Samenvatting Hoorcolleges

Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Hoorcollege 1

Introductie en hersenontwikkeling.

Onder neurowetenschappen vallen disciplines die zich bezighouden met de structuur en functie van het centraal zenuwstelsel. Deze disciplines zijn onder andere neurobiologen, medici, psychologen, farmacologen (werking van psycho-medicatie (op de hersenen)) en genetici. In het Engels wordt het ook wel neuroscience genoemd. De neuropsychologie onderzoekt in algemene zin de relaties tussen hersenen en gedrag bij zowel intacte als beschadigde individuen, bij zowel dieren als mensen. Om normaal functionerende mensen te onderzoeken worden proefpersonen uitgenodigd in een laboratorium om taakjes te doen. Neuropsychologen houden zich ook bezig met mensen met heel specifieke beschadigingen in de hersenen. Kennis van de volwassen neuropsychologie is met name op dit soort kennis gebaseerd. De klinische neuropsychologie wordt in de volksmond ook wel gewoon neuropsychologie genoemd, hier is geen groot onderscheid tussen. De neuropsychologie heeft zich van oudsher altijd al bezig gehouden met personen met hersenbeschadigingen. Klinisch wil zeggen dat je te maken hebt met personen met specifieke problemen.

De ontwikkelingsneuropsychologie of kinderneuropsychologie houdt zich bezig met het

bestuderen van de relatie tussen hersenen en gedrag bij kinderen en adolescenten binnen de dynamische context van het zich ontwikkelende brein. Zij begrijpen heel goed dat die relatie veel complexer is dan bij volwassenen. De hersenontwikkeling is heel complex. De relatie ziet er in de ene fase van de ontwikkeling er heel anders uit dan in een andere fase van de ontwikkeling. Dit is een relatief jonge wetenschap die 30 jaar geleden (eind jaren ’80) is ontstaan.

Neurologie is de wetenschap die zich bezighoudt met ziektes van het zenuwstelsel. Neuropsychologie houdt zich bezig met de relatie tussen hersenen en gedrag. Dit zijn dus niet altijd perse ziektes, maar dit kan wel. Een neuroloog is een arts die zich gespecialiseerd heeft in de neurologie. Deze arts doet neurologisch onderzoek; lichamelijk en aanvullend onderzoek. Onder lichamelijk onderzoek vallen bijvoorbeeld reflexen, oogbewegingen, motoriek. Dit geeft hem informatie over hoe het zenuwstelsel functioneert. Onder aanvullend onderzoek vallen onderzoek naar het hersenmetabolisme, de hersenstructuur en neuropsychologisch onderzoek. Een neuroloog houdt zich dus niet alleen bezig met ziekten echt in de hersenen, maar ook in het perifere zenuwstelsel (bijvoorbeeld een hernia).

De volwassen neuropsychologie vindt zijn oorsprong in de geneeskunde en is gebaseerd op patiënten met een hersenbeschadiging. Hierbij wordt gekeken wat de gevolgen van de beschadiging zijn voor het functioneren. Om dit te testen kan gebruik worden gemaakt van een neuropsychologische testbatterij en/of beeldvormende technieken.

De klinische kinderneuropsychologie vindt zijn oorsprong in de ontwikkelingsbiologie, de ontwikkelingspsychologie, de genetica en de psychiatrie. De kennis is gebaseerd op kinderen met een normale of afwijkende hersenontwikkeling en dierexperimenteel onderzoek. Men kijkt dan met name naar de relatie tussen hersenontwikkeling en gedrag en naar de gevolgen van een afwijkende hersenontwikkeling voor de ontwikkeling van het gedrag. Hierbij wordt gebruik gemaakt van longitudinaal onderzoek, experimenteel onderzoek, markertaken en syndroomonderzoek. Markertaken meten hele specifieke functies; bijvoorbeeld een taakje waarbij je een bepaald voorwerp terug moet vinden die verstopt is. Syndroomonderzoek is onderzoek bij kinderen of volwassenen met specifieke syndromen waarvan men weet dat het syndroom een effect heeft op de hersenontwikkeling, bijvoorbeeld het Williams-syndroom of fragiel-X syndroom. Deze mensen laten een heel specifiek neurologisch patroon zien. Bepaalde vaardigheden zijn erg slecht ontwikkeld, andere heel goed.

Een voorbeeld uit de volwassen neuropsychologie is die van Broca. Broca was een arts die zag dat patiënten met een hersenbloeding in een specifiek gebied van de hersenen niet meer in staat waren om te praten. De spraak was heel onverstaanbaar, terwijl de patient de taal wel goed kan begrijpen. Zo ontdekte hij een gebied in de hersenen (Broca’s gebied) wat erg belangrijk is bij spraak. Het reguleert de bewegingen van de tong en de mond om woorden te kunnen vormen. Dat deel van de hersenen wat verantwoordelijk is voor de spraak, is niet ook verantwoordelijk voor het begrip.

Men neemt aan dat onderzoek naar de symptomatologie in de volwassen neuropsychologie inzicht geeft in het onderliggend neurologisch defect; dat er een één-op-één relatie bestaat tussen structuur en functie. Een lage score op de Wisconsin Card Sorting Task verwijst bijvoorbeeld naar een dysfunctie van de frontale schors. Bij de Wisconsin card sorting task moet een patiënt kaarten sorteren, zonder dat hij weet op basis van welke regel hij de kaarten moet sorteren. Halverwege wordt de regel veranderd. Dit wordt ook wel een cognitieve flexibiliteitstaak genoemd.

In de klinische kinderneuropsychologie is de assumptie dat de symptomatologie (dit is gestoord of afwijkend gedrag) nooit een duidelijke verwijzing geeft naar een onderliggend neurologisch defect. Bij kinderen is het slecht scoren op een bepaalde taak veel moeilijker te linken aan een bepaalde hersenbeschadiging. Een zelfde hersenbeschadiging kan bijvoorbeeld leiden tot verschillende symptomatologie. Belangrijk hierbij is de leeftijd waarop de beschadiging plaatsvindt. Al een éénjarig kind een flinke beschadiging oploopt in het voorste gedeelte van de hersenen dan leidt dit tot ernstige achterstanden in de ontwikkeling. Dit gaat om bijna alle domeinen, maar met name de cognitieve ontwikkeling blijft erg achter. Als een kind op 10- of 12-jarige leeftijd een beschadiging op zou lopen, dan zijn de gevolgen veel minder erg. Meestal heeft dit geen consequenties voor bijvoorbeeld de taalontwikkeling. Op volwassen leeftijd geeft het vrijwel geen problemen, al kan er wel sprake zijn van persoonlijkheidsveranderingen. Het omgekeerde geldt echter ook; hetzelfde symptoom kan verschillende achterliggende oorzaken hebben. Een ernstig zuurstoftekort tijdens de geboorte kan bijvoorbeeld leiden tot aandachtsproblemen, maar dit is niet hetzelfde als ADHD. Vroege verwaarlozing kan ook leiden tot aandachtsproblemen. Dit hangt af van de timing van de hersenbeschadiging, de sociale omgeving en factoren in het kind zelf.

Een speciale kinderneuropsycholoog doet neuropsychologische diagnostiek bij kinderen. Hij of zij zoekt geen bewijs voor het bestaan van hersenbeschadigingen en doet ook geen uitspraken over waar hij vermoedt dat de beschadiging zit. Hij onderzoekt de onderliggende neurocognitieve functies, waarvan we theorieën hebben over hoe deze functies door de hersenen worden aangestuurd en hoe zij zich ontwikkelen. Dit onderzoek vindt plaats bij kinderen met identificeerbare of verdachte neuropathologie. Hierbij kan sprake zijn van ontwikkelings- en psychiatrische stoornissen, zoals ADHD, ODD/CD, autisme, schizofrenie,

depressie- en angststoornissen. Ook kan er sprake zijn van leer- en taal/spraakproblemen, zoals dyslexie, taalspraakstoornissen of dyscalculie, aangeboren en verworven hersenstoornissen, zoals CP, meningitis, encephalitis, hersenbloedingen, hersentrauma of NAH of tot slot kan er sprake zijn van neurologische stoornissen, zoals een hersentumor, neurodegeneratieve ziektes of epilepsie.

