Hoe verloopt de ontwikkeling van de neuropsychologie? - BulletPoints 1

• Het brein bestaat uit twee gelijke helften, genaamd hemisferen, welke bijna symmetrisch zijn. Hersenvocht (cerebrospinal fluid; CSF) is een zoute vloeistof in het brein. Het hersenvocht functioneert als schokdemper en helpt bij het verwijderen van metabolisch afval. De cerebrale cortex is de buitenste laag van de hersenen welke gevouwen is en lijkt op de schors van een boom. De vouwen/uitstulpingen in de cortex noemt men gyri (enkelvoud: gyrus; windingen). De inkepingen tussen de gyri noemt men sulci (enkelvoud: sulcus; groeven). Een aantal grote sulci noemt men fissuren (enkelvoud: fissuur; diepe groeven). De longitudinale fissuur scheidt de twee hemisferen van elkaar. De laterale fissuren verdelen de beide hemisferen in tweeën. Beide hemisferen zijn door het corpus callosum, ook wel hersenbalk, met elkaar verbonden.
• Het zenuwstelsel is op te delen in twee andere onderdelen: het centrale zenuwstelsel (CNS) en het perifere zenuwstelsel (PNS). Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg en is met de rest van het lichaam verbonden middels zenuwvezels. Deze zenuwvezels zijn het perifere zenuwstelsel. Een groot verschil tussen het perifere- en centrale zenuwstelsel is dat het perifere weefsel kan teruggroeien na schade. Het perifere zenuwstelsel zorgt voor het versturen van informatie tussen het centraal zenuwstelsel en het lichaam. Het perifere zenuwstelsel is op te splitsen in het somatische (SNS) en het autonome zenuwstelsel (ANS). Het somatische zenuwstelsel is weer op te splitsen in het parasympathische zenuwstelsel en het sympathische zenuwstelsel. Het autonome zenuwstelsel controleert en beheert de onbewuste lichaamstaken zoals het knipperen van de ogen, samentrekkingen van de maag, de hartslag, de ademhaling etc. Het somatische zenuwstelsel bestaat uit motorische en sensorische zenuwvezels welke het brein in staat stellen om besef te hebben van de wereld en hierop te reageren.
• Broca’s gebied is een speciaal taalgebied wat op de grens van de linker temporaal kwab en de linker frontaal kwab ligt. Beschadiging van dit gebied leidt tot Broca’s afasie. Hierbij kunnen patiënten wel taal begrijpen, maar niet meer praten of articuleren. Broca’s afasie gaat vaak zelfs gepaard met overzijdige verlamming van de rechter arm en het been. Wernicke’s gebied is ook een speciaal taalgebied wat op dezelfde lijn met het linkeroor en op de eerste temporale gyrus zit. Bij een Wernicke afasie kan een persoon wel woorden spreken, maar heeft deze geen taalbegrip meer. Ze kunnen vloeiend spreken, maar wat zeg zeggen is verwarrend en onlogisch. Verder kunnen ze niet begrijpen of herhalen. Er zijn geen verlammingsverschijnselen. Wernicke’s en Broca’s gebieden zijn gelateraliseerd: hersenfuncties gelokaliseerd en dominant aan één zijde van de hersenen. Wernicke beschreef ook conductie (geleidings-) afasie. Dit houdt in dat spraakgeluid en de noodzakelijke bewegingen behouden zijn, maar dat de spraak aangetast is doordat er geen geleiding tussen de taalregionen mogelijk is. De fasciculus arcuatus is de weg van Wernicke’s naar Broca’s gebied.
• Het idee van hiërarchische organisatie in de hersenen houdt in dat er verschillende niveaus van functioneren zijn. Hogere, meer ingewikkelde hersenprocessen hebben als basis onderliggende basale processen. Ziektes of schade die hogere niveaus van de hiërarchie aantasten zorgen voor dissolutie: er is nog steeds een gedragsrepertoire, maar dit repertoire is simpeler dan voorheen. Verdeelde hiërarchie benoemt daarnaast de verspreiding van de neuronale netwerken, waarbij verschillende netwerken verschillende soorten gedrag bepalen.
• De neuronhypothese bestaat uit 3 delen. 1) Neuronen zijn losse autonome cellen die met elkaar samenwerken. 2) Neuronen geven informatie door met behulp van elektriciteit; de signalen die ze doorgeven zijn chemisch. 3) De communicatie tussen neuronen is op basis van deze chemische signalen. Het zenuwstelsel bestaat uit 2 klassen cellen. 1) neuronen produceren het gedrag en zorgen voor plasticiteit. 2) Gliacellen ondersteunen de neuronen, houden ze bij elkaar en ruimen het afval van de neuronen op. Neuronen bestaan uit een cellichaam waar een axon (output) van de ene kant binnenkomt en meerdere dendrieten (input) aan de andere zijde het cellichaam uitgaan. De verschillende onderdelen zijn met verschillende stoffen aan te kleuren en zo met een microscoop aan te tonen. Door verschillende delen van de cortex elektrisch te prikkelen, is het mogelijk delen van het lichaam te stimuleren en te laten bewegen. Topografische organisatie op de cortex van onder andere bewegingen is zo te onderzoeken.
• Beeldvorming van de hersenen maakt het mogelijk om gedrag te koppelen aan regio’s in de hersenen, hersenstructuren zichtbaar te maken, elektrische activiteit, celdichtheid en chemische activiteit (bijvoorbeeld de hoeveelheid glucose of zuurstof) te zien en kan gebruikt worden als diagnostisch instrument. Een ziekte als multiple sclerose (MS) is middels beeldvorming voor het eerst in kaart gebracht. Bij CT (computed tomography) gaat röntgenstraling door het hoofd. Hersentrauma is te zien omdat dode cellen donkerder (zwarter) worden op een scan dan levende cellen. Een CT kan beelden in 3D vormen en is snel en goedkoop. Bij PET (positron emission tomography) wordt radioactieve stof in het bloed gespoten. Men kan bijvoorbeeld radioactief zuurstof inspuiten. Actieve plaatsen in de hersenen lichten op aangezien daar het meeste zuurstof nodig is. Beschadigde delen zullen minder oplichten, omdat daar minder zuurstof nodig is. PET kan ook worden gebruikt om de bloedstroom in de hersenen te meten en zo gedrag als spreken, lezen en schrijven te onderzoeken. Veel verschillende chemische stoffen kunnen bij PET gebruikt worden, waardoor veel verschillende aandoeningen in beeld kunnen worden gebracht. MRI (magnetic resonance imaging) meet de locatie van bewegende moleculen door hun elektrische lading te meten. Door de verschillen in weefselstructuur ontstaan verschillen in beweging wat zorgt voor beelden van de hersenen. MRI geeft heel gedetailleerd beeld. Dit heeft ertoe geleid dat, op basis van MRI-beelden, de hersenen in kaart zijn gebracht. Functionele MRI meet de relatieve zuurstof- en koolstofdioxideconcentraties en kan daarmee regionale verschillen in hersenactiviteit bepalen.

Wat voor onderzoek bestaat er over de herkomst van de hersenen en gedrag? - BulletPoints 2

• Meerdere wetenschappelijke onderzoeksvelden dragen bij aan de kennis van de menselijke evolutie. Archeologen kunnen aan de hand van schedelgrootte, grondsoorten en gebruiksvoorwerpen rondom gevonden botten iets zeggen over gedrag, leefomgeving en tijd van ontstaan van een soort. Middels biochemisch onderzoek kan men veranderingen in opbouw van aminozuren bepalen en zo achterhalen hoe oud een soort is. Genetisch onderzoek gebruikt DNA (deoxyribonucleïnezuur) om de mate van overeenkomst tussen soorten te onderzoeken. Zo komt het DNA van chimpansees en mensen voor 99% overeen. Als men het genoom (het volledige genenpakket van een soort) in zijn geheel kan beschrijven, kan men bepalen welke genmutaties tot de evolutie van de moderne mens hebben geleid. Tenslotte geven gedragsonderzoekers een beeld van de overeenkomsten in gedrag van bijvoorbeeld mensen en chimpansees. De gelijkenis in gedrag tussen soorten is een bewijs voor het bestaan van de evolutietheorie.
• Net zoals absolute grootte van het zenuwstelsel, zegt de relatieve grootte van het zenuwstelsel niet veel over bijbehorend gedrag. De encephalisatie quotiënt (EQ) is de ratio van grootte van de hersenen en verwachte grootte van de hersenen bij een dier met een bepaalde grootte. Men kan aannemen dat wanneer een lichaam groeit, dat de hersenen 2/3e  van het lichaamsgewicht meegroeien. Een EQ boven de trendlijn (hersenen groter dan de verwachtte grootte op basis van lichaamsgewicht) houdt in dat een soort relatief grotere hersenen heeft. De hersenen van de moderne mens zijn op de EQ-schaal relatief het grootst. Dit komt door de groei van onze lichamen, maar ook de hersenen. De eerste homo had een groeispurt van het lichaam, maar ook van het brein. De homo sapiens had vervolgens nog een relatief snelle groei van alleen het brein. Deze snelle groei laat zien dat een groot brein een direct en doorslaggevend voordeel had.
• Er bestaat geen relatie tussen de grootte van hersenen en intelligentie. Er zit ook geen relatie tussen hersengrootte en de intelligentie van mannen en vrouwen. Mannen hebben over het algemeen grotere hersenen. Er zijn hier enkele verklaringen voor: 1) Gould zei dat het verschil in grootte van de hersenen tussen soorten het gedrag kan verklaren. Zo kan een salamander lopen, maar een aal bijvoorbeeld niet, wat deels verschil in hersengrootte kan verklaren. Maar binnen soorten is het gedrag gelijk, waardoor men alleen hetzelfde gedrag met elkaar kan vergelijken. Bijvoorbeeld hoe goed de ene salamander kan lopen in vergelijking tot een andere salamanders. 2) Gardner gaf aan dat het gebruik van een IQ-test eenzijdig is, omdat het alleen functies van de linker hemisfeer meet. Om een goed beeld te krijgen zouden 7 soorten intelligentie gemeten moeten worden. Namelijk verbale, wiskundige, muzikale, ruimtelijke, motorische, interpersoonlijke en extrapersoonlijke intelligentie.
• Ieder genenpaar bestaat uit twee allelen, varianten van een gen. Wanneer deze varianten/allelen hetzelfde zijn aan elkaar noemt men de allelen homozygoot. Wanneer ze niet hetzelfde zijn, noemen we de allelen heterozygoot. De meest voorkomende allel in een populatie noemt men het wild-type allel. Een andere versie van een allel, die veel minder frequent voorkomt, noemt men een mutatie. Deze mutaties zijn soms gunstig voor het organisme, maar meestal resulteren ze in erfelijke aandoeningen. Allelen kunnen dominant en recessief zijn. Dominante allelen komen over het algemeen tot uiting en recessieve niet. Als beide allelen van een gen recessief zijn komt wel het recessieve allel tot uiting. Tay-Sachs ziekte wordt veroorzaakt door een mutatie waarbij de genen die een bepaald enzym (HexA) encoderen, er niet zijn. Het gevolg hiervan is dat bepaalde vetten in de hersenen niet effectief afgebroken kunnen worden. Het is een recessieve mutatie, dus komt alleen tot uiting als beide ouders het recessieve allel doorgeven aan hun kinderen. Huntington’s ziekte wordt veroorzaakt door een opbouw van een abnormale versie van een proteïne. Symptomen zijn o.a.: abnormale ongewilde bewegingen, geheugenverlies, complete aftakeling van het gedrag totdat men vroegtijdig overlijdt. Huntington erft dominant over, dus hoeft maar één ouder het dominante allel door te geven waardoor de ziekte al tot uiting komt. Het syndroom van Down wordt veroorzaakt door een verandering in het aantal chromosomen, meestal door het hebben van een extra chromosoom 21. Een van de ouders (meestal moeder) geeft twee chromosomen 21, in plaats van één, door aan het kind. Mensen met dit syndroom hebben karakteristieke gezichtsuitdrukkingen en zijn meestal wat kleiner. Leerproblemen komen ook voor, alsmede hartproblemen.

Hoe werkt het zenuwstelsel? - BulletPoints 3

• Voor locaties van hersenstructuren worden de volgende termen gebruikt:
  • Dorsaal: aan de achterzijde
  • Ventraal: aan de buikzijde
  • Superior: naar boven
  • Inferior: naar beneden
  • Lateraal: vanuit het midden van de hersenen naar de zijkant
  • Mediaal: vanuit de zijkant van de hersenen naar het midden
  • Anterior: meer naar voren
  • Posterior: meer naar achteren
• Het zenuwstelsel is net als het lichaam symmetrisch, met een linker- en een rechterzijde. Structuren die zich aan dezelfde kant bevinden noemen we ipsilateraal en als structuren zich aan de tegenovergestelde zijde bevinden, heet dit contralateraal. Als een structuur zowel in de rechter- als linkerhemisfeer te vinden is, noemt men dit bilateraal.
• De hersenen en het ruggenmerg worden op vier verschillende manieren beschermd van verwondingen en infecties:
  • De hersenen zitten in de schedel, een dikke laag bot. Het ruggenmerg is omhuld door een rij wervels, bestaande uit bot. Het centrale zenuwstelsel (CZS) is omringd door bot, terwijl het PZS, dat verbonden is met het CZS, dit niet is. Het PZS is hierdoor kwetsbaarder voor verwondingen. Het PZS  kan zichzelf wel goed herstellen na schade, terwijl dit herstellend vermogen bij het CZS veel beperkter is.
  • Onder de schedel liggen drie lagen aan membranen, welke meningen heten. De buitenste laag, verbonden aan de hersenen is de dura mater. Dit is een harde, dubbele weefsel laag welke het brein als een soort zak omsluit. De laag daaronder is het arachnoïde membraan. Dit is een erg dunne laag kwetsbaar weefsel welke de contouren van het brein volgt. De binnenste/onderste laag is de pia mater. Dit is redelijk taai weefsel wat vastzit aan het brein.
  • Binnen de vier ventrikels in het brein, het ruggenmerg en in de subarachnoïde ruimtes (de ruimtes tussen de meningen) circuleert cerebrospinale vloeistof (hersenvocht). Het hersenvocht beschermt het brein en het ruggenmerg tegen schokken en drukverschillen. Het hersenvocht wordt continu vernieuwd en afgevoerd. Als de afvoer van de vloeistof ergens geblokkeerd is, wat men bijvoorbeeld ziet bij hydrocephalus (waterhoofd), kunnen er ernstige verstandelijke beperkingen ontstaan. Dit kan zelfs leiden tot de dood.
  • De bloed-hersen barrière limiteert de passage van stoffen vanuit het lichaam in het CZS. Het voorkomt hiermee dat schadelijke stoffen in de hersenen kunnen komen. De barrière ontstaat doordat kleine bloedvaatjes in de hersenen sterk tegen elkaar aanzitten en hierdoor veel stoffen niet zomaar de barrière kunnen oversteken en in het CZS kunnen komen.
• Er bestaan drie basistypen voor neuronen, met elk een bepaalde vorm en locatie in het zenuwstelsel:
  • Somato-sensorische neuronen zorgen ervoor dat lichamelijke prikkels bij de hersenen aankomen
  • Motorneuronen die zorgen voor het aansturen van bewegingen
  • Interneuronen welke de activiteiten van sensorische en motorische neuronen aan elkaar koppelen
• In het primitieve, zich ontwikkelende brein kan men drie gebieden omschrijven:
  • Het prosencephalon (de voorhersenen)
    • Verantwoordelijk voor geur
  • Het mesencephalon (de tussenhersenen)
    • Verantwoordelijk voor zicht en gehoor
  • Het rhombencephalon (de achterhersenen)
    • Verantwoordelijk voor beweging en balans
• Het ruggenmerg is onderverdeeld in segmenten. Deze segmenten heten dermatomen en omringen het ruggenmerg als opeengestapelde ringen. Elk segment ontvangt zenuwimpulsen van afferente sensorische receptoren in een deel van het lichaam en stuurt impulsen naar efferente receptoren in de spieren. Er zijn 30 ruggenmergsegmenten:
  • 8 cervicale (C1 t/m C8)
    • Bevatten de zenuwen voor vooral de armen
  • 12 thoracale (T1 t/m T12)
    • Bevatten de zenuwen voor de romp
  • 5 lumbale (L1 t/m L5)
    • Bevatten de zenuwen voor de heupen, voorzijde van de benen en deel van de voeten
  • 5 sacrale (S1 t/m S5)
    • Bevatten de zenuwen voor de achterzijde van de benen en deel van de voeten
• Bij letsel wordt het beschadigde segment van het ruggenmerg opgespoord door te onderzoeken waar in het lichaam het gevoel of de beweging niet meer functioneert zoals normaal. Dit gaat niet op voor interne organen omdat deze geen sensorische vertegenwoordiging in het ruggenmerg bevatten. De pijn die men voelt in interne organen wordt gevoeld alsof het komt van de buitenkant van een dermatoom. Dit noemt men referred pain (verwezen pijn) omdat pijn als het ware verwezen wordt via een dermatoom naar een deel van het lichaam. Wanneer men bijvoorbeeld pijn heeft aan het hart voelt men dit in de schouder of de arm en een arts kan mede op basis hiervan diagnoses stellen over interne organen.
• Bewegingen die alleen afhankelijk zijn van de werking van het ruggenmerg heten reflexen. Dit zijn bepaalde bewegingen die tot uiting komen door specifieke vormen van sensorische stimulatie. Binnen het lichaam zijn er verschillende sensorische receptoren. Deze registreren bijvoorbeeld pijn, temperatuur, druk en gevoel bij aanraking. Receptoren voor pijn en temperatuur zijn vaak kleiner dan die van aanraking en gevoel. Wanneer pijn- of temperatuurreceptoren gestimuleerd worden, worden flexiebewegingen geproduceerd. Dit resulteert in flexie (buigende beweging, naar het lichaam toe) van het betreffende ledemaat, weg van datgene wat de verwonding veroorzaakt. Dit is in contrast met het gevoel van aanraking. Aanraking resulteert in extensie (strekkende beweging, weg van het lichaam) van het ledemaat.
• De hersenstam begint waar het ruggenmerg de hersenen ingaat. De hersenstam heeft meer invloed op het gedrag dan het ruggenmerg en is verantwoordelijk voor complexere bewegingen. Functies van de hersenstam zijn als volgt:
  • Reageren op externe sensorische prikkels
  • Het reguleren van vitale lichaamsfuncties, zoals:
    • Lichaamstemperatuur
    • Slapen
    • Eten en drinken
  • Het reguleren van veelal grove motoriek, zoals rennen en lopen
• Het cerebellum vormt het grootste deel van de achterhersenen. Het cerebellum is opgemaakt uit een verzameling nauwe plooien genaamd folia. De folia kan men zien als kleinere versies van de sulci en gyri van de cortex. Nuclei binnen het cerebellum zenden informatie naar andere delen van het brein. Het cerebellum houdt zich bezig met de volgende zaken:
  • Coördinatie
  • Postuur
  • Aangeleerde motorische vaardigheden
  • Balans van het lichaam
  • Slaap-systeem
• Het diencephalon bevat drie binnenkamers, ofwel thalamusstructuren. Dit zijn de thalamus (binnenkamer), de hypothalamus (benedenkamer) en de epithalamus (bovenste kamer). De hypothalamus bestaat uit 22 kleine nuclei. De vezelbanen die erdoor lopen staan in contact met de hypofyse, waardoor het een rol speelt in de hormoonhuishouding. Daarnaast reguleert de hypothalamus vrijwel alle aspecten van gemotiveerd gedrag, zoals eten, slapen, seks en temperatuurregulatie. De thalamus is de grootste structuur van het diencephalon. Alle informatie die naar de cortex gaat wordt eerst door de thalamus gevoerd. De thalamus bestaat uit 20 nuclei welke representatief zijn voor een onderdeel van de cortex. Informatie gaat naar de thalamus en de nucleus die verantwoordelijk is voor het stukje cortex waar de informatie naartoe moet zorgt dat de informatie daar komt.
• De basale ganglia hebben twee functies:
  • Motorische functies
    • Controleren en coördineren van bewegingen
  • Leren
    • De basale ganglia hebben met name een functie in het associatieve leren, ook wel stimulus-respons of gewoonte-leren genoemd
      • Dit houdt in dat men relaties kan leggen tussen stimuli en de consequenties hiervan
• De nuclei die de amygdala en het septum vormen, spelen een rol in emotionele en soortspecifieke gedragingen. Er wordt verondersteld dat de hippocampus een rol speelt in het geheugen en de oriëntatie in de ruimte. De hippocampus is verder kwetsbaar voor de effecten van stress. Vanuit andere structuren kan input gegeven worden aan het limbisch systeem wat dan als emotie kan worden geïnterpreteerd. Deze emoties beïnvloeden de thalamus, welke als reactie hierop hormonen uitscheidt om de fysieke reactie teweeg te brengen die past bij de emotie.
• De locatie van input en output die de cortex ontvangt kan men representatief maken middels een kaart van de hersenen, wat men een projectiekaart noemt. Hierop kan men zien welke delen van de cortex sensorisch en welke motorisch zijn. Grofweg houdt in dat de frontale kwabben voornamelijk motorisch en de overige kwabben voornamelijk sensorisch zijn. Er zijn drie soorten gebieden:
  1. Primaire gebieden
     
     1. Deze ontvangen hun projecties van de grootste sensorische gebieden en zenden motorische projecties naar de spieren
  2. Secundaire gebieden
     
     1. Liggen naast de primaire gebieden en staan ermee in verbinding
     2. Deze interpreteren de sensorische informatie en organiseren de bewegingen
  3. Tertiaire gebieden (ook wel associatiecortex)
     
     1. Omvatten alle gebieden die niet gespecialiseerd zijn voor motorische functie of sensorische functie
     2. Ze mediëren complexe activiteiten zoals het gebruik van taal, planning, geheugen en aandacht
• De verbinding tussen de hemisferen verloopt via het corpus callosum en de anterieure commissuur. De meeste interhemisferische verbindingen lopen middels homotopische punten. Dit zijn punten in een hemisfeer die elkaars spiegelbeeld zijn. De hemisferen werken contralateraal. Dat houdt in dat de linkerhemisfeer de rechterkant van het lichaam aanstuurt. Zo zorgt de linkerhemisfeer bijvoorbeeld voor het rechtergezichtsveld. Door deze contralaterale aansturing moeten de sensorische en motorische zenuwvezels elkaar kruisen om bij de juiste hemisfeer te komen. Dit gebeurt in het midden van het centrale zenuwstelsel en noemt men decussatie.

