1.3 Wat is het verschil tussen een gewilde beweging en een reflex?

Je leerde al langs welke zenuwen informatie tussen receptor, centrale zenuwstelsel en effector worden doorgegeven. Maar wat doet het centrale zenuwstelsel precies? Komt het tussen bij elke reactie op een prikkel? En hoe werkt het? In thema 2 leerde je dat de pupilreflex een onbewuste aanpassing is van de pupildiameter als reactie op de lichtintensiteit. De regeling van de pupildiameter gebeurt snel en onbewust. Je moet er dus niet bij nadenken. De reactie die volgt, noemt men daarom een reflex. A Hoe wordt een gewilde beweging geregeld? Een goede baseballspeler is zich bliksemsnel bewust van het balcontact. Hij weet meteen dat een aankomende bal zijn hand raakt, zonder dat hij de bal moet zien. Het aanvoelen van de bal in zijn hand is een bewuste gewaarwording. Daarmee wordt bedoeld dat de baseballspeler de positie van de bal in de hand precies te weten komt: zijn hersenen verzamelen informatie over de plek van de bal en verwerken die tot een bewust besef over de ballocatie. Met behulp van de inschatting van de balpositie bepaalt de speler zijn volgende worp. sensorisch neuron

hersendeel voor prikkelgewaarwording schakelneuron in de thalamus schakelneuron in het ruggenmerg ©VAN IN 194 tHema 03 HoofDstuk 1

Afb. 134 Een bewuste gewaarwording wordt verwerkt in het hersendeel voor prikkelgewaarwording.

prikkel

receptor

Om te komen tot die bewuste gewaarwording vertrekt er eerst een impuls vanuit de mechanoreceptoren in de hand. Van daaruit loopt de impuls via sensorische neuronen naar schakelneuronen in het ruggenmerg. Die geleiden op hun beurt de impuls, via schakelneuronen naar de hersenen, tot aan het hersendeel voor prikkelgewaarwording. De groep schakelneuronen die op die plek van je hersenen zit zorgt ervoor dat je bewust een prikkel kunt ervaren. Elke bewuste gewaarwording verloopt op die manier. Je bent je bewust van wat je ziet, hoort, ruikt, proeft of voelt omdat de impulsen, via sensorische neuronen en schakelneuronen, het juiste hersendeel voor gewaarwording of prikkelbesef bereiken. Dit hersendeel voor prikkelgewaarwording ligt in de grote hersenen.

Vul het traject van een impuls aan voor de bewuste gewaarwording van een aankomende baseball in je hand. prikkel

receptor Zij maken de impuls aan.

impuls- geleiding

in de arm dat tot aan het loopt 2 in de grijze stof van het 3 in de hersenen 4 in de hersenen OPDRACHT 19 impulsgeleiding via sensorisch neuron hersenen 1 hersencentrum voor bewuste gewaarwording ©VAN IN

Onderzoek het impulstraject voor het gewenste wegwerpen van de baseball. Bestudeer daarvoor de figuur en vul de tabel aan.

hersendeel voor prikkelgewaarwording

hersendeel voor gewilde beweging

Afb. 135

Het impulstraject voor het bewust gooien van de bal wordt opgestart in het hersendeel voor geleiding Vanuit het hersendeel voor gewilde bewegingen geleiden twee typen neuronen de impuls na elkaar: • in de hersenen en het ruggenmerg • een doorheen de arm tot aan de armspier

effector

. reactie ©VAN IN

impulstraject bij gewilde beweging

beslissing

in de hersenen

Je bent je bewust van een prikkel wanneer de informatie over die prikkel in het hersendeel voor bewuste gewaarwording verzameld en verwerkt wordt. Het impulstraject voor een bewuste gewaarwording verloopt als volgt: receptor sensorisch neuron schakelneuronen in ruggenmerg en hersenen hersendeel voor bewuste gewaarwording Je voert een beweging bewust uit wanneer de impuls voor die beweging aangemaakt wordt en vertrekt in het hersendeel voor gewilde bewegingen. Het impulstraject voor een gewilde beweging verloopt als volgt: hersendeel voor gewilde beweging schakelneuronen motorisch neuron effector ` Maak oefening 15 op p. 255. Om te komen tot het opzettelijk werpen van de baseball wordt er een impuls aangemaakt in het hersendeel voor gewilde bewegingen. De groep schakelneuronen die op deze plek van je hersenen zit, start daarmee de beweging op. Van daaruit loopt de impuls via schakelneuronen in je hersenen en ruggenmerg en een motorisch neuron in je arm tot aan je spieren. Ook elke andere gewilde beweging volgt dat impulstraject. Je bent je bewust van die bewegingen omdat impulsen vanuit dat specifieke hersendeel vertrekken. Ook het hersendeel voor gewilde bewegingen ligt in de grote hersenen. Een gewilde beweging volgt vaak op een bewuste gewaarwording. Dat is echter niet noodzakelijk. Een gewilde beweging kan ook het gevolg zijn van een beslissing. Je ziet bijvoorbeeld een bal liggen op het gras. Nu kan je de beslissing nemen of je al dan niet de bal oppakt en weggooit. schakelneuronen in de hersenen en ruggenmerg reactie effector impulsgeleiding via motorisch neuron B Welke zenuwbaan volgt een impuls bij een reflex? In thema 2 leerde je dat de irissen van je ogen ervoor zorgen dat de invallende lichthoeveelheid precies goed zit voor een optimale beeldvorming. Maar je irissen beschermen je ogen ook tegen al te grote lichtinval: te plots en te intens licht zou er immers voor kunnen zorgen dat de fotoreceptoren in het netvlies beschadigd worden. Daarom vertonen je ogen een pupilreflex bij intense lichtinval. Snel en onbewust wordt daarbij de grootte van je pupil geregeld. Je moet er dus niet bij nadenken en de bescherming is ogenblikkelijk. Zo’n onbewuste, snelle reactie noemt men een reflex. Maar hoe wordt zo’n reflex precies geregeld? BEKIJK DE PUPILREFLEX ©VAN IN

