CNS3

Question 1

Definer eksitabilitet

Answer 1

Neuronetsevne til at generere et AP, når det stimuleres. Impulsledning via axonet og impulsoverførsel via synapserne.

Question 2

Hvad er neuronets hvilepotentiale?

Answer 2

Fra -40 mV til -85 mV. Oftest ca. -70 mV

Question 3

Beskriv kaliums ifht neuronets hvilepotentiale

Answer 3

Har en høj intracellulær koncentration og membranen er selektiv permeabel for kalium (cirka 50 gange højere end for natrium)
Nærmest impermeabel for andre ioner i hvilefasen

Question 4

Hvordan opretholdes hvilepotentialet

Answer 4

Via energikrævende ionpumper.
Na+/K+-pumpen er aktiv og sørger for at opretholde et mere negativt miljø inde i cellen, end uden for cellen. Der pumpes 3 Na+ ud og 2 K+ ind. Dermed er pumpes der flere positive ioner ud, end ind.
Det er denne forskel i membranpotentialet der muliggøre genereringen af et AP.

Question 5

Hvad er ligevægtspotentialerne for natrium, kalium og klorid

Answer 5

Na+ ≈ + 55 mV
K+ ≈ - 75-90 mV
Cl- ≈ - 65 mV

Question 6

Definer ligevægtspotentialet for en ion ved en pågældende koncentration

Answer 6

Den potentialeforskel der skal etableres over en membran for at der er ligevægt for en diffusabel ion

Question 7

Hvad svarer ligevægtspotentialet for klorid til?

Answer 7

Hvilepotentialet i neuroner, så at aktive pumper er unødvendige

Question 8

Hvad har betydning for ionflowet?

Answer 8

Permeabiliteten, koncentrationsgradienterne og membranpotentialet

Question 9

Beskriv ionfordelingen i neuronet

Answer 9

Høj intracellulær Prot- og K+, lav intracellulær Cl-, Na+. Omvendt ekstracellulært

Question 10

Beskriv spændingsstyrede ionkanaler

Answer 10

Kanalernes åbningstilstand afhænger af ændringer i membranpotentialet.
Spændingsafhængige natrium og kaliumkanaler er afgørende for AP dannelse og propagering i neuronet.
Sidder overalt, men især på axoner (Na+,K+) og Boutons (Ca2+)
- særligt mange natriumkanaler i det initiale segment (axonhillock), hvor AP initieres og ved ranvierske indsnøringer

Question 11

Beskriv transmitterstyrede ionkanaler

Answer 11

Sidder postsynaptisk på dendritter og soma, men ikke på axonet, og reagerer på neurotransmitter

Question 12

Hvad er hyperpolariseringen (AP)?

Answer 12

K+-kanaler er åbne længere end nødvendigt for at genetablere af hvilepotentialet (hyperpolariseringen) Giver cellen en latenstid, hvor den ikke kan fyre nyt AP

Question 13

Beskriv kort AP

Answer 13

Kortvarig indstrømning af natrium efterfulgt af kalium efflux
Varer ca. 1-2 ms
Er et alt eller intet fænomen og er altid ens for den enkelte nervecelle (amplituden). Dog kan frekvensen af AP variere

Question 14

Hvad vil summation sige?

Answer 14

Det er summen af EPSP (excitatorisk input) og IPSP (inhibitorisk input) som afgør om der sendes AP eller ej

Question 15

Hvad er refraktærperioden? (hvad sikrer det?)

Answer 15

Tiden fra et AP er sendt og til det næste kan sendes - sikrer opretholdelse af ionbalancen (koncentrationen)

Den bestemmer neuronets maksimale fyringsfrekvens og sikrer ensretning af AP

Question 16

Definer membranpotentiale

Answer 16

Elektrisk spænding over cellemembranen
som betinges væsentligst af forekomsten
af Na+- og K+-ioner intra- og ekstracellulært.

Question 17

Hvad er tærskelværdien

Answer 17

ca - 40 mV (depolarisering på ca. 30 mV)

Question 18

Definer depolarisering

Answer 18

Mindre negativt membranpotentiale (EPSP)

Question 19

Definer hyperpolarisering

Answer 19

Mere negativt membranpotentiale (IPSP).

Question 20

Definer spatial og temporal summation (hvilke ioner giver IPSP/EPSP)

Answer 20

Summen af EPSP og IPSP (over tid & sted).