Wat zijn en doen neuronen? - BulletPoints 4

• Middels elektrische signalen zijn neuronen in staat informatie te ontvangen en verspreiden binnen het CZS. Een neuron bestaat uit 1 tot 20 dendrieten, een cellichaam en een axon. Het cellichaam bevat een kleine uitstulping, genaamd een axon hillock, waaruit de axon ontstaat. Een cellichaam bestaat altijd uit maar één axon, maar deze kan zich wel vertakken, wat men axon collaterals noemt. Deze axon collaterals kunnen zich weer verder vertakken in teleodendria. Aan de uiteinden van de teleodendria bevinden zich de terminal buttons, welke heel erg dicht bij dendrieten van andere neuronen komen, maar ze net niet raken. Hierdoor ontstaat er een ruimte tussen axonen en dendrieten, welke men de synapsspleet noemt. Dendrieten ontvangen informatie, axonen verzenden informatie en het cellichaam verwerkt en integreert informatie. Deze informatie bestaat uit elektrische impulsen. Als een impuls de terminal buttons bereikt komt een chemische substantie vrij. Dit noemt men een neurotransmitter en deze draagt de informatie over de synapsspleet van neuron naar neuron. Synapsen kunnen inhibitoir of excitatoir zijn en de mogelijkheid van een neuron om informatie door te geven aan andere neuronen respectievelijk verminderen of verhogen.
• Op de ene streng van het DNA is adenine altijd verbonden aan thymine en guanine aan cytosine. Reeksen van honderden tot duizenden van deze basen aan elkaar geven de genetische code. Een gen maakt deel uit van een streng DNA en codeert de synthese van een bepaald type eiwitmolecuul. De code bevat een specifieke volgorde van de 4 basen. Deze code schrijft uit hoe de aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, samengesteld moeten worden om een bepaald eiwit te creëren. De productie van een eiwit gaat als volgt:
  1. Een bepaald gen van een segment uit het DNA wikkelt zich af van de dubbele helix
  2. Hierdoor komen de basen los te staan en kunnen ze functioneren als een mal
  3. Losse nucleotiden hechten zich aan deze basen
  4. De volgorde van de basen afkomstig uit de afgewikkelde streng DNA worden gekopieerd (transcriptie) en vormen een streng RNA
     
     1. Het RNA wat geproduceerd wordt door de transcriptie heeft als verschil met DNA dat thymine vervangen is door de base uracil (U)
  5. Het gekopieerde RNA heet mRNA (messenger RNA)
     
     1. mRNA transporteert de genetische code van de nucleus naar het endoplasmatisch reticulum (ER)
  6. In het ER vindt translatie (vertaling) van het mRNA plaats met behulp van tRNA (transfer RNA)
     
     1. Een set van drie basen noemt men een codon
        
        1. Ieder codon wordt vertaald naar 1 van de 20 verschillende, beschikbare aminozuren
     2. De aminozuren worden aan elkaar verbonden om een polypeptideketting te vormen
     3. Een combinatie van polypeptidekettingen wordt uiteindelijk een eiwit
• Drie manieren zijn verantwoordelijk voor de beweging van ionen in en uit de cel:
  • Verschillen in concentratiegradiënt
    • Dit gaat middels diffusie. Diffusie treedt op omdat moleculen zich altijd willen verspreiden van een hoge concentratie naar een lage concentratie. Het resultaat hiervan is dat een substantie zich evenredig oplost binnen een vloeistof zodat de concentratie overal gelijk is.
  • Verschillen in voltagegradiënt
    • Net als bij een verschil in concentratie, kan er verschil in lading van ionen ontstaan binnen een vloeistof. Ook hier geldt: Ionen bewegen zich van een gebied met een hoge lading naar een gebied met een lage elektrische lading. Het resultaat is dat de vloeistof een evenredig aantal positief als negatief geladen ionen bevat.
  • De wijze waarop het membraan opgebouwd is
    • Door de specifieke opbouw van het membraan kunnen sommige stoffen niet door het membraan heen en andere wel. Daarbij zorgen de hydrofobe staarten voor waterdichtheid.
• De extracellulaire vloeistof heeft een lading van 0mV en de intracellulaire vloeistof heeft een lading van -70mV. Dit laatste is ook wel het rustpotentiaal van het membraan. Dit werkt als volgt:
  • Anionen blijven in de intracellulaire vloeistof
  • De membraan laat natrium ionen er niet door
    • Maar er is een vrije toegang tot de cel voor kalium ionen en chloride anionen welke zich vrij in en uit de cel bewegen middels de concentratiegradiënt
  • De membraan bevat een natrium-kaliumpomp
    • Wanneer de pomp actief is, worden 3 natriumionen de cel uitgepompt en 2 kaliumionen de cel ingepompt
    • Het natriumion kan, nadat het uit de intracellulaire vloeistof uit is gepompt niet meer terugkeren Hierdoor blijft er een hoge concentratie van natrium in de extracellulaire vloeistof
• Een gegradeerd potentiaal ontstaat wanneer de barrière voor de stroom van ionen verandert en daardoor de lading van het membraan. Twee veranderingen van zijn mogelijk:
  • Hyperpolarisatie
    • Een stijging de negatieve lading over het membraan
    • Door een stimulus wordt het potentiaal nog negatiever geladen. Dit kan bijvoorbeeld door een efflux (uitstroom) van kalium uit de cel of door een influx (instroom) van chloride in de cel
    • De potentiaal van een cel wordt dan bijvoorbeeld -73mV
  • Depolarisatie
    • Een vermindering van de negatieve lading over het membraan
    • Door een stimulus wordt het potentiaal positiever geladen. Dit komt doordat poorten opengaan in het membraan die natrium de cel binnenlaten
    • De potentiaal van een cel wordt dan bijvoorbeeld -65mV
• Wanneer een actiepotentiaal zich voordoet en de drempelwaarde van -50mV bereikt is ontstaat een depolarisatieperiode waarin natriumionen de cel ingaan en de potentiaal positiever wordt. Als reactie hierop gaan kaliumionen open en wordt de potentiaal weer negatiever: de repolarisatieperiode. Na de repolarisatieperiode is er heel kort een hyperpolarisatieperiode, waarna de potentiaal weer in rust komt. Tijdens depolarisatie- of repolarisatieperiodes kan een membraan niet reageren op nieuwe actiepotentialen omdat de poorten ongevoelig zijn in deze perioden. Dit heet een herstelperiode (refractaire periode).
• Een zenuwimpuls is een serie van actiepotentialen achter elkaar op het membraan van een axon. In één bepaalde richting verspreid het actiepotentiaal zich over het axon waardoor de informatie van de ene kant naar de andere kant van het axon gaat. Na een impuls openen natrium- of kaliumgevoelige kanalen zich. Doordat kanalen in een gebied van het axonmembraan geopend worden, kan de impuls zich verspreiden over de aanliggende plek van het membraan. Dit kan voorgesteld worden als dat een actiepotentiaal geboren wordt uit het vorige actiepotentiaal en zo de hele axon aflopen. Nadat een actiepotentiaal is doorgegeven, moet een cel zich herstellen en is op dat moment niet in staat te reageren op een impuls waardoor het actiepotentiaal maar één richting op kan gaan.

Hoe communiceren neuronen? - BulletPoints 5

• Het einde (terminal) van een axon en begin van een dendriet raken elkaar net niet. De ruimte die tussen de axon en dendriet ligt noemt men de synapsspleet. Er zijn drie gebieden van een synaps in de volgorde waarin informatie gezonden wordt:
  • Presynaptisch membraan
    • Dit is het eindmembraan van de axon
    • Bevat voornamelijk grote eiwitmoleculen die als kanalen en pompen fungeren om informatie over de membraan te sturen richting de dendriet
    • Bevat ook mitochondriën en synaptische blaasjes, welke chemische neurotransmitters bevatten
    • Soms bevat het ook granules, welke synaptische blaasjes vast kan houden als opslag
  • Synapsspleet
    • Dit is de ruimte tussen het einde van het axon en het begin van de dendriet
  • Postsynaptisch membraan
    • Dit is het begin van de dendriet
    • Hier bevinden zich voornamelijk grote eiwitmoleculen die gespecialiseerd zijn in het ontvangen van chemische informatie
• Door een actiepotentaal komen neurotransmitters terecht in de synapsspleet. Dit proces gaat als volgt:
  • Een actiepotentiaal over het axon initieert het openen van calciumgevoelige poorten
  • Positief geladen calciumionen gaan vanuit de extracellulaire vloeistof de cel in
  • Deze calciumionen binden aan andere moleculen en vormen complexen
  • Gevormde complexen zorgen voor twee chemische reacties:
    • Het vrijlaten van synaptische blaasjes die gehecht zijn aan de presynaptische membraan
    • Het vrijlaten van blaasjes die gehecht zijn aan filamenten aan de terminale knoop van het axon
  • De inhoud van de blaasjes worden geleegd in de synapsspleet, wat men exocytose noemt.
• Er zijn verschillende soorten synapsen. Deze hebben allen een eigen specialisatie met betrekking tot locatie, structuur en functie. Er zijn een aantal synapsen te onderscheiden:
  • Axodendritische synaps
    • Hierbij maakt een axonterminal contact met de dendriet van een andere neuron
  • Axoextracellulaire synaps
    • Dit is een axonterminal zonder specifiek doel
    • Laat de neurotransmitters vrij in de extracellulaire vloeistof
  • Axosomatische synaps
    • Hierbij eindigt een axonterminal op een cellichaam
  • Axosynaptische synaps
    • Hierbij komt een axonterminaal uit op een ander axonterminal
  • Axoaxonische synaps
    • Hierbij eindigt een axonterminal op een ander axon
  • Axosecretory synaps
    • Een axonterminal eindigt op kleine bloedvaatjes en scheidt de neurotransmitters direct uit in het bloed
  • Axomusculaire synaps
    • Hierbij eindigt een axonterminal op een spier en kan deze zo van zenuwimpulsen voorzien
• Om ervoor te zorgen dat motorneuronen zichzelf en hiermee de spieren niet continue blijft exciteren is er een negatieve feedback loop aangebracht, de Renshaw loop. Hierbij zit een motorneuron vast aan zowel een spier als een inhibitoire Renshaw neuron. Wanneer het motorneuron een actiepotentiaal vuurt naar de spier wordt tegelijkertijd de Renshaw Neuron geactiveerd. Deze geeft weer inhiberende neurotransmitters af aan het motorneuron waardoor deze stopt exciteren.
• Qua structuur zijn ionotrope receptoren te vergelijken met de voltage sensitieve kanalen. Ze hebben poriën welke open en dicht kunnen gaan en geladen atomen door de membraan laten gaan wanneer neurotransmitters binden aan de receptoren van de poriën. Ionotrope receptoren zijn meestal exciterend en verhogen dus de kans dat een neuron een actiepotentiaal produceert. Contrasterend zijn de metabotrope receptoren bijna altijd inhiberend. Een metabotrope receptor bestaat uit één enkel eiwit wat de volledige celmembraan omvat. Ze hebben geen poriën waar ionen doorheen kunnen stromen, dus moeten receptoren indirect te werk gaan. 
• De specifieke neuronen en specifieke taken die ze uitvoeren, hebben vaak bepaalde groepen neurotransmitters die erbij passen. Zo zijn motorneuronen bijvoorbeeld cholinergisch, met acetylcholine als hoofd neurotransmitter. Verder zijn er een aantal groepen systemen in het CZS waarin sommige neurotransmitters grote rollen spelen. Er zijn 4 groepen systemen te benoemen met allen hun eigen belangrijke functies. De systemen zijn:
  • De dopaminerge groep is actief bij het coördineren van beweging
    • Is van invloed bij schizofrenie
  • De noradrenerge groep speelt een rol bij leren en plannen
    • Is van invloed op bij OCD
  • De serotonerge groep speelt een rol bij bewustzijn
    •  Is van invloed op depressie of manie
  • De cholinerge groep speelt een rol bij slaap/waakritme en geheugen
    • Is van invloed bij de ziekte van Alzheimer

Wat zijn de effecten van medicatie en hormonen op gedrag? - BulletPoints 6

• De studie die bestudeert hoe medicatie het zenuwstelsel en het gedrag beïnvloeden noemt men psychofarmacologie. Het effect dat medicatie heeft hangt onder meer af van de manier van inname, de omstandigheden en de kwaliteit van de medicatie. Medicatie bestaat uit een chemische samenstelling en wordt toegediend om een verandering in het lichaam te bewerkstelligen. Medicatie wordt toegediend met verschillende doeleinden:
  • Om te diagnosticeren
  • Om te behandelen
  • Om ziekte te voorkomen
  • Om pijn en lijden te verlichten
  • Om aversieve lichamelijke toestanden te verbeteren
• Om neurologische doelen te bereiken moet een medicijn vanuit het bloed in de extracellulaire vloeistof terecht kunnen komen, wat met enkele obstakels gepaard gaat. Belangrijk is dat ze in staat zijn de bloed-brein barrière te passeren. Dit kan op twee manieren:
  • Kleine moleculen als zuurstof, die niet geïoniseerd zijn en vetoplosbaar kunnen door de wand van haarvaatjes (zeer kleine bloedvaatjes) passeren
  • Andere moleculen als glucose en aminozuren gaan via een actief transportsysteem, zoals de natrium- kalium pomp
• De meeste psychoactieve medicijnen danken hun werkzaamheid aan de invloed die ze kunnen uitoefenen op de chemische reacties binnen de synaps. Medicijnen kunnen hun invloed uitoefenen binnen de synaps wanneer:
  • Een neurotransmitter wordt gesynthetiseerd
  • Een neurotransmitter wordt opgeslagen
  • Een neurotransmitter wordt uitgescheiden in de synaps vanuit het axon
  • Een neurotransmitter bindt aan de receptor van de dendriet
  • Een neurotransmitter gedeactiveerd wordt
  • Een neurotransmitter door de cel opnieuw wordt opgenomen voor hergebruik
  • Overgebleven neurotransmitter en eventuele bijproducten door de synaps verwijderd worden
• Antipsychotica wordt bij psychotische aandoeningen voorgeschreven. Psychoses kenmerken zich door hallucinaties of wanen. Het werkingsmechanisme van antipsychotica is nog niet volledig begrepen. De dopamine hypothese van schizofrenie geeft aan dat sommige vormen van de aandoening het gevolg zijn van excessieve dopamine activatie. Bewijzen komen voort uit het feit dat sommige stoffen die dopamineactiviteit verhogen, bijvoorbeeld amfetamine, leiden tot verschijnselen die lijken op schizofrenie. Verder zijn de medicijnen in deze groep dopamine antagonisten en verhinderen ze de hechting van dopamine aan receptoren wat leidt tot minder symptomen van psychose.
• Veel mensen in de wereld lijden aan depressie en 30 % van de populatie maakt ooit in zijn leven een depressieve periode door. Er zijn drie typen medicijnen die kunnen worden voorgeschreven aan mensen met een depressie:
  • Monoamine oxidase inhibitoren (MAO inhibitoren)
    • Inhibeert het enzym monoamine oxidase, wat serotonine in een axon afbreekt
  • Tricyclische antidepressiva
    •  Blokkeren de heropname van serotonine, waardoor dit in de synaptische spleet langer actief blijft
  • Selectieve serotonine heropname inhibitoren (SSRI’s)
    • Ook wel tweede generatie antidepressiva genoemd
    • Hetzelfde werkingseffect als tricyclische antidepressiva
• Voorheen werden opioïde analgetica narcotische analgetica genoemd omdat ze slaapopwekkend (narcotisch) en pijnverlichtend (analgetisch) werken. De medicijnen zijn voornamelijk gebaseerd op opium. Codeïne en morfine zijn afgeleid van de opiumpapaver en hebben sterke pijnverlichtende eigenschappen. Heroïne is ook een opium en komt sneller in de bloedbaan van de hersenen dan morfine. Doordat deze medicatie zo sterk pijnverlichtend werkt resulteert het vaak in verslaving en misbruik van de opioïde analgetica.
• Psychedelica zorgen voor veranderingen in sensorische perceptie en cognitieve processen. Op deze manier kunnen ze hallucinaties veroorzaken. De psychedelica zijn opgedeeld in vijf groepen:
  • Acetylcholine psychedelica
    • Werken in op de muscarine receptoren
    • Kunnen door de bloed-hersenbarrière en worden in hoge dosering ook als gif gebruikt
    • Bijvoorbeeld atropine of nicotine
  • Anandamide psychedelica
    • Voorkomen dat de geheugensystemen overbelast raken van alle informatie die we dagelijks te verwerken krijgen
    • Bijvoorbeeld tetrahydrocannabinol (THC), hoofdbestandsdeel van marihuana
      • Heeft enkele klinische effecten zoals het verminderen van misselijkheid, het verhogen van de eetlust, behandelen van pijn, verlagen van oogdruk etc.
  • Glutamaat psychedelica
    • Phencyclidine (PCP) en ketamine
    • Geven hallucinatie en out-of-body ervaringen
  • Norepinefrine psychedelica
    • Mescaline
    • Geven een gevoel van ruimtelijke grenzeloosheid (‘hogere staten’) en visuele hallucinaties
  • Serotonine psychedelica
    • LSD, MDMA (XTC) en psilocybine
    • Stimuleren serotoninereceptoren
• Hormonen zijn chemische stoffen die uit hormoonklieren komen en zich verplaatsen via bloedvaten. Hormonen kunnen ook gebruikt worden om ziektes te voorkomen of te genezen. Aan de hand van hun gedrag worden hormonen in één van de volgende drie functionele groepen ingedeeld:
  • Homeostatische hormonen
    • Bijvoorbeeld insuline
    • Zorgen voor de interne metabolische balans in het lichaam en reguleren fysiologische systemen
  • Geslachtshormonen
    • Hebben de controle over de reproductieve functies
    • Ze zorgen voor de lichamelijke ontwikkeling tot man of vrouw en alles wat hiermee te maken heeft
  • Glucocorticoïden
    • Worden afgegeven bij stress
    • Ze zijn belangrijk bij het eiwit- en koolhydraatmetabolisme en het besturen van de suikerniveaus in het bloed
    • Hebben ook een invloed bij noodsituaties zoals de vecht-vluchtrespons

Hoe kan hersenactiviteit zichtbaar gemaakt worden? BulletPoints 7

• Er zijn verschillende moderne methoden om het brein zichtbaar te maken:
  • Opname van elektrische activiteit
    • Hierbij wordt elektrische activiteit in de neuronen gedetecteerd
  • Breinstimulatie
    • Hierbij worden veranderingen in de elektrische activiteit van het brein aangebracht
  • Röntgenstraling
    • Werkt door de verschillen in dichtheid van de onderdelen van het brein
  • Dynamische methoden
    • Deze methoden meten en manipuleren veranderingen in hersenactiviteit op het moment van meting
• Onderzoek middels EEG geeft informatie over de elektrische activiteit van een groot deel van de hersenen. Elektroden worden op de hoofdhuid geplakt en zijn verbonden aan een machine genaamd een elektro-encefalograaf. Neuronen geven elektriciteit af, wat men kan uitdrukken in golven. De elektro-encefalograaf registreert deze golfpatronen en de hoogte van een golf (amplitude) geeft het aantal microvolt aan. Het aantal golven per seconde (hertz) geeft de frequentie van de elektrische signalen aan. De golven van een EEG worden uitgedrukt op een polygraaf. Verschillende golfpatronen hebben te maken met verschillend gedrag. Een regelmatig, groter (hoge amplitude) en langzamer ritme van ongeveer 11 hertz noemt men een alfaritme. Dit ziet men wanneer iemand ontspannen is en gesloten ogen heeft. Een onregelmatig, kleiner en hoogfrequent ritme noemt men een bètaritme. Dit ziet men wanneer iemand alert of opgewonden is. Bij een frequentie van 4-7 hertz en hogere golven noemt men dit thetagolven en wanneer de golven een frequentie van 1-3 hertz hebben heten het deltagolven.
• Door het breinweefsel elektrisch te stimuleren gaat het acties uitvoeren. Op deze manier was men in staat om een functionele kaart te maken van het brein en aan te geven welke regio van de schors wat aanstuurt: de homunculus. Er zijn 2 manieren om het brein te stimuleren:
  1. Hersenstimulatie van binnenuit (intracranieel)
     1. Dit is invasieve stimulatie van de hersenen waarbij elektroden in de hersenen worden geplaatst
        
        1. Dit noemt men diepe brein stimulatie (DBS)
     2. Het wordt gebruikt voor het:
        
        1. In kaart brengen van de functionele regio’s van de hersenen
        2. Behandelen van epilepsie en hersentrauma
        3. Behandelen van tremors bij bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson
     3. Nadelen hiervan zijn dat de schedel open moet worden gemaakt wat kan resulteren in infecties en schade aan het brein
  2. Hersenstimulatie van buitenaf (transcranieel)
     
     1. Dit is een niet-invasieve manier waarbij stimulatie van het brein van buiten de schedel kan plaatsvinden middels magnetisme en elektriciteit
     2. In eerste instantie werd het gebruikt door neurochirurgen om functionaliteit van het brein te bestuderen tijdens of na een operatie
     3. Het wordt nu gebruikt voor:
        
        1. Pijnbehandeling
        2. Beschadigingen na beroertes
        3. Bewegingsstoornissen
        4. Depressie
• Er zijn verschillende vormen van röntgenstraaltechnieken:
  • Conventionele radiografie
    • Hierbij wordt een röntgenfoto gemaakt van de hersenen
    • De dichtheid van het weefsel bepaald hoe donker het weefsel afgebeeld wordt op de foto
      • Bot is wit, brein is grijs, ventrikels zijn zwart
  • Pneumo-encefalografie
    • Dit is een techniek om conventionele radiografie te verbeteren
    • Hersenvocht wordt verwijderd en vervangen door wat lucht
      • Hierdoor worden de ventrikels veel duidelijker in beeld gebracht
  • Angiografie
    • Dit is een techniek om bloedvaten zichtbaar te maken
    • Een stof die röntgenstraling absorbeert wordt in de bloedbaan gespoten en is hierdoor goed zichtbaar
  • Computertomografie (CT-scan)
    • Hierbij wordt een röntgenstraal vanuit verschillende hoeken door hetzelfde object gezonden
    • Dit resulteert in vele doorsnedes/beelden van de hersenen en middels een computer wordt er een 3D versie van gemaakt
      • Hierna wordt het afgelezen als een röntgenfoto waarbij breinweefsel grijs is, bot wit en ventrikels (vocht) zwart
    • De resolutie (scherpte) wordt uitgedrukt in voxels, de grootte van de pixels
    • Men kan middels een CT-scan tumoren en breinschade opsporen
• Het is niet zo dat één van de beeldvormingstechnieken het beste is. Ze hebben allemaal voor- en nadelen. EEG, ERP en fNIRS zijn bijvoorbeeld erg goedkoop, terwijl MEG, MRI en PET erg duur zijn. Er zit ook vaak verschillen tussen spatiële en temporele resolutie. Technieken die werken middels röntgenstraling zijn goed in het lokaliseren van schedelschade, intracraniële bloedingen, tumoren etc. PET en fMRI zijn weer goed in het in beeld brengen van de functionele taken van hersengebieden. Welke methode het handigst is, ligt aan datgene wat onderzocht moet worden.

