Voordat we iets vertellen over signaalstoffen of neurotransmitters moeten we iets uitleggen wáár dat gebruikt wordt in het lichaam. Het wordt gebruikt door zenuwcellen en hersencellen. Een hersencel is ook een zenuwcel dus we noemen het op deze pagina voor het gemak alleen maar zenuwcellen. De Latijnse naam voor zenuwcel is neuron. Er zijn wel 125 miljard neuronen.

Zenuwcel opbouw

Cellichaam met een celkern en met uitlopers:
De meeste zenuwcellen of neuronen bestaan uit:

• een cellichaam (soma) met een celkern (nucleus)
• een lange uitloper, het axon.
• meerdere kleine uitlopers, de dendrieten.

Neurieten:
De axonen en dendrieten samen heten neurieten.

Axon:
Iedere zenuwcel (neuron) heeft maar één axon, te vergelijken met een lange elektriciteit kabel met vele eindvertakkingen.

Het axon stuurt informatie als elektrische signalen (actiepotentialen) vanuit het cellichaam door naar andere hersencellen en naar het ruggenmerg (het centraal zenuwstelsel).

Dendrieten:

Iedere zenuwcel (neuron) heeft meerdere dendrieten, de uitlopers van het cellichaam zelf. Dendriet betekent letterlijk "boom". Een dendriet ontvangt informatie uit het lichaam, de weefsels en uit de zintuigen (het perifeer zenuwstelsel).

Synapsen:
De dendrieten maken contact met de uiteinden van de axonen. De synapsen zijn de  verbindingspunten waar de axonen en dendrieten samenkomen. 

Verschillende soorten zenuwcellen

• Sensorische zenuwcellen (neuronen) zenden een signaal naar het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg).
• Interneuronen zenden een signaal naar een ander zenuwcel (neuron) binnen het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg).
• Motoneuronen zenden een signaal naar spieren en klieren.

Grijze cellen en witte stof

De grijze stof vormt de hersenschors, de buitenste laag van de grote hersenen (cortex cerebri) en van de kleine hersenen (cortex cerebelli). De hersenschors is echt een dun laagje van twee tot zes millimeter dik. In het Engels is grijze stof bekend als "gray matter".

De grijze stof bevat voornamelijk zenuwcellen (neuronen) en hun verbindingen. Deze grijze stof speelt een cruciale rol bij tal van cognitieve functies, zoals denken, leren, geheugen en besluitvorming. Daarnaast is het betrokken bij motorische vaardigheden, zoals het coördineren van bewegingen. Een gezonde hoeveelheid grijze stof wordt vaak geassocieerd met een goed functionerend brein.

Grijze stof = informatie ontvangen

De grijze stof in de hersenen heeft als functie het verwerken van informatie.

De grijsbruine kleur komt door het mengsel van bloedvaten en celkernen/ lichamen van zenuwcellen. Het bevat:

• dendrieten
• korte axonen
• celkern /cel-lichaam neuronen
• steuncellen (gliacellen)

De witte stof = onderling communiceren

Onder de grijze stof, de hersenschors ligt de witte stof met de uitlopers van de neuronen. Het vettige beschermlaagje myeline geeft de witte kleur aan de witte stof. De witte stof in de hersenen heeft als functie het verzorgen van de communicatie tussen de zenuwcellen.
De witte kleur komt van de myeline, het vettige omhulsel dat voor de elektrische geleiding zorgt.
Het axon, de lange uitloper van een hersencel, stuurt informatie via actiepotentialen, door naar andere hersencellen en ruggenmerg (het centraal zenuwstelsel).

Witte stof is samengesteld uit:

• lange, gemyeliniseerde uitlopers van de hersencellen; de axonen (gemyeliniseerd is met een vettig laagje isolatiestof)
  

   

• astroglia, dat zijn ondersteunende stervormige steuncellen. Glia betekent oorspronkelijk 'neurale lijm'

• bloedvaatjes

• extracellulaire matrix, biologisch weefsel buiten de cellen die steun en structuur biedt en bestaat uit:

  • collageen, elastine, fibrilline, proteoglycanen en glycoproteïnen

• myelineschede, myeline bestaat uit:

  • lipiden (vetachtige stof)

  • de eiwtten MBP (myelin basic protein) en PLP (myelin proteolipid protein)

     

• oligodendrocyten, ook een type gliacel (steuncel), die de myeline opbouwt met de vele lange vertakkingen, zie afbeelding hieronder

• water

Picture 3 see footnote

Ziekten van de witte stof

We hebben een specifieke pagina geschreven over witte stofafwijkingen (WSA) en ziekten en beschadigingen in de witte stof!