Åbning for ioner med mere negativt ligevægtspotentiale end hvilemembranpotantialet er inhibatoriske.
- kalium efflux, klorid inffux
Åbning for ioner med mere positivt ligevægtspotentiale ned hvilemembranpoteintialet er excitatoriske.
- natrium influx

Question 21

Definer AP

Answer 21

Alt eller intet fænomen. Opstår når summen
af EPSP og IPSP gør, at nervecellen depo-
lariseres til firing-threshold i udspringskonus.

Question 22

Definer nerveimpulsen

Answer 22

spredning af AP ned langs axon

Question 23

Definer impulsoverførsel

Answer 23

Depolarisering af det præsynaptiske
element fører til frisætning af neurotransmitter
i den synaptiske kløft

Question 24

Hvad er frekvenskode

Answer 24

Jo stærkere depolarisering
jo højere frekvens af aktionspotentialer
- frekvensen/mønstret giver ”signatur”.
Svag depolarisering ses som få toppe, hvor stærk depolarisering ses som mange toppe.

Question 25

Hvad er impulsmønster

Answer 25

”Burst neurons” vs. ”single spike neurons” Nogle neuroner skifter mellem burst-ak- tivitet og single spike-aktivitet

Question 26

Hvilken betydning har frekvenskoden og impulsmønster

Answer 26

Har en betydningen for graden af aktivering og frisættelse af neurotransmitter og dermed for graden af aktivering af den postsynaptiske nervecelle. Har også en betydning for synaptisk plasticitet (indlæring og hukommelse)

Question 27

Hvad er excitatory and inhibitory postsynaptic potentials? (EPSP and IPSP)

Answer 27

EPSP: Øger muligheden for generering af AP i den postsynaptiske neuron, ved at depolariserer membranen. IPSP: Sænker muligheden for generering af AP i den postsynaptiske neuron, ved at hyperpolariserer membranen. Synaptisk summation: Summen af EPSP og IPSP bestemmer om AP skal genereres. Hvis summen er over grænseværdien, bliver AP genereret.

Question 28

Beskriv propagering af AP i axonet

Answer 28

Ekstracellulært bæres strømsløjferne af Na+ og Cl-, og intracellulært af K+, mens igennem membranen bæres af Na+ ind og K+ ud (Cl har lav permeabilitet).Influx af natrium medfører at membranens inderside bliver positiv ift. Ydersiden. Det danner et lokalt kredsløb, hvor positive ladninger på indersiden skubbes lateralt (anterogradt) mens det modsatte sker på ydersiden.De længdegående ionstrømme på inder- og ydersiden vil medføre at tilstødende dele af membranen depolariseres og derved udbredes aktionspotentialet. Udbredelsesretningen er ensrettet idet strømsløjfen efterlader et depolariseret membranområde med inaktiveret Na+-kanaler. Hyperpolarisering/refraktærperioden sørger for at et nyt AP ikke kan udløses og ensretter strømmen.

Question 29

Definer neurotransmitter

Answer 29

Kemisk substans, der ved exocytose frigøres synaptisk fra en nerveterminal som reaktion på axonets aktionspotentiale og som overfører (transmitterer) signalet til en anden (postsynaptisk) celle (neuron eller effektororgan) Dette medfører at signalet kun kan gå en vej: præsynaptisk til postsynaptisk

Question 30

Beskriv synapsens virkemåde

Answer 30

Calciumafhængig frigivelse af neurotransmitter efter det præsynaptiske neuron er depolariseret. Neurotransmitter binder til det postsynaptiske neuron og aktiverer dette. Neurotransmitter genoptages af det præsynaptiske neuron og recirkulere via synaptiske vesikler.

Question 31

Hvad medfører depolarisering af det præsynaptiske element?