Hoe werken sensorische systemen? - BulletPoints 8

• Binnenkomende energie wordt door een receptor omgezet in actiepotentialen. In de verschillende systemen gaat dit als volgt:
  • Visueel systeem
    • Lichtenergie wordt omgezet in chemische energie in de retina door fotonreceptoren waarna het omgezet wordt in actiepotentialen
  • Gehoorsysteem
    • Geluidsgolven komen in het oor binnen en worden eerst omgezet tot mechanische energie en daarna in actiepotentialen
  • Gevoelssysteem
    • Ook wel somatosensorische systeem
    • Mechanische energie wordt via somatosensorische receptoren omgezet in actiepotentialen
  • Smaak- en reuksysteem
    • Chemische moleculen in de lucht of in voedsel gaan op receptoren zitten en zorgen voor actiepotentialen
• Receptoren zijn onder te verdelen in twee factoren in relatie tot het lichaam:
  • Exteroceptieve receptoren
    • Dit zijn receptoren die reageren op stimuli van buitenaf (buiten het lichaam)
    • Ze reageren op objecten die we zien, die ons aanraken, die we ruiken of die we proeven
  • Interoceptieve receptoren
    • Dit zijn receptoren die reageren op stimuli geproduceerd door organen en spieren in het lichaam zelf
    • Dit maakt het mogelijk om te voelen wat er in ons lichaam gebeurt en maakt het mogelijk om interne en externe stimuli van elkaar te onderscheiden
• Het netvlies van het oog bevat twee typen receptieve cellen, staafjes en kegeltjes. De distributie van staafjes en kegeltjes is verschillend in de retina. Kegeltjes zijn met hoge dichtheid op elkaar gepakt in de fovea (onderdeel van de gele vlek). Staafjes komen helemaal niet voor in de fovea, maar zijn juist dun verspreid over de rest van de retina. De fotoreceptieve cellen hebben een synaps op de bipolaire cel. Hier worden gegradeerde potentialen gevormd. De bipolaire cel activeert retinale ganglioncellen en hierna worden axonen gestuurd naar de hersenen. Vanuit de retina vormen deze axonen twee optische zenuwen. Deze zenuwen kruisen elkaar en vormen wat men het chiasma opticum noemt. Ongeveer de helft van beide zenuwen kruist zich en de andere helft niet. Dit resulteert erin dat het rechtergezichtsveld van beide ogen aangestuurd wordt door de linkerhemisfeer en het linkergezichtsveld van beide ogen door de rechterhemisfeer.
• Het oor bestaat uit drie gebieden:
  • Het buitenoor
    • Hier bevindt zich de pinna (oorschelp) en het buitenoorkanaal
    • De oorschelp vangt golven uit luchtdruk op en geleidt deze golven naar het oorkanaal wat het geluid iets versterkt waarna het via het trommelvlies vibreert tot in het middenoor
  • Het middenoor
    • Dit is een ruimte gevuld met lucht welke drie kleine botjes bevat welke het geluid verder geleiden naar het binnenoor:
      • Hamer
      • Aambeeld
      • Stijgbeugel
  • Het binnenoor
    • Dit bevat de cochlea, ofwel het slakkenhuis, welke de auditore sensorische receptoren bevatten die we haarcellen noemen
      • De axonen van de haarcellen verlaten de cochlea en vormen een auditieve zenuw welke de actiepotentialen richting de temporale cortex versturen
• De somatosensorische receptoren bestaan uit meer dan 20 verschillende typen, maar zijn allemaal samen te vatten in drie groeperingen van sensorische waarneming:
  • Nociceptie
    • Dit zorgt voor het voelen van pijn, temperatuur en jeuk
    • Er zijn ongeveer acht verschillende pijnzenuwvezels met ieder hun eigen toepassingen
    • Interne organen hebben pijnbanen die uitmonden in de pijnbanen van het lichaamsoppervlak. Hierdoor is het lichaam niet in staat onderscheid te maken tussen signalen die van van de binnen- of buitenkant van het lichaam afkomen
      • Daarom voelt men interne pijn alsof het van het lichaamsoppervlak komt wat men gerefereerde pijn noemt
        • Denk hierbij aan mensen met een hartaanval die pijn hebben in hun kaak of linkerarm
    • Het brein zelf heeft geen pijnreceptoren
  • Hapsis
    • Dit zorgt voor de tactiele/tastbare perceptie van objecten
  • Proprioceptie
    • Dit is het bewustzijn van de locatie van het lichaam en zijn bewegingen
• De somatosensorische cortex is weer te geven als een kaart, welke ook wel een homunculus wordt genoemd. Deze homunculus geeft aan in welke mate sensorische onderdelen van het lichaam gerepresenteerd worden op de cortex. Handen hebben bijvoorbeeld erg veel gevoel en nemen daardoor een groter gedeelte van de cortex in. De somatosensorische cortex is onderverdeeld in vier onderdelen die voor verschillende manier van gevoel zorgen:
  • Gebied 3a
    • Regelt het gevoel van de spieren (positie en beweging ervan)
  • Gebied 3b
    • Regelt het gevoel van de huid
      • Hier bevinden zich zowel langzame als snelle huidreceptoren
  • Gebied 1
    • Regelt het gevoel van de huid
      • Hier bevinden zich alleen snelle huidreceptoren
  • Gebied 2
    • Dit zorgt voor de gewrichten en diepere gevoelssensoren
• Het evenwichtssysteem bestaat uit twee delen en werkt als volgt. Halfcirkelvormige kanalen zijn georiënteerd in alle drie de ruimtelijke vlakken waarin we ons kunnen bewegen (X,Y en Z). Deze zijn gevoelig voor de bewegingen van het hoofd. De otolietorganen zijn gevoelig voor de statische positie van het hoofd in de ruimte en detecteren lineaire acceleratie van het hoofd. Van al deze structuren buigen de haarcellen om wanneer het hoofd van positie verandert. Deze structuren sturen informatie naar de nuclei in de hersenstam welke ervoor zorgt dat we onze balans kunnen behouden en eerdere bewegingen die we hebben gemaakt kunnen opslaan en opnieuw kunnen herbeleven. Vertigo is een sensatie waarbij men misselijkheid en balansproblemen heeft zonder dat men beweegt. De ziekte van Ménière is een aandoening waarbij vertigo voorkomt.
• De receptoren voor smaak zijn de smaakpapillen en deze liggen rondom de bobbeltjes op de tong. De stimuli voor smaak- en geurwaarnemingen zijn chemisch en komen uit voedsel en de lucht. Als de tong droog is, is het lastig om te proeven. Dit komt doordat voedsel afgebroken moet worden via speeksel zodat de chemische stoffen die erin zitten de smaakpapillen kunnen bereiken. Er zijn vijf receptoren voor smaak, namelijk: zoet, zuur, zout, bitter en unami (hartig). Unami is gevoelig voor eiwitten en voornamelijk voor voedsel wat mononatrium glutamaat bevat.

Hoe werkt het motorisch systeem? - BulletPoints 9

• Verschillende onderdelen van de hersenen werken met elkaar samen om beweging te produceren. Er zijn vier gebieden die meewerken bij het uitvoeren van een beweging:
  1. Posterieure cortex
     
     1. Deze maakt de doelen voor beweging concreet en stuurt sensorische informatie vanuit het zicht, het gevoel en gehoor via verschillende routes naar de frontale regionen
        
        1. De directe routes zorgen voor de automatische bewegingen
        2. De indirecte routes zorgen voor de bewegingen die bewuste controle vereisen
  2. Prefrontale cortex (PFC)
     
     1. Op basis van instructies van de posterieure cortex plant de PFC bewegingen
     2. De PFC zendt zijn informatie dan naar de premotorische- en primaire motorische cortex
  3. Premotorische cortex
     
     1. Deze beïnvloedt de organisatie van bewegingen
  4. Primaire motorische cortex
     
     1. Deze produceert de specifieke bewegingen
• Om de motorische cortex nog beter in kaart te brengen werden er experimenten verricht waarbij de motorische cortex gestimuleerd werd met elektrische impulsen. Vervolgens werd gekeken welke elektrische impulsen op welke locaties in het brein welke bewegingen teweegbrachten. Op deze wijze bracht Penfield in de jaren 50 in kaart welke gebieden in de primaire motorische- en premotorische cortex welke bewegingen veroorzaakten. Op basis hiervan creëerde hij een homunculus, vergelijkbaar aan de sensorische homunculus. Dit is een plaatje van een mens waarop onderdelen van het lichaam die een groot deel van de primaire motorische cortex beslaan uitvergroot afgebeeld zijn en onderdelen die maar voor een klein deel de primaire motorische cortex beslaan zijn klein zijn afgebeeld. Zo zijn handen, lippen en tong erg dik afgebeeld en benen, armen en middenrif klein afgebeeld. Dit komt omdat een groter deel van de primaire motorische cortex nodig is om de handen, lippen en tong te bewegen dan dat er nodig is om de benen, armen en het middenrif te bewegen. De homunculus is gespiegeld weergegeven op de beide hemisferen. Dit betekent dat de homunculus van de rechterhemisfeer een direct spiegelbeeld is van de linkerhemisfeer.
• De basale ganglia bevinden zich in de voorhersenen en bestaan uit een verzameling neuronen. Deze verbinden de sensorische regionen van de neocortex met de motorische cortex en sturen informatie naar de substantia nigra middels een dopamine pad. Een belangrijke structuur van de basale ganglia is het caudate putamen. Het caudate putamen heeft een soort ‘staart’ welke eindigt in de amygdala. De belangrijkste functie van de basale ganglia is het moduleren van beweging. Twee soorten bewegingsstoornissen kunnen optreden bij stoornissen in de basale ganglia:
  • Dyskinesie (hyperkinesie)
    • Dit zijn ongewilde, choreiforme (spartelende, trekkende) bewegingen 
    • Het ontstaat wanneer cellen van het caudate putamen beschadigt zijn
    • Voorbeelden van aandoeningen met dyskinesie zijn de ziekte van Huntington en Gilles de la Tourette
  • Hypokinesie
    • Hierbij is er moeilijkheid bij het beginnen (opstarten) van bewegingen
    • Dit ontstaat wanneer de cellen van de basala ganglie intact zijn, maar de input ernaartoe kapot is
    • De ziekte van Parkinson is hier een voorbeeld van
• Het cerebellum is onderdeel van het motorische systeem en zorgt voor het verwerven en behouden van geleerde vaardigheden. Daarnaast voert het controles uit op gedrag en bewegingen. Het houdt zich bezig met de timing van bewegingen en helpt mee met het accuraat uitvoeren van bewegingen. Gedragingen worden bijvoorbeeld op elkaar afgestemd of een beweging wordt gecorrigeerd wanneer deze niet overeenkomt met de beweging die men uit wilde voeren. Het cerebellum bevindt zich in de hersenstam en bestaat uit twee cerebellaire hemisferen en de flocculus welke alle drie gespecialiseerd zijn in een bepaald onderdeel van beweging. De mediale delen van de hemisferen houden zich bezig met middelste deel van het lichaam (hoofd en romp). De delen die meer lateraal liggen houden zich bezig met de extremiteiten (armen en benen) en de handen, voeten, vingers en tenen. De flocculus houdt zich bezig met de oogbewegingen en met het houden van balans.
• De axonen van de twee paden van de cortex naar het ruggenmerg, de corticospinale- en corticobulbaire banen, zijn afkomstig uit piramidecellen van laag V uit de neocortex. De corticospinale baan daalt door de hersenstam verder naar onderen. In de hersenstam komen axonen van de corticospinale baan uit op grote hobbels, welke men piramiden noemt. Dit is de reden dat men bovenstaande banen ook wel de piramidale banen noemt. Op dit punt in de hersenstam kruisen ongeveer 95% van de motorische axonen vanuit de linkerhemisfeer over naar de rechterzijde van de hersenstam. De kruisende axonen vormen de laterale corticospinale baan. De axonen vanuit de rechterhemisfeer bewandelen juist de tegenovergestelde route, van rechts naar links. Deze vormen de anterieure corticospinale baan. De banen die kruisen naar de andere kant van het lichaam zorgen voor bewegingen van de hand-, arm-, been- en voet regionen van de homunculus, terwijl de banen die niet kruisen zorgen voor de bewegingen van de regionen van de torso van de homunculus. Dus, beide hemisferen zorgen voor de bewegingen van de armen en benen van de tegenovergestelde zijde van het lichaam, maar de torso wordt verzorgd door de hemisfeer aan dezelfde kant van het lichaam.

Wat zijn de principes van corticale functies? - BulletPoints 10

• Een hiërarchische hersenstructuur ligt ten grondslag aan de mate van complex gedrag dat vertoond kan worden. Er zijn twee redenen waarom extreme hersenschade van invloed is op de hogere hersenfuncties, maar dat men evengoed nog wel redelijk kan blijven functioneren:
  1. Niveaus van functioneren
     
     1. De allerhoogste (hoge-orde) hersenfuncties zorgen voor precisie en flexibiliteit van gedrag, controle en het maken van intentionele bewegingen in georganiseerde patronen
     2. De allerlaagste (lage-orde) hersenenfuncties houden zich bezig met het uitvoeren van reflexen
     3. Tussen de hoogste en laagste hersenfuncties zit als het ware een ‘hiërarchische trap’ met verschillende treden. Deze trap bepaalt welke mate van functioneren iemand nog heeft op het moment dat er schade is ontstaan aan bepaalde gebieden van het CZS
        
        1. Als dan hoge-orde hersengebieden kapot zijn kan men middels lagere hersenfuncties nog wel functioneren maar is men niet meer in staat om zeer complex gedrag uit te voeren
  2. Plasticiteit
     
     1. Dit is de capaciteit die de hersenen hebben om zich aan te passen nadat er schade is opgetreden
        
        1. Zo kunnen de hersenen als het ware compenseren voor verloren functies
• Het ruggenmerg zorgt voor de uitvoering van reflexen. Als de verbinding tussen het ruggenmerg en de hersenen is verbroken, blijven de reflexen intact ondanks dat iemand verlamd is. Men is echter niet meer in staat vrijwillige bewegingen te maken als de verbinding tussen ruggenmerg en de rest van het CZS verbroken is. Als een kat met een verbroken verbinding middels een hangmat boven een langzame loopband wordt gehangen en de pootjes heel licht de loopband raken beginnen de pootjes automatisch loopbewegingen te maken. De bewegingen kunnen dus nog wel bestaan, maar men kan deze niet meer vrijwillig maken omdat de hersenen de bewegingen niet kunnen coördineren.
• Wanneer alle structuren van het CZS, inclusief de basale ganglia, in contact staan, maar dit alles losstaat van de cortex heet dit decorticatie. Dieren zijn hierbij in staat om te eten en drinken, hebben slaap-waak ritmes, kunnen rennen, klimmen en zwemmen en kunnen zelfs simpele doolhoven oplossen. Ze kunnen zelfs reeksen aan bewegingen uitvoeren zoals bijvoorbeeld zichzelf verzorgen (wassen, schoonmaken etc.). Op het oog lijkt er met deze dieren niets aan de hand te zijn, maar dat is er wel. Ze zijn namelijk niet in staat om automatisch gedrag te koppelen en samen te laten werken met vrijwillig gedrag zodat biologische adaptief gedrag ontstaat. Een voorbeeld hiervan is dat proefratten naar eten toe lopen en dan het lopen inhiberen zodat ze het eten op kunnen eten. Deze twee gedragingen kunnen ze niet tegelijk uitvoeren. De basale ganglia inhiberen of faciliteren dus schijnbaar vrijwillig gedrag, maar dit kan niet tegelijkertijd plaatsvinden met automatisch gedrag.
• Om inzicht te krijgen in de functionele gebieden van de cortex zijn er kaarten van de hersenen gemaakt. Hierop staat aangegeven op welke locatie functionele gebieden zich op de cortex bevinden en wat deze gebieden aansturen. Volgens Flechsig (1920) zijn de functies van de cortex onderverdeeld volgens een hiërarchisch systeem. Primaire gebieden houden zich met de sensomotorische functies en de secundaire en tertiaire gebieden houden zich bezig met hogere mentale processen:
  • De primaire zones
    • Met hierin de motorisch cortex en een regio voor de visuele, auditore en somatosensorische cortex
    • Deze myelineert als eerste
  • De secundaire zones die grenzen aan de primaire zones
    • Deze myelineert daarna
  • Een tertiaire zone die men de associatiezone noemt
    • Deze myelineert als laatste
• De cortex bevat zes lagen waar de neocorticale cellen zich kunnen bevinden. In iedere laag van de cortex hebben de neuronen verschillende functies en verschillende in- en outputs. De lagen liggen van boven naar onder, beginnend bij laag I en eindigend bij laag VI. Over het algemeen geldt het volgende:
  • Laag I t/m III
    • Deze liggen oppervlakkig
    • Ze integreren de informatie die ze ontvangen vanuit andere corticale gebieden
  • Laag IV
    • Deze ligt in het midden
    • Deze ontvangt sensorische informatie als input van andere corticale gebieden en het brein
  • Laag V en VI
    • Deze liggen diep
    • Dit is een zone voor output en ze sturen axonen naar andere gebieden van de hersenen
• De gebieden van de cortex wisselen informatie aan elkaar uit over verschillende kenmerken van stimuli. Gebieden die een bepaalde functie hebben in de hersenen (zoals zicht) functioneren samen met andere sensorische gebieden (zoals gevoel). Ze functioneren in meer dan één modaliteit. Deze gebieden noemt men multimodale cortex ofwel polymodale cortex. Een voorbeeld hiervan is het feit dat we een object visueel kunnen identificeren terwijl we het object nog nooit gezien hebben, maar het wel gevoeld hebben. Deze systemen werken dus schijnbaar samen. Het lijkt erop dat multimodale cortex een basiskenmerk van corticaal functioneren is en wordt in proefapen gevonden in zowel de primaire- als secundaire cortex.
• De cortex zit vol met systemen en subsystemen, waarbij allerlei verbindingen aangelegd worden. Hoe komt het dat wij vanuit al die specifieke verbindingen en verschillende regionen geen versnipperende beelden zien van al deze verschillende systemen? Hoe kan het dat al onze zintuigen samen gecombineerd worden en vertaald naar een perceptie van de werkelijkheid in zijn algemeen, een totaalplaatje? Deze vraag noemt men het bindingsprobleem en de meest logische verklaring is dat in de verbindingen tussen corticale en subcorticale systemen er een intracorticaal netwerk bestaat. Dit is het meest logisch om de volgende redenen:
  • Alle corticale gebieden bevatten interne verbindingen tussen de afzonderlijke eenheden die dezelfde eigenschappen bevatten
    • Deze verbindingen zorgen ervoor dat neuronen die naast elkaar liggen aan elkaar verbonden zijn en gesynchroniseerd zijn op basis van hun activiteit
  • Er bestaat een mechanisme, genaamd reentry, wat ervoor zorgt dat ieder corticaal gebied het gebied waar het input van ontvangt kan beïnvloeden
    • Dit betekent dat wanneer gebied A een bericht stuurt naar gebied B, gebied B dit kan beantwoorden door een bericht terug te sturen naar gebied A
• Volgens Luria bevinden zich in de cortex twee functionele eenheden:
  • De sensorische eenheid
    • Deze is gelegen in de pariëtale-, occipitale en temporale kwabben
    • De sensorische eenheid ontvangt, verwerkt en bewaart binnenkomende sensaties
  • De motorische eenheid
    • Deze is gelegen in de frontaalkwab
    • De motorische eenheid maakt plannen, organiseert deze en voert ze uiteindelijk uit
• Beide functionele eenheden van de cortex bestaan uit een hiërarchische structuur. Een voorbeeld van deze hiërarchie is het volgende: bij het zien van een voetbalspel zorgt het primaire visuele gebied ervoor dat je de beweging van de bal en de spelers ziet. Het secundaire visuele sensorische gebied zorgt ervoor dat je herkent dat het hier om het spel voetbal gaat. In het tertiaire gebied worden alle geluiden en bewegingen van het spel geïntegreerd en begrijp je dat één team gescoord heeft en dus voor staat en dat deze wedstrijd belangrijk is voor het kampioenschap. In het tertiaire gebied is alle informatie veel meer geworden dan alleen sensorische informatie. Dus de hiërarchische structuur ziet er als volgt uit:
  1. Een primaire cortex
     