30 jaar geleden sprak men van MBD-kinderen. Deze kinderen waren druk, overbeweeglijk, hadden moeite met de concentratie of lichte motorische stoornissen. MBD staat voor minimal brain damage. Echter, de meeste kinderen hadden geen aanwijsbare neurologische stoornis of hersenbeschadiging. Men was dus niet zo gelukkig met deze term; het woord hersenbeschadiging gaf de problemen niet goed weer. Dus toen noemden ze het maar MBD, dit staat voor Minimal Brain Dysfunction. Men verwachtte dat de beschadiging ook niet zo heel ernstig was. Er was in die tijd nog maar weinig kennis over de ontwikkeling van de hersenen en men had nog niet de beschikking over geavanceerde beeldvormende technieken.

Tegenwoordig zijn er wel een aantal beeldvormende technieken. Manieren om de activiteit van de hersenen te meten zijn met bijvoorbeeld een EEG, ERP, EMG of MEG. Neuronen in de hersenen communiceren met elkaar door elektrische impulsen uit te zenden, deze elektrische impulsen kun je meten. Dit geeft inzicht in hoe de hersenen precies werken en hoe hersendelen met elkaar communiceren. Technieken waarbij gekeken wordt naar de structuur van de hersenen, bijvoorbeeld CT, MRI of DTI worden met name gebruikt als er sprake is van een beschadiging. Om zowel activiteit als structuur te meten kan men gebruik maken van SPECT, PET of fMRI.

Door de ontwikkelingsneuropsychologie heeft men meer inzicht gekregen in de relatie tussen hersenontwikkeling en gedragsontwikkeling. Men kan nu iets zeggen over hoe ervaringen (negatief of positief) de hersenontwikkeling beïnvloeden, wat de meest optimale periode is om een bepaalde vaardigheid te leren en wat de verschillen zijn in hersenontwikkeling tussen jongens en meisjes. Nog niet zo heel lang geleden werd gezegd dat de verschillen alleen maar te maken hadden met opvoeding; jongens en meisjes zouden verschillend worden opgevoed. Nu blijkt dat dit geenszins het geval is. Ook heeft men door de ontwikkelingsneuropsychologie meer inzicht gekregen in de relatie tussen genen en gedrag. Genen kunnen van invloed zijn op receptoren, dit zijn eiwitten in de hersenen die neurotransmitterstoffen aan zich kunnen binden of niet. Daarnaast heeft men nu meer inzicht in de neurobiologische basis van stoornissen in de ontwikkeling, zoals ADHD, autisme en dyslexie en de neurobiologische basis van psychiatrische stoornissen, zoals depressiviteit, posttraumatische stressstoornis en schizofrenie. Tot slot is er nu meer kennis beschikbaar over de effecten van extreme omgevingssituaties op de ontwikkeling van de hersenen en het gedrag, zoals ernstige verwaarlozing en kindermishandeling en over de gevolgen van bepaalde hersenbeschadigingen voor de gedragsontwikkeling.

Soms is het verstandiger om de verschillende verklaringsniveaus uit elkaar te halen, anders kom je al snel in een soort cirkelredenatie terecht, hiervoor kun je het model van Morton gebruiken. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen omgeving, biologisch niveau, cognitief niveau en gedrag. Onder omgeving valt bijvoorbeeld de opvoeding, toxische stoffen, school, peers en de cultuur waarin een kind opgroeit. Biologische factoren zijn genen, de fysiologie, metabolisme, hersenstructuur, hersenfuncties en lagere orde processen zoals reactiesnelheid (fMRI, PET, EEG en de hartslag). Onder het cognitieve niveau vallen onder andere mentale representaties, emoties, motivatie en de hogere orde processen. Voorbeelden van gedrag zijn testscores, symptomen en observeerbaar gedrag. Zo valt een score op een iq-test ook onder gedrag. Hierbij meet je tegelijkertijd een heleboel vaardigheden en eigenschappen, waaraan allerlei cognitieve processen ten grondslag liggen.

De omgeving heeft altijd effect op het cognitieve niveau. Als je als kind misbruikt bent dan werkt dit door op cognitief niveau (waarschijnlijk ook op biologisch niveau). Het resultaat daarvan vertaalt zich in gedrag. Dit is ook de reden dat ieder kind anders reageert op bepaalde ervaringen (bv. seksueel misbruik). Gedrag heeft natuurlijk wel effect op omgeving.

Volgens de breinhypothese kan men drie functies van de hersenen onderscheiden. De eerste is het onderhouden van het contact met de ‘buitenwereld’ via de zintuigen en andere sensoren, ook wel input genoemd. Prikkels kunnen binnenkomen via de ogen, oren, tastzin, maar ook via bijvoorbeeld de bloedbaan. De hersenen hebben direct contact met de bloedstroom en kunnen hier allerlei stoffen uit filteren. De hersenen controleren ook de lichaamstoestand (temperatuur, of je nog wel gezond en in orde bent). Dit is ook input! Dus niet alleen maar via de zintuigen. De tweede functie is het opslaan van informatie, opslag genoemd. Dit is nodig om te kunnen leren. De laatste functie is output, dit is het produceren van gedrag, zoals bewegingen, gedachten en gevoelens.

Alle informatie die via de zintuigen en receptoren in het lichaam binnenkomen wordt

verwerkt, maar ook geselecteerd. We kunnen niet alle informatie die binnenkomt ook echt te verwerken. Relevante informatie wordt in verschillende delen van de hersenen verwerkt en in andere delen opgeslagen. Deze processen verlopen vaak parallel; visuele informatie wordt niet alleen verwerkt via de route naar de primaire visuele cortex, maar de visuele informatie gaat ook naar de amygdala. Als er iets naar je gegooid wordt, dan buk je heel snel; dit is een reflex; dit gaat direct naar de hersenstam en slaat de hogere hersendelen over. Dit stelt ons ook in staat om snel te reageren. Pas later kun je bewust nadenken over wat er gebeurde, bijvoorbeeld dat het een klein papierpropje was die gegooid werd, waar je eigenlijk niet voor hoefde te bukken.

De hersendelen wisselen informatie uit op een hiërarchische manier: top-down (van hoog naar laag) en bottom-up (van laag naar hoog). Onze hersenen integreren binnenkomende informatie (sensorische input) met reeds opgeslagen informatie (geheugen/ervaringen). Een voorbeeld van bottom-up is dat je denkt: ‘oeh chocola, daar heb ik zin in!’ De top-down reactie hierop kan dat zijn: ‘nee, ik kan beter geen chocola kopen, dat is niet gezond voor mij, ik heb gisteren ook al chocola gekocht en ik heb niet zo veel geld meer.’ Top-down processen zijn dus met name de bewuste, corticale controleprocessen. Dit zijn controleprocessen die voornamelijk gestuurd worden vanuit het voorste deel van de hersenen. Hiermee maak je je plannen, denk je diepgaand na over dingen, hiermee reageer je doelbewust op bepaalde prikkels en probeer je je aandacht bij iets te houden, terwijl je misschien wordt afgeleid. Bottom-up is de sensorische informatie en emoties. Dit zijn prikkels die je aandacht vragen van buitenaf, bijvoorbeeld een verleiding, je niet lekker voelen, een knappe man/vrouw die voorbij loopt, etc. Het grootste gedeelte van je zuurstof en glucose wat je tot je neemt wordt geconsumeerd door je hersenen.

Er zijn een aantal nieuwe ontwikkelingen de afgelopen jaren.

