Neuronen in het menselijk organisme zijn georganiseerd in een netwerkachtige structuur. Daarbinnen zijn ze met elkaar verbonden via neurofysiologische convergentie. Een neuron ontvangt input van verschillende andere neuronen en somt deze inputs op. Hersenen schade met verstoring van neuronale connectiviteit verstoort dit convergentieprincipe.
Wat is neurofysiologische convergentie?
Neuronen zijn georganiseerd in een netwerkachtige structuur in het menselijk organisme. Daarin zijn ze met elkaar verbonden via neurofysiologische convergentie. In de neurofysiologie komt convergentie overeen met een samensmelting van neuronale excitatielijnen. Elk neuronaal netwerk bestaat uit een bepaald aantal neuronen die met elkaar zijn verbonden. In de zenuwstelsel, vormen ze functioneel een eenheid. Het circuit van neuronen heeft verschillende ingangen en heeft tegelijkertijd maar één uitgang. Alleen wanneer de ingangssignalen in totaal een drempelwaarde overschrijden, genereert het neuron een actiepotentiaal. Deze actiepotentiaal vindt zijn oorsprong in het eerste element op de axon heuveltje van het neuron en reist langs het respectieve axon. Een actiepotentiaal of een reeks actiepotentialen correspondeert met het primaire uitgangssignaal van elke neuronale communicatie. Alleen bij biochemisch synapsen worden actiepotentialen omgezet in zenderquanta en corresponderen ze met secundaire signalen. Het samenvoegen van meerdere, neuronale excitatie-inputs in een enkele output komt overeen met neurofysiologische convergentie. Het is wat ervoor zorgt dat excitaties tot boven de vooraf gedefinieerde drempel komen, wat aanleiding geeft tot een actiepotentiaal. Vaak in verband met de schakeltechnologie van de hersenenspreken we ook van connectiviteit. In de breedste zin betekent convergentie dat verschillende signalen van verschillende neuronen via zijn dendrieten aan een neuron kunnen worden toegevoerd. De term convergentie wordt ook gebruikt in de oogheelkunde.
Functie en taak
Neuronen zijn de individuele, elektrische elementen van het menselijk organisme. Net als de afzonderlijke componenten in de elektrotechniek, moeten de elektrische componenten in het menselijk organisme nauwkeurig met elkaar zijn verbonden om te kunnen functioneren en geleiden. De connectiviteit van neuronen maakt neurofysiologische convergentie mogelijk. De zenuwstelsel van alle levende wezens bevat naast neuronen ook gliacellen en heeft een specifieke omgeving. Verbinden synapsen bevinden zich tussen neuronen. Dus deze synapsen komen overeen met het verbindingspunt en dus met de knooppunten in het interneuronale netwerk. De neuronen zijn echter ook verbonden met de gliacellen en wisselen daarmee chemische en elektrische signalen uit. Deze uitwisseling verandert de weging van de signalen. Om deze reden worden gliacellen soms managers en organisatoren van de centrale genoemd zenuwstelsel Veel inputs naar neuronen zijn verbonden om een enkele output te vormen. Bij neurofysiologische convergentie tellen de ingangssignalen van de individuele ingangen bij elkaar op tot een drempelwaarde, waardoor het neuron een actiepotentiaal of een reeks actiepotentialen verzendt vanaf zijn ene uitgang. Dienovereenkomstig leidt connectiviteit tot neurofysiologische convergentie, en deze convergentie leidt op zijn beurt tot de primaire uitgangssignalen van het zenuwstelsel. De axonen van neuronen zijn sterk vertakt. Het signaal van een enkel neuron wordt dus naar vele andere neuronen gestuurd. Deze verbinding wordt ook wel neurofysiologische divergentie genoemd. Tegelijkertijd ontvangt het neuron de signalen van vele andere neuronen via de dendrieten en werkt dus convergentie. De principes van divergentie en convergentie zijn essentiële basisprincipes van het neurale netwerk en spelen dus ook een rol bij bijvoorbeeld de leren vermogen van neurale netwerken.
Ziekten en aandoeningen
Neuronale convergentie is in wezen afhankelijk van de connectiviteit van neuronen. Wanneer de neurale plexus in de hersenen beschadigd is, wordt deze connectiviteit, en daarmee de neurofysiologische convergentie, verstoord. Schade aan de neurale plexus kan verschillende oorzaken hebben. De circuits in de hersenen en het zenuwstelsel hebben een enorme precisie, waarvoor een complexe en intacte structuur vereist is. Onregelmatigheden of verstoringen binnen het systeem compenseren zichzelf tot op zekere hoogte automatisch, waardoor na daadwerkelijke beschadiging van de hersenstructuur ernstige verstoringen optreden die niet meer te onderscheppen zijn. Het elektrische en biochemische netwerk verliest connectiviteit. Neurologische of psychiatrische aandoeningen zijn het gevolg. De locatie en het soort schade bepaalden de aandoeningen die optreden. Sinds velen zenuwcel structuren zijn betrokken bij een veelvoud aan individuele functies dankzij connectiviteit en convergentie, zelfs lokale schade aan het neuronale netwerk kan uitgebreide gevolgen hebben met klinisch verstrekkende symptomen. Soms is de meest voorkomende oorzaak van schade aan de hersenen onvoldoende bloed stromen. De hersenen zijn constant aan het werk en hebben daarom de grootste energiebehoefte van de organen. Een onderbreking in het bloed aanvoer komt overeen met een onderbreking in de aanvoer van nutriënten evenals zuurstof Niet voldoende bloed de toevoer wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door hartaanvallen of hypoglycemie Soms echter hersentumors veroorzaken ook een pathologische verandering in het bloed schepen Hetzelfde geldt voor mechanische verwondingen bij ongevallen, na hersenbloeding en door ontstekingen. Vaak zijn verstoringen in de signaaloverdracht tussen zenuwcellen de reden voor een verminderde hersenfunctie. In sommige gevallen worden dergelijke aandoeningen voorafgegaan door onregelmatigheden in de metabolische activiteit van de zenuwcellen. Hersenbeschadiging kan echter ook worden veroorzaakt door genetische factoren, zoals erfelijke ziekten die de stofwisseling van zenuwcellen verstoren en zo bepaalde stoffen in de hersenen doen opstapelen. Externe invloeden zoals bacteriën, virussen of toxines kunnen ook het neuronale netwerk en zijn circuits beïnvloeden. kwikvergiftigingkan bijvoorbeeld veroorzaken geheugen verlies of spiertrillingen. Maar die van de patiënt immuunsysteem is ook verantwoordelijk voor veel stoornissen van convergentie en divergentie. Bij de auto-immuunziekte multiple sclerose immuunsysteem classificeert bepaalde cellen van het centrale zenuwstelsel als lichaamsvreemd en valt ze aan. Het resultaat ontsteking vernietigt gedeeltelijk de connectiviteit die ten grondslag ligt aan convergentie.