     1. Informatie komt hier binnen
  2. Een secundaire cortex
     
     1. Informatie wordt hier uitgebreid en verwerkt
  3. Een tertiaire cortex
     
     1. Informatie wordt hier geïntegreerd

Wat valt onder cerebrale asymmetrie? - BulletPoints 11

• Er zijn vele verschillen tussen de twee hemisferen. Voorbeelden zijn de primaire auditieve cortex en Wernicke’s gebied. Wernicke’s gebied, ofwel planum temporale, ligt achter de primaire auditieve cortex in de laterale fissuur en is 1 cm langer in de linker- dan in de rechterhemisfeer. De primaire auditieve cortex is echter groter in de rechterhemisfeer. Middels MRI zijn tot wel acht grote anatomische verschillen tussen de hemisferen gevonden:
  • De rechterhemisfeer is iets groter en zwaarder
    • De linkerhemisfeer bevat echter iets meer grijze stof (neuronen)
  • De linker- en rechtertemporaalkwab zijn asymmetrisch
    • Door hun specialisatie in respectievelijk taal en muziek
  • De thalamus is, in het verlengde van de temporaalkwabben, asymmetrisch
    • De linkerthalamus is meer dominant voor taal
  • De helling van de laterale fissuur is minder stijl in de linkerhemisfeer
  • De frontale operculum (gebied van Broca) is asymmetrisch
    • Dit heeft te maken met het feit dat de linkerkant grammatica verzorgt en de rechterkant
      de toon van de stem
  • Neurotransmitters in corticale en subcorticale gebieden zijn asymmetrisch verdeeld
  • De rechterhemisfeer loopt verder naar voren door en de linkerhemisfeer verder naar achteren
    • Daarnaast zijn de occipitale hoorns van de laterale ventrikels meestal groter in de rechterhemisfeer
  • Geslacht en handigheid beïnvloeden de anatomische asymmetrie
• Het bestaan van cerebrale asymmetrie kwam naar voren door het bestuderen van patiënten met neurologische ziekten. Veel kennis komt van mensen die bepaald gedrag niet meer konden uitvoeren na een beroerte of operatie. Hierdoor kwam men erachter dat laesies in de linkerhemisfeer van rechtshandige patiënten leidde tot gebreken die niet ontstonden na laesies in de rechterhemisfeer. Taalproblemen bij rechtshandigen ontstaan wel na laesies in de linkerhemisfeer, maar niet na laesies in de rechterhemisfeer. Het uitvoeren van ruimtelijke taken, zingen, het bespelen van muziekinstrumenten en het discrimineren tussen klankpatronen wordt juist verstoord bij laesies in de rechterhemisfeer. Het principe dat laesies van de linkerhemisfeer resulteren in het niet meer kunnen uitvoeren van bepaalde taken die men nog wel uit kan voeren na laesies van de rechterhemisfeer en vice versa, noemt men dubbele dissociatie. Dit geldt ook voor schade binnen eenzelfde hemisfeer. Schade aan verschillende gebieden binnen eenzelfde hemisfeer leidt ook niet tot dezelfde disfuncties.
• Middels hersenstimulatie, een elektrische stroom door de cortex te laten gaan, werden vier algemene effecten zichtbaar. Drie excitatoire en één inhibitoire:
  1. De hersenen hebben zowel symmetrische als asymmetrische functies
     
     1. Stimulatie van de primaire motorische, -somatosensorische, -visuele en -auditieve gebieden kan gelokaliseerde bewegingen, gelokaliseerde dysthesieën (gevoelloosheid of tinteling van de huid), lichtflitsen en zoemsensaties produceren
  2. De rechterhemisfeer heeft perceptuele functies die niet gedeeld worden door de linkerhemisfeer
     
     1. Stimulatie kan interpretatieve en ervaringsgerichte reacties oproepen, wat inhoudt dat patiënten een specifieke herinnering ophalen in reactie op een bepaalde stimulatie
     2. Dit resulteert in fenomenen als déjà vu, angst en dromen, welke vaker geproduceerd worden door de rechter temporaalkwab
  3. Stimulatie van de linkerfrontaalkwab of –temporaalkwab kan de productie van spraak versnellen
  4. Stimulatie blokkeert functies
     
     1. Dit komt alleen voor wanneer men de linkerfrontotemporale gebieden stimuleert wanneer iemand bezig is complexe handelingen als spraak uit te voeren
        
        1. Dan wordt die complexe handeling geïnhibeerd
• Linker hemisfeer laesies kunnen leiden tot apraxie. Apraxie zijn ernstige gebreken in het maken of kopiëren van opeenvolgende (reeksen) bewegingen. Asymmetrie in motorische systemen ontdekken is lastig. Dit komt doordat de hersenhelften al grote verschillen hebben in sensorische systemen. Als er verschillen worden gevonden tussen twee motorische functies kan dit al volledig te wijten zijn aan de sensorische systemen waar ze nauw mee samenwerken. Er zijn twee manieren om toch verschillen in motorische functies tussen de hemisferen te meten:
  1. Directe observatie
     
     1. Hiermee is gevonden dat in een verbale test de meeste bewegingen gemaakt worden door de rechterhand, terwijl in een non-verbale test de linkerhand de meeste bewegingen maakt
        
        1. De twee hemisferen vullen elkaar dus aan in de bewegingen
     2. Bij een andere observatie bleek dat de rechterkant van de mond sneller en wijder opent dan de linkerkant bij het maken van verbale en non-verbale geluiden
        
        1. Dit geeft aan dat de linker hemisfeer belangrijk is in de selectie, programmering en productie van verbale en non-verbale orale bewegingen
  2. Interferentietaken (ofwel multitasking)
     
     1. Hierbij kijkt men naar de uitvoering van twee complexe taken tegelijk
     2. Een experiment dat men hierbij uitvoerde is het volgende:
        
        1. Men liet musici voor elke hand een muziekstuk leren om te spelen op de piano. Deze stukken moesten met twee handen daarna tegelijk gespeeld worden. Tijdens het spelen moesten de musici soms spreken en soms zoemen. Wanneer men sprak stopte de rechterhand met spelen en wanneer men zoemde de linkerhand.
     3. Interferentie-effecten moeten nog veel uitgebreider onderzocht worden om te zien welke hemisfeer beter is in welk soort motorische functies
• Interactie modellen gaan er vanuit dat beide hemisferen de capaciteit hebben om alle functies uit te voeren, maar dit niet doen. Er zijn drie versies van dit model:
  1. De twee hemisferen werken tegelijk, maar aan andere aspecten van verwerking
     
     1. Dit verklaart echter niet hoe informatie gecombineerd wordt tot een enkele perceptie
  2. De twee hemisferen inhiberen bepaalde activiteit van de andere hemisfeer
     
     1. Hoe dit fysiologisch in elkaar zou zitten is nog niet duidelijk
  3. De twee hemisferen hebben een voorkeur voor bepaalde informatie waardoor ze verschillende analysen tegelijk uitvoeren, of er is een mechanisme wat ervoor zorgt dat elke hemisfeer meer aandacht besteedt aan specifieke typen informatie.
     
     1. Ook hier geldt dat het onduidelijk is hoe dit fysiologisch in elkaar zou zitten

Wat zijn variaties in cerebrale asymmetrie? - BulletPoints 12

• Er zijn verschillende theorieën over de reden voor handvoorkeur:
  • Omgevingstheorieën
    • Handvoorkeur is van nut voor het uitvoeren van gedrag
      • Vroeger gebruikten mensen de rechterhand vaker voor het uitvoeren van bewegingen:
        • Soldaten hielden hun schild in hun linkerhand om het hart te beschermen
        • Moeders hielden hun kind in de linkerhand, zodat ze rustig werden van hun moeders hartslag
    • Omgevingsbekrachtiging
      • Kinderen werden vroeger gedwongen met hun rechterhand te schrijven
    • Door cerebrale gebreken of ongelukken tijdens ontwikkeling
      • Er is een genetische bias naar rechtshandigheid en cerebrale gebreken of ongelukken zorgen voor linkshandigheid
  • Anatomische theorieën
    • Doordat de linkerhemisfeer eerder gerijpt is en verder ontwikkelt ontstaat rechtshandigheid
    • Er is een ontwikkelingsvoorkeur voor de linker lichaamskant van veel dieren welke niet genetisch te verklaren is
      • Zoals de kant van het hart, de grootte van de linkertemporale cortex etc.
      • Dit zou ertoe leiden dat de linkerhemisfeer dominanter is en rechtshandigheid meer voorkomt
  • Hormonale theorieën
    • Geschwind en Galaburda stelden dat in het vroege leven hersenplasticiteit cerebrale asymmetrie beïnvloedt wat leidt tot abnormale patronen van hemisferische organisatie. Centraal hierin staat het hormoon testosteron, welke de cerebrale organisatie zou veranderen. Hogere testosteronniveaus dan normaal zouden de linkerhemisfeer inhiberen waardoor de rechterhemisfeer sneller kan groeien. Dit leidt tot veranderde hemisferische organisatie en in sommige gevallen tot linkshandigheid.
      • Er is geen bewijs voor deze theorie
  • Genetische theorieën
    • Het beste model is van Annett (2000) wat uitgaat van een dominant gen voor de voorkeur van spraak tot de linkerhemisfeer (rs+)
      • Ze gaf aan dat wanneer spraak in de linkerhemisfeer zit er ook motorische voorkeur is voor de rechterhand
      • Wanneer men de recessieve variant van rs+ zou hebben zou er geen voorkeur zijn voor hand of spraak
        • Dus er zijn verschillende combinaties van allelen mogelijk, namelijk: beide allelen dominant (komt voor bij 50% van de populatie), één allel dominant (komt voor bij 25% van de populatie) en beide allelen recessief (komt voor bij 25% van de populatie)
          • Als beide allelen recessief zijn is er geen voorkeur en zal ongeveer de helft, op basis van kansberekening, linkshandig zijn: 12,5%
          • Dit komt vrij dichtbij het daadwerkelijke percentage van 10% in de populatie
• Er zijn vijf verschillende mogelijkheden waarom er verschillen zijn tussen de geslachten:
  • Hormonale effecten
    • Het effect van geslachtshormonen op de hersenen en het gedrag noemt men een inductief/organiserend effect
      • Dit zou leiden tot seksuele verschillen
    • De grootste geslachtsverschillen zijn te zien in hersengebieden met de meeste oestrogeenreceptoren tijdens de ontwikkeling
      • Hoge niveaus van oestrogeen worden gerelateerd aan minder ruimtelijke vaardigheden en betere articulaire- en motorische vermogens
    • Oestrogeen beïnvloedt ook direct de neuronale structuur
    • Vrouwen die oestrogeenbehandelingen tijdens de postmenopauze ontvangen hebben betere 
    • Scores op ruimtelijke testen en wiskundige vaardigheid blijken te fluctueren met veranderende testosteronniveaus
      • Lagere testosteronniveaus leiden tot betere scores op ruimtelijk inzicht en wiskundige vaardigheid bij mannen
        • Vrouwen met hogere testosteronniveaus dan normaal hebben ook beter ruimtelijk inzicht. Dit toont aan dat er een optimaal niveau van testosteron bestaat voor kwaliteit van ruimtelijk inzicht
  • Genetische effecten
    • Als een gen voor een bepaalde trait (een soort vaardigheid) zoals ruimtelijk inzicht op het X-chromosoom zit en recessief is komt dit niet tot uiting wanneer een meisje niet beide recessieve X-genen bezit
      • Bij een jongen komt het altijd tot uiting wanneer de moeder beide recessieve X-chromosomen bezit. Bij een meisje moet dan ook het X-chromosoom van de vader ook recessief zijn.
    • Het is echter nog niet bewezen dat dit proces ook zo werkt
  • De mate van cerebrale rijping
    • Meisjes rijpen sneller dan jongens en zijn fysiek eerder volwassen
      • Mogelijk rijpt het brein van jongens langzamer dan dat van meisjes
        • Meisjes beginnen eerder met praten, ontwikkelen een grotere woordenschat en gebruiken meer complexe linguïstische constructies
        • Het is mogelijk dat des te trager een brein rijpt, des te meer asymmetrie er ontstaat in de hersenen
  • Omgevingsinvloeden
    • Invloeden van de omgeving bepalen voor een groot deel verschillen in gedrag tussen geslachten
    • Ook al kunnen omgevings- of sociale factoren niet aan de kant worden geschoven als verklaring voor verschillen, de ervaringseffecten zijn van minder invloed dan biologische effecten
  • Cognitieve voorkeursmethode
    • Zoals eerder al besproken hebben mensen verschillende strategieën om problemen op te lossen en cognitieve analyses te gebruiken
      • Hierin bestaan ook verschillen tussen geslachten
• De cognitieve functies van beide hemisferen zijn hiërarchisch verdeeld. De lagere-orde functies zijn die van de primaire cortex. Hogere-orde functies staan steeds een trapje hoger op de hiërarchie. Vanaf het begin van de ontwikkeling, als men nog een embryo is, kunnen de hersenen alleen lage-orde functies uitvoeren en overlappen de functies van de hemisferen nog sterk. Vanaf het 5^e levensjaar zijn er dusdanig hogere-orde functies ontwikkeld, dat deze bijna niet meer overlappen. En des te ouder men wordt, des te meer gespecialiseerd raken de hemisferen totdat ze echt hun eigen functies hebben. Wanneer hersenschade op jonge leeftijd plaatsvindt, overlappen de hersenfuncties nog dusdanig dat de andere hemisfeer functies over kan nemen. Des te gespecialiseerder de hemisferen worden, des te minder kunnen ze taken over nemen na schade. Een reden hiervoor kan zijn dat de ene hemisfeer de andere onderdrukt, zodat ze niet dezelfde functies ontwikkelen. Dit noemt men de interactieve parallel-ontwikkelingshypothese.

Hoe functioneren de occipitaalkwabben? - BulletPoints 13

• Er zijn verschillende onderdelen van de occipitaalkwab. Allereerst is er de primaire visuele cortex (V1). V1 is speciaal omdat het een complexe gelaagde structuur bevat. Normaal gesproken bestaat de cortex uit zes lagen, maar in V1 zijn er veel meer te zien. Alleen laag IV bestaat al uit weer vier verschillende lagen, welke op een dikke streep lijken. Dit heeft de visuele cortex zijn naam gegeven: striate cortex. V1 bestaat uit cytochrome-oxidase (blobs) wat zich onderscheidt van minder rijke cytochrome-oxidase gebieden (interblobs). Deze blobs zorgen voor kleurperceptie en de interblobs voor vorm en de perceptie van beweging. Deze heterogeniteit in functie van V1, dat één corticaal gebied meerdere functies kan hebben, was niet verwacht. Het tweede gebied, V2, heeft ook deze heterogeniteit en bestaat niet uit blobs, maar uit strepen. De functies van V2 zijn gelijk aan die van V1, alleen zijn ze op andere wijze georganiseerd, namelijk in strepen en niet in blobs. De distributie van de functie van kleur zit in de gebieden V1, V2 en V4, maar ook hierbuiten. Kleur speelt een belangrijke rol in de analyse van positie, diepte, beweging en structuur van objecten.
• Hoe functioneert de occipitaalkwab?
  • V1 en V2 hebben beide dezelfde functies, namelijk het verwerken van kleur, vorm en beweging
    • Hier wordt als het ware alle informatie verzameld en doorgestuurd naar de gespecialiseerdere gebieden
      • Dit gaat middels drie parallelle paden, welke hieronder staan
  • Pad 1: Informatie omtrent kleur wordt via de blobs van V1 naar V4 (het gebied voor kleur) gestuurd
    • V4 verwerkt niet alleen kleur, maar soms ook vorm en kleur
  • Pad 2: Informatie omtrent beweging gaat van V1 naar V2 en vanuit daar naar V5 (gespecialiseerd in beweging)
  • Pad 3: Informatie omtrent dynamische vorm (de vorm van bewegende objecten) gaat van V1 naar V2 en daarna naar V3 (gespecialiseerd in dynamische vorm)
• Visie is allereerst ontstaan om bewegingen te kunnen uitvoeren, niet om objecten te herkennen. Er zijn twee soorten visuele stromen:
  • Dorsale stroom
    • Deze loopt vanuit V1 naar de pariëtaalkwab
    • Deze stroom is verantwoordelijk voor het begeleiden of aansturen van bewegingen
  • Ventrale stroom
    • Deze loopt vanuit V1 naar de temporaalkwab
    • Dit systeem is verantwoordelijk voor het herkennen van objecten
• Visuele informatie wordt niet alleen in de occipitaalkwab verwerkt. Verwerking van visie gebeurt ook buiten de occipitaalkwab in verschillende specifieke vormen. Vijf vormen kunnen onderscheiden worden:
  • Visie voor actie
    • Hierbij wordt visuele verwerking gebruikt om specifieke bewegingen te sturen
      • Zoals bij het oppakken van objecten of het vangen van bewegende objecten
    • Hierbij zijn de ogen nodig, bewegingen van het hoofd en bewegingen van het hele lichaam
    • Om een bal te vangen moet bijvoorbeeld informatie waargenomen en verwerkt worden omtrent locatie, snelheid, richting en de vorm van het object
    • Visie voor actie is een functie van de pariëtale visuele gebieden in de dorsale stroom
  • Actie voor visie
    • Dit zijn de oogbewegingen en hersenverwerking die we doen (kijkgedrag) om doelobjecten te kunnen lokaliseren en selectief aandacht te besteden aan wat belangrijk is aan deze objecten
      • Dit is geen willekeurig proces en we kijken met allerlei verschillende oogbewegingen naar die kenmerken van een object die belangrijk zijn
      • Bij mensen met agnosie zijn oogbewegingen compleet willekeurig wanneer men zich richt op dezelfde objecten als mensen zonder agnosie
  • Visuele herkenning
    • We zijn in staat om objecten te herkennen  
    • Hiervoor bestaan enkele gespecialiseerde regionen
      • Bevinden zich in de temporaalkwab
  • Visuele ruimte
    • We zijn in staat om ons te richten op objecten die zich op specifieke locaties in de ruimte bevinden
    • Objectlocatie is mogelijk op twee verschillende manieren:
      • Relatief ten opzichte van het individu (egocentrische ruimte)
        • Dit is noodzakelijk om onze eigen acties uit te voeren (ten opzichte van objecten)
      • Relatief ten opzichte van elkaar (allocentrische ruimte)
        • Dit is nodig om een idee te krijgen van de ruimtelijke locatie (dus hoe staan objecten ten opzichte van elkaar)
    • Dit vindt plaats in de pariëtale- en temporale visuele gebieden
  • Visuele aandacht
    • Het is belangrijk dat we selectief aandacht kunnen hebben voor informatie omdat we niet alle beschikbare informatie tegelijkertijd kunnen verwerken
      • Dit kunnen we doordat neuronen verschillende mechanismen voor aandacht hebben
        • Zo kunnen ze bijvoorbeeld selectief reageren op bepaalde plaatsen, op bepaalde tijdstippen of bij bepaalde bewegingen
• Bij visuele agnosie is het meest beschadigde gebied het weefsel in de occipitotemporale rand, wat in de ventrale stroom ligt. Er zijn allerlei verschillende vormen van agnosie:
  • Objectagnosie
    • Apperceptieve agnosie
      • Dit ontstaat door grote bilaterale schade aan de occipitaalkwabben
        • Komt vaak voor na koolmonoxidevergiftiging
      • Hierbij is men niet in staat objecten te herkennen
        • De visuele functies als kleur, beweging en scherpte zijn intact
      • Men kan objecten niet natekenen, herkennen of simpele vormen aan elkaar koppelen
      • Vaak hebben patiënten hierbij ook simultaanagnosie
        • Patiënten kunnen de vorm van een object zien, maar kunnen niet meer meerdere objecten tegelijk zien
          • Dus als twee objecten tegelijk gepresenteerd worden kan men er maar één tegelijkertijd waarnemen
            • Patiënten ervaren de wereld dan alsof ze blind zijn
    • Associatieve agnosie
      • Waarschijnlijk ontstaat dit door schade aan structuren van de ventrale stroom die hoog in de hiërarchie zitten
      • Hierbij kan iemand een object niet herkennen ondanks dat ze wel een heldere waarneming hebben van het object
        • Iemand kan dus wel een object natekenen, maar ze kunnen het niet identificeren
      • Waarschijnlijk is hierbij het geheugen voor objecten aangetast
  • Prosopagnosie
    • Ontstaat door bilaterale schade aan het gebied onder de calcarine fissuur bij de temporale kruising
    • De patiënten kunnen gezichten van anderen, en zelfs hun eigen gezicht, niet meer herkennen
      • Ze kunnen anderen wel herkennen door gezichtsinformatie zoals een moedervlek, snor of erg karakteristiek kapsel
    • Deze patiënten kunnen niet accepteren dat ze zichzelf niet kunnen zien in de spiegel
      • Dit komt waarschijnlijk omdat ze weten dat ze zichzelf zouden moeten zien en daarom toch zichzelf zien
    • Ze kunnen wel gezichtsuitdrukkingen herkennen en het verschil zien tussen menselijke- en dierlijke gezichten
  • Alexie
    • Ontstaat na schade van de linkerfusiforme- en taalgebieden
    • Bij deze stoornis kunnen mensen niet meer lezen
    • Men kan de letters individueel nog wel zien, maar is niet meer in staat ze te combineren tot woorden
    • Het is een soort objectagnosie waarin men geen combinatie van objecten meer kan maken
      • Woordgeheugen is ofwel beschadigd of niet meer toegankelijk
  • Visueelspatiële agnosie
    • Ontstaat door schade aan het rechter mediale occipitotemporale gebied
    • Hierbij heeft men geen ruimtelijke waarneming en oriëntatie meer
      • Het is een vorm van topografische disoriëntatie en mensen zijn niet meer in staat de weg te vinden
      • Men kan ook geen herkenningspunten in de omgeving meer herkennen
    • Vaak is er ook sprake van problemen in gezichtsherkenning