Answer 31

Åbning af spændingsafhængige calciumkanaler og frisætning af vesikel-indhold fra præsynapsen ud i den synaptiske kløft

Question 32

Beskriv ionotrope receptorer og kom med eksempler på receptorer

Answer 32

Ionotropiske receptorer: hurtig, præcis. Ionligand-receptor. EPSP/IPSP. - Excitatorisk: natrium og calcium - Inhibatorisk: klorid og kalium ``` Nicotinerge (+) 5HT GABAA (-) AMPA, NMDA,GluR Purinerge receptor ```

Question 33

Beskriv metabotrope receptorer og kom med eksempler på receptorer

Answer 33

``` Metabotropiske receptorer: langsom, modulerende ifht de hurtige. G-proteinkoblet. Muscarine (+/-) D1 og D2 (+/-) alfa, beta-adrenerge (+/-) GABAB (-) GluR Purinerge ```

Question 34

Hvad er de forskellige synaptiske placeringer og deres betydning for funktionen?

Answer 34

Axodendritiske synapser på spinae er excitatoriske Axosomatiske synapser nær axon-hillock er typisk inhibitoriske Axoaxoniske synapser varetager funktioner som præsynaptisk inhibition (ex. smertemo- dulering i cornu dorsale i medulla spinalis) Axoaxoniske synapser kan også være excitatoriske

Question 35

Hvordan udløser aktionspotentialet transmitterfrisætning i synapsen?

Answer 35

1. AP når nerveterminalen (synapsen) 2. Depolarisering -> åbning af spændingsafhængige calciumkanaler. 3. Intracellulært calcium konc. stiger -> exocytose af vesikler med neurotransmitter. 4. Neurotransmitter i synapsekløften binder til transmitterstyrede ionkanaler postsynaptisk 5. EPSP vs. IPSP 6. Summation

Question 36

Hvilke kriterier skal være opfyldt, for at et kemisk stof kan siges at være en neurotransmitter?

Answer 36

Skal kunne syntetiseres af nerveceller. Oplagres i nerveterminaler. Afgives ved depolarisering og være calciumafhængig. Stoffet skal kunne medføre direkte postsynaptiske ændringer. Skal findes en fjernelse/inaktiverings mekanisme af stoffet.

Question 37

Hvilke grupper af neurotransmittere findes der? Nævn eksempler i hver gruppe (5)

Answer 37

Aminer: Acetylcholin, noradrenalin, dopamin, serotonin, histamin Aminosyrer: Glutamat, aspartat, GABA, glycin Peptider: Enkephalin, beta-endorphin, dynorphin, neuropeptid Y substans P, neurotensin Puriner: ATP Gasarter: NO

Question 38

Nævn de excitatoriske neurotransmittere (6)

Answer 38

ACh, glutamat, katekolaminer, 5-HT, histamin, ATP

Question 39

Nævn de inhibatoriske neurotransmittere

Answer 39

GABA, glycin

Question 40

Hvilke neurotransmittere er både excitatoriske og inhibitoriske?

Answer 40

Neuropeptider og Nitrogenoxid

Question 41

Ofte frisættes både små molekyle transmittere og neuropeptider i den samme synapse. Hvordan det?

Answer 41

Ved høj frekvens stimulering vil der være en mere diffus stigning i calciumkoncentrationen, og dette medfører frigivelse af begge typer neurotransmitter. Ved lav frekvens stimulering vil det primært være frigivelse af småmolekyler neurotransmitter og ikke neuropeptider fra store vesikler højere oppe i neuronet.

Question 42

Redegør kort for hvilke naturlige mekanismer, der findes til at afslutte en transmitters virkning efter frigivelse fra nerveterminalerne?

Answer 42

Enzymatisk fjernelse: fx acetylcholinesterase Uptake-mekanismer: Højaffinitets transporterproteiner fjerner neurotransmitteren fra den synaptiske kløft. Optages præsynaptisk eller ind i astrogliaceller. Postsynaptisk receptor desensitiering: receptoren mister følsomheden overfor transmitteren

Question 43

Hvad er de 3 familier af GluR?

Answer 43

APMA (iGluR): Na >> k Hovedparten er præcisinformation (hvad, hvor, hvornår) NMDA (iGlur): Ca>> Na (spændingsafhængig) Synaptisk plasticitet Metabotrope (mGlur): G-proteinkoblet Virker over tid, modulerende (fremkalder ikke selv AP, men påvirker sandsynligheden for at aktivering af iGluR udløser AP)

Question 44

Hvad er synaptisk plasticitet?

Answer 44

Kemiske synapser kan stærkes eller svækkes, afhængig af neural aktivering. Dette kaldes plasticitet. Short-term: aktiveringen af neuronet i sekunder-minutter. Long-term: Kan vare i dage eller længere. Afhænger af at en specifik synaptisk påvirkning optræder parallelt med en modulerende påvirkning, som fortæller om den specifikke påvirkning er vigtig.

