Of je nou rent, schrijft, zit, ruikt, hoort, voelt, ziet of proeft, bijna overal is het animale zenuwstelsel bij betrokken. Dit zenuwstelsel zorgt voor bewuste waarneming, willekeurige bewegingen en het verwerken van opgenomen informatie.
Je zintuigen en skeletspieren zijn hier dan ook nauw bij betrokken. Zij zorgen immers dat je zintuigcellen worden geprikkeld. Je zintuigcellen registreren prikkels en veroorzaken impulsen in de aangesloten sensorische neuronen. Die impulsen worden dan weer naar het centrale zenuwstelsel geleid. En die kunnen dan leiden tot een reflex, een waarneming en/of een bewuste beweging. Bij een bewuste beweging, worden signalen door motorische neuronen van je hersenen naar je spieren geleid.
Autonoom zenuwstelsel
Naast het animale zenuwstelsel bestaat er ook nog een autonoom zenuwstelsel. Het autonome zenuwstelsel (of ook wel vegetatief of visceraal zenuwstelsel) reguleert een groot aantal onbewust plaatsvindende functies, zoals de ademhaling, de spijsvertering en het verwijden en vernauwen van bloedvaten. Daarnaast beïnvloedt het ook de hartslag.
Het onstaan van impulsen
Net las je al dat je zintuigcellen prikkels registreren en dan impulsen veroorzaken in de aangesloten sensorische neuronen. Dit kan op twee manieren gebeuren:
1. Bij sommige zintuigen, zoals horen en zien, bevatten de zintuigcellen blaasjes met een neurotransmitter. Deze zintuigcellen zijn via synapsen aangesloten op de sensorische neuronen. Prikkeling van deze zintuigcellen leidt tot het vrijkomen van een neurotransmitter in de synaptische spleet (de spleet tussen zintuigcel en zenuwcel). Die neurotransmitter kan in het aangesloten sensorische neuron (a) een EPSP (excitatoir postsynaptisch potentiaal) veroorzaken door ionenkanalen open te zetten die het potentiaal verschil op de cel vergroten. Wanneer het potentiaal groot genoeg is, is er sprake van een actiepotentiaal (b), een IPSP (inhibitoir postsynaptisch potentiaal). Deze zetten ionenkanalen open die het potentiaal verschil op de cel verkleinen, waardoor de aangesloten neuron weer geremd wordt.
2. In andere zintuigen, zoals tast, zijn de zintuigcellen veel directer aangesloten op de sensorische neuronen. Wanneer prikkels depolarisaties van het celmembraan van de zintuigcellen veroorzaken, worden ook de aangesloten sensorische neuronen gedepolariseerd. Als zo’n depolarisatie de drempelwaarde bereikt, ontstaat er een actiepotentiaal.
Bij een bewuste beweging gaat het proces de andere kant op: vanuit de hersenen worden elektrische signalen door motorische neuronen naar de gewenste spier gebracht. Bij de gewenste spier aangekomen wordt ook hier in de spleet tussen neuron en spier een neurotransmitter vrijgelaten. Die zorgt voor een actiepotentiaal in de spier, waardoor de spier samentrekt.
Route van impulsen
Voordat een impuls die vanuit een tastzintuig in de huid naar de hersenen gaat, pp plaats van bestemming is, gaat die meestal langs drie verschillende zenuwcellen.
Allereerst wordt een actiepotentiaal opgewekt in het sensorische neuron dat contact heeft met de geprikkelde tastzintuigcel. Dit signaal wordt naar het ruggenmerg gebracht en via een schakelcel doorgegeven aan het derde neuron dat het signaal naar de hersenen brengt. Impulsen van de hersenen naar de spieren van het bewegingsapparaat hebben maar twee neuronen nodig om op bestemming aan te komen. Het eerste neuron komt uit de hersenen en sluit in het ruggenmerg aan op een tweede neuron dat het signaal naar de spier vervoert.
Adaptie
Hoe sterker een zintuigcel geprikkeld wordt, hoe groter de impulsfrequentie in het aangesloten sensorische neuron zal zijn. Maar wanneer een prikkel enige tijd aanhoudt, neemt de impulsfrequentie weer af. Dit verschijnsel wordt adaptatie genoemd. Door die adaptatie voel je bijvoorbeeld na enige tijd de druk van je kleren op je lichaam niet meer.
Reflexen
Bij sommige onbewuste bewegingen, zoals het terugtrekken van je hand als die per ongeluk iets heel heets aanraakt, komt de elektrische impuls direct uit je ruggenmerg. De zintuigcel in je hand stuurt dan een elektrisch signaal naar je hersenen én naar je ruggenmerg. In je ruggenmerg wordt dit signaal via een schakelcel gelijk weer door een motorisch neuron naar je arm teruggestuurd. Hierdoor trekt je arm zich terug, terwijl je hersenen het signaal van de zintuigcel nog niet verwerkt hebben. Je bent je dan ook pas later bewust van de hitte, maar trek je eerder je hand terug.
In sommige situaties wijkt dit wel eens af doordat je bijvoorbeeld een dwarslaesie hebt. Het is dan mogelijk dat in de lichaamsonderdelen die verlamd zijn nog wel reflexen kunnen ontstaan. Een dwarslaesiepatiënt gebruikt normaalgesproken de spieren en zenuwen die de reflex aansturen niet meer. Hierdoor worden de spieren en zenuwen zwakker en zijn reflexen niet meer zo sterk dat echt een hand weggetrokken kan worden. Dit ziet er dan uit als spasmes. Wanneer bij een dwarslaesiepatiënt in de benen nog van deze spasmen kunnen ontstaan, is dit een teken dat de motorische zenuwen onder de laesie nog wel in staat zijn prikkels te geleiden en daarmee de beenspieren kunnen aansturen. Ze krijgen alleen geen signalen van de hersenen meer. Als met een speciale broek met elektroden de motorische neuronen van de benen geprikkeld worden, kunnen die prikkels gebruikt worden om met een speciale fiets te fietsen.