Voer de opdracht uit en beantwoord de vraag.

Twee proefpersonen gaan voor de klas staan. Ze nemen achter elkaar plaats, de voorste wordt geblinddoekt. De achterste leerling geeft op het teken van de leerkracht met beide knieën tegelijk een zachte stoot in de knieholten van de voorste leerling. 1 Wat stel je vast bij de geblinddoekte persoon? 2 Waarom denk je dat hij dit gedrag vertoont? 3 De geblinddoekte persoon bij het experiment vertoont een reflex, meer specifiek de strekreflex. Leg uit door aan te vullen. Een reflex is een van je lichaam op een prikkel. Net zoals bij de pupilreflex voeren je beenspieren hier snel en automatisch een reactie uit, de strekreflex. Die gebeurt zo snel dat je pas na het uitvoeren ervan je bewust wordt van wat er gebeurde. Dat komt omdat het impulstraject van de reflex heel erg kort is, veel korter dan het impulstraject van de bewuste gewaarwording. Door de stoot in de knieholte worden de bovenste dijspieren gerekt en langer. Die prikkel wordt opgevangen door mechanoreceptoren. Zij sturen via een sensorisch neuron een impuls naar je ruggenmerg. Die impuls wordt daar onmiddellijk overgedragen naar een motorisch neuron. Dat neuron loopt naar je bovenste dijspieren, die als reactie samentrekken. Je been strekt zich. schakelneuron sensorisch neuron motorisch neuron

mechanoreceptoren bovenste dijspier ©VAN IN 198 tHema 03 HoofDstuk 1 onderste dijspier

Afb. 136 Impulstraject van een reflexboog

Een reflex is een snelle en onbewuste reactie op een prikkel. Een reflexboog is het regelsysteem dat een reflex coördineert. Het impulstraject bestaat uit: een receptor, een sensorisch neuron, een motorisch neuron en de effector. Soms is ook een schakelneuron betrokken. Bij een reflex is het impulstraject vaak heel kort. Daardoor kan de effector snel reageren. Reflexen helpen daarbij gevaarlijke situaties te vermijden of je lichaam te beschermen. Omdat het hersendeel voor bewuste gewaarwording niet betrokken is bij die regeling, verloopt de reflex onbewust en automatisch. Soms wordt de informatie alsnog naar de hersenen gestuurd. Het korte impulstraject volgt een reflexboog: dat is voor dit voorbeeld het eenvoudige en korte traject van één sensorisch neuron en één motorisch neuron. Omdat het traject tussen receptor en effector erg kort is, komt de impuls heel snel aan bij de effector en gebeurt de reactie of bijsturing erg snel. Dat maakt een reflex zoals de strekreflex erg zinvol: het snelle strekken zorgt ervoor dat je niet helemaal door je knieën gaat en niet zult vallen en je verwonden. Omdat de hersenen, en dus ook het hersendeel voor bewuste gewaarwording, niet in het impulstraject betrokken zijn, ben je je niet bewust van de reflex tijdens de uitvoering. Toch zal er na de reflex ook een impuls bij het hersendeel voor bewuste gewaarwording aankomen; dat signaal komt echter veel later aan in de hersenen. Je zult je dus pas later bewust worden van wat er gebeurde. impulsgeleiding via sensorisch neuron prikkel receptor schakelneuron in ruggenmerg effector impulsgeleiding via motorisch neuron impulstraject bij een reflex ©VAN IN reactie

` Maak oefening 16 en 17 op p. 255-256.

