5.2 Zintuigen en zenuwstelsel

© Shutterstock / Domenico Fornas

Aan het eind van deze paragraaf kun je: • • • • • uitleggen dat zintuigen verschillende prikkels uit de omgeving opvangen. uitleggen hoe het zintuig- en zenuwstelsel is opgebouwd. uitleggen dat het zenuwstelsel bestaat uit een centraal en een perifeer zenuwstelsel. de delen en functies van de hersenen benoemen. uitleggen welke zintuigprikkels waar in de hersenen worden verwerkt.

Bij deze paragraaf hoort de volgende practicumopdracht: • Zintuigen Overleg met je docent of je dit practicum gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT

1 Kraak de cijfercode

Je hersenen kunnen de informatie die ze binnen krijgen heel snel verwerken. Verwonder je over je eigen leervermogen.

Dit ga je doen: 1 Blijf naar de tekst kijken. 2 Na een paar tellen lees je wat er staat!

D323 m3d3d3l1ng l44t j3 213n t6t w3lk3 gr6t3 pr35t4t135 6n23 h3r53n3n 1n 5t44t 21jn. 1n h3t b3g1n w45 h3t 23k3r n6g m631l1jk d323 t3k5t t3 l323n m44r nu k4n j3 h3t w44r5ch1jnl1jk 4l w4t 5n3ll3r l323n 26nd3r j3 3cht 1n t3 5p4nn3n. D4t k6mt d66r h3t 3n6rm3 l33rv3rm6g3n v4n 6n23 h3r53n3n. Kn4p hè?

a Heb je gemerkt welke letters je ‘gelezen’ hebt bij de cijfers?

Vul achter elk cijfer de bijbehorende letter in. 1 4

2

3 5

6

b Leg uit wat er gebeurt vanaf het moment dat je begint met lezen. Gebruik daarbij de woorden geheugen, ogen, hersenen en zenuw.

c Maak op deze manier zelf een tekst en laat deze door een medeleerling lezen.

THEORIE

Een koude douche

Je neemt een warme douche. Opeens wordt het water ijskoud. Met een gil spring je weg!

Wat gebeurt er? De kou prikkelt zintuigen in je huid. Met zintuigen neem je prikkels uit de omgeving waar. Als reactie op de kou geeft je zintuig een elektrisch signaal af aan je zenuwstelsel. Dit signaal is een impuls. Een impuls geeft informatie vanuit de omgeving door aan je zenuwstelsel. De informatie gaat door naar je hersenen. De weg van die impulsen zie je als een rode lijn in figuur 1. Zodra de impulsen in je hersenen aankomen, word je je bewust van de kou en besluit je om weg te springen. Om te kunnen springen sturen je hersenen impulsen via je zenuwstelsel naar je beenspieren. De weg van die impulsen zie je als blauwe lijnen in figuur 1. Je spieren brengen je benen in beweging en je springt weg. Dit gaat allemaal ontzettend snel. Vaak reageert je lichaam al voordat je beseft wat er gebeurt.

De prikkel van het ijskoude douchewater loopt via het zintuigstelsel, zenuwstelsel en spierstelsel en zorgt ervoor dat je niet meer onder de douche blijft staan. Deze drie orgaanstelsels werken samen zodat je prikkels waarneemt en er op reageert.

Voor verschillende prikkels heb je verschillende zintuigen. • • • • • • Je ziet dankzij het lichtgevoelige zintuig van je oog. Je hoort dankzij het geluidsgevoelige zintuig van je oor. Je ruikt en proeft dankzij geur- en smaakgevoelige zintuigen van neus en mond. Je voelt dankzij het tastgevoelige zintuig van je huid. Je ervaart pijn dankzij het pijnzintuig van je huid. Je voelt warmte of kou dankzij het temperatuurzintuig van je huid.

Figuur 1 Het water is ijskoud!

Het zenuwstelsel

Dankzij het zenuwstelsel kan je lichaam reageren op prikkels uit je omgeving, zoals een onverwacht koude douche. Het zenuwstelsel zorgt voor het vervoer van impulsen in je lichaam. Het zenuwstelsel bestaat uit de volgende delen (zie figuur 2). • • • hersenen ruggenmerg zenuwen

De hersenen staan in verbinding met de rest van het lichaam via het ruggenmerg. Dat is een dikke bundel die vooral bestaat uit lange uitlopers van neuronen, een andere naam voor zenuwcellen. Het ruggenmerg geeft de impulsen met grote snelheid door tussen het lichaam en de hersenen. De hersenen en het ruggenmerg vormen samen het centrale zenuwstelsel.