Hersenletselweetje 1

Bij hersenletsel kan er schade opgetreden zijn in al deze onderdelen. Een axon kan afgescheurd zijn bijvoorbeeld. Hersencellen kunnen dan niet meer met elkaar communiceren of kunnen niet meer met spieren en klieren communiceren.

Als een cellichaam beschadigd raakt kan het hele neuron afsterven.

Het zenuwstelsel

Het perifeer zenuwstelsel:
Het perifeer zenuwstelsel bevat de zenuwen die van de hersenen en ruggenmerg naar de andere weefsels in je lichaam lopen en omgekeerd.

Het perifere zenuwstelsel zorgt er voor dat:

• signalen van je lichaam en zintuigen bij je hersenen terecht komen.
• signalen vanuit je hersenen terecht komen bij je spieren en organen.
  
  

Het perifere zenuwstelsel heeft:

• sensorische zenuwen om zintuiglijke informatie door te geven aan de hersenen. (pijn, warmte kou, en houdingsinformatie)
• motorische zenuwen om informatie aan de spieren door te geven.

Het autonome zenuwstelsel:

Het autonome zenuwstelsel wordt ook wel het vegetatieve zenuwstelsel genoemd. Het regelt alle automatische functies in het lichaam zoals bloeddruk, hartslag, ademhaling en spijsvertering. Het autonome zenuwstelsel hoort strikt genomen bij het perifere zenuwstelsel.

Het autonome zenuwstelsel is opgedeeld in:

• sympathische zenuwen
• parasympatische zenuwen

Zie onze speciale pagina over dit zenuwstelsel.

Signaalstoffen of neurotransmitters

Neurotransmitters zijn de signaalstofjes die zenuwimpulsen overdragen tussen zenuwcellen (neuronen) en/of kliercellen en spiercellen. Je zou het boodschappers kunnen noemen bestaande uit een chemische substantie. Elke boodschap begint met een elektrisch signaal.

Elke zenuwcel heeft een bepaalde elektrische lading die afgevuurd wordt als er een specifieke grens bereikt is. Daarbij komen de neurotransmitters vrij.

Neurotransmitters worden in de uiteinden (synaps) van een zenuwcel gemaakt en  richting het celmembraan van de celuitloper, het axon vervoerd. Een deel van de neurotransmitters is altijd klaar om uitgescheiden te worden en een deel wordt opgeslagen in kleine 'zakjes' tot ze gebruikt kunnen worden. 

Zenuwcellen communiceren met elkaar via een proces dat in een stappenplan is opgebouwd. Je kan het vergelijken met een juiste sleutel in een slot stoppen. Alleen de sleutel die past (de juiste neurotransmitter) opent de deur tot actie.

Klaarmaken voor verzenden:
1) In een verzendende (pré-synaptische) zenuwcel wordt een elektrisch signaal gemaakt.
2) Het signaal wordt doorgestuurd over lange afstanden.

Verzenden: 
3) Vanuit de synaps worden chemische signalen(neurotransmitters) vrijgelaten.
4) De neurotransmitters verspreiden zich via de synaptische spleet. Dat is de ruimte tussen twee zenuwcellen.

Ontvangen:

5) De ontvangende zenuwcel is de post-synaptische zenuwcel. Daar komen de  neurotransmitters aan.

6) Er wordt een interactie aan gegaan met de receptoren in het membraan van deze zenuwcel.
7) start van aantal processen op molecuul niveau.
8) de "boodschap" wordt omgezet  in en elektrisch signaal.

Klaarmaken voor nieuwe actie:

9) De receptoren laten de neurotransmitters weer gaan. Deze neurotransmitters kunnen  dan worden afgebroken of opnieuw ingezet worden in de verzendende (présynaptische) zenuwcel.

Steuncellen (gliale cellen) en zenuwcellen werken samen om teveel opstapeling Kalium (K+) en neurotransmitters te voorkomen. Ze willen altijd een evenwicht bewaren. Deze gliacellen zijn onder andere belangrijk voor de communicatie tussen hersencellen.