Eerst heeft men met het Human Genome Project alle menselijke genen in kaart gebracht. Nu is men bezig met het Human Connectome Project. Hierbij probeert men van alle genen uit te zoeken welke functies ze precies hebben. Ook kijkt men precies hoe de verschillende hersengebieden met elkaar in verbinding staat, dit wordt map of wiring diagram genoemd.

Ook de theoretische neurowetenschappen zijn steeds meer in opkomst. Hieronder vallen onderzoek naar de synchronisatie en oscillaties van neurale activiteit en onderzoek naar Large Scale Brain Networks. Hierbij wordt gesteld dat er netwerken in de hersenen zijn die met elkaar in verbinding staan en informatie uitwisselen. Dit is heel nieuw onderzoek, omdat men nog helemaal niet weet hoeveel brain networks we hebben (sommige onderzoekers vinden er 3, anderen 17). De samenwerking tussen de netwerken is niet een kwestie van alleen maar informatie-uitwisseling. Neuronen vuren in een bepaald ritme, als neuronen in hetzelfde ritme gaan vuren, dan gaan ze synchroniciteit vormen. Naarmate meer neuronen daarbij betrokken zijn betekent dat dat ze gezamenlijk sterker worden en dat ze dus ook de informatie die daarin verpakt zitten sterker naar voren komt. De golven die kunnen ontstaan, bijvoorbeeld als je met iemand over iets spreekt; een gezamenlijk onderwerp; jouw golven zouden dan in verbinding komen met de golven van degene waar je mee spreekt.

Volgens Bresslor en Menon zou je grofweg die large scale brain networks kunnen onderscheiden: Het salience network; dit netwerk is belangrijk voor oriëntatie en wordt actief wanneer iets je aandacht vraagt. De tweede is het central executive network; dit netwerk is belangrijk bij doelgerichte acties en wordt geactiveerd wanneer we een doelgerichte reactie geven. De derde is het default mode network; dit netwerk is belangrijk bij zelfreflectie en wordt geactiveerd wanneer we in rusttoestand zijn. Hersendelen van dit netwerk zijn dan meer actief dan andere delen. Je bent niet echt bezig met iets wat aandacht vraagt.

Het gaat niet om één netwerk, maar om samenwerking en uitwisseling van activiteit in verschillende delen van de hersenen. Het ene netwerk kan het andere netwerk onderdrukken, reguleren, etc.

Men had zich eerder nooit gerealiseerd dat de hersenontwikkeling nog tot ongeveer het 25^e levensjaar doorgaat. Het begint met de conceptie. Na 14 dagen ontstaat er een embryo waarin zich verschillende cellagen vormen; kiembladen. Eén van die kiembladen is het ectoderm, hieruit ontstaat later het zenuwstelsel en de huid. Deze twee ontstaan dus uit dezelfde cellagen, dit is interessant omdat er verbindingen bestaan tussen afwijkingen in het zenuwstelsel en de huid. Er zijn bepaalde huidaandoeningen waaruit je een afwijking in het zenuwstelsel kunt afleiden. Afwijkingen in de huid kunnen een indicatie zijn voor een afwijking in de hele vroege hersenontwikkeling. Een tweede kiemblad is het mesoderm, hieruit ontwikkelen zich de spieren en skelet. Tot slot is er nog het endoderm, daaruit ontwikkelen de inwendige organen (nieren, lever, darmen, etc.). Uit het ectoderm ontstaat de neurale plaat. Deze vormt zich tot een neurale groeve die langzamerhand sluit, waardoor de neurale buis ontstaat. De neurale groeve sluit zich vanuit het midden, de uiteinden sluiten pas als laatste. De neurale buis is eigenlijk het zenuwstelsel; hieruit groeien het ruggenmerg en de hersenen. Dit begint ongeveer 3 weken na de conceptie. De vorming van de neurale buis wordt neurulatie genoemd.

Bij een neuraalbuisdefect kan sprake zijn van spina bifida, dit wordt ook wel een open ruggetje genoemd. Soms is het ruggetje niet helemaal open, dan komt er een soort vochtblaas tussen de wervels door. Soms is het wel open, dan kijk je echt op de ruggengraat. Heel vaak leidt dit tot geen goede aanleg van de zenuwbanen door het ruggenmerg naar de onderste extremiteiten. Meestal zijn deze kinderen verlamd in de benen. Ze hebben wel een normale intelligentie. Echter; een waterhoofd komt ook vaak voor bij een neuraal buisdefect.

Vanaf de 21^e week worden de proliferatiezones actief en start de migratie, dit is de vorming van de neurale buis. Neurale stamcellen of precursor cells delen zich met een snelheid van +250,000 cellen per minuut. Iedere cel uit de bevruchte eicel zou zich kunnen ontwikkelen tot iedere willekeurige cel in je lichaam. Naarmate cellen zich steeds verder gaan delen en differentiëren, wordt de mogelijkheid om zich tot iedere willekeurige cel te vormen, steeds beperkter. De neurale stamcellen delen zichzelf; af en toe krijg je een iets andere cel; dit wordt een neuron of een gliacel. Die blijven niet in de proliferatie-zone zitten, maar ze gaan zich verplaatsen. Hierbij krijgen ze hulp van radiale gliacellen (deze ontstaan ook het eerste) die spannen een draad tussen het oppervlak en de binnenste ring. De neuronen draaien zich om de draad heen, stoppen op een bepaald punt en laten daar de draad los. Zo krijg je een opeenstapeling van allemaal neuronen in een soort kolom. De buitenste laag van de hersenschors bestaat hierdoor dus uit 6 cellagen die een soort kolom vormen. Er zijn bepaalde syndromen die het gevolg zijn van migratie. Er bestaan twee typen celverplaatsingen; passief (outside-to-inside) en actief (inside-out).

Na de geboorte gaan neuronen verbindingen met elkaar maken. Ook vindt de groei van dendrieten en synaptogenese (dit is de groei van synaptische verbindingen) postnataal plaats. Vrijwel als laatste ontstaat een aanleg van lange afstand verbindingen tussen hersengebieden (bv. tussen frontaal en pariëtaal/temporaal). Dit worden ook wel de witte-stof banen genoemd.

Myelinisatie is de groei van witte stof (myeline) rond het axon, dit zorgt ervoor dat de signalen nog sneller door het axon heen kunnen gaan, de snelheid van de actie potentiaal wordt dus verhoogd. Myelinisatie start rond de 6^e of 7^e maand van de zwangerschap en gaat door tot in de volwassenheid (30 tot mogelijk 50 jaar). Dit proces gaat dus behoorlijk lang door. De myelinisatie vindt als eerste plaats in de sensorische en motorische gebieden; de axonen die lopen vanaf de zintuigen naar de hersenen en bepaalde delen binnen de hersenen. Hierdoor kan een baby al tijdens een zwangerschap trappen. Als laatste zijn de frontale gebieden van de hersenen aan de beurt, dit is het deel waarmee we plannen maken, problemen proberen op te lossen, etc. De controle over ons gedrag en de emoties komt dus veel later. Ervaringen kunnen er ook toe bijdragen dat witte stof toeneemt, het is dus ook omgevingsafhankelijke ontwikkeling.

Dendrieten zijn de korte uitlopers van het neuron, deze ontvangen informatie. De groei van dendrieten begint prenataal, maar neemt explosief toe na de geboorte, waarna het een piek bereikt. Daarna neemt de groei sterk af, maar deze stopt nooit.

Synaptogenese is de vorming van nieuwe synaptische verbindingen tussen het axon en een neuron. Dit gebeurt door de groei van dendrieten en synaptische eindboompjes. Hoe meer dendrieten, des te meer synaptische verbindingen mogelijk zijn. De synapsdichtheid neemt enorm toe na de geboorte. De synapsdichtheid is aantal synaptische verbindingen per eenheid. Dit is dus afhankelijk van het aantal dendrieten en de grootte van het cellichaam.

De neuronen blijven op dezelfde plek, maar de verbindingen worden enorm dicht.