Wat is de functie van de pariëtaalkwab? - BulletPoints 14

• Er zijn meer dan 100 inputs en outputs beschreven binnen de pariëtaalkwab, maar er zijn enkele basisprincipes:
  • De lobus pariëtalis superior (gebied 5 en deel van gebied 7; noemt men PE) is somatosensorisch
    • Het ontvangt informatie van de primaire somatosensorische cortex (gebied 3, 1 en 2)
    • Het verstuurt informatie naar de primaire motorische cortex (gebied 4), maar ook naar de supplementaire motorische- en premotorische gebieden (6 en 8)
    • Gebied PE speelt een rol in het begeleiden van bewegingen
      • Het doet dit door informatie over de positie van een ledemaat te geven
  • Onderdeel van pariëtalis posterior (deel van gebied 7; noemt men PF)
    • Het ontvangt informatie van gebied 3, 1 en 2 via gebied PE, van de motorische- en premotorische cortex en wat kleine visuele informatie van gebied PG
    • Het verstuurt informatie zoals gebied PE en dit betreft motorische informatie
  • Gebied PG (deel van gebied 7 en visuele gebieden)
    • Het ontvangt allerlei vormen van informatie zoals:
      • Visuele informatie
      • Somesthetische informatie (sensaties van de huid)
      • Proprioceptieve informatie (interne stimuli)
      • Auditieve informatie
      • Vestibulaire informatie (balans)
      • Oculomotorische informatie (oogbewegingen)
      • Cingulate informatie (dit gaat mogelijk om motivatie)
    • Het speelt een rol in de besturing van gedrag in de ruimte in relatie tot visuele informatie en de tast
  • Er is een verbinding tussen de pariëtalis posterior en de prefrontale cortex
    • Deze verbinding heeft waarschijnlijk een belangrijke rol in het besturen van gedrag in de ruimte
• We kunnen twee gebieden van de pariëtaalkwab functioneel van elkaar onderscheiden:
  • Anterieure pariëtale gebied
    • Het zorgt voor de verwerking van somatische prikkels en waarnemingen
    • Dit is ook wel de somatosensorische cortex
  • Posterieure pariëtale gebied
    • Het integreert voornamelijk de sensorische input van de somatische en visuele gebieden en ook een beetje de sensorische informatie van andere gebieden
      • Het gebruikt deze informatie voornamelijk om bewegingen te kunnen besturen
        • Bijvoorbeeld om naar objecten te rijken en om te grijpen, maar wordt ook gebruikt om volledige lichaamsbewegingen in de ruimte te maken
• Spatiële informatie wordt gebruikt om de afstand tussen objecten in te schatten. Volgens Milner hebben we dit nodig om onze aandacht op objecten te kunnen richten, er een betekenis aan te kunnen hangen en het belang ervan te kunnen inschatten. Informatie moet geselecteerd worden en bij visueel-motorische controle bijvoorbeeld wordt daarom steeds opnieuw een inschatting gemaakt van oriëntatie, beweging en locatie. Deze inschatting wordt gedaan door het lichaam en de ogen constant in beweging te laten zijn. In zo’n situatie staat de waarnemende persoon centraal en wordt de locatie van een object ten opzichte van de persoon bepaald. Het brein zorgt er op bovenstaande manier ook voor dat er geen overbelasting aan informatievoorziening plaatsvindt.
• Een bewijs van de mogelijke betrokkenheid van de pariëtaalkwab bij wiskundige- en taalvaardigheden is dat patiënten met letsel aan de pariëtaalkwab niet in staat zijn wiskundige sommen op te lossen, wat men acalculie noemt. Taal heeft veel van dezelfde principes als de wiskunde. Een reeks van letters vormt immers een woord en een reeks van woorden vormt een zin. Maar woorden zijn eigenlijk ook gewoon spatiële verschillende volgordes van letters. Denk bijvoorbeeld aan de woorden ‘voer’ en ‘over’. Deze bevatten dezelfde letters, maar in een andere spatieel verschillende volgorde. Ook zinnen zijn dezelfde woorden, maar dan in andere volgordes. Patiënten met pariëtaalkwab letsel hebben moeite om een zin te begrijpen wanneer de zinsbouw ervan belangrijk is. Ook hebben deze patiënten vaak last met het na doen van opvolgende bewegingen. Een polymodaal gebied van de posterieure pariëtale cortex is waarschijnlijk verantwoordelijk voor deze vaardigheden.
• Letsel van de postcentrale gyrus leidt tot verstoring van de somatosensorische huishouding:
  • Astereognosie
    • Hierbij kan men een object niet herkennen op basis van aanraking
  • Simultane uitdoving
    • Bij een serie van sensorische stimuli is het lastig voor een patiënt om de aandacht op een aspect van één bepaalde stimulus te houden
    • Heeft meestal te maken met letsel aan de somatische secundaire cortex PE en PF van de rechterpariëtaalkwab
  • Tactiel blindzien
    • Blindzien is het feit dat mensen met visuele beschadiging de locatie van visuele stimuli kunnen identificeren ondanks dat ze aangeven dat ze het niet kunnen zien
    • Bij tactiel blindzien kunnen mensen aanraking voelen ondanks dat ze geen gevoel meer hebben
      • Als ze aangeraakt worden op een plek zonder gevoel (door verlamming) kunnen ze toch aanwijzen waar ze aangeraakt werden ondanks dat ze aangeven het niet gevoeld hebben
      • Dit geeft aan dat er twee systemen voor tast zijn:
        • Een systeem voor waarneming
        • Een systeem voor lokalisatie
  • Asomatognosie
    • Men heeft verlies van kennis of verlies van gevoel van zijn of haar eigen lichaam of lichamelijke conditie
    • Deze stoornis raakt of één of beide delen van het lichaam, maar meestal het linkerdeel
    • Er zijn verschillende vormen van asomatognosie:
      • Anosognosie
        • De patiënt is zich onbewust of in ontkenning over het hebben van een ziekte
      • Anosodiaforie
        • De patiënt staat onverschillig tegenover ziekte
      • Autopagnosie
        • De patiënt heeft een onvermogen om eigen lichaamsdelen te lokaliseren en te benoemen
        • Dit is een uitzondering en ontstaat meestal door schade aan de linkerpariëtale cortex en niet de rechterhemisfeer zoals de andere vormen van asomatognosie
        • Meest voorkomende vorm is vingeragnosie
          • Hierbij is de patiënt niet in staat te wijzen naar de verschillende vingers van beide handen en kan ook zijn eigen vingers niet aan anderen tonen
      • Asymbolie van pijn
        • De patiënt heeft een afwezigheid van typische reacties op pijn (zoals reflexen)
• Er zijn enkele stoornissen en symptomen die men ziet op het moment dat er schade is aan de rechter posterieure pariëtaalkwab welke hieronder zullen volgen:
  • Het syndroom van Balint
    • Ondanks dat iemand een normaal visueel gezichtsveld heeft zijn er drie aparte symptomen:
      • Patiënt kan de ogen bewegen, maar niet fixeren op een bepaalde visuele stimulus
      • Patiënt heeft simultaanagnosie (niet in staat meerdere objecten tegelijk kunnen zien)
      • Patiënt heeft optische ataxie
        • Hierbij is iemand wel in staat om objecten te herkennen, maar niet in staat om deze objecten te manipuleren (zoals pakken, omdraaien etc.)
  • Contralaterale neglect
    • Ontstaat door problemen in de rechterpariëtaalkwab
    • Hierbij negeren mensen het deel van het lichaam en het deel van de wereld wat zich aan de andere zijde bevind van de schade aan de hersenen
      • Men kan bijvoorbeeld alleen de linkerkant van een klok natekenen of trekken alleen aan de linkerzijde van hun lichaam kleren aan etc.
      • Patiënten kunnen geen figuren vormen met blokken (constructieve apraxie) en kunnen niet met de vrije hand tekenen
      • Patiënten hebben nauwelijks topografische vermogens
    • Neglect gaat vaak samen met ontkenning van de beperkingen
    • Er zijn twee stadia van herstel bij neglect:
      • Allesthesie
        • Patiënten gaan hierbij reageren op stimuli aan de genegeerde kant als het stimuli zijn die zich aan de niet aangedane zijde voordoen
        • Als er neglect is voor de linkerzijde reageren mensen op stimuli van de linkerkant alsof ze van de rechterzijde komen
      • Simultane uitdoving
        • De patiënt gaat zich richten op de genegeerde kant, behalve wanneer stimuli gelijktijdig aan beide zijden gepresenteerd worden, dan reageert de patiënt op de stimuli aan de andere zijde dan de beschadigde zijde.
    • Er zijn twee oorzaken van neglect:
      • Verstoorde waarneming
        • Dit komt doordat de pariëtaalkwab stimuli van de visuele gebieden verwerken tot waarnemingen (morfosynthese) en bij letsel gaat dit niet meer (amorfosynthese)
      • Verstoord aandacht- of oriëntatievermogen
        • Patiënten negeren stimuli omdat het systeem wat normaal ervoor zorgt dat mensen geattendeerd worden op stimuli niet meer werkt

Hoe functioneren temporaalkwabben? - BulletPoints 15

• De temporale kwabben bevatten veel interne connecties. Ze ontvangen informatie van de sensorische systemen en zenden informatie naar de pariëtale en frontale gebieden, het limbisch systeem en de basale ganglia. De neocortex van de temporaalkwabben is door middel van het corpus callosum verbonden en de mediale temporale cortex en amygdale zijn middels de anterieure commissuur verbonden.
  • Er zijn vijf verbindingen van cortex naar cortex:
    • Het hiërarchisch-sensorische pad
      1. Dit zorgt voor herkenning van stimuli
         1. Deze ontstaat in de primaire en secundaire auditore en visuele gebieden en eindigen in de temporale temporale ‘paal’
    • Het dorsale auditore pad
      1. Zorgt voor het sturen van bewegingen naar aanleiding van auditore stimuli
         1. Loopt vanaf de auditieve gebieden naar de posterior pariëtaalkwab
    • Polymodale pad
      1. Dit zorgt voor de categorisatie van stimuli
         1. Loopt van de visuele en auditieve gebieden naar de regionen van de superieure temporale sulci
    • Een mediale temporale projectie
      1. Dit is van belang bij het langetermijngeheugen
      2. Loopt vanuit de auditieve en visuele gebieden naar de limbische gebieden
         1. Eindigen in het hippocampusgebied en/of de amygdala
    • Een frontaalkwabprojectie
      1. Deze is noodzakelijk voor onderdelen van de besturing van bewegingen, kortetermijngeheugen en affect
         1. Loopt vanuit de associatiegebieden naar de frontaalkwab
• Objectherkenning loopt via het ventraal visuele pad in de temporaalkwab, wat men ook wel het ‘wat’-pad noemt. Een belangrijk onderdeel van objectherkenning is het indelen van objecten in categorieën, wat in de superieure temporale sulcus gebeurt. Bij het categoriseren gebruikt men perceptie en geheugen. Men moet de aandacht kunnen vestigen op een selectie van de eigenschappen van een object. Dus bij twee gele vogels moet men de aandacht kunnen afnemen van kleur en focussen op grootte, vormen etc. Bij schade aan de temporale cortex wordt categorisatie van stimuli lastiger. Soms is het noodzakelijk om informatie van auditore systemen en visuele systemen aan elkaar te koppelen om een stimuli te herkennen, wat men cross-modal koppelen noemt. Als laatste moet men het geheugen betrekken om herkenning van stimuli en objecten te kunnen laten plaatsvinden. Deze geheugenprocessen lopen via de ventrale visuele stroom en de paralimbische cortex van het mediale temporale gebied.
• Het herkennen van gezichten is een complex proces en we kunnen gezichten herkennen ondanks alle gezichtsuitdrukkingen, accessoires en gezichtsbeharing. Het belang van gezichtsherkenning loopt mogelijk zelfs via een speciaal pad. Er zijn meerdere redenen waarom dit gedacht wordt:
  • Er blijken cellen te zijn die vuren bij verschillende gezichten
    • Sommige van deze cellen zijn gespecialiseerd in identiteit van het gezicht en andere voor uitdrukking
  • Het omdraaien van een foto maak het lastiger om te herkennen wat erop staat, maar dit is bij herkenning van gezichten buiten proportioneel
• Er zijn verschillende stoornissen van de temporaalkwab:
  • Stoornissen van de auditore- en spraakwaarneming
    • Bij schade aan de primaire visuele of somatische cortex ontstaat er moeite met het bewust waarnemen van stimuli
      • Wanneer de schade bilateraal is, is er sprake van corticale doofheid
        • Er kunnen echter ook auditore hallucinaties optreden bij schade, welke ontstaan door spontane activiteit in de auditore gebieden
          • Auditore hallucinaties houden in dat je geluiden hoort die niet bestaan
  • Stoornissen in de waarneming van muziek
    • Wanneer de primaire auditieve cortex beschadigd is bij laesies aan de rechter temporaalkwab, kan men geen verschillende tonen meer waarnemen
    • Het onderscheiden van ritme is het meest aangedaan bij laesies van de rechter posterieure temporale gyrus en het onderscheiden van muziekstijlen is het meest aangedaan bij laesies van de anterieure zijde van een van beide temporaalkwabben
    • Ongeveer 4% van de bevolking is congenitaal amuzikaal, wat inhoudt dat ze toondoof zijn
  • Stoornissen in de visuele waarneming
    • Laesies in de rechter temporaalkwab kunnen leiden tot problemen in het interpreteren van vreemde aspecten van tekeningen
      • Daarnaast hebben zij moeite om een tekening exact na te tekenen
      • Ze hebben ook moeite met gezichtsherkenning en geheugen van gezichten
      • Verder hebben ze moeite om subtiele sociale signalen te interpreteren
        • Zoals wanneer iemand een blik werpt op zijn horloge om aan te geven dat hij moet gaan en het gesprek wil beëindigen
  • Stoornissen in de selectie van visuele en auditore output
    • Door het grote aanbod van stimuli zijn we in staat om onbewust een selectie te maken van wat belangrijk is
      • Voor auditore input kan dit het best begrepen worden via het luisteren naar twee gesprekken waarin het auditore systeem twee opties gebruikt:
        • Eén gesprek wordt genegeerd en naar het andere geluisterd
        • Het systeem verplaatst de aandacht continue van het ene naar het andere gesprek
      • Het bovenstaande gebeurt ook in het visuele systeem
    • Na temporale schade ontstaan er problemen in de selectieve aandacht
      • Dit kan men testen middels het dichotoom presenteren van geluiden (zie voorgaande hoofdstukken)
    • De rechtertemporaalkwab is verder meer betrokken dan de linkertemporaalkwab bij het selecteren van visuele informatie
  • Problematiek bij het categoriseren van sensorische input
    • Patiënten met schade aan de temporaalkwab hebben moeite met het categoriseren
      • Dit zorgt voor grote moeite bij het kunnen onthouden van woorden omdat men deze niet meer kunnen onthouden in categorieën, maar alles als losse begrippen moeten onthouden
        • Dit komt voornamelijk voor bij laesies aan de linkertemporaalkwab
  • Problematiek bij het gebruiken van contextuele informatie
    • Men kan hier woorden niet meer in een bepaalde context plaatsen
  • Geheugenproblematiek
    • Bij bilaterale verwijdering van de mediale temporaalkwabben, hippocampus en amygdala, ontstaat anterograde amnesie
      • Dit is het verlies van geheugen van alle gebeurtenissen voor de verwijdering
    • Laesies van de inferieure temporale cortex leidt tot de onmogelijkheid van het bewust ophalen informatie die onthouden is
      • Laesies van de linker temporaalkwab leidt tot problemen in het ophalen van verbaal materiaal zoals korte verhalen en woordlijsten, ongeacht of ze visueel of auditief gepresenteerd worden
      • Laesies aan de rechter temporaalkwab leiden tot moeite met het ophalen van nonverbaal materiaal als geometrische tekeningen en gezichten
  • Veranderingen in affect en persoonlijkheid
    • Schade aan de temporaalkwab kan leiden tot problematiek in emotieregulatie en veranderingen in persoonlijkheid
    • De anterieure en mediaal temporale cortex spelen een rol in angst
    • Men ziet ook wel een ‘temporaalkwabpersoonlijkheid’
      • Hierbij zijn er de volgende symptomen
        • Egoïstische gedrag
        • Voortdurend praten over persoonlijke problemen (‘plakkerig’ gedrag)
        • Paranoia
        • Op een overdreven manier bezig zijn met religie
        • Gevoeligheid voor agressieve uitbarstingen
      • Meestal zijn niet al deze symptomen bij iemand aanwezig
  • Veranderingen in seksueel gedrag
    • Komen voor bij bilaterale temporale schade met laesies aan de amygdala
      • Leidt tot excessief seksueel gedrag