Remmende en activerende neurotransmitters

Er zijn neurotransmitters die de activiteit van een andere zenuwcel stimuleren of juist afremmen. E zijn ook neurotransmitters die beide kunnen; zowel remmen als stimuleren/ prikkelen. Dat zijn bijvoorbeeld dopamine en noradrenaline.
De belangrijkste stimuleer-neurotransmitter is glutamaat. De belangrijkste remmer is GABA.

Neurotransmitters op alfabetische volgorde

Acetylcholine
Acetylcholine speelt een belangrijke rol in het lichaam. Het wordt in het ruggenmerg gebruikt om spieren aan te sturen en in de hersenen bij leerprocessen en om het geheugen en de aandacht te reguleren. Als een stimulerende neurotransmitter bevordert het de communicatie tussen zenuwcellen. Daarnaast is acetylcholine de belangrijkste neurotransmitter van het parasympathisch zenuwstelsel, dat verantwoordelijk is voor ontspanning en herstel van het lichaam. Deze chemische stof is essentieel voor het functioneren van zowel het centrale als het perifere zenuwstelsel.
Functie samengevat: spiercontractie, cognitieve functies, regulatie van het autonome zenuwstelsel (hartslag, spijsvertering, ademhaling), vertraging van de hartslag, regulatie van de slaapcyclus.

Dopamine

Dopamine is een belangrijke neurotransmitter en is bijvoorbeeld noodzakelijk voor een goede aansturing van de spieren. Dopamine geeft een fijn gevoel als het vrij komt als beloning bijvoorbeeld na inspanning, beweging, een moeilijke taak etc. Het werkt ook om te motiveren en heeft invloed op de cognitie, aandacht, leervermogen en geheugen en de slaap.
Dopamine kan zowel stimuleren als remmen. Het werkt meestal remmend. Bij de ziekte van Parkinson wordt onvoldoende dopamine aangemaakt. De dopaminerge neuronen, de hersencellen die dopamine produceren en gebruiken, sterven geleidelijk af als gevolg van deze ziekte.
Dopamine wordt geproduceerd in het bovenste deel van de hersenstam, de middenhersenen (mesencephalon). Het mesencephalon behoort functioneel tot de basale ganglia. Zenuwbanen tussen de frontale hersenschors en de basale ganglia zijn gevoelig voor dopamine.


Opgelet: Een teveel aan dopamine in het lichaam kan leiden tot negatieve effecten. Wanneer er een overmaat aan dopamine aanwezig is, kan dit een gevoel van overstimulatie veroorzaken. Dit kan zich uiten in symptomen zoals rusteloosheid, impulsief gedrag, moeite met concentreren en zelfs angstgevoelens. In sommige gevallen kan een langdurige teveel aan dopamine de balans in de hersenen verstoren, wat kan leiden tot serieuze gezondheidsproblemen zoals verslaving of stemmingsstoornissen. Vermijd overmatige stimulatie via bijvoorbeeld sociale media of verslavende middelen.

Functie samengevat: beloning en motivatie, beweging en coördinatie, cognitieve functies, stemming en emotie, rol bij verslaving om meer en meer en meer te willen.

Endorfine
Endorfine is géén neurotransmitter maar gedraagt zich bij pijn als neurotransmitter en heeft dan een dempende werking. Het is een natuurlijke chemische stof, vooral bekend om zijn pijnstillende en stemmingsverbeterende effecten. Het wordt door de hersenen vrijgegeven als reactie op pijn, stress of zelfs plezierige activiteiten zoals sporten of lachen.
Bij kunstmatige stimulatie, zoals met bepaalde drugs, kan dit systeem echter ontregeld raken, wat schadelijk kan zijn voor zowel het lichaam als de geest.
Functie samengevat: pijnonderdrukkend, gevoel van geluk of euforie. Betrokken bij beloningssysteem in de hersenen en daarmee een rol bij verslavingen.

Epinefrine  of Adrenaline

Epinefrine / Adrenaline is een hormoon, ook bekend als adrenaline, en fungeert als een prikkelende neurotransmitter voor het zenuwstelsel. Het wordt geproduceerd door cellen van de bijnier. Het bereidt het lichaam voor op een vecht-of-vlucht reactie (verhoogde hartslag, bloeddruk en glucoseproductie waardoor energie snel vrijkomt voor actie. Het verkort de bloedstollingstijd bij wonden waardoor een grotere overlevingskans.