De hersenontwikkeling wordt gekenmerkt door het ‘Rise-and-Fall’ principe, dit is overproductie/toename (‘rise’) en sterfte/afname (‘fall’). De explosieve groei start direct na de geboorte, de piek van de maximale synaptische dichtheid wordt rond de 2 jaar behaald, waarbij het frontale deel als laatste aan de beurt is. Veel synaptische verbindingen verdwijnen, dit wordt synapseliminatie of pruning genoemd.

In de visuele cortex start het rise-and-fall principe heel vroeg; de piek vindt plaats rond 1 jarige leeftijd, daarna neemt het aantal verbindingen af.

Synapsen moeten deel uitmaken van een neuraal netwerk. Wanneer een synaps niet actief is, heeft dit eliminatie (pruning) tot gevolg. Dit wordt ook wel ‘use-it-or-lose-it’ genoemd. Synapseliminatie of pruning is afhankelijk van ervaring, hormonen en genen, afhankelijk van de input dus. Als een verbinding nooit gebruikt wordt, dan blijft ‘ie zwak en wordt ‘ie geëlimineerd. Dit zorgt voor een fine-tuning van hersencircuits, waardoor delen van de hersenen steeds meer gespecialiseerd worden. Zo zijn er bijvoorbeeld hersendelen die alleen actief worden wanneer je naar een gezicht kijkt. Dit was niet zo direct na de geboorte, maar deze neuronen hebben zich zo ontwikkeld. Het is natuurlijk nooit van te voren bekend in wat voor omgeving je opgroeit, de hersenen moeten dus ontworpen worden zodat ze alle prikkels en omgevingsinvloeden en talen kunnen verwerken. Hierdoor ontstaan individuele verschillen in hersenstructuur en hersenfunctie. De overproductie van synaptische verbindingen is genetisch voorgeprogrammeerd: dit stelt ons in staat om ons flexibel aan te passen.

De dikte van de hersenschors (dit is grijze stof ) is een maat voor de synapsdichtheid. De grijze stof zijn de cellichamen en de dendrieten van neuronen. Bij beeldvormende technieken geeft dit een donkere kleur; dit noemen we grijs, maar in werkelijkheid is het donkerbruin. De toename van grijze stof wordt synaptogenese genese genoemd. De afname van grijze stof heet synapseliminatie. Over het algemeen is de grijze stof eerst heel dik en wordt dit gedurende de ontwikkeling steeds dunner. Dit gebeurt echter in verschillende gebieden in een ander tempo. In het frontale deel neemt de dikte langzamerhand toe, bereikt rond de 12 jaar bij jongens, iets eerder bij meisjes, de piek en dan neemt de dikte langzaam weer af. Bij de temporale gebieden wordt de piek wat later bereikt. Op beeldvormende technieken zijn rode gebieden vaak een dikke hersenschors en stellen blauwe gebieden een dunnere hersenschors voor. In de witte stof (gemyeliniseerde axonen) is alleen maar een lineaire toename te zien.

Het IQ hangt niet samen met hersenvolume of hersenstructuur. Het IQ hangt echter wel samen met de timing van de hersenontwikkeling (bijvoorbeeld de groei van de dikte van de hersenschors). Hoogintelligente kinderen beginnen met een veel dunnere hersenschors, bereiken de piek rond de 12 jaar en dan zet de verdunning in. Dus kort gezegd; hoe hoger de intelligentie, hoe later de piek.

Veel psychiatrische stoornissen ontstaan in de adolescentiefase. Dit zou kunnen komen door de ontwikkeling van de (pre-)frontale cortex (synapseliminatie), door de ontwikkeling van verbindingen (witte stof) tussen corticale en subcorticale systemen of door een balans in de top-down (reflectie, controle, planning) en bottum-up regulatie (motivatie, emoties). Deze processen moeten steeds beter gereguleerd worden. Een puber heeft bijvoorbeeld veel vragen of gedachten die hij maar moeilijk kan onderdrukken, tegelijkertijd ervaart hij sterke emoties. Op het moment dat je spanningen ervaart, dan heb je redelijk veel bottom-up processen nodig. Dit moet je als puber dan nog leren te controleren en beheersen. In fasen waarin de ontwikkeling heel snel gaat, zijn de hersenen vaak heel kwetsbaar.

Belangrijke conclusies:

• Een groot deel van de hersenontwikkeling (op celniveau) vindt plaats na de geboorte.

• Postnatale ervaringen bepalen voor een belangrijk deel hoe de hersenen zich ontwikkelen.

• Hersenen zijn plastisch en veranderbaar, dus gevoelig voor ervaringen (interventies).

• De eerste levensjaren kenmerken zich door de sterkste hersengroei.

• De periode van 2 tot 5 jaar is de periode met de hoogste plasticiteit.

• Plasticiteit beperkt zich niet tot de eerste levensjaren, maar is ook nog aanwezig op oudere leeftijd.

• De adolescentiefase is een kwetsbare fase voor de ontwikkeling van psychiatrische stoornissen.

• Er bestaan grote individuele verschillen in de snelheid waarmee de hersenen zich ontwikkelen.

• Hersenen van meisjes en jongens zijn niet gelijk en ontwikkelen zich niet in hetzelfde tempo.

• Aan iedere afwijking in het gedrag liggen afwijkende hersenprocessen ten grondslag!

Hoorcollege 2

Problemen in de hersenontwikkeling.

Er bestaan twee vormen van plasticiteit, namelijk als ontwikkelingsproces en als herstelmechanisme. Als ontwikkelingsproces vinden er veranderingen plaats in de functie en structuur van de hersenen als gevolg van ervaringen (synaptogenese, synapseliminatie, dendrietvorming, wiring). Dit is een levenslang proces. Als herstelmechanisme vinden er veranderingen plaats in de functie en structuur van de hersenen als gevolg van hersenschade (celdood of necrosis en rewiring). Men kan zich echter afvragen of ontwikkeling en plasticiteit wel verschillende dingen zijn.

Rewiring is niet hetzelfde als wiring. Van rewiring is sprake wanneer iemand zich heel diep in z’n arm snijdt, waardoor een aantal axonen doorgesneden worden. Daardoor kunnen mogelijk sommige vingers niet meer bewogen worden. Het doorgesneden axon kan wel weer aangroeien. In je hersenen kan dit niet; verbindingen die hier doorgesneden worden kunnen niet meer herstellen. Apoptose is niet hetzelfde als necrosis. Net zoals synaptische verbindingen op een gegeven moment ook weer verdwijnen, geldt dit ook voor neuronen (bijvoorbeeld tijdens de zwangerschap). Een foetus van 6 maanden beschikt over veel meer neuronen dan volwassenen. Die neuronen sterven weer al als ze helemaal geen verbindingen hebben weten te leggen. Dit heet apoptose. Wanneer een neuron wel een verbinding heeft gelegd, maar dan afsterft is er sprake van necrose. De plasticiteit, dat wil zeggen het herstel na hersenschade, is het grootste in de periode met de grootste synaptische dichtheid (tussen 2^e en 5^e levensjaar). De plasticiteit neemt af naarmate de neurale systemen stabieler worden.

Er bestaan een aantal herstelmechanismen waarmee neuronen zich kunnen herstellen. Bij sprouting maakt een axon meerdere ‘spruiten’ en kan er zo voor zorgen dat een neuron meer verbindingen krijgt. Bij spreading verspreidt het axon het over meerdere dendrieten van het axon. Tot slot kan gebruik gemaakt worden van extension.

Er bestaan twee soorten theorieën over de effecten van vroege structurele hersenbeschadigingen op ontwikkeling; plasticiteittheorieën en vroege kwetsbaarheidstheorieën. Plasticiteitstheorieën gaan uit van het Kennard prinicipe: “Als je een hersenbeschadiging moet krijgen, krijg het dan maar zo jong mogelijk”. Dan is de kans het grootst dat je daar nog redelijk vanaf komt. Dit is echter niet algemeen geldend. De vroege kwetsbaarheidstheorie staat hier tegenover.