Question 45

Hvad er de to former for langtidsplasticitet?

Answer 45

LTP = long term potentation LTD = long term depression calcium er væsentlig for begge former

Question 46

Hvordan induceres LTP?

Answer 46

LTP kan induceres ved ”short burst” af højfrekvent presynaptisk stimulation (fibre med eksitatorisk input til hippocampale CA1 pyramideceller). Fører til fjernelse af Mg2+ fra NMDA-receptoren og tillader hurtig/stor passage af Ca2+

Question 47

Beskriv long-term potentiation

Answer 47

Synsapseforbindelserne bliver stærkere, fordi aktiviteten øges. Hyppig stimulering med glutamat depolariserer membranen, som følge af AMPA receptor aktivitet. Mg+ i NMDA receptoren fjernes, hvilket tillader influx af Ca2+ og øger cellular aktivitet, herunder opregulering af flere AMPA receptorer (initial phase) via proteinkinaser og substrat fosforylering. Nu er den post-synaptiske celle mere sensitiv overfor glutamat, fordi den har flere receptorer der kan respondere. I 'late phase' ændres genstranskriptionen og flere receptorer og synoptiske proteiner produceres.

Question 48

Beskriv long-term depression

Answer 48

Synsapseforbindelserne bliver svagere grundet længervarende sænket aktivitetet. Færre glutamat molekyler binder til AMPA hvilket nedregulere aktiviteten af NMDA (Mg+ bliver i kanalen). Dette nedregulerer den cellulære aktivitet. Der er ikke nok glutamat til at aktiverer alle AMPA, kun til en vis grad. Influx af Ca2+ via NMDA kan delvist stimulere en cellulær kaskade, som resulterer i fjernelse af AMPA receptorer via aktivering af proteinfosfataser (AMPA-R internalisering)

Question 49

Benævn de celler, der danner myelin i det centrale og det perifere nervesystem og angiv forskellen i deres strukturelle relation til axonerne.

Answer 49

I CNS er det oligodendrocytter, som sender udløbere ud til at omslutte axonerne og danne myelin. En oligodendrocyt kan sende udløbere til flere forskellige axoner eller til flere forskellige dele af det samme axon. I PNS er det de schwannske celler, der danner myelin ved at vikle sig omkring axonet. Her kan den enkelte schwannske celle kun være i relation til et enkelt axon, som det ligger snoet omkring. 

Question 50

Beskriv GABA

Answer 50

Hyppigste inhibitoriske transmitter i CNS, findes hovedsageligt i interneuroner Syntetiseres ud fra glutamat via GAD. Receptorer er GABAa (åbner kloridkanaler - hurtigt IPSP) og GABAb (åbner K og lukker Ca kanaler - langsomt IPSP) Nedbrydes af GAT som sidder i boutons

Question 51

Beskriv monoaminernes 'placering'

Answer 51

Noradrenalin - Kerne i hjernen (locus ceruleus som sender projektioner til telencephelon og hjernestamme) Adrenalin – Rostalt i medulla oblongata Dopamin – Basalganglierne – Parkinsons sygdom Serotonin – Raphe kernerne i hjernestammen Nogle af disse virker ved volumentransmission og andre ved klassisk synaptisk transmission

Question 52

Beskriv acetylcholin

Answer 52

Findes i motoriske og autonome neuroner, nc. basalis, septumkernerne, retikulær substansen. Syntetiseres ud fra kolin og acetylCoA via kolintransferase Dens receptorer er nikotinreceptor og muskarinreceptor. Nedbrydes af acetylkolinesterasen.

Question 53

Beskriv hvilke ion-strømme ind eller ud af cellen, som er årsag til de enkelte faser af aktionspotentialet

Answer 53

1 fase: depolarisering. Spændingsfølsomme natriumkanaler åbnes og influx medfører depolarisering. 2 fase: repolarisering. Spændingsfølsomme kaliumkanaler åbnes og efflux medfører repolarisering. 3 fase: hyperpolarisering. Stadig kaliumkanalerne, da disse holdes åbne lidt ekstra og medfører refraktærperioden.

Question 54

Angiv hvad der forstås ved henholdsvis temporal og spatial summation af eksitatoriske og eller inhibitoriske postsynaptiske potentialer.

Answer 54

Spatial summation: potentialer kommer fra mange neuroner som summeres. Flere steder -> fra flere synapser. Temporal summation: det samme neuron, som afgiver potentialer med høj frekvens så de kan summeres. Over tid.