Vul de ontbrekende woorden aan voor het regelsysteem van de strekreflex in het dijbeen.

prikkel

De prikkel is het van de .

receptor De receptoren zijn de . Daar wordt de prikkel omgevormd tot een impuls.

impulsgeleiding

Via achter elkaar geschakelde neuronen wordt de impuls van receptor naar effector geleid: • vanuit de receptor naar het ruggenmerg door een • vanuit dat rechtstreeks naar een effector via een ; effector De effector is de . reactie De reactie is het samentrekken van de zij het been. , OPDRACHT 23

. Welke onderdelen van de reflexboog zouden defect kunnen zijn wanneer je geen strekreflex vertoont? ©VAN IN

linkerquadriceps

Heel vaak onderzoekt een arts je met een kniepeesreflextest. Daarbij slaat hij of zij onverwacht met een hamertje op je kniepees (onder je knieschijf). Die stevige structuur, die de verbinding vormt tussen je bot en je bovenste dijspieren, wordt met een tik ingedrukt, waardoor ook je bovenste dijspieren plots verlengen. Als alles goed werkt, zou je daardoor een strekreflex moeten vertonen. Als dat niet het geval is, dan zou dat een indicatie kunnen zijn voor een hernia. Een pasgeboren baby heeft nog niet de tijd gehad om iets te kunnen leren. Toch is hij in staat om op bepaalde prikkels te reageren. Die reacties zijn aangeboren reflexen zoals de zuigreflex, slikreflex, loopreflex, grijpreflex, schrikreflex, voetzoolreflex … Die reflexen zijn noodzakelijk voor het overleven van de pasgeboren baby. De aangeboren reflexen verdwijnen geleidelijk tijdens de motorische ontwikkeling van de baby gedurende het eerste levensjaar. Dat komt door de ontwikkeling van de hersenen en de zenuwbanen. De baby krijgt steeds meer willekeurige controle over zijn lichaamsbewegingen waardoor die reflexbewegingen geleidelijk verdwijnen en door bewuste gedragingen vervangen worden. De slikreflex en de kokhalsreflex zijn twee aangeboren reflexen die nooit verdwijnen.

BEKIJK DE KNIEPEES- REFLEX kniepees Afb. 137 Met een hamertje wordt de kniepeesreflextest uitgevoerd. ©VAN IN

Afb. 138 Zuigreflex, test voetzoolreflex en loopreflex

C Wat is het verschil tussen een gewilde beweging en een reflex?

OPDRACHT 24

Onderzoek de verschillen in impulstraject voor een reflex en een gewilde beweging. Bestudeer daarvoor de figuren en vul de tabel aan.

schakelneuron sensorisch neuron motorisch neuron pijnreceptor in huid spiervezels

schakelneuronen in de functionele zone voor gewilde beweging rechterhemisfeer Terugtrekreflex na contact met glas

motorisch ruggenmergneuron bovenste dijspier bal wegtrappen met linkervoet Een bal hard wegtrappen

Afb. 139 Terugtrekreflex

Afb. 140 Impulstraject of zenuwbaan bij een bewuste / gewilde beweging Terugtrekreflex na contact met glas Een bal hard wegtrappen startpunt van de eerste impuls

Nadat je een bal zag liggen (een bewuste gewaarwording), wil je hem hard wegtrappen. Die gedachte heb je eerst gemaakt in de schakelneuronen van de grote hersenen, waarna een impuls vertrekt vanuit je functionele zone voor motoriek. prikkel ©VAN IN

receptor

impulsgeleiding

Drie na elkaar geschakelde neuronen: Twee na elkaar geschakelde neuronen:

• motorisch neuron tussen

• Het impulstraject voor een gewilde beweging vertrekt vanuit een functionele zone in de grote hersenen. De impuls verplaatst zich via motorische neuronen tot aan de spieren. Je bent je bewust van je wil tot bewegen. Meestal, maar niet altijd, is dat een gevolg van een voorafgaande bewuste gewaarwording. Een gewilde beweging kan volgen op een bewuste gewaarwording, of kan in de hersenen zelf ontstaan. Een impulstraject voor een reflex verloopt via een receptor. De impuls verplaats zich via een reflexboog: dat is een aaneenschakeling van sensorische neuronen, soms schakelneuronen, en motorische neuronen die zorgt voor een snelle reactie. Je wordt je vaak pas bewust van de beweging, nadat de reflex al voltooid werd.

• effector spieren van de dijspieren

spieren van de dijspieren reactie je voet terugtrekken Je leerde al dat de weg die de impuls aflegt, het impulstraject, voor reflexen over een reflexboog loopt. De impuls ontstaat in een receptor na het waarnemen van een prikkel. Vanuit de receptor loopt de impuls, via een sensorisch neuron, naar een schakelneuron in het ruggenmerg. Van daaruit wordt de impuls via een motorisch neuron onmiddellijk naar de effector geleid. • Bij een gewilde beweging kan er eerst een impuls aankomen in je grote hersenen, maar je kunt ook bewust beslissen om een actie uit te voeren. Schakelneuronen in een neuraal netwerk doen een nieuwe impuls ontstaan. Die wordt via motorische neuronen naar de effectoren geleid. Een gewilde beweging volgt vaak, maar niet altijd, op een bewuste gewaarwording.©VAN IN ` Maak oefening 18 op p. 257.