Hoe functioneren de frontaalkwabben? - BulletPoints 16

• De frontaalkwabben beslaan 35% procent van de neocortex en bestaat uit vier verschillende categorieën:
  • Het motorische gebied (M1)
    • Ook wel gebied 4 in het menselijk brein
    • Verantwoordelijk voor de meest basale bewegingen zoals die van de mond en extremiteiten
    • Heeft verbindingen met subcorticale motorische structuren als de basale ganglia, de rode nucleus en het ruggenmerg
  • Het premotorische gebied (PM)
    • Ook wel gebieden 6, 8 en 44 in het menselijk brein en is direct voor M1 gelegen
    • Gebied 6 van PM bestaat uit:
      • Premotorische cortex
      • Supplementaire motorische cortex
    • Gebied 8 van PM bestaat uit:
      • Frontale oogveld
      • Supplementaire oogveld
    • Gebied 44 is het gebied van Broca
    • PM kan op twee manieren bewegingen beïnvloeden:
      • Direct
        • Via de corticospinale verbindingen
      • Indirect
        • Via de verbinding met M1
    • Daarnaast zijn er verbindingen met posterieure pariëtale gebieden
      • Zorgen voor het uitvoeren van bewegingen van de ledematen
  • Het prefrontale gebied (PFC)
    • Deze bestaat uit drie gebieden, namelijk:
      • Dorsolaterale prefrontale cortex
        • Gebieden 9 en 46
        • Heeft sterke relaties met de posterieure pariëtale cortex
        • Verder zijn er verbindingen met de superieure temporale sulcus, cingulate cortex, basale ganglia en superieure colliculus
      • Orbitofrontale cortex
        • Gebied 47 en delen van de gebieden 11, 12 en 13
        • Ontvangt voornamelijk input van de temporaalkwabben
          • Maar ook van de auditieve en visuele gebieden, superieure temporale sulcus, amygdala en hypothalamus
          • Heeft een belangrijke rol in het reguleren van het autonome systeem
            • Controleert bijvoorbeeld veranderingen in bloeddruk en transpiratie
      • Ventromediale prefrontale cortex
        • Gebieden 10, 14 en 25 en delen van de gebieden 11, 12, 13 en 32
        • Ontvangt informatie van de dorsolaterale prefrontale cortex, posterieure cingulate cortex en mediale temporale cortex
        • Speelt een rol bij het reguleren van emotioneel gedrag
  • De anterieure cingulate cortex
    • Is een gespecialiseerd deel van de cortex
    • Bestaat uit gebied 24 en een deel van gebied 32
    • Het heeft uitgebreide bilaterale verbindingen naar M1, PM en PFC
• Er zit verschil in de asymmetrie tussen de frontaalkwabben:
  • Linkerfrontaalkwab
    • Voornamelijk betrokken bij taalgerelateerde bewegingen zoals spraak
    • Heeft een grotere rol in het inprenten van informatie in het geheugen
  • Rechterfrontaalkwab
    • Heeft een grotere rol bij de nonverbale bewegingen als gezichtsuitdrukkingen
    • Heeft een grotere rol in het bij het opdiepen van informatie
• De motorische problemen na frontaalkwabletsel zijn in te delen in verschillende vormen:
  • Verlies van fijne motoriek, snelheid en kracht
    • Komt voor bij schade aan M1
      • Leidt tot verlies van de vaardigheid tot het uitvoeren van fijne motorische handelingen en individuele vingerbewegingen
      • Leidt verder tot verlies van snelheid en kracht in beide handen en ledematen aan de contralaterale zijde
  • Programmering van beweging
    • De beide premotorische cortexen zijn beiden van invloed op de programmering van bewegingen
      • Hierdoor is het mogelijk dat laesies aan de supplementaire motorische gebieden leiden tot zeer snel herstel wat betreft programmering van bewegingen
    • De enige permanente belemmeringen die men dan nog heeft zijn zeer snel veranderende bewegingen van de handen of vingers en er is nog moeite met herinneringen en het nadoen van bewegingen van het gezicht, zoals gezichtsuitdrukkingen
  • Het vrijwillig kunnen staren
    • Laesies aan de frontaalkwab kunnen leiden tot problemen met het richten van de blik
      • Er is dan moeite met het richten van de blik op relevante stimuli en vinden het lastig irrelevante stimuli te negeren
  • Problemen in corollary discharge
    • De wereld blijft stilstaan op het moment dat je je ogen beweegt, maar als je tegen je oogbol drukt lijkt het alsof de wereld beweegt
      • Dit komt doordat er bij oogbewegingen een neuraal signaal verstuurd wordt wat aangeeft dat de beweging van de ogen gaat gebeuren, wat men corollary discharge noemt
    • Teuber gaf aan dat een commando vanuit de hersenen om te gaan bewegen en corollary discharge samen zorgen voor het stil blijven staan van de wereld om ons heen wanneer we zelf bewegen
    • Laesies van de frontaalkwab kunnen leiden tot problemen in het corollary discharge-signaal waardoor bewegingsproblemen ontstaan
  • Problemen in spraak
    • De frontaalkwab bevat twee spraakgebieden:
      • Broca’s gebied
        • Beschadigingen hier leidt tot een onvermogen tot het vervoegen van werkwoorden en het gebruiken van grammatica
      • Het supplementaire spraakgebied
        • Laesies hier in combinatie met Broca’s gebied leidt tot een volledig verlies van spraak
          • Na een unilaterale beschadiging keert het spraakvermogen meestal na een aantal weken weer terug, maar bij bilaterale beschadigingen niet​​​​​​
• Patiënten met laesies van de frontaalkwabben behouden min of meer het IQ dat ze voor het letsel hadden, maar toch blijken ze ‘domme’ dingen te doen. Dit heeft ermee te maken dat IQ-tests convergent denken meten waarbij er maar één correct antwoord per vraag is. Divergent denken is anders aangezien hier meerdere antwoorden mogelijk zijn op een vraag. Een voorbeeld hiervan is het maken van een lijst met toepassingen van een kleerhanger. Frontaalkwablaesies leiden waarschijnlijk tot moeilijkheden in divergent- en niet in convergent denken.
• Voorheen werd aangenomen dat de intelligentie vast zat aan de fontaalkwabben, maar dit blijkt niet zo te zijn. Beschadigingen aan de frontaalkwabben waarbij de intelligentie niet aangedaan leek te zijn is de aanleiding voor deze theorie. Spearman (1927) dacht dat intelligentie samenhing met een algemene factor (g) welke alle cognitieve activiteit omvatte. Schade aan de frontale of pariëtale kwabben hangt samen met een verlies aan fluïde intelligentie. Hij dacht dat er twee soorten intelligentie bestonden:
  • Fluïde intelligentie
    • De vaardigheid om abstracte relaties te zien en logische conclusies te trekken
  • Gekristalliseerde intelligentie
    • De vaardigheid om kennis te onthouden en te gebruiken die men eerder door lering en ervaring heeft opgedaan
      • Dit lijkt op de Wechsler IQ-score

Hoe functioneren corticale netwerken en wat zijn disconnectie syndromen? - BulletPoints 17

• Er zijn drie soorten grote verbindingen tussen de onderdelen van de neocortex:
  • Associatiepaden
    1. Deze zijn te onderscheiden in twee vormen:
       1. Lange vezelbanen die ver van elkaar gelegen neocorticale gebieden verbinden
       2. Korte, subcorticale U-verbindingen die dichtbijgelegen gebieden verbinden
  • Projectiepaden
    1. Dit zijn opstijgende zenuwvezels vanuit lagere breincentra naar de neocortex
       1. Denk hierbij aan projecties vanuit de thalamus
    2. Het kunnen ook afdalende vezels zijn vanuit de neocortex naar de hersenstam of het ruggenmerg
  • Commisurale paden
    1. Dit zijn de paden die de twee hemisferen verbinden
       1. Hieronder vallen:
          1. Het corpus callosum
          2. De anterieure commisuur
          3. De hippocampale commisuren
• Het anterieure gedeelte van het corpus callosum (genaamd genu) bevat vezels afkomend van de prefrontale cortex. Door het corpus callosum lopen projecterende vezels van de de premotorische-, motorische-, somatosensorische- en posterieure pariëtale cortexen. Vezels van het posterieure gedeelte van het corpus callosum (genaamd splenium) projecteren vanuit de superieure temporale-, inferieure temporale- en visuele cortexen. De anterieure commisuur is veel kleiner dan het corpus callosum en zorgt voor de verbindingen tussen de anterieure temporaalkwab, de amygdala en de paralymbische cortex. Bij mensen die geboren worden zonder corpus callosum is de anterieure commisuur veel groter om een groter gebied van de neocortex te kunnen verbinden.
• Er zijn drie redenen waarom de hemisferen gescheiden kunnen worden:
  • Commisurotomie
    • Epilepsie start vaak in een beperkt gebied in één hemisfeer en verspreidt via het corpus callosum of de anterieure commisuur naar de andere hemisfeer
    • Bij een commisurotomie worden de hemisferen gescheiden als behandeling van epilepsie
      • Wanneer medicatie niet functioneert worden zowel het corpus callosum als anterieure commisuur doorgesneden om verspreiding van elektrische activiteit tegen te gaan
    • Na deze ingreep veranderen de volgende zaken:
      • Hemisferen kunnen enkel informatie ontvangen en bewegingen aansturen van één lichaamszijde
      • Spraakgebieden worden geïsoleerd
      • Hemisferen hebben hun eigen sensaties, waarnemingen, gedachten en herinneringen welke niet toegankelijk zijn door de andere hemisfeer
      • De prestaties van de hemisferen blijven van hoog niveau
  • Callosale agenese en vroegtijdige resecties
    • Callosale agenese is het aangeboren afwezig zijn van het corpus callosum
    • De andere commisuren zijn wel aanwezig en vergroot waardoor er nog wel interhemisferische verbindingen zijn
      • Transport van complexe informatie gaat wel moeizamer zoals informatieverwerking en motorische vaardigheden
    • Wanneer doorsnijding van het corpus callosum op jonge leeftijd gedaan wordt heeft dit minder gevolgen omdat er nieuwe verbindingen gevormd kunnen worden of de bestaande verbindingen gevoeliger worden
    • Lateralisatie komt ook voor, zelfs als de ene hemisfeer de andere niet meer kan onderdrukken
  • Bij dieren wordt het gedaan om onderzoek te doen naar de afwezigheid van een hemisferische verbinding
• Er zijn een aantal zaken die gebeuren wanneer disconnectie van de sensomotorische systemen optreedt:
  • Het reuksysteem
    • Dit systeem is het enige sensorische systeem wat niet gekruist is
      • Input van het linkerneusgat gaat naar de linkerhemisfeer en die van het rechterneusgat naar de rechterhemisfeer
    • Bij disconnectie van de anterieure commisuur kan men de geuren die het rechterneusgat ingaan niet meer bij naam noemen omdat de informatie niet meer naar de rechterhemisfeer kan komen
      • Men kan nog wel het object oppakken met de linkerhand wat men met het rechterneusgat ruikt
        • In deze situatie kan men dit niet met de rechterhand, welke dan dus anosmisch (gebrek aan gevoel voor geur) voor geuren die in het rechterneusgat binnenkomen
  • Het visuele systeem
    • Dit systeem is volledig gekruist
    • Bij disconnectie van het corpus callosum ontstaan de volgende problemen:
      • De visuele informatie van het linkergezichtsveld (welke binnenkomt in de rechterhemisfeer) kan niet meer in contact gebracht worden met de verbale associaties
        • Verbaal materiaal in het linkergezichtsveld kan niet meer gelezen worden
        • Objecten in het linkergezichtsveld kan men niet meer benoemen
      • Complex visueel materiaal in het rechtergezichtsveld wordt niet goed meer verwerkt omdat de linkerhemisfeer geen visueel-ruimtelijke vermogens bevat
        • Alleen de linkerhand kan nog een complexe figuur natekenen
    • Een scheiding van de hemisferen leidt dus tot afasie, alexie en agnosie wanneer informatie in het gezichtsveld valt van de hemisfeer die dit materiaal niet kan verwerken
  • Somatosensorische systeem
    • Dit systeem is volledig gekruist
    • Disconnectie van de hemisferen leidt tot:
      • Linker- en rechter somatosensorische functies worden onafhankelijk van elkaar
      • Een geblinddoekt persoon kan:
        • Een object gevoeld met de linkerhand later herkennen door het in de linkerhand vast te pakken, maar niet met de rechterhand
        • De naam van een object benoemen wanneer het zich in de rechterhand bevindt, maar niet wanneer het zich in de linkerhand bevindt
        • Wanneer de ene hand in een bepaalde positie gezet wordt deze positie niet met de andere hand nadoen
  • Het auditieve systeem
    • Is gedeeltelijk gekruist en gedeeltelijk niet gekruist
    • De linkerhemisfeer ontvangt de meeste input van het rechteroor, maar ook een deel van het linkeroor
      • Dichotone luistertaken laten zien dat bij disconnectie alle input aan het linkeroor onderdrukt wordt, wat vreemd is gezien de bilaterale verwerking van geluid
  • Het motorische systeem
    • Dit systeem is voor het grootste gedeelte gekruist
    • Na disconnectie ontstaan er de volgende problemen:
      • De linkerhand kan niet meer reageren op verbaal materiaal en de rechterhand kan geen geometrische vormen namaken
        • Deze gebreken nemen in ernst af met de tijd, waarschijnlijk omdat de linkerhemisfeer gebruik gaat maken van ipsilaterale aansturing
      • Bewegingen waarbij beide armen noodzakelijk zijn, zijn lastiger
        • De mate van moeite is hier afhankelijk van:
          • Leeftijd
          • De hoeveelheid extracallosale schade
          • Tijd verstreken sinds de scheiding

Hoe leert men en hoe zit het geheugen in elkaar? - BulletPoints 18

• Er zijn meerdere vormen van amnesie:
  • Kinderamnesie ofwel infantiele amnesie
    • Dit is de onmogelijkheid van mensen om zich zaken te herinneren van hun baby-/kindertijd
    • Dit komt waarschijnlijk doordat de geheugensystemen zich op verschillende momenten en snelheden ontwikkelen
      • Het geheugensysteem voor episodisch geheugen is dus mogelijk nog niet ver genoeg ontwikkeld in de kindertijd
    • Een andere reden kan zijn dat de hersenen actief deze herinneringen verwijdert om ruimte te maken voor nieuwe herinneringen
  • Fugue state (dissociatieve fuge)
    • Fugue state kan men vertalen als vlucht
    • Mensen worden dan ver van huis gevonden met geen herinneringen aan hun huidige leven
      • De vaardigheden en taalkennis is nog wel intact
    • Ze zijn als het ware ‘gevlucht’ van hun huidige leven om een nieuw leven op te bouwen
    • Dit kan ontstaan doordat geheugensystemen van de mediale temporaalkwab tijdelijk worden onderdrukt
      • Het is van voorbijgaande aard en dus reversibel
  • Anterograde amnesie
    • Hierbij is men niet meer in staat om nieuwe herinneringen te vormen
    • Een vorm is globale anterograde amnesie
      • Wanneer de geheugenproblematiek en anterograde amnesie zeer ernstig is
      • Men kan geen nieuwe woorden meer onthouden
      • Ruimtelijk leren is beperkt
  • Retrograde amnesie
    • Hierbij is men niet meer in staat herinneringen op te halen
      • Herinneringen ver voor het trauma zijn vaak beter te onthouden dan herinneringen die recenter zijn
    • Een vorm hiervan is tijdsafhankelijke retrograde amnesie
      • Komt vaak voor bij traumatisch hersenletsel
      • Het is afhankelijk van hoe lang men buiten bewustzijn is geweest en de ernst van het letsel
      • Wordt meestal minder naarmate er meer tijd verstreken is na het trauma
  • Old timers disease
    • Dit is een vorm van amnesie bij ouderen waarbij men vaker niet op bepaalde namen kan komen of niet meer weten waar ze iets gelaten hebben
      • Begint vaak met het vergeten van namen van mensen die men goed kent
• Er zijn drie theorieën omtrent het onafhankelijk van elkaar zijn van anterograde- en retrograde amnesie:
  • Systeemconsolidatietheorie
    • Deze theorie geeft aan dat de hippocampus nieuwe herinneringen consolideert (verstevigd), wat ze permanent maakt
    • Na dit proces worden ze ergens anders in de hersenen opgeslagen
      • Ze worden ergens in de neocortex geconsolideerd
  • Multipele spoortheorie
    • Deze theorie geeft drie redenen voor verschillen in amnesie:
      • Wanneer men leert worden op verschillende locaties in de hersenen parallel aan elkaar herinneringen gevormd
        • Zo hangt autobiografisch geheugen af van de hippocampus en frontaalkwabben
        • Feitelijk semantisch geheugen hangt af van de temporaalkwabstructuren
        • Algemeen semantisch geheugen hangt af van de overige corticale gebieden
      • Herinneringen veranderen in iemand zijn leven wanneer ze opgehaald, opnieuw geëvalueerd en weer opgeslagen worden
        • Zelfs de processen van opslag veranderen: zo kan autobiografisch geheugen opgeslagen worden als feitelijk semantisch geheugen
        • Zo worden herinneringen als het ware getransformeerd
      • Verschillende vormen van geheugen worden op verschillende locaties opgeslagen en zijn op verschillende manieren vatbaar voor hersenschade
  • Reconsilidatietheorie
    • Deze stelt dat herinneringen vrijwel nooit op één spoor zitten
      • Elke keer dat we een herinnering gebruiken wordt deze geconsolideerd
        • Dit houdt in dat de herinnering een soort labiele fase ingaat en daarna weer wordt opgeslagen als een nieuwe herinnering
        • Dit leidt ertoe dat er steeds verschillende sporen ontstaan voor een gebeurtenis
          • Hierdoor kan een herinnering veranderingen doormaken bij iedere keer dat hij opgehaald wordt
• Het langetermijngeheugen bestaat uit drie typen:
  • Het impliciete geheugen
    • Houdt verband met automatisch, onbewust gedrag
      • Zoals bijvoorbeeld fietsen en praten
    • Wordt data-gedreven verwerkt wat men ook wel bottom-up noemt
      • Dit betekent dat het alleen afhankelijk is van sensorische of motorische informatie en niet afhankelijk is van manipulatie van de hogere-orde corticale systemen
  • Het expliciete geheugen
    • Dit geheugen bevat bewuste, spontane herinneringen
    • Het wordt top-down verwerkt
      • Dit houdt in dat iemand de data reorganiseert en het daarna opslaat
        • Het ophalen van informatie hangt bij dit soort informatie sterk af van de manier waarop het in eerste instantie is verwerkt
    • Kan men weer onderverdelen in:
      • Semantisch geheugen
        • Bevat alle kennis over de wereld en feiten
          • Denk hierbij aan het herkennen van mensen, alle informatie die men geleerd heeft op school, kennis over historische feiten etc.
      • Episodisch (autobiografisch) geheugen
        • Dit deel van het geheugen bevat alle herinneringen die men heeft aan enkelvoudige gebeurtenissen
  • Emotioneel geheugen
    • Dit deel van het geheugen bevat de affectieve kenmerken van stimuli of gebeurtenissen
    • Het wordt voornamelijk bottom-up, maar ook top-down verwerkt
    • Emotionele herinneringen kunnen zowel bewust als onbewust worden opgeslagen

Hoe zit taal in elkaar? - BulletPoints 19

• Men moet vier vaardigheden bezitten om taal te kunnen produceren:
  • Categorisatie
    • Het brein moet de inkomende sensorische input koppelen aan externe objecten
    • Men moet informatie over de kenmerken van bijvoorbeeld een dier of een plant verbinden aan de juiste categorie waaronder deze objecten vallen
    • Dit categoriseren is ook belangrijk bij het goed kunnen onthouden en herinneren van input
  • Labelen van de categorieën
    • Door middel van het labelen van categorieën zijn we in staat concepten of woorden in hokjes te plaatsen wat het gemakkelijker maakt het overzicht te bewaren
  • Uitvoeren van sequentieel gedrag
    • Om überhaupt lettergrepen uit te kunnen spreken is het van belang dat bepaalde lip- en mondbewegingen achtereenvolgens gemaakt kunnen worden
  • Imitatie
    • Het nadoen van spraak van anderen is van belang in het leren van taal
    • Dit ziet men in kinderen die andere mensen proberen na te praten
• Er is ook een neurologisch model wat volledig gebaseerd is op de lokalisering van laesies. Dit model noemt men het Wernick-Geschwind model, ontwikkeld door Geschwind (1960) en bevat drie onderdelen:
  • Gebied van Wernicke
    1. Dit gebied is verantwoordelijk voor het begrip van woorden en zinnen
    2. Geluid van woorden gaat via auditore paden naar de primaire auditieve cortex
       1. Hierna gaat het naar de gyrus van Heschl en komt uiteindelijk in het gebied van Wernicke terecht
  • Vanuit hier wordt het via het arcuate fasciculus pad getransporteerd naar het gebied van Broca
  • Gebied van Broca
    1. Dit gebied is verantwoordelijk voor het articuleren van woorden
       1. Vanuit hier worden instructies naar de motorische cortex gestuurde
          1. Deze zet de motorische neuronen van de hersenstam aan het werk en uiteindelijk worden de gezichtsspieren in beweging gebracht om woorden te vormen
• Taal is een zeer complex proces waarin sensorische integratie, symbolische associatie, motorische vaardigheden, patronen van zinnen en een verbaal geheugen samen dienen te werken. Wanneer er ergens in het hele taalproces voorkomt noemt men dit afasie. Afasie kan voorkomen in de spraak, in het schrijven (agrafie) of in het lezen (alexie). Alle andere stoornissen die vaker gepaard gaan met afasie, zoals verlies van visus of gehoor, paralyse van de gezichtsspieren of paralyse van de hand zijn geen vormen van afasie. Men kan afasie indelen in drie typen:
  • Vloeiende afasie
    • Er is hierbij vloeiende spraak, maar er zijn problemen in ofwel verbaal begrip ofwel in de herhaling van worden, zinnen of uitdrukkingen uitgesproken door anderen
    • Vormen van vloeiende afasie zijn de volgende:
      • Wernicke’s afasie
        • Hierbij is men niet in staat woorden te begrijpen of geluiden te produceren die samenhangend iets betekenen
          • Woordproductie is echter nog wel gewoon intact
        • Luria (1977) gaf aan dat er drie kernmerken zijn bij Wernicke’s afasie:
          • Men moet fonemen kunnen herkennen om verschillende geluiden in taal te onderscheiden. Dit kan men niet meer bij Wernicke’s afasie
          • Men kan wel praten, maar maakt fouten in de fonetische kenmerken en haalt deze door elkaar waardoor er een woordsalade ontstaat
            • Men gaat allerlei woorden zeggen die niet bij elkaar passen waardoor er een onsamenhangend geheel wordt gevormd
          • Men heeft schrijfproblemen doordat men de grafemen niet kan combineren tot woorden
            • Dit komt doordat grafemen een geschreven representatie is van een foneem en men de kenmerken van fonemen door elkaar haalt en hier fouten in maakt
      • Transcorticale afasie (isolatiesyndroom)
        • Hierbij kan men wel woorden herhalen en begrijpen, maar men kan niet spontaan praten en ook geen woorden begrijpen. Of ze kunnen niet woorden begrijpen, maar ze wel herhalen
        • Begrip is slecht omdat woorden geen associaties oproepen
        • Daarnaast is productie van betekenisvolle spraak slecht
          • Dit komt doordat woorden niet geassocieerd worden met andere cognitieve activiteiten in de hersenen
      • Conductieafasie
        • Mensen kunnen goed praten, spraak begrijpen en objecten benoemen, maar ze kunnen niet woorden herhalen
        • De verklaring is waarschijnlijk een losse verbinding tussen het perceptuele woordbeeld en de motorische systemen die de woorden produceert
      • Anomische afasie (amnestische afasie)
        • Mensen kunnen spraak begrijpen, betekenisvolle spraak vormen en spraak herhalen maar hebben moeite met het vinden van namen van objecten
          • Dit niet kunnen vinden van zelfstandige naamwoorden heeft te maken met een beschadiging aan de temporale cortex terwijl problemen in het vinden van werkwoorden te maken heeft met schade aan de linkerfrontaalkwab
  • Niet-vloeiende afasie
    • Deze vorm van afasie noemt men ook wel Broca’s afasie of expressieve afasie
    • Hierbij is er moeite met articulatie en is er relatief goed verbaal begrip
      • Men gebruikt alleen sleutelwoorden die nodig zijn voor communicatie
      • De stoornis komt voort uit het niet kunnen switchen van het ene geluid naar het andere geluid om verschillende woorden te maken
  • Pure afasie
    • Hierbij zijn er selectieve beschadigingen in het lezen, schrijven of herkennen van woorden zonder dat er andere taalstoornissen aanwezig zijn die deze beschadigingen kunnen verklaren
      • Het kan dusdanig selectief zijn dat men bijvoorbeeld alexie heeft, maar niet agrafie