Het centrale zenuwstelsel is via zenuwen verbonden met de organen en weefsels. Zenuwen zijn bundels vol uitlopers van neuronen. Alle neuronen en uitlopers buiten het centrale zenuwstelsel vormen samen het perifere zenuwstelsel. Het perifere zenuwstelsel geeft informatie uit de omgeving en het lichaam via impulsen door aan het ruggenmerg en de hersenen. De hersenen verwerken die informatie en bepalen welke reactie er volgt. Hiervoor gaan impulsen terug via het perifere zenuwstelsel naar het juiste deel van het lichaam.

De hersenen

Denk terug aan de douche die opeens ijskoud werd, waardoor je binnen enkele seconden wegsprong. In die korte tijd heeft jouw zenuwstelsel enorm veel informatie verwerkt en opdrachten gegeven aan jouw lichaam. Temperatuurzintuigen gaven impulsen af die in de hersenen de juiste betekenis kregen: koud! Op een andere plek in de hersenen werd jij je bewust van dit alles. En tegelijk werd op weer een andere plek besloten welke spieren informatie moesten ontvangen om te reageren. Daardoor sprong je snel onder het koude water vandaan. De hersenen bestaan dus uit delen die eigen taken hebben én goed samenwerken.

De hersenen bestaan uit drie delen: de hersenstam, de kleine hersenen en de grote hersenen (zie figuur 3). • De hersenstam verbindt het ruggenmerg met de rest van de hersenen. Dit hersendeel regelt je ademhaling, hartslag en lichaamstemperatuur. Je hoeft over deze noodzakelijke lichaamsprocessen niet na te denken. De hersenstam doet dit zelfstandig.

hersenen

ruggenmerg

zenuwen

Figuur 2 Het zenuwstelsel bestaat uit de hersenen, het ruggenmerg en zenuwen.

grote hersenen

kleine hersenen

hersenstam

Figuur 3 De drie delen van de hersenen

•De kleine hersenen zitten onderaan in het achterhoofd. Dit hersendeel stemt alle spierbewegingen precies op elkaar af. Hierdoor kun je ingewikkelde bewegingen maken, zoals schrijven of een bal vangen. Zelfs stilstaan vraagt om afstemming van veel spieren zodat je niet omvalt. Zonder kleine hersenen zou dit enorm moeilijk zijn. • De grote hersenen bestaan uit een linker- en rechterhelft. Dit hersendeel verwerkt informatie van alle zintuigen waar jij je bewust van bent. Met de grote hersenen denk je ook na.

Vier hersenkwabben

De buitenzijde van de grote hersenen bestaat uit vier hersenkwabben (zie figuur 4). Elke hersenkwab heb je dubbel (een links en een rechts) en heeft een eigen taak. • De wandbeenkwab verwerkt zintuiginformatie over gevoel, temperatuur en spierbeweging. • De achterhoofdskwab verwerkt zintuiginformatie van de ogen. Deze hersenkwab, ook wel het gezichtscentrum genoemd, geeft betekenis aan wat je ziet. • De slaapbeenkwab verwerkt in de buitenzijde zintuiginformatie van je gehoor. Dit deel noem je ook wel het gehoorcentrum. Aan de onderzijde zit het reukcentrum, dat informatie over geur verwerkt. • De voorhoofdskwab is het gebied waarmee je bewust nadenkt, besluiten neemt en jouw lichaam aanstuurt. Terwijl de andere drie hersenkwabben de informatie van je zintuigen ontvangen en verwerken, verwerkt de voorhoofdskwab de informatie van de drie andere hersenkwabben. Zo kun jij bewust op die informatie reageren.

voorhoofdskwab

besluiten nemen en plannen

slaapbeenkwab wandbeenkwab

herkennen van tast aansturen van skeletsp ieren on tvangen van tastprikke ls proeven zien

praten

geheugen herkenning horen herkennen van geluid en reuk herkennen van beelden

hersenstam

ruiken

achterhoofdskwab

ruggenmerg

Figuur 4 Hersenkwabben met hun functies

kleine hersenen

OPDRACHTEN

2 Delen van het zenuwstelsel

Het zenuwstelsel bestaat uit verschillende delen.