Er bestaan twee tegengestelde processen bij hersenletsel: de reductie in leerpotentiaal tegenover neurale plasticiteit. Bij lokale schade is effect op latere leeftijd groter dan op jonge leeftijd. Voorbeelden van lokale schade zijn laesies, locale hersenbloedingen en traumatisch hersenletsel. Diffuse schade is schade wat zich verdeeld over de hersenen. Hierbij is het effect op jonge leeftijd groter dan op latere leeftijd. Voorbeelden van diffuse schade zijn witte stofschade en schade als gevolg van infectieziektes, zoals meningitis en encefalitis.

De plasticiteitstheorie gaat dus misschien voor locale schade wel op, maar voor diffuse schade dus niet!

Volgens vroege kwetsbaarheidstheorieën zijn de gevolgen ernstiger naarmate de beschadiging eerder optreedt. Plasticiteit bestaat volgens deze theorie, maar er is geen sprake van volledige functionele reorganisatie. Dit wordt ook wel het crowding effect genoemd. Bijvoorbeeld bij verwijdering linker hemisfeer; rechter hemisfeer neemt taalfuncties over (Taalontwikkeling is eerder dan visuo-spatiele ontwikkeling), maar daardoor is er te weinig ruimte over voor de visuo-spatiele ontwikkeling, die daardoor achterblijft. De ontwikkeling van bepaalde cognitieve functies zijn afhankelijk van het goed

functioneren van bepaalde hersengebieden in een bepaalde fase van de ontwikkeling. Ook kan er sprake zijn van ‘growing into deficit’, hierbij ontstaan beperkingen pas veel later. Bijvoorbeeld op de basisschool komen leerproblemen aan het licht, wat veroorzaakt is door zuurstoftekort tijdens de geboorte. Voor basisschoolleeftijd leek er vrij weinig aan de hand te zijn met het kind.

Bij prenatale schade is het type aangeboren hersenafwijking afhankelijk van de timing. In trimester 1 of 2 van de zwangerschap leidt het vaak tot anatomische afwijkingen (problemen wat betreft de neurogenese, migratie en differentiatie). Dit zie je op een scan ook vaak aan de buitenkant van de hersenen. Tijdens trimester 3 van de zwangerschap zal er eerder sprake zijn van diffuse schade. Wanneer er schade (een laesie) ontstaat aan de periventriculaire witte stof of PVL tijdens de 24^e tot 36^e week van de zwangerschap, dan zal dit met name gevolgen hebben in de binnenste delen van de hersenen. Deze delen zijn verantwoordelijk voor controle over de houdingsmotoriek, de spieren, etc. Dit soort schade leidt vaak tot spasticiteit. Schade aan de diepe grijze stof of cortico-subcorticale infarcten na de 36^e week van de zwangerschap zorgt voor kleine hersenbloedingen, dit kan zowel aan de buitenkant van de hersenen of wat dieper gelegen. Dit is op scans moeilijk te zien en wordt meestal post-mortem vastgesteld.

Volgens Kolb en Whishaw kunnen 3 perioden onderscheiden worden wanneer er sprake is van postnatale schade. Wanneer de schade zich voordoet voor het eerste levensjaar zal het effect van de vroege beschadiging is het grootste zijn. Effect van enige minuten zuurstoftekort is bij een pasgeboren baby veel groter dan bij een volwassene. Bij schade tussen 1- en 5-jarige leeftijd is het effect relatief gering. Dan is het (gedeeltelijk) herstel van functies mogelijk. Op 5-jarige leeftijd op later treedt vaak geen of weinig herstel van functies op.Dit geldt blijkbaar niet voor ervaringen; door bijvoorbeeld alcohol voor het 21^ste levensjaar kan hersenbeschadiging optreden.

Bij microencephali is er sprake van een abnormale neurogenese, hierdoor krijgt een kind te kleine hersenen. Bij lisencephaly is er sprake van een stoornis in het migratie-proces van de neuronen. Hierdoor ontbreken de groeven en windingen en is het oppervlak van de hersenen helemaal glad. Dit heeft bijna altijd een genetische oorzaak. Zo’n gen is vaak niet alleen betrokken bij in dit geval de groeven en windingen, maar ook bij andere processen (bijvoorbeeld skeletopbouw). Wanneer er sprake is van abnormale neurale organisatie kan het kind polymicrogyria krijgen. Dit is een stoornis die wat later in de ontwikkeling voorkomt, waarbij de hersengroei niet goed verloopt. Hierdoor hebben de hersenen een heleboel kleine wendingen. Hier zijn ook bepaalde genen bij betrokken. Bij Agyria ontbreken ook de windingen. Dit is niet helemaal hetzelfde als een lisencephaly, maar het lijkt er wel heel sterk op.

Hersenbloedingen kunnen zowel in de pre- als in de perinatale periode voorkomen, dit heet nog wel aangeboren hersenletsel. Intraventriculaire hemorraghes komen voor bij te vroeg geboren kinderen. De longen zijn dan nog niet helemaal ontwikkeld ook kan het kindje zijn of haar eigen temperatuur nog niet goed regelen. De hersenen zijn erg kwetsbaar en zouden in principe nog geen zuurstof hoeven op te nemen (in de baarmoeder gebeurt dit via de navelstreng), nu moet dit via de longen. Omdat de longen nog niet helemaal rijp zijn kan dit leiden tot beschadigingen. De hersenen kunnen niet zo goed tegen te veel zuurstof. Soms moeten artsen echter wel bijna 100% zuurstof geven, anders overleeft het kind het niet. Zuurstof is echter ook een soort giftige stof voor de hersenen in te hoge concentraties. Dit kan voor bloedingen zorgen. Bloedingen zorgen voor het verdwijnen van neuronen en verkalking. Periventriculaire leucomalacie (PVL) is het verdere verloop van een hersenbloeding in verschillende stadia. Men onderscheid graad 1, graad 2 en graad 3. Dit geeft de mate aan waarin de kalkvorming heeft plaatsgevonden.

Cerebrale parese (hersenverlamming) zijn hersenletsels (laesies) die in de perinatale

periode (einde zwangerschap, bij de bevalling, tijdens de eerste levensmaanden) ontstaan zijn en die op de lange termijn afwijkingen in de organisatie van houding en beweging veroorzaken. Er bestaan bijna altijd afwijkingen in de houdingscontrole en in de bewegingen (spastisch, te slappe spieren). Cerebrale parese kent verschillende gradaties; soms zijn alle ledematen aangedaan, soms alleen de armen of benen, soms 1 helft van het lichaam. Bij quadriparese zijn vier ledematen aangedaan, bij hemiparese is een helft aangedaan en bij diparese zijn twee helften aangedaan, onder of boven.

Mogelijke oorzaken van een cerebrale parese zijn een infectie bij de moeder gedurende de zwangerschap, dan tast de infectie hersenweefsel aan. Verdere oorzaken kunnen een probleem bij de geboorte (ernstig zuurstof gebrek=hypoxie), een genetisch probleem of een hersenbloeding zijn. Prematuur geboren baby’s maken meer kans op hersenletsel.

Afhankelijk van de kwaliteit van de tonus en de aard van de pathologische bewegingen, spreekt men van spasticiteit, van athetose, of ataxie, van hypertonie, hypotonie, dystonie.

Spasticiteit is een hele ernstige verkramping, hierbij blijven de spieren in 1 specifieke houding, vaak de flexiehouding. Athetose is het plotseling schokken van de spieren. Bij hypertonie is er een te grote spierspanning (is ook vaak zo bij spasticiteit). Bij hypotonie is er een te kleine spierspanning. Dystonie is een disbalans in de spierspanning, de ene keer te slap, dan weer te sterk. Kinderen met CP kunnen wel gewoon een normale intelligentie hebben. Andere problemen die voorkomen bij CP zijn visuele en/of auditieve problemen of epilepsie.