Hoe werken emoties en het sociale brein? - BulletPoints 20

• Het ervaren van emoties heeft vier gedragscomponenten:
  • Psychofysiologisch
    1. Er is activiteit in het centrale en autonome zenuwstelsel
    2. Emoties hebben bijvoorbeeld invloed op:
       1. Hartslag
       2. Zweten
       3. Voedselvertering
    3. Emoties kunnen ook leiden tot het uitscheiden van hormonen
  • Motorisch gedrag
    1. Er zijn veranderingen in motorisch gedrag die optreden bij het ervaren van emoties, zoals:
       1. Gezichtsuitdrukkingen
       2. Stemtoon
       3. Lichaamshouding
  • Zelf gerapporteerde cognities
    1. De gedachten die iemand heeft worden geïnterpreteerd vanuit iemands eigen zelfrapportage
  • Onbewust gedrag
    1. Cognities waar we ons niet bewust van zijn kunnen ons gedrag beïnvloeden
       1. We maken bijvoorbeeld beslissingen op basis van intuïtie
       2. Emoties kunnen ook onbewust voorkomen
• Door middel van experimenten is de waarneming van emoties in kaart gebracht. In een experiment waarbij gezichtsuitdrukkingen gepresenteerd werden aan ofwel alleen het linkergezichtsveld ofwel alleen het rechtergezichtsveld bleek dat uitdrukkingen het beste door middel van het linkergezichtsveld, ofwel door de rechterhemisfeer, geïnterpreteerd worden. Een ander experiment werd uitgevoerd met behulp van contactlenzen die films kunnen aanbieden aan ofwel alleen de linker- ofwel alleen de rechterhemisfeer. Proefpersonen moesten aangeven of een film grappig, plezier, onplezierig of afschuwelijk was. Films die aan de rechterhemisfeer aangeboden werden, werden vaker als onplezierig of afschuwelijk bestempeld. Verder werd het autonome zenuwstelsel actiever wanneer eenzelfde film aan de rechterhemisfeer aangeboden werd. Door deze uitkomst ontstond het idee dat beide hemisferen een verschillend emotioneel beeld hebben van de wereld.
• Stemming wordt door anderen voornamelijk afgeleid vanuit gezichtsuitdrukking, stemhoogte en de frequentie waarin iemand praat. Beschadigingen in de hersenen leiden dan ook vaak tot veranderingen hierin:
  • Afgevlakte stemming
    • Na linkerhemisfeerletsel (voornamelijk links frontaal)
    • Dit kan geïnterpreteerd worden als een depressie
  • Verminderde gezichtsuitdrukkingen
    • Voornamelijk bij anterieure laesies, maar ook bij posterieure
    • Intensiteit en frequentie van gezichtsuitdrukkingen is verminderd
  • Veranderingen in spontane spraak
    • Na zowel links- als rechtsfrontaalhemisfeerletsel
      • Letsel linksfrontaal leidt tot minder spontane spraak
      • Letsel rechtsfrontaal leidt tot meer spontane spraak
  • Veranderingen in gesproken taal
    • Prosodie (ritme, klemtoon en intonatie)
      • Rechterhemisfeerletsel kan leiden tot aprosodie
        • Ze spreken taal zonder emotie of toonhoogte
      • Letsel aan het rechtergebied van Broca leidt tot motorische aprosodie
        • Mensen kunnen dan niet meer de emotionele componenten van taal produceren
      • Letsel aan het rechtergebied van Wernicke leidt tot sensorische aprosodie
        • Mensen kunnen dan niet meer de emotionele componenten van taal interpreteren
    • Inhoud
      • Is voornamelijk een taak van de linkerhemisfeer
  • Interpretatie van gedrag
    • Schade aan de linkerhemisfeer leidt tot moeite met het interpreteren van gedrag in sociale situaties

Wat verstaat men onder en wat houdt ruimtelijk gedrag in? - BulletPoints 21

• Men kent enkele vormen van desoriëntatie, wat stoornissen in ruimtelijk gedrag zijn:
  • Topografische desoriëntatie
    • Hierbij is er een onvermogen in het vinden van de weg, zelfs in bekende omgevingen
    • Er bestaan twee vormen van:
      • Topografische agnosie
        • Het onvermogen om mijlpalen in de ruimte te identificeren
      • Topografische amnesie
        • Het onvermogen om topografische relaties te leggen tussen mijlpalen
          • Denk hierbij aan het niet kunnen inschatten van afstand tussen bepaalde mijlpalen of het niet kunnen uitstippelen van een route op een kaart
    • Het onvermogen om te navigeren kent twee vormen:
      • Retrograde ruimtelijke amnesie
        • Hierbij is men niet in staat te navigeren in bekende omgevingen waar men eerder wel in kon navigeren
      • Anterograde ruimtelijke amnesie
        • Hierbij is men wel in staat te navigeren in bekende omgevingen, maar niet in onbekende omgevingen
  • Egocentrische desoriëntatie
    • Hierbij is er sprake van moeilijkheid in het zien van zichzelf relatief in verhouding tot de locatie van andere objecten
    • Ontstaat door uni- of bilaterale letsel in de posterieure pariëtale cortex
    • Gaat gepaard met enkele symptomen
      • Men kan niet meer accuraat rijken naar objecten in het centrale of perifere gezichtsveld
      • Links en rechts worden verward
      • Men kan niet meer goed de weg vinden in bekende en onbekende omgevingen en kan verdwalen in het eigen huis
  • ‘Heading’ (ergens naar toe gaan) desoriëntatie
    • Men is niet meer in staat een route te plannen en heeft geen richtingsgevoel meer
      • Dit terwijl ze wel in staat zijn mijlpalen te herkennen, hun eigen locatie ten opzichte van mijlpalen te bepalen en kunnen uitleggen waar ze naartoe willen gaan
    • Er is hierbij schade aan de posterieure cingulate cortex
  • Mijlpaalagnosie
    • Het onvermogen om prominente kenmerken van de omgeving te gebruiken om hun routes te bepalen
      • Ze zijn wel in staat om mijlpalen te herkennen maar kunnen deze niet meer gebruiken in het bepalen van hun bewegingen en routes
    • Ontstaat door ofwel bilaterale laesies ofwel laesies aan het rechter mediale deel van de occipitaalkwab
  • Anterograde desoriëntatie
    • Geen problemen met het navigeren in voorheen bekende omgevingen, maar wel problemen in onbekende omgevingen omdat men niet meer in staat is onbekende objecten te onthouden en op te slaan
    • Ontstaat door schade in de parahippocampale gyrus van de inferieure ventrale cortex in de rechterhemisfeer
      • De hippocampus is namelijk van belang bij ruimtelijk leren
        • Mogelijk is de gehele hippocampus nodig bij het complexere ruimtelijke geheugen
        • Verder is de hippocampus ook van belang bij het kunnen terugvinden van de weg in zowel het licht als het donker
  • Spatiële vervorming
    • Hierbij ziet men zichzelf vervormd in verhouding tot de ruimtelijk omgeving
      • Denk hierbij aan zichzelf te groot of te klein zien ten opzichte van objecten
    • Ontstaat bij schade links mediaalpariëtaal en schade aan de cingulate cortex
• Er zijn verschillende typen cellen van belang bij ruimtelijk gedrag welke actief zijn bij bijvoorbeeld locaties en kijkrichting. Interacties tussen deze typen cellen leiden tot ruimtelijk gedrag:
  • Plaatscellen
    • Dit zijn cellen die vuren wanneer een dier op een specifieke locatie in zijn omgeving komt
      • Het maakt hierbij niet uit of een dier er zelf naar toe gelopen is of naar toe gedragen, de cellen vuren ongeacht
    • Ze zijn nodig om tijdens het navigeren relaties tussen omgevingssignalen te bepalen en hiermee dus allocentrisch ruimtelijk gedrag mogelijk te maken
    • Ze bevinden zich in de entorhinale cortex, het subiculum en de hippocampus
    • De cellen houden zich aan enkele zaken:
      • Deze cellen geven niet alleen de locatie aan, maar ook de richting en snelheid van de beweging van het dier
      • Wanneer er grote veranderingen plaatsvinden in een oude omgeving en deze dus als het ware een nieuwe omgeving is geworden, dan vuren de cellen weer opnieuw
      • Deze cellen worden voornamelijk door visuele stimuli geactiveerd   
        • Maar ze kunnen ook geactiveerd worden door stimuli van de andere zintuigen
      • Plaatscellen zijn alleen actief wanneer het dier de mogelijkheid heeft om te bewegen
  • Hoofdrichtingscellen
    • Deze cellen vuren een potentiaal af wanneer het hoofd van een dier in een bepaalde richting wijst
      • Verschillende cellen vuren bij verschillende richtingen en heeft een eigen voorkeursrichting
    • Ze zijn nodig om tijdens het navigeren de eigen ruimtelijke positie in te te schatten ten opzichte van de omgeving en maken dus egocentrisch ruimtelijk gedrag mogelijk
    • Ze bevinden zich in de laterale mammillaire nuclei, anterieure thalamus, cingulate cortex en postsubiculaire regio’s van de hippocampus
    • De cellen houden zich aan enkele zaken:
      • Het vuren is niet afhankelijk van de positie van de romp en of de rat beweegt of niet is ook niet van invloed
        • Verder zijn ze ook niet afhankelijk van het verstrijken van de tijd
          • Zolang het hoofd in een bepaalde richting wijst, vuren de cellen die verantwoordelijk zijn voor de respectievelijke richting
        • Daarnaast reageren ze niet op objecten of locaties
      • Ze reageren echter wel op bepaalde omgevingssignalen
        • Als een dier in een nieuwe omgeving komt bepalen de hoofdrichtingcellen welke oriëntatie van het hoofd de voorkeur geniet in die omgeving
  • Rastercellen (roostercellen)
    • Deze delen de omgeving op in een soort rooster of raster
    • Ze zorgen ervoor dat een dier in staat is de grootte van een omgeving in te schatten en de locatie van zichzelf in de ruimte te bepalen
    • Deze bevinden zich in de mediale entorhinale cortex
    • De cellen houden zich aan enkele zaken:
      • Ze vuren op regelmatige intervallen een potentiaal af
        • Op deze manier vormen ze een raster van de omgeving waarin het dier zich bevindt en deelt het de omgeving hierop in
          • Het maakt dus als het ware een soort kaart van de omgeving
      • Ze zijn niet afhankelijk van veranderingen in richting waarop het dier zich beweegt, beweging of snelheid
        • Maar ze zijn wel afhankelijk van omgevingssignalen en de richting waarnaar een dier kijkt

Hoe werkt aandacht en het bewustzijn? - BulletPoints 22

• Wij mensen zijn maar in staat om een beperkte hoeveelheid informatie tegelijkertijd te verwerken. Voor routinetaken, zoals het rijden op een rustige weg, is er weinig aandacht nodig voor de taak en kan men tegelijkertijd telefoneren. Wanneer het dan opeens een stuk drukker wordt op de weg moet het telefoneren af en toe onderbroken worden om meer aandacht aan het rijden te geven. Wanneer er verdeelde aandacht is, aandacht voor verschillende taken tegelijk, zullen de prestaties op de uitgevoerde taken achteruitgaan.
• Verlies of gebrek aan aandacht kan leiden tot grote problemen zoals ongelukken. Soms is het duidelijk waardoor men de aandacht er niet bij had, zoals iemand die met zijn smartphone speelt tijdens het rijden, maar soms is er geen duidelijke oorzaak. Er zijn enkele voorbeelden:
  • Afwezigheid van visuele aandacht
    • Het executieve aandachtssysteem activeert selectief gebieden in de ventrale stroom
      • Dit leidt ertoe dat een deel van de informatie vast blijft zitten in ons onderbewustzijn wat kan leiden tot enkele problemen
    • Inattentional blindness (onoplettende blindheid)
      • Hierbij ziet een persoon een gebeurtenis niet op het moment dat hij een andere taak uit aan het voeren is
        • Als proefpersonen vooraf gewaarschuwd zijn dat er ongebruikelijke gebeurtenissen kunnen plaatsvinden, dan ziet men de gebeurtenissen wel
    • Veranderingsblindheid
      • Hierbij ziet iemand geen veranderingen in aanwezigheid, identiteit of locaties van objecten in een ruimte
        • Denk hierbij bijvoorbeeld aan een experiment waarbij een proefpersoon met iemand praat die na een korte obstructie (bijvoorbeeld iemand loopt met een deur door het gesprek heen) omgewisseld wordt met een ander persoon
          • Ongeveer 50% van de proefpersonen in een onderzoek hadden niet in de gaten dat hun gesprekspartner verandert was
    • Attentional blink (aandachtknippering)
      • Dit is het niet kunnen detecteren van een tweede visuele stimuli op het moment dat het binnen 500ms van een eerdere stimuli gepresenteerd wordt
        • Dit gebeurt niet wanneer men gevraagd wordt de eerste stimuli te negeren
  • Sensorische neglect
    • Hierbij reageert iemand niet op sensorisch stimulatie
      • Een laesie aan de pariëtaaltemporale cortex zorgen bijvoorbeeld voor neglect van het linkerdeel van de omgeving
    • Zoals eerder beschreven is er bij schade aan de rechterpariëtaalkwab geen backupsysteem voor de linkerkant van de omgeving, waardoor neglect ontstaat
    • Men kan deze neglect opheffen door prisma’s te plaatsen op de ogen van mensen en dieren
      • Wanneer men deze gebruikt is de sensorische neglect voor een groot deel verdwenen
    • De frontaalkwab is van invloed op de aandacht, maar heeft ook invloed op de aansturing van bewegingen
      • Schade aan de frontaalkwabben leidde tot verwaarlozing van de peripersoonlijke ruimte
• Bewustzijn is misschien wel een van onze meest vertrouwde mentale processen, maar het hoe en waarom het werkt blijft nog mysterieus. Iedereen heeft wel een vaag idee bij wat bewustzijn is, maar bewustzijn laat zich gemakkelijk identificeren dan definiëren. Het boek definieert het als ‘het niveau van responsiviteit van de geest op basis van indrukken die het krijgt van onze zintuigen’. Ons bewustzijn zorgt voor een adaptief voordeel. Hoe wij de sensorische wereld om ons heen ervaren en onze gehele selectie aan gedrag is vergroot en uitgebreid dankzij ons bewustzijn. Maar niet al ons gedrag is bewust. De dorsale stroom is bijvoorbeeld, in tegenstelling tot de ventrale stroom, onbewust. Deze stroom reageert veel sneller en dit zie je terug bij bijvoorbeeld slagmannen in honkbal die een bal die met 160 km/h op zich af zien komen en deze weg moeten slaan. Dit gaat zo snel dat ze dit onbewust moeten doen omdat hun bewustzijn te veel tijd nodig zou hebben. Maar uiteraard zijn er ook gedragingen nodig waar bewustzijn juist een grote rol speelt. Denk hierbij aan het oppakken van een kopje of iets dergelijks.

Hoe ontwikkelt het brein en wat is plasticiteit? - BulletPoints 23

• Vanaf het moment van de bevruchting van het eitje door een spermacel begint de ontwikkeling:
  • Vanaf de bevruchting bestaat het embryo uit één enkele cel
    • Deze cel begint zich te delen
  • Na 14 dagen bestaat het embryo uit enkele lagen cellen
    • Het ontwikkeld hier het primitieve lichaam
  • Na ongeveer 3 weken bevat het embryo het primitieve brein wat eigenlijk een laag cellen is aan een uiteinde van het embryo
    • Dit primitieve brein rolt zich op tot een neurale buis
  • Na 7 weken lijkt het embryo al op een miniatuur van een mens
  • Na 100 dagen lijken de hersenen op die van een mens
  • Vanaf 7 maanden ontwikkelen zich de gyri en sulci in der hersenen
  • Aan het einde van de negende maand zien de hersenen eruit zoals die van een volwassen mens
    • De cellulaire structuur is echter wel nog anders
• Tot ongeveer 4,5^e maand voor de geboorte worden neuroblasten geproduceerd die uiteindelijk de cerebrale cortex gaan vormen. De celmigratie (verplaatsing naar de juist plek) van deze cellen kan zelfs duren tot 8 maanden na de geboorte. Tijdens de laatste 4,5 maand voor de geboorte zijn de hersenen ook extra kwetsbaar voor schade, voornamelijk door asfyxie (zuurstofgebrek). De hersenen zijn schijnbaar dus kwetsbaarder tijdens de migratieperiode dan de tijdens de generatie van de cellen. Een reden hiervoor is dat op het moment dat de neurogenese (celproductie) gestopt is de beschadigde cellen niet meer vervangen kunnen worden. Differentiatie van de cellen begint na de neurogenese. Tijdens deze differentiatie worden neuroblasten gevormd tot specifieke typen neuronen. De differentiatie is compleet net voor de geboorte, maar de verdere rijping van de cellen en de groei van axonen, dendrieten en synapsen gaat na de geboorte nog door.
• Onze cerebrale cortex bevat 10 tot de macht 14 verschillende synapsen. Om al deze synapsen aan te leggen zijn er vijf verschillende fasen voor synapsformatie:
  • Fase 1 en 2
    • Vinden plaats vroeg in het embryotische leven
    • Hierbij is er een lage dichtheid van het aantal synapsen
    • De synapsen die tijdens fase 1 en 2 gevormd worden zijn qua oorsprong anders
  • Fase 3
    • Tijdens deze fase groeit het aantal synapsen zeer snel
      • De snelheid kan oplopen tot de ontwikkeling van 40.000 synapsen per seconde
    • Deze fase begint net voor de geboorte en loopt tot ongeveer de leeftijd van 2 jaar
  • Fase 4
    • Deze fase begint met het plateau aan aantal synapsen wat een mens ooit zal hebben
      • Nadat het plateau bereikt is daalt het aantal synapsen sterk
        • Deze daling kan zover gaan totdat ongeveer 50% van het plateau aan synapsen nog over is
        • Er kunnen tot wel 100.000 synapsen per seconde verloren gaan in een adolescent brein
    • Deze fase loopt tot het einde van de puberteit
  • Fase 5
    • In deze fase is er een gelijkblijvend aantal synapsen tot ongeveer middelbare leeftijd
      • Hierna daalt het aantal synapsen gestaag
    • Wanneer men al vrij oud is en in de laatste levensfase daalt het aantal synapsen nog eenmaal zeer snel
• De plasticiteit die de hersenen laten zien als reactie op schade kan op drie manieren gebeuren:
  • Reorganisatie van hersencircuits
    • De hersenen reorganiseren de hersencircuits die nog wel intact zijn na schade
      • Het brein doet dit alleen in die circuits die op enige wijze betrokken zijn bij het beschadigde gebied
    • Het probleem bij deze reorganisatie is dat veel onderzoek aantoont dat zo’n reorganisatie vrij zeldzaam is en dat als er al reorganisatie optreedt dit ook kan leiden tot afwijkend functioneren
  • Het ontwikkelen van nieuwe hersencircuits
    • Door ervaringen of medicatie zouden de hersenen gestimuleerd worden om nieuwe circuits te genereren
      • Ook hier geldt dat alleen op de beschadigde locatie nieuwe circuits gevormd worden en niet in het volledige brein
  • Het ontwikkelen van nieuwe neuronen en gliacellen
    • Deze dienen dan de verloren neuronen te vervangen
      • Dit noemt men neurogenese