Functie samengevat: omgaan met stressvolle situaties en het mobiliseren van het lichaam voor actie. Overleven.

Glycine

Glycine is een aminozuur en fungeert als een remmende neurotransmitter en wordt gebruikt door neuronen in het ruggenmerg. Dit aminozuur reguleert zenuwimpulsen en voorkomt overmatige neuronstimulatie, wat zorgt voor een kalmerend effect op hersenen en lichaam. Hoewel essentieel voor lichaamsfuncties, kan een te hoge dosering bijwerkingen veroorzaken, zoals misselijkheid, vermoeidheid of verstoringen in neurotransmissie.  
Functie samengevat bouwsteen voor eiwitten en betrokken bij de productie van stoffen zoals creatine en hemoglobine. Remmende neurotransmitter  om zenuwstelsel tot rust te brengen, slaapregulatie, immuunsysteem en spijsvertering.

GABA (Gamma-aminoboterzuur)

GABA is een aminozuur en de belangrijkste remmende neurotransmitter. Het dempt de activiteit van de hersenen. GABA wordt aangemaakt uit glutamaat. Stress-gerelateerde boodschappen worden door GABA geblokkeerd.
Het helpt om rust en balans te creëren in het zenuwstelsel. Het werkt als een remmende stof, die overmatige activiteit van zenuwcellen tegengaat. Wanneer er te weinig GABA aanwezig is, kunnen symptomen zoals angst, slapeloosheid, stress en een verhoogde prikkelbaarheid ontstaan.

Een teveel aan GABA kan leiden tot vermoeidheid, slaperigheid, verminderde alertheid, een algemeen gebrek aan energie en spierzwakte.
Functie samengevat: vermindert neuronale prikkelbaarheid, waardoor het zenuwstelsel tot rust kan komen, regulatie slaap, pijnverlichting, spierontspanning.

Glutamaat

Glutamaat is  een aminozuur en de belangrijkste prikkelende (stimulerende) neurotransmitter in de hersenen en het ruggenmerg. Bijna alle prikkelende neuronen zijn glutamergisch. Het is betrokken bij processen zoals leren en geheugen. Het speelt een cruciale rol in de communicatie tussen zenuwcellen. Bij een overdosis, bijvoorbeeld door onevenwichtigheden in het lichaam, kan glutamaat leiden tot overmatige stimulatie en overbelasting van zenuwcellen, wat bekend staat als excitotoxiciteit. Dit kan leiden tot schade en het afsterven van de motorneuronen. Motorneuronen zijn een specifiek type zenuwcellen die een cruciale rol spelen in het aansturen van onze spieren.
Een teveel aan glutamaat kan mogelijk bijdragen aan neurologische aandoeningen zoals epilepsie, de ziekte van Alzheimer en beroertes. Symptomen van een overdosis kunnen onder andere hoofdpijn, misselijkheid, vermoeidheid of concentratieproblemen omvatten. 
Functie samengevat: Cognitieve functies als leren en geheugen, neurotransmissie, ..activeert hersencellen om signalen door te geven en regulatie gemoedstoestand.

Histamine
Histamine is een prikkelende neurotransmitter geproduceerd door neuronen van de hypothalamus, cellen van het maagslijmvlies, mestcellen en en bepaalde bloedcellen (basofielen).
Functie samengevat: Regelt waakzaamheid, bloeddruk, pijn en seksueel gedrag; verhoogt de zuurgraad van de maag en reguleert ontstekingsreacties.

Norepinefrine Norepinefrine is de Engelse benaming van de Nederlandse naam noradrenaline. Zie Noradrenaline.

Noradrenaline
Noradrenaline, ook wel norepinefrine genoemd is de neurotransmitter van het sympatische zenuwstelsel. Het speelt een cruciale rol bij de regulatie van onze hartslag, bloeddruk en stressrespons. Noradrenaline is betrokken is bij de 'vecht-of-vlucht'-reactie. Het speelt een rol in het verhogen van de hartslag, het vernauwen van bloedvaten en het verhogen van de alertheid.
Noradrenaline kan zowel stimuleren als remmen.
Functie samengevat: reguleren van alertheid en waakzaamheid, activatie van sympathische zenuwstelsel, wat leidt tot verhoogde hartslag, versnelde ademhaling en een toename van energie om te reageren, regulatie bloeddruk, regulatie van stemming, aandacht en focussen, vormen en ophalen van herinneringen.

Serotonine (5-HT)

Serotonine speelt een cruciale rol in verschillende functies van het lichaam. Het draagt bij aan het ervaren van ontspanning en welzijn en beïnvloedt zintuiglijke waarneming. In het ruggenmerg werkt serotonine remmend in de pijnbanen, wat helpt bij pijnregulatie. Daarnaast is het belangrijk voor het reguleren van slaap, eetlust en spijsvertering.

Hoewel serotonine belangrijk is, kan te veel ervan problemen geven, zoals misselijkheid, hoofdpijn, hoge bloeddruk en in ernstige gevallen het serotoninesyndroom. Daarom is het belangrijk om het serotonineniveau in balans te houden voor de gezondheid.

Opgelet! Het serotoninesyndroom treedt meestal op wanneer bepaalde medicijnen, zoals antidepressiva, pijnstillers of drugs, in combinatie worden gebruikt of in te hoge doseringen worden ingenomen. Symptomen kunnen variëren van milde klachten zoals hoofdpijn, zweten en verwarring, tot ernstigere problemen zoals spiertrekkingen, hoge koorts, en zelfs levensbedreigende complicaties.

Functie samengevat: Stemming en emotie, cognitieve functie, slaap-waakritme, pijnverlichtende als pijnversterkende functie en eetlustregulatie.

Tryptofaan

Tryptofaan is géén neurotransmitter, maar een essentieel aminozuur dat cruciaal is voor de productie van serotonine. Serotonine, een belangrijke neurotransmitter, speelt een rol in het bevorderen van welzijn en ontspanning. Deze serotonine wordt vervolgens ook omgezet in melatonine, wat belangrijk is voor een gezonde slaapcyclus. Kortom, tryptofaan is een bouwsteen voor neurotransmitters, maar geen neurotransmitter zelf. Bij overmatige inname of gebruik kan het een onjuiste balans geven en bijwerkingen hebben. Tryptofaan kan bijvoorbeeld in zeldzame gevallen misselijkheid, duizeligheid of slaperigheid veroorzaken.
Tryptofaan zit in eiwitrijke voedingsmiddelen zoals kip, kalkoen, eieren, zuivelproducten (zoals melk, kaas en yoghurt), noten, zaden (zoals pompoenpitten en zonnebloempitten), vis, sojabonen en andere peulvruchten. Daarnaast komt tryptofaan ook voor in quinoa, haver, chocolade en bananen.

Medicijnen of middelen die neurotransmitters remmen of stimuleren

Er bestaan middelen en medicijnen die de werking van een neurotransmitter kunnen stimuleren of juist kunnen afremmen.
Agonisten zijn stoffen die de werking van een neurotransmitter stimuleren. Antagonisten zijn stoffen die de werking van neurotransmitters juist remmen.
Een goede balans is heel belangrijk voor het functioneren van lichaam en geest.

Klik op de afbeelding om het filmpje te starten:

De zenuwcel met alle Latijnse namen

Hersenweetje 1
Tijdens de slaap krimpen de gliacellen iets, waardoor er vocht langs stroomt en afvalstoffen afgevoerd kunnen worden. Je kan gerust stellen dat dat een schoonheidsslaap is; de hersenen worden schoon gewassen van afvalstoffen.

Hersenweetje 2  Slechte slapers onthouden de dromen beter dan goede slapers.
bron "Why does the brain remember dreams?"

Hersenletselweetje 2

Bij een ongeluk met het hoofd kunnen neurotransmitters aan de buitenkant van de zenuwcellen vrijkomen. Ze zijn dan giftig voor de zenuwcellen en daardoor sterven er helaas in de eerste 24 uur na een hoofd trauma vaak nog wat hersencellen af.

Axonen kunnen afbreken bij traumatisch hersenletsel. Dat hoeft niet altijd zichtbaar te zijn op een CT-scan of MRI -scan. Lees daarover meer op de pagina hersenscans uitgelegd. Meestal gaat het dan om diffuus letsel (verspreid over het hoofd).

https://www.scientias.nl/nieuw-type-hersencel-ontdekt-in-menselijk-brein/ remmende cellen