Welk deel van het zenuwstelsel hoort bij de omschrijving?

de grote hersenen | de hersenstam | de kleine hersenen | het centrale zenuwstelsel | het perifere zenuwstelsel | het ruggenmerg

1 Hersenen en ruggenmerg vormen samen

2 De bundel van zenuwweefsel waardoor impulsen op hoge snelheid van en naar de hersenen

gaan, noem je .

3 Het deel van het zenuwstelsel waar spierbewegingen tot in detail voorbereid worden, noem

je .

4 Het deel van het zenuwstelsel dat informatie doorgeeft aan ruggenmerg en hersenen, noem

je .

5 Het deel van het zenuwstelsel waarin noodzakelijke lichaamsprocessen geregeld worden,

noem je

6 Het deel van het zenuwstelsel waarmee er bewust gereageerd wordt op prikkels, noem je

3 Het zijlijnsysteem

Veel vissen hebben een speciale groep zintuigen: het zijlijnsysteem. Daardoor kunnen vissen in grote groepen zwemmen. Zo’n school vissen lijkt vaak te bewegen als één groot organisme.

De zintuigen van het zijlijnsysteem liggen in de huid van de vis. Samen vormen zij een lijn die van kop tot staart langs de zijkant van het lichaam loopt. De zintuigen van het zijlijnsysteem nemen heel nauwkeurig de beweging van het water rond de vis waar, zodat de vis direct kan reageren op bewegingen van vissen die vlakbij zwemmen.

Met welke zintuigen van de mens kun je de zintuigen van het zijlijnsysteem het best vergelijken?

◯ pijnzintuigen ◯ reukzintuigen ◯ tastzintuigen ◯ temperatuurzintuigen ◯ zichtzintuigen

4 Taken van de hersenkwabben

Verschillende zaken worden in verschillende delen van het centrale zenuwstelsel verwerkt. Hieronder zie je zes verschillende delen van het centrale zenuwstelsel met een kleur en een nummer (I t/m VI).

I II III

IV V VI

Noteer per beschrijving het deel van het centrale zenuwstelsel (I t/m VI) dat daarmee te maken heeft.

Let op: Sommige hersendelen heb je niet of juist meerdere keren nodig.

1 Dit is het deel waarmee je alles wat je ziet verwerkt: nummer . 2 Dit is het deel waar het geheugen zit: nummer . 3 Dit is het deel waarmee je besluit de bal in het doel te gaan schoppen: nummer . 4 Dit zijn de delen waarmee je ervoor zorgt dat je tijdens het voetballen de bal precies in het doel schopt: eerst nummer en dan nummer . 5 Dit is het deel waarmee je voelt dat je de bal raakt met je voet: nummer . 6 Dit is het deel waarmee je de scheidsrechter hoort fluiten, omdat je buitenspel stond: nummer .

5 Snelle bromvlieg

Op je boterham zit een dikke bromvlieg. Bah! Je probeert de vlieg weg te slaan, maar deze is allang weggevlogen op het moment dat je met je hand op de plek bent waar de vlieg zat. Toch sloeg je zo snel mogelijk!

Hoe kan een vlieg veel sneller reageren dan dat jij kunt slaan?

Verklaar dit op basis van de grootte van een bromvlieg en de grootte van een mens.

6 Kat & muis

Een hongerige kat ziet een muis. Daar heeft zij veel meer zin in dan in de kattenbrokjes in haar voerbak! De kat gaat op jacht om de muis te vangen en vangt deze.

Plaats de juiste begrippen in de tekst.

de achterhoofdskwab | de kleine hersenen | het ruggenmerg | de slaapbeenkwab | de voorhoofdskwab | de wandbeenkwab

De kat ziet de muis. Dan gebeurt er het volgende. Via de oogzenuw komen impulsen aan in

. Hier worden de impulsen vanuit de ogen verwerkt. Dit deel geeft

het signaal vervolgens door aan , waar het besluit genomen wordt om

de muis te gaan vangen. Er gaan nu impulsen naar en vervolgens via

bewegingsneuronen in naar de spieren. Met een precies juist uitgevoerde

sprong vangt de kat in een oogwenk de muis. De muis piept nog een laatste keer. Met

haar tong voelt de kat de vacht van de muis. De muizenpiep wordt door de kat verwerkt in

. Het gevoel van de muizenvacht wordt verwerkt in .