Niet-aangeboren hersenletsel (NAH) is een verzamelnaam voor alle letsels aan de hersenen die ontstaan zijn na de geboorte. Vaak heeft een persoon dan al een goede, normale ontwikkeling laten zien en ontstaat er vrij plotseling een afwijking door verschillende oorzaken, waardoor een of meerdere functies van de hersenen wegvallen of slechter worden. In Nederland krijgen elk jaar ongeveer 100.000 mensen te maken met enige vorm van hersenletsel. Kinderen uit een lage SES en/of met ADHD hebben vaker NAH. Kinderen met ADHD (20% tegen 5% in de normale populatie) gaan waarschijnlijk eerder op zoek naar risicovolle situaties.

Niet-traumatische oorzaken van NAH zijn zuurstofgebrek van de hersenen (bijvoorbeeld bij verdrinking of verstikking), een stoornis in de bloedtoevoer naar de hersenen (bijvoorbeeld bij een hersenbloeding of bij een hartstilstand), een stofwisselingsstoornis (bijvoorbeeld door een stofwisselingsziekte, of bij chronisch alcoholgebruik waardoor hersenafwijkingen ontstaan, dit wordt de ziekte van Korsakov genoemd), de ziekte van Parkinson, Alzheimer, multiple sclerose, epilepsie, diabetes mellitus of een infectie van het hersenweefsel (bijvoorbeeld meningitis en encefalitis). Traumatische oorzaken van NAH zijn bijvoorbeeld een (verkeers)ongeluk met als gevolg hersenletsel, een klap op het hoofd met een zwaar voorwerp of een schietpartij (kogel in het hoofd). Door druk op de schedel scheuren haarvaatjes in de hersenen. Daardoor krijg je een forse bloeding in de hersenen, terwijl er misschien aan het schedeldak niet veel te zien is. Het kan wel ook zo zijn dat de schedel zelf ook gebarsten of gebroken is (schedelbasisfractuur).

Een hersentrauma wordt ook wel traumatic brain injury (TBI) genoemd. Als je een klap krijgt tegen je voorhoofd krijg je op de plek van de klap een kneuzing (coup). Door de klap bewegen de hersenen zich enorm snel naar achteren. Hierdoor krijgen de hersenen een enorme schok te verwerken en komen ze tegen de achterkant van de schedel aan. Hierdoor ontstaat een contra-kneuzing (contrecoup) aan de achterkant van de schedel. Door alle wrijving ontstaat vaak bovenop de hersenen een bloeding. De hersenstam zwelt vaak op, dit leidt vaak tot bewustzijnsverlies. Als er echt een breuk van de schedel is en je kunt ook echt op de hersenen kijken, dan is er een open hersentrauma.

Van een hersenkneuzing (contusio cerebri) is sprake wanneer iemand langer dan een kwartier bewusteloos is, er aantoonbare hersenschade is en er daarna ernstige geheugenklachten voorkomen. De persoon kan zich het moment van het ongeluk vaak niet herinneren.

Door een klap kan er een beurse plek in de hersenen ontstaan waar zich bloed en vocht ophoopt. Het vocht neemt ruimte in beslag waardoor de hersenen worden weggedrukt. Er moet dan een drain aangebracht worden om de druk op de hersenen te verlagen.

Na de beschadiging of klap kunnen degeneratieve gebeurtenissen voorkomen, dit wordt ook wel anterograde degeneratie of Wallerian degeneration genoemd. Dit is een proces waarbij een zenuw gekneusd of doorgesneden is, waarbij het axon is afgesneden van het cellichaam van het neuron. Een axon kan wat uit elkaar getrokken worden, verdraaid worden of er kan een breuk zijn. Als een axon in het centrale zenuwstelsel volledig wordt doorgesneden vindt er geen herstel plaats. In het perifere zenuwstelsel kan het axon weer aangroeien, in de hersenen niet.

Een hersentumor is een woekering van cellen in de hersenen. Bij een hersenbloeding barst een bloedvat open. Dit wordt ook wel een beroerte of Cerebrovasculair accident (CVA) genoemd. Er bestaan verschillende gradaties. Bij een ischemie is er onvoldoende doorbloeding; dit kan leiden tot functieverlies, tijdelijk bewustzijnsverlies en verslapping (vaak halfzijdig) in het gezicht. Bij een TIA, ook wel Transient Ischaemic Attack genoemd is er sprake van hele kleine hersenbloedinkjes. Als een bloedvat knapt stroomt heel veel bloed in de hersenen. In het bloed zitten plasmaeiwitten en rode bloedcellen. Deze zorgen ervoor dat de neuronen geactiveerd worden, waardoor de neuronen overprikkeld worden. Deze worden zo actief dat ze gaan barsten en vervolgens afsterven (necrosis). Dit gaat bijna altijd gepaard met verlies van functies (verlamming, onvermogen te spreken of taal te begrijpen).

Na een hersenbloeding treden er nog een heleboel gebeurtenissen daarna op, dit worden degeneratieve gebeurtenissen genoemd. De neuronen stonden in verbinding met een heleboel andere neuronen. Als een aantal neuronen afsterven, krijgen andere neuronen ook geen input meer. Hierdoor sterven de andere neuronen op een gegeven moment ook af. Bij de opruiming van dode neuronen blijft vaak kalkafzetting achter. Het proces van fagocytose (het opruimen van dode cellen) wordt dan in werking gezet. Het gat in de hersenen vult zich met hersenvocht.

De herstelde bloedstroom (=reperfusie) zorgt opnieuw voor zuurstof binnen de cellen. Deze zuurstof heeft alleen nog maar een verder beschadigende werking. Het zuurstof beschadigt de celeiwitten, het DNA in de celkern en de celmembraan (meer vrije radicalen). Als het DNA beschadigd raakt, zorgt dit ervoor dat er weer meer neuronen gaan sterven. Het proces van apoptose wordt opnieuw geactiveerd. Apoptose is celdood van neuronen heel vroeg in de ontwikkeling, dit is een geprogrammeerde celdood. Het DNA in de celkern geeft het neuron de opdracht om zichzelf te vernietigen, tenzij het neuron in staat is om verbindingen te leggen. Door de nieuwe apoptose gaan er dus nog meer neuronen sterven. Leukocyten bouwen ondertussen nieuwe maar kleine bloedvaatjes, waardoor de kans op meer ischemie (bloeding) toeneemt. Leukocyten zijn eiwitten die helpen aan de opbouw van het bloedvatenstelsel. Er vinden dus nog heel veel andere processen plaats na het incident zelf. Interventie moet zo snel mogelijk gebeuren, zodat de degeneratieve processen afgeremd kunnen worden.

Bij traumatisch hersenletsel kunnen een aantal fasen onderscheiden worden.

De pretraumatische fase gaat over de achtergronden, persoonlijkheid, opleidingsniveau etc., met andere woorden; de factoren die speelden voor het letsel. Hoeveel steun kan het kind verwachten na de beschadiging? Wat is de persoonlijkheid van de persoon, is hij/zij gemotiveerd om te herstellen? Tijdens de acute fase gaat het slachtoffer naar de ICU, hier vinden diagnose en behandeling plaats. De intensieve fase is de periode van de ICU tot ontslag uit het ziekenhuis. Tijdens de herstelfase vindt scholing en revalidatie (neuropsychologisch onderzoek) plaats. Er bestaan speciale scholen voor kinderen met niet aangeboren hersenletsel. Tijdens de overlevingsfase moet men een nieuw leven opstarten. Men moet leren leven met de gevolgen van de hersenbeschadiging. Ook moet bekeken worden wat dan nog de kwaliteit van leven is.

De Glasgow Coma Scale gebruikt men om te kijken hoe ernstig het met het slachtoffer gesteld is. Dit kan men met punten aangeven; hoe hoger de score, hoe beter! Er wordt gekeken of de ogen nog open zijn en hoe, of er verbale respons en of er motorische respons is. Op deze manier kan men een inschatting maken van de ernst van het letsel en eventueel een inschatting maken van de kans op herstel.

