 20). Serotonin. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Serotonin Wikipedia. (2015, Juni 25). Tetrahydrofolic acid. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Tetrahydrofolic_acid Wikipedia. (2015, Juni 23). Thymidine monophosphate. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Thymidine_monophosphate Wikipedia. (2015, April 23). Tryptofaan. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Tryptofaan Wikipedia. (2015, 24 Februari). Vitamine B6. Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Vitamine_B6
24
Bijlagen Figuur 1:
Figuur 2:
25
Figuur 3:
Figuur 4:
26
Figuur 5:
Figuur 6:
27
Figuur 7:
Figuur 8:
28
Figuur 9:
Figuur 10:
29
Figuur 11:
Figuur 12:
Figuur 13:
30
Logboeken Logboek Thijs Qualm: Wanneer? 09-03-2015 10-03-2015 30-03-2015 13-04-2015 19-04-2015 20-04-2015 09-05-2015 22-06-2015 23-06-2015 24-06-2015 25-06-2015 26-06-2015 28-06-2015 02-08-2015 21-08-2015 23-08-2015 31-08-2015 13-09-2015 19-09-2015 20-09-2015 27-09-2015 29-09-2015 30-09-2015
Wat? Start uitleg PWS Lezen PWS handleiding Bespreking van voortgang Bedenken van hoofdvraag en hypothese Werken aan inleiding Bespreking van voortgang Lezen Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Afronden eerste versie Werken aan verbeterpunten Werken aan verbeterpunten Werken aan verbeterpunten Werken aan verbeterpunten Controleren op fouten en de laatste details Controleren op fouten en de laatste details
Hoe lang? 0,5 uur 0,5 uur 0,5 uur 0,5 uur 1,5 uur 0,5 uur 3 uur 8 uur 8 uur 8 uur 8 uur 8 uur 4 uur 4 uur 2,5 uur 4 uur 3,5 uur 3 uur 4 uur 2 uur 3,5 uur 2,5 uur 3 uur
31
Logboek Jelle Molenkamp: Wanneer? 09-03-2015 10-03-2015 30-03-2015 13-04-2015 19-04-2015 20-04-2015 10-05-2015 11-05-2015 22-06-2015 23-06-2015 24-06-2015 25-06-2015 26-06-2015 28-06-2015 15-07-2015 02-08-2015 23-08-2015 31-08-2015 13-09-2015 19-09-2015 27-09-2015 29-09-2015 30-09-2015
Wat? Start uitleg PWS Lezen PWS handleiding Bespreking van voortgang Bedenken van hoofdvraag en hypothese Werken aan inleiding Bespreking van voortgang Lezen Lezen Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Informatie opzoeken, lezen en vragen beantwoorden Afronden eerste versie Werken aan verbeterpunten Werken aan verbeterpunten Werken aan verbeterpunten Controleren op fouten en de laatste details Controleren op fouten en de laatste details
Hoe lang? 0,5 uur 0,5 uur 0,5 uur 0,5 uur 1,5 uur 0,5 uur 4 uur 2 uur 8 uur 8 uur 8 uur 8 uur 8 uur 4 uur 6 uur 4,5 uur 4 uur 3,5 uur 3 uur 4 uur 3,5 uur 2,5 uur 3 uur
32