7 Je weet niet wat je ziet

Veel dingen die we weten over de hersenen hebben we geleerd van mensen met een niet-dodelijke beschadiging van hun hersenen. Een voorbeeld is patiënt C.K.. Door een ongeluk liep hij blijvend hersenletsel op. Na een reeks observaties omschreven zijn artsen het ziektebeeld als volgt:

“Patiënt C.K. kan na het ongeluk de objecten die hij ziet geen naam meer geven. Maar wanneer hij de objecten aanraakt, kan hij wel weer precies zeggen wat de naam van het object is. Ook blijkt dat hij goed kan tekenen wat hij ziet, maar vervolgens niet kan uitleggen wat hij zojuist getekend heeft. Hij kan zonder probleem gesprekken voeren en begrijpen waar ze over gaan.”

Op basis van dit ziektebeeld concludeerden de artsen van patiënt C.K. dat zijn hersenletsel bestond uit een verbroken verbinding tussen twee hersendelen, waardoor deze geen informatie meer konden uitwisselen met elkaar. Ook konden de artsen bepalen tussen welke twee hersendelen de verbinding bij hem verbroken is.

Verbind de twee hersengebieden waartussen de verbinding bij patiënt C.K. blijvend verbroken is.

I II III

IV V VI

EXTRA OPDRACHTEN

8 De hersenen van een hongerige kat

Een kat ruikt kattenbrokjes en wil deze opeten. Ze loopt naar de keuken, waar de brokjes klaarstaan. Zodra ze de keuken binnenloopt, ziet ze de brokjes ook. De kat besluit te gaan eten. Tijdens het eten proeft en voelt ze de brokjes. Dit gedrag komt tot stand via een aantal stappen in het centrale zenuwstelsel van de kat.

© Shutterstock / plutmaverick

In welk deel van de hersenen van de kat vinden de stappen plaats die zorgen voor het beschreven gedrag?

Kies per stap de juiste hersendelen. Er zijn één of meerdere opties per stap.

1 De geur van de brokjes wordt verwerkt in:

2 De keuze om naar de keuken te gaan, wordt gemaakt in:

3 Voor het aansturen van de beenspieren werken deze twee gebieden samen:

4 Het zien van de brokjes wordt verwerkt in:

5 Het gevoel van de brokjes in de bek wordt verwerkt in:

achterhoofdskwab kleine hersenen slaapbeenkwab voorhoofdskwab wandbeenkwab

9 Verbrande tong

Je hebt het vast wel eens meegemaakt dat te heet eten of drinken op je tong terechtkwam. Je tong verbranden is een pijnlijke ervaring! Maar heb je wel eens opgemerkt wat er daarna gebeurt? Het verbrande deel van je tong voelt een paar dagen nutteloos. Je proeft er niks mee, je voelt het voedsel in je mond er slechter mee en tegelijkertijd is het extra gevoelig voor pijn.

a Verklaar waarom de smaak- en tastzintuigen van de tong een paar dagen niet goed

werken wanneer je je tong hebt verbrand.

b Verklaar waarom de pijnzintuigen van de tong een paar dagen juist extra gevoelig

zijn wanneer je je tong verbrand hebt.

c Beschrijf in eigen woorden hoe zenuwcellen en zintuigen bijdragen aan jouw

gezondheid en veiligheid.

10 Het ‘reptielenbrein’

Sommige mensen spreken wel eens over hun ‘reptielenbrein’. Dit is raar, want mensen zijn geen reptielen, maar zoogdieren. Wat mensen met reptielenbrein bedoelen, is dat zij soms zonder nadenken reageren op een gebeurtenis in de omgeving. Vaak is dit een behoorlijk gevaarlijke situatie. Zoals bij een ongeval. Betekent dit dan dat de hersenen van reptielen alleen impulsief reageren, zoals in de hersenstam gebeurt? Nee, daar is niets van waar. Reptielen hebben net als wij gewoon grote hersenen, waarmee zij prima kunnen nadenken. Bovendien reageren mensen in een gevaarlijke situatie niet alleen via hun hersenstam.

Toon met behulp van de theorie aan dat de hersenstam niet het reptielenbrein kan zijn.

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.