Neuropsychologische gevolgen van NAH

Voorspellers voor de neuropsychologische gevolgen na NAH zijn de Glasgow Coma score, de comaduur, de duur van posttraumatische amnesia (geheugenverlies) en beeldvormende variabelen. De gevolgen zijn afhankelijk van de nonverbale intelligentie, de informatieverwerkingssnelheid, het werkgeheugen en de aandachtfunctie.

Epilepsie is geen ziekte, maar een verzamelterm voor aandoeningen waarbij regelmatig aanvallen of insults (seizures) optreden van veranderingen in de elektrische activiteit in de hersenen. Het gaat om chronische verstoringen in hersenfuncties als gevolg van abnormale ontladingen van elektriciteit in neuronen die de waarneming, bewegingen, bewustzijn en ander gedrag beïnvloeden. Vaak is het chronisch (=terugkerend) en er is altijd sprake van abnormale activiteit in de hersenen. Al voor de epileptische aanval verandert soms de waarneming. In ongeveer 50% van de gevallen is de oorzaak bekend. 150.000 mensen in Nederland gebruiken anti-epileptica. Bij de lichtere gevallen is misschien nooit gediagnosticeerd dat iemand epilepsie heeft. Mogelijke oorzaken van epilepsie zijn een hersenontsteking, een hersentumor of hersenletsel.

Classificaties van epilepsie worden gesteld op basis van EEG activiteit. Bij een partiële aanval begint de stoornis lokaal door overmatige ontladingen van zenuwcellen op één plek in de hersenschors, de epileptische haard of focus genoemd. Bij een gegeneraliseerde aanval doet de stoornis zich plotseling in de hele hersenen voor (beide hersenhelften). Dan zie je vaak tonisch-clonische insults (spierverkramping, gevolgd door schokken). Dit begint met een tonische fase, hierbij stopt ademhaling, is er een totale verkramping van de spieren en is er totaal bewustzijnsverlies (10 sec of langer). Vervolgens komt de clonische fase, waarbij spieren afwisselend verkrampen en verslappen. Iemand valt dan meteen, kan niet overeind blijven. Hierbij bijt de persoon vaak op zijn/haar tong (voor 2 a 3 minuten). Sommige mensen bijten zelfs hun tong eraf. Daarna is er herstel van het bewustzijn, is iemand even weer aanspreekbaar, maar daarna valt iemand vaak in een hele diepe slaap. Na het wakker worden heeft degene vaak spier- en hoofdpijn. Myoclonische insults zijn kortdurende, enkelvoudige spierschokken. Een partiële aanval kan overgaan in een secundaire gegeneraliseerde aanval.

De gevolgen van de epilepsie hangen af van het type epilepsie, anti-epileptica, het aantal epileptische aanvallen, de frequentie van de aanvallen, de duur van de ziekte en de leeftijd de eerste aanval (hoe jonger, des te ernstiger de gevolgen). De vroege kwetsbaarheidstheorie gaat hier dus wel op. De gevolgen van de epilepsie zijn vaak te zien op een EEG. Aan de hersenen is dan een reductie in hersenvolume te zien, veranderingen in het volume van de hersenbalk, in de hoeveelheid witte en grijze stof en verstoringen in de lange verbindingen. De neuropsychologische gevolgen zijn een lager IQ, nonverbaal IQ, verslechterde executieve functies, aandacht, geheugen en reactietijd. De psychosociale gevolgen kunnen gedragsproblemen, psychiatrische stoornissen, angststoornissen en depressie zijn. Ook schoolproblemen komen vaak voor; leerachterstanden, leerproblemen en schooluitval. In het algemeen kan de epilepsie van invloed zijn op relatieproblemen, werk en de kwaliteit van leven.

Hermann en collega’s vragen zich af of de ‘gevolgen’ van epilepsie geen comorbiditeit zijn. Er is weinig onderzoek naar hoe het kind functioneerde voordat hij/zij de epileptische aanvallen kreeg. Voordat de eerste aanval optreedt laten kinderen vaak al cognitieve en gedragsproblemen zien. Je kunt dus niet zomaar concluderen dat epilepsie de oorzaak is van leer- en gedragsproblemen, er kan ook sprake zijn van comorbiditeit.

Hoorcollege 3

Rommelse en collega’s spreken van endofenotypen, dit zijn erfelijke kenmerken die een causale link vormentussen genen en observeerbare symptomen. Deze kenmerken zijn in een individu aanwezig, ongeacht of diegene ziek is of niet, maar het is wel gelinkt aan ziektes in de populatie. Het komt ook voor bij gezinsleden die de ziekte niet ontwikkeld hebben. Deze ideeën over endofenotypen zijn in overeenstemming met de neurowetenschappelijke kennis, ze staan echter tegenover klinische fenotypen. Dit is alleen maar dat wat we doen, we kijken naar gedrag en geven hier oordelen over, zo kijken we aan de hand van gedragssymptomen of iemand ADHD of autisme heeft. Endofenotypen gaan nog een stapje verder.

Van ADHD bestaan drie typen; het inattentive type, hyperactive-impulsive type en combined type. Er is veel comorbiditeit bij ADHD, ongeveer 50%, dit is vaak met autisme, ODD/CD, depressie, angst, dyslexie, Tourette syndroom of een bipolaire stoornis. ADHD komt bij 5 tot 10% van de schoolkinderen voor en bij 4% van de volwassenen. De prevalentie is alleen maar toegenomen de afgelopen jaren. Er is dus een categorie die over de stoornis heen lijkt te groeien. Hoe eerder de symptomen zich voordoen, hoe groter de kans is dat de problemen zich ook tijdens de volwassenheid voordoen. De man/vrouw ratio is 3:1.

Oorzaak van ADHD is onbekend, dus we moeten afgaan op de symptomen die een kind laat zien. Waarschijnlijk is er sprake van een combinatie van genetische en omgevingsfactoren. Famialiteit lijkt een rol te spelen; ADHD komt 7 keer vaker voor in gezinnen waarvan een gezinslid ADHD heeft. 70 tot 76 procent van de individuele variatie kan verklaard worden door genetische factoren, dit geldt vooral voor het intattentive type. Hyperactiviteit en impulsiviteit zijn niet genetisch. Er wordt zelfs aan getwijfeld of er wel kinderen bestaan die alleen hyperactief/impulsief zijn, zonder aandachtsproblemen. ADD of de gecombineerde variant ADHD komen wel voor.

Rommelse en collega’s spreken over pleiotropische genen en single nucleotide polymorphisms. Pleiotropische genen zijn genen die de activiteit van een hele reeks andere genen beïnvloeden, die onderling niet gerelateerd zijn. Een soort sleutelgen die kan bepalen of een heleboel andere genen ook geactiveerd worden. Polymorfismen zijn kleine beschadigingen aan het DNA (niet erfelijk). Dat kunnen beschadigingen zijn die niet altijd erfelijk hoeven te zijn. Het kan bijvoorbeeld ontstaan zijn tijdens leven, wanneer iemand blootgesteld wordt aan schadelijke invloeden (bijvoorbeeld fijnstof). Deze beschadiging wordt vervolgens wel overgedragen op het kind. Het was dus niet erfelijk, maar dat wordt het uiteindelijk wel.

Niet ieder kind met ADHD faalt op alle testjes die heel specifiek aandacht meten, meestal echter wel. ADHD is dus niet op een andere manier aan te tonen dan via het gedrag (Bijvoorbeeld niet in het bloed, aan de hand van hersenscans, etc.).

Oorzaken van ADHD

• Omgevingsfactoren kunnen ten grondslag liggen aan ADHD, hierbij kun je denken aan een laag geboortegewicht, roken of het gebruik van alcohol tijdens de zwangerschap, lood en een hersentrauma. Kinderen met een laag geboortegewicht zijn vaak ook te vroeg geboren. Je moet het dan dus relateren aan de zwangerschapsduur. Als een kind voldragen is, wegen de meeste kinderen tussen de 3000 en 3500 gram. Een te vroeg geboren kind van bijvoorbeeld 32 weken, kan 1000 gram wegen, dit is dan een normaal gewicht voor die leeftijd. In vergelijking met voldragen baby’s is dit natuurlijk wel heel licht. Kinderen die buitenproportioneel licht zijn worden dismatuur genoemd.