Wat zijn voorkomende stoornissen bij kinderen? - BulletPoints 24

• Leerproblemen worden over het algemeen omschreven als het hebben van prestaties op een (deel van) de schoolonderdelen die ver onder het gemiddelde liggen welke te wijten zijn aan een abnormale ontwikkeling van de hersenen. Lang niet alle leerproblemen ontstaan door ontwikkelingsstoornissen. Problemen kunnen ook ontstaan na bijvoorbeeld problemen in de thuissituatie, het saai vinden of een vervelende leraar hebben. Een van de centrale stoornissen is dyslexie, problemen met het lezen, omdat lezen zo’n groot onderdeel van het onderwijs is. Dyslexie kan mogelijk ook samenhangen met afasie, een taalvaardigheidsprobleem dat ontstaat door hersenschade. Wanneer dyslexie bij de geboorte al aanwezig is, is er sprake van ontwikkelingsdyslexie, en wanneer dyslexie ontstaat door hersenschade nadat iemand al kon lezen noemt men het verworven dyslexie. Ongeveer 10-15% van de populatie die naar school gaat heeft uiteindelijk speciale hulp nodig om met deze problemen om te kunnen gaan en het zo goed mogelijk te doen op school. Van alle leerlingen gaat uiteindelijk ongeveer 2% naar het speciale onderwijs.
• Hieronder volgen oorzaken van leesproblemen:
  • Fonologische gebreken
    • Hierbij is er problematiek in het consequent uit elkaar halen van woorden in de afzonderlijke onderdelen waaruit woorden opgebouwd zijn
    • Hierbij is er een ongevoeligheid voor ritme en alliteratie
    • Training bij het fonologisch verwerken van letters kan de achterstand beperken
  • Deficiëntie in de aandacht
    • Hierbij hebben mensen niet genoeg aandacht om auditore stimuli te onderscheiden en een selectie van letters en geluiden te maken
  • Sensorische deficiëntie
    • Kinderen met leerproblemen kunnen moeite hebben met het het signaleren van sensorische gebeurtenissen die elkaar snel opvolgden
      • Tallal liet kinderen twee tonen volgen die elkaar snel opvolgden en deze kinderen hoorden maar één toon
    • Ze hebben meer tijd nodig tussen twee tonen om ze van elkaar te kunnen onderscheiden
      • Maar in taal volgen de geluiden elkaar sneller op dan ze kunnen waarnemen
    • Kinderen en volwassenen hebben dan ook moeit om stop-consonanten (delen van taal waarin een transitieperiode zit waarin geluid zeer snel wisselt) van elkaar te onderscheiden
      • Ze hebben geen moeite bij het detecteren van klinkers
      • Dit heeft waarschijnlijk te maken met de werking van de linkerhemisfeer
      • Verbeteren van klankdiscriminatie leidde tot verbetering van de taalvaardigheden
• Wat is ADHD?
  • Bij ADHD vertoont het kind gedragsproblemen op school en op alle vlakken van school vertoont het problemen
  • Dit wordt gekenmerkt door symptomen als:
    • Impulsiviteit
    • Hyperactiviteit
    • En/of aandachtstekort
  • Meisjes vertonen vaker een aandachtstekort en jongens hyperactiviteit en impulsiviteit
  • De DSM-5 geeft twee kenmerkende diagnostische criteria:
    • Aandachtstekort
      • Zes of meer symptomen aanwezig voor kinderen tot 16 jaar
      • Minimaal vijf symptomen aanwezig voor personen ouder dan 16 jaar
      • Symptomen dienen gedurende zes maanden aanwezig te zijn en ongepast te zijn voor het ontwikkelingsniveau
      • Symptomen zijn onder andere:
        • Ontwijken van taken
        • Moeite hebben met luisteren, instructies volgen, organiseren en taken afmaken
    • Hyperactiviteit en impulsiviteit
      • Zes of meer symptomen aanwezig voor kinderen tot 16 jaar
      • Minimaal vijf symptomen aanwezig voor personen ouder dan 16 jaar
      • Symptomen dienen gedurende zes maanden aanwezig te zijn en ongepast te zijn voor het ontwikkelingsniveau
      • Symptomen zijn onder andere:
        • Rondrennen
        • Veel praten
        • Niet op de beurt kunnen wachten
        • Moeite hebben met samenspelen
        • Niet stil kunnen zitten
• De volgende factoren kunnen van invloed zijn op het ontstaan van een leerstoornis:
  • Blootstelling aan giftige stoffen
    • Door stoffen in de natuur
    • Maar ook door alcohol- of drugsgebruik
  • Hormonale effecten volgens de Geschwind-Galaburda theorie
    • Toename aan testosteron zou bij embryo’s leiden tot afname in de linkerhemisfeerontwikkeling
      • Dit zorgt ervoor dat de rechterhemisfeer beter kan groeien
        • Dit zou kunnen leiden tot taalproblemen
      • Meer testosteron zou ook kunnen leiden tot hersenafwijkingen
      • Verder zou testosteron de ontwikkeling van het immuunsysteem aantasten
        • Hierdoor is er meer kans op auto-immuunaandoeningen
  • Rijpingsachterstand
    • Cognitieve functies van taal en lezen ontwikkelen tezamen, maar als er bij een van de twee een probleem ontstaat zal de ander ook moeilijker ontwikkelen
      • Dit kan komen door vertraagde myelinisatie of vertraagde ontwikkeling van corticale verbindingen
  • Slechte opvoedingsomgeving
    • Denk hierbij aan een weeshuis of ontwikkelingslanden
  • Verjaardagseffect
    • Kinderen die geboren worden na 1 oktober moeten een jaar extra kleuteren
      • Kinderen die hiervoor zijn geboren kunnen al eerder naar school
        • Omdat ze jonger naar school gaan kunnen ze zich eerder ontwikkelen
  • Genetische aanleg

Hoe werkt herstel na hersenletsel? - BulletPoints 25

• Het opnemen van informatie brengt een verandering teweeg in de cellen van het zenuwstelsel. Dit komt omdat de hersenen een mate van plasticiteit bevatten, een soort aanpassingsvermogen van de hersenen aan nieuwe omgevingsinvloeden of schade. We zijn bijvoorbeeld zeer bekwaam in het aanpassen aan een visuele omgeving die aangepast is. In een onderzoek door Köhler kregen mensen een prismabril op waarna de wereld ondersteboven werd weergegeven en links en rechts omgekeerd waren. Tijdens de eerste dagen met de bril op hadden proefpersonen veel moeite om zich door de ruimte te begeven. Na enkele dagen hadden ze zich al aangepast en waren ze in staat om zich aan te kleden, te eten en rond te lopen. Uiteindelijk waren de hersenen er dusdanig op aangepast dat ze konden skiën en fietsen. Nadat de bril na het experiment weer af mocht duurde het weer een aantal dagen voordat men gewend was aan het nieuwe zicht. Waarschijnlijk zijn mensen in staat om zich aan te passen doordat er veranderingen optreden in de premotorische cortex en posterieure pariëtale cortex. Verder gingen cellen in V1, die normaal alleen op contralaterale stimuli reageren, ook op stimuli in het ipsilaterale veld reageren. Dit verdween weer op het moment dat de bril niet meer gedragen werd. Omdat mensen zo afhankelijk zijn van het zich kunnen aanpassen en het feit dat de hersenen van mensen dit zo consistent kunnen doen, doet vermoeden dat de connecties voor verandering al aanwezig zijn in de hersenen en niet nieuw gevormd hoeven te worden. Dit zou betekenen dat aanpassing niets anders is dan het vergroten van de efficiëntie van deze connecties en we door middel van training deze connecties zouden kunnen aanspreken bij hersenschade.
• Enig functioneel herstel is mogelijk na schade aan het zenuwstelsel maar hoe dit systeem nu in zijn werk gaat is nog steeds zeer onduidelijk. Een voorbeeld van herstel kan men zien als een kat na een ongeluk een pootje moet amputeren. In het begin kan de kat nog niet veel, maar na een tijdje lijkt het net alsof hij gewoon vier pootjes heeft en heeft hij zich volledig aangepast. Bij schade aan de hersenen ligt dit wel iets anders. Na bijvoorbeeld een beroerte kunnen meerdere hersengebieden worden aangetast. In de eerste paar minuten van een herseninfarct verandert de ionenbalans, de pH en de eigenschappen van de celmembraan van de aangedane gebieden. Calciumkanalen gaan open en te veel kalium stroomt de cellen in, wat giftig is voor de cel. In de daaropvolgende minuten tot uren wordt te veel mRNA gestimuleerd wat ook mogelijk giftig is voor de neuronen. Het hersenweefsel gaat ontsteken en zwelt op, wat ook tot schade leidt. Als laatste volgt een soort neurale shock, wat men diaschisis noemt. Beschadigde gebieden en de gebieden daar omheen stoppen met exciteren dan wel inhiberen, wat leidt tot (tijdelijk) verlies van functie. Het blijkt dat de metabole activiteit in beschadigde gebieden gedaald is met 25%.
• Herstel is ook afhankelijk van enkele variabelen:
  • Leeftijd
    • Over het algemeen geldt: des te jonger de patiënt, des te meer kans op herstel
    • Leeftijd is echter niet altijd significant bij herstel
    • Verder is het lastig om herstel van hersenletsel op basis van leeftijd te onderzoeken omdat veel hersenbeschadigingen zich pas op latere leeftijd voordoen
  • Handvoorkeur en sekse
    • Vrouwen en linkshandigen hebben vaker bilaterale hersenactiviteit en dus meer kans op herstel
  • Intelligentie
    • Intelligente mensen hebben een betere kans op herstel dan minder intelligente mensen
      • De reden hiervoor is onduidelijk
    • Intelligente mensen hebben vaak wel meer moeite met het herstel omdat ze hun oude denkniveau niet kunnen behalen
  • Optimisme en extraversie
    • Dit lijkt samen te hangen met betere kansen op herstel
      • Een reden hiervoor lijkt dat patiënten die optimistisch zijn zich beter aan het herstelprogramma houden
    • Hersenschade kan van negatieve invloed zijn op herstel omdat mensen depressief kunnen raken

Wat zijn mogelijke neurologische aandoeningen? - BulletPoints 26

• Vasculaire problematiek kan invloed hebben op het zenuwstelsel. Wanneer de aanvoer van glucose en zuurstof voor langer dan 10 minuten geblokkeerd wordt, sterven alle cellen in het aangedane gebied af. De meeste aandoeningen ontstaan in de arteriële regionen. Er zijn verschillende vormen van vasculaire problematiek:
  • Cerebrovasculair accident (CVA) ofwel beroerte
    • Dit is het plotselinge ontstaan van neurologische symptomen doordat de bloedstroom onderbroken wordt
    • Op het aangedane gebied ontstaat een infarct
      • Dit is een gebied met dood weefsel doordat er geen bloed meer kan komen
    • Er zijn verschillende oorzaken voor een CVA:
      • Cerebrale ischemie (herseninfarct)
        • Hierbij is er een blokkade van de bloedvaten
        • Is in 75% van de gevallen de reden voor een CVA
        • Kan ook komen door atherosclerose, ofwel aderverkalking
          • Hierbij ontstaat er een afzetting van vetten aan de binnenkant van een bloedvat waardoor deze langzaam dichtslibt
      • Cerebrale bloeding (hersenbloeding)
        • Dit is een spontane bloeding in het hersenweefsel
        • Wordt meestal veroorzaakt door hypertensie (hoge bloeddruk)
          • Andere oorzaken zijn leukemie, trauma en giftige chemicaliën
        • De prognose is slecht
          • Vooral wanneer een patiënt langer dan 48 buiten bewustzijn is
      • Angiomen en aneurysma
        • Een angioom is een aangeboren collectie aan abnormale bloedvaten welke de normale bloedstroom verstrooien
          • Dit kan leiden tot beroertes
        • Een aneurysma is een vasculaire uitzetting waarbij een bloedvat als het ware opblaast als een ballon
          • Deze kan na verloop van tijd scheuren wat een bloeding veroorzaakt
• Traumatisch hersenletsel (TBI) komt door ongelukken met de auto, industriële ongelukken, sportblessures of andere ongelukken. Zowel leeftijd als geslacht zijn erop van invloed. Zo hebben mannen er meer kans op en geldt over het algemeen dat een jongere leeftijd vaker leidt tot TBI. Daarbij bestaat er ook een milde vorm van TBI die bekend staat onder de noemer hersenschudding. Er zijn twee vormen van TBI:
  • Open hoofdtrauma
    • Dit zijn alle TBI’s waarbij er sprake is van penetratie van de schedel of wanneer er stukken botweefsel de hersenen penetreren
    • In veel gevallen leidt het niet tot bewusteloosheid
    • Het kan in veel gevallen leiden tot opmerkelijk snel en goed herstel
    • Symptomen lijken veelal op de symptomen die men zou zien als het aangedane gebied verwijderd zou zijn middels een chirurgische ingreep
  • Gesloten hoofdtrauma
    • Dit ontstaat na een klap op het hoofd waardoor er verschillende krachten op het hoofd komen te staan:
      • Coup
        • Hierbij is er schade op de locatie waar de klap tegen het hoofd kwam
          • Dit komt doordat het bot tegen de hersenen duwde door de klap
      • Contrecoup
        • Door de kracht die opspeelt bij een coup kunnen de hersenen op de locatie tegenover de coup tegen de schedel aanbotsen
      • Microscopische laesies
        • De bewegingen van het brein veroorzaken scheurtjes of verdraaiingen van vezelbanen
        • Komen het meest voor bij de frontaal- en temporaalkwabben
        • Krachten kunnen ook zorgen voor scheuren in het corpus callosum en de anterieure commissuur
          • Dit kan leiden tot disconnectiesyndromen
      • Hematoom
        • De klap kan leiden tot een scheuring van bloedvaatjes waardoor bloed de schedel instroomt
          • Hierdoor ontstaat er een groeiende massa aan bloed in de schedel welke druk uitoefent op de hersenen
      • Oedeem
        • Er kan oedeem ontstaan in de hersenen net zo goed als dit zou ontstaan na een klap op een ander lichaamsdeel
• Enkele vormen van epilepsie zijn de volgende:
  • Partiële epileptische aanval
    • Noemt men ook wel een focaal insult
    • Veroorzaakt door een plaatselijke stoornis in een hersenhelft
    • Verschijnselen hangen samen met de locatie van de stoornis
      • Als een stoornis zich bevindt in de motorische cortex ontstaan er motorische verschijnselen
  • Complexe partiële epileptische aanval
    • Wordt ook wel een focaal insult genoemd
    • Komt voornamelijk voor in de temporale kwab en soms in de frontale kwab
    • Er zijn drie symptomen:
      • Subjecte ervaringen die voorafgaand zijn aan de aanval
      • Automatisch gedrag
      • Veranderingen van houding (catatonische, bevroren houding)
  • Gegeneraliseerde epileptische aanvallen
    • Deze zijn bilateraal symmetrisch
    • Er zijn vaak drie stadia:
      • Tonisch stadium
      • Clonisch stadium
      • Post-aanval
• Een tumor, ofwel neoplasme, is een massa aan nieuw weefsel welke door blijft groeien, onafhankelijk van omliggende structuren, welke geen enkele fysiologische functie heeft. Hersentumoren ontstaan vanuit gliacellen of ondersteunende cellen, maar niet vanuit neuronen. De groeisnelheid varieert zeer sterk, afhankelijk van de cel waaruit het ontstaat. Tumoren kunnen ingekapseld zijn en uitgesproken en losstaand zijn van ander weefsel, en dus druk geven op andere structuren, of infiltrerend en niet losstaand van omgevend weefsel en deze kunnen gezonde cellen vernietigen en op hun plek komen te zitten en zelfs de functie van gezonde cellen hinderen.
• Migraine is een belangrijk voorbeeld van hoofdpijn:
  • Er zijn enkele vormen van migraine:
    • Klassieke migraine
      • Komt voor bij ongeveer 12% van de mensen met migraine
      • Begint meestal met een aura die 20-40 minuten duurt
        • De aura ontstaat door vasoconstrictie (vaatvernauwing) van een of meer cerebrale arteriën die zorgen voor ischemie van de occipitale cortex welke niet gevaarlijk is
      • De daadwerkelijke hoofdpijn ontstaat wanneer de vasoconstrictie over gaat in vasodilatatie
      • De hoofdpijn is vaak een intense pijn aan één zijde van het hoofd
        • Deze pijn verspreidt zich vaak uit
      • De hoofdpijn kan samengaan met misselijkheid en overgeven
    • Gewone migraine
      • Komt voor bij ongeveer 80% van de mensen met migraine
      • Er is geen echte aura, maar een signaal in maag en darmen kan een aanval voorafgaan
    • Clusterhoofdpijn
      • Dit is een flinke, unilaterale hoofdpijn welke meestal niet langer dan 2 uur duurt
      • Deze hoofdpijn komt meestal regelmatig terug binnen enkele weken of maanden en verdwijnt dan
        • Soms kan een lange periode zitten tussen de ene serie vaan clusterhoofdpijnen en de volgende
    • Hemiplegische migraine en opthalmologische migraine
      • Dit zijn zeldzame vormen van migraine
      • Hierbij is er unilateraal verlies van beweging in het lichaam of ogen
• Enkele belangrijke motorische stoornissen zijn de volgende:
  • Myasthenia Gravis (ernstige spierzwakte)
    • Hierbij is de motorische prikkeloverdracht verstoord
    • Treft meestal dertigers en komt meer bij vrouwen voor
    • Kenmerken van de ziekte zijn:
      • Wisselende spierzwakte
      • Snel uitgeputte spieren
      • Zwakte van de stem
      • Moeite met kauwen en slikken
      • Moeite het hoofd op te houden
    • Na slaap voelt men zich vaak beter
    • Het is een auto-immuunziekte waarbij het eigen lichaam de acethylcholine receptoren vernietigd
  • Multipele sclerose (MS)
    • Dit is een aandoening van het CZS bij jongvolwassenen
    • De symptomen lopen vaak uiteen, maar de eerste symptomen zijn vaak:
      • Verlies van gevoel in het gezicht, lichaam of extremiteiten
      • Wazig zien
      • Verlies van controle in één of meerdere extremiteiten
    • Soms gaan bovenstaande symptomen voor enkele jaren weg alvorens terug te komen, maar soms gaat de ziekte progressief snel door totdat iemand alleen nog maar in bed kan liggen
    • De oorzaak is nog onduidelijk, maar ontstekingen van de myelineschede van het CZS is een grote kanshebber
    • Alemtuzumab geeft tot nu toe hoop voor een goede behandeling van MS

Wat zijn mogelijke psychiatrische stoornissen? - BulletPoints 27

• De DSM-5 geeft de vijf symptomen van schizofrenie:
  • Wanen
    1. Overtuigingen die de werkelijkheid verdraaien
  • Hallucinaties
    1. Vervormde waarnemingen die iemand heeft waar geen geschikte externe stimuli voor zijn
  • Ongeorganiseerde spraak
    1. Hieronder vallen bijvoorbeeld onsamenhangende opmerkingen of loos rijmen
  • Ongeorganiseerd of excessief gejaagd gedrag
  • Andere symptomen die dysfunctie veroorzaken op het werk of sociaal
• De hoofdsymptomen van depressie zijn:
  • Gevoelens van waardeloosheid en schuld
  • Verandering van normale eetlust
  • Slaapproblemen
  • Vertraging van gedrag
  • Frequente gedachten aan de dood of zelfmoord
• Ongeveer 4 op de 10 mensen heeft op enig moment in hun leven een angststoornis. De meest voorkomende zijn:
  • Paniekstoornis
    • Terugkerende aanvallen van intense angst die zonder waarschuwing optreedt onder bepaalde omstandigheden
  • Posttraumatische stressstoornis (PTSS)
    • Hierbij is er angst door terugkerende herinneringen aan traumatische ervaringen in het verleden
  • Gegeneraliseerd angststoornis
    • Hierbij is er een continue staat van angst die samenhangt met minimaal drie angstsymptomen:
      • Rusteloosheid
      • Minder energie
      • Concentratieproblemen
      • Verhoogde irritatie
      • Slaapproblemen
  • Obsessief compulsieve stoornis
    • Het herhaaldelijk uitvoeren van handelingen of het ervaren van onprettige gedachten
  • Specifieke fobieën
    • Angsten voor een specifiek object of situatie
• Er zijn een aantal relevantie motorische stoornissen die ingedeeld worden in twee groepen. Hieronder staan de twee groepen en de bekendste aandoening in de groep:
  • Groep 1 – Hyperkinetische stoornissen
    • Deze worden gekenmerkt door verhoogde motorische activiteit
    • Ziekte van Huntington
      • Progressieve, erfelijk aandoening
      • Ontstaat tussen het 30^e en 40^e levensjaar
      • Komt voor bij ongeveer 4-7 op de 100.000 mensen
      • Symptomen zijn:
        • Intellectuele aftakeling
        • Chorea (abnormale bewegingen)
        • Persoonlijkheidsveranderingen en gedragsproblemen
        • Emotionele problematiek en psychotische kenmerken
        • Coördinatieproblemen
        • Schrijf- en spraakstoornissen
        • Uiteindelijk leidt het tot dementie
      • Zelfmoordpercentage ligt 5 à 10 keer hoger dan gemiddeld
      • Er is degeneratie van de kleine cellen in de cortex en het frontaalgebied en van de basale kernen
      • Er is een tekort aan neurotransmitter GABA in de basale kernen
  • Groep 2 – Hypokinetische stoornissen
    • Deze stoornissen gaan gepaard met een vermindering van motorische activiteit
    • De ziekte van Parkinson
      • Deze ziekte komt vaak bij oudere mensen voor
      • Symptomen kunnen ingedeeld worden in positieve- en negatieve symptomen
        • Positieve symptomen
          • Rusttremor
          • Musculaire rigiditeit
          • Onvrijwillige bewegingen
        • Negatieve symptomen
          • Houdingsstoornissen
          • Moeite met rechtop staan
          • Locomotorische stoornissen
          • Spraakproblemen
          • Akinesie

Wat is de essentie van neuropsychologisch onderzoek? - BulletPoints 28

• Er zijn enkele doelen die men wil bereiken met neuropsychologisch onderzoek:
  • Het in kaart brengen van iemand algemene cerebrale functies
    • Daarbij wil men de cerebrale dysfunctie ook in kaart brengen en dit lokaliseren
  • Zorgen voor de zorg en het herstel van de patiënt
  • Het identificeren van milde stoornissen die anders niet zichtbaar zouden zijn
  • Identificeren van ongewone breinorganisatie in bijvoorbeeld mensen die linkshandig zijn of mensen die een trauma hebben opgelopen in hun jeugd
  • Het bevestigen van een abnormaal EEG bij mensen met bijvoorbeeld epilepsie
  • Het documenteren en bijhouden van het functieherstel tijdens behandeling
  • Het duidelijk maken van de effectiviteit van de behandeling en diens uitkomsten