Roken is ook een risicofactor, dit is in grote epidemiologische studies gevonden. Daarom is het ook heel belangrijk om een goede anamnese af te nemen; hoe ging de zwangerschap, werd er gerookt of gedronken tijdens de zwangerschap? Dit moet je heel precies navragen.

Sommige waterleidingen zijn van lood. Iets van dit lood lost op in het water en krijg je dan vervolgens binnen. Dit zijn niet hele grote hoeveelheden, maar toch voldoende, dat het wel invloed kan hebben. Bepaalde hersentrauma’s kunnen ook een rol spelen: hersenbloedingen, zuurstoftekort bij de geboorte of wanneer het kind bijna verdronken is en hierbij gereanimeerd. Men heeft heel lang gedacht dat de sociale omgeving ook een rol kan spelen bij het ontstaan van ADHD. Men heeft in een onderzoek aangetoond dat bij kinderen die op latere leeftijd ADHD ontwikkelden, de moeder continu bezig was om de aandacht af te leiden (terwijl het kind nog bezig was met spelen een ander speeltje aanbieden, waardoor de aandacht onderbroken wordt). Er is geen enkel onderzoek daarna geweest wat vergelijkbare resultaten heeft gegeven. Waarschijnlijk is de sociale omgeving dus geen directe oorzaak. Er zijn nog geen bewijzen voor G-E correlaties gevonden. Als er sprake zou zijn van gen-omgeving correlatie, heeft de moeder zelf waarschijnlijk ook niet de aandacht en het geduld om te wachten tot het kind klaar was met het spelen met dat ene speeltje. Dat ligt dus ook al in haar genen, ook al is ze zelf misschien niet echt gediagnosticeerd met ADHD.

Ander voorbeeld van een G-E correlatie is een heel muzikaal kind, waarvan de ouders ook heel muzikaal zijn. De ouders hebben het kind dan al heel jong een muziekinstrument gegeven. Ouders stimuleren het kind erg om hiermee te spelen. Het kind ontwikkelt vervolgens een enorm talent. Komt dit doordat de ouders dit zo gestimuleerd hebben (omgeving)? Of had dit niet uitgemaakt, had het ook gewoon via de genetische weg kunnen lopen? Er is een samenhang tussen kenmerken van het ouders en van het kind, terwijl onduidelijk is of het pad loopt via de omgeving of alleen via de genen.

Er zijn wat aanwijzingen gevonden voor de invloed van roken en het DAT1 gen op ADHD. Moeders die roken en het DAT1 gen hebben, hebben een grotere kans op een kind met ADHD. Het DAT1 gen zorgt voor de aanmaak van dopamine. Dopamine is remmende stof, waardoor je gedrag beter gereguleerd wordt. Als dit gen defect is, doet de dopamine te weinig z’n werking. Dit wordt dus versterkt wanneer de moeder rookt tijdens de zwangerschap. Dit wordt ook wel een latent impulsivity trait genoemd, dit is een soort latent menskenmerk. Kinderen hebben van jongs af aan al moeite met het controleren van hun impulsen; ze zijn heel emotioneel, impulsief, opstandig, driftig, etc. De sociale omgeving zou een bepaalde interactie aangaan met deze genen, wat bepaalt welke stoornis zich ontwikkelt. Afhankelijk van de soort sociale omgeving ontwikkelt bij het kind ADHD of CD: bij een protectieve sociale omgeving krijgt het kind ADHD, in een hoog risico omgeving ontwikkelt het kind CD, een antisociale gedragsstoornis, of wordt het delinquent. Een hoog risico omgeving wordt gekenmerkt door weinig discipline en weinig opvoedkwaliteiten van ouders.

Een dominante neuropsychologische theorie over ADHD is de Executieve Functie theorie. Problemen met het controleren van het eigen gedrag worden volgens deze theorie veroorzaakt door onvoldoende ontwikkelde executieve functies (EF). EF is verzamelterm voor een heleboel functies die we inzetten als we hele complexe problemen moeten oplossen, waarbij we niet terug kunnen vallen op een soort routine. Voorbeelden van executieve functies zijn werkgeheugen, cognitieve flexibiliteit en inhibitie. ADHD is een beperking in de executieve functies, met name impulscontrole en werkgeheugen.

Er is te weinig ondersteuning voor deze theorie. Mogelijk bestaat er een apart subtype binnen ADHD met dysfunctionele EF. Niet alle kinderen met ADHD hebben namelijk executieve dysfuncties. En er zijn heel veel stoornissen bekend die ook problemen laten zien in de executieve functies; bijv. schizofrenie, autisme, fragiel-X syndroom, het is dus niet specifiek voor ADHD. Executieve dysfunctie verwijst naar een stabiel onderliggende defectproces. ADHD-gedrag is echter eerder contextafhankelijk en afhankelijk van de gedragstoestand. ADHD is gedrag fluctueert; onder bepaalde omstandigheden kunnen kinderen met ADHD zich wel heel goed concentreren (bijvoorbeeld tijdens een computerspelletje). Deze kinderen worden erg beïnvloed door beloningen op de korte termijn, voor beloningen op de lange termijn zijn ze veel minder gevoelig. Kinderen hebben dus alleen onder specifieke omstandigheden problemen met hun aandacht; context is dus heel belangrijk, het lijkt op een motivationeel probleem.

Hier sluit de volgende theorie goed bij aan; het Motivationeel Dysfunctioneel Model. Hier gaat het om afkeer van uitstel van beloning (delay aversion). Mogelijk is er ook een apart motivationeel-deficit subtype. Kinderen met ADHD kunnen niet wachten op dat diploma wat ze over een aantal jaar krijgen, ze hebben directe beloning nodig, anders gaan ze niet studeren. Ook hier is niet voldoende bewijs voor; het geldt niet voor alle kinderen die de diagnose ADHD hebben gekregen. Het zal voor een subtype dus waarschijnlijk opgaan, maar het kan geen universele theorie zijn.

Volgens het cognitief-energetisch model is er een energetische dysfunctie in het reguleren van activatie en inspanning (effort), waardoor de informatieverwerking niet optimaal verloopt (de reactietijd is trager en meer variabel). De effort is een soort energie die je tot je beschikking hebt, dit heb je nodig om taken uit te voeren en om je aandacht ergens op te richten. Kinderen met ADHD hebben moeite met het goed toewijzen van deze energie aan de juiste taak. Ze hebben ook vaak moeite met overgangen. Hierdoor verloopt de informatieverwerking niet optimaal en laten ze een tragere reactietijd zien. Deze theorie staat nog steeds overeind en wordt nog steeds onderzoek naar gedaan. Het is voor een deel ook bevestigd door neurowetenschappelijk onderzoek.

Er neurobiologische gevolgen van ADHD te zien. Structureel vindt men geen frontale asymmetrie in de hersenen. Bij mensen zonder ADHD is de rechter frontale cortex wat groter dan de linker. Bij mensen met ADHD is dit niet zo. Ook wordt bij mensen met ADHD een abnormaal volume van de nucleus caudatus en de globus pallidus (dit is een deel vh striatum) gezien. Het striatum heeft een belangrijke motorische functie. Dus ook onbedoelde, impulsieve bewegingen worden gecontroleerd vanuit dit gebied. Daarnaast zijn afwijkingen te zien in het corpus callosum, het cerebellum en de gyrus cingulate posterior. Het corpus callosum wordt ook wel de hersenbalk genoemd, hier doorheen lopen axonen van de ene hemisfeer naar de andere hemisfeer. Hierdoor kunnen we informatie uitwisselen tussen de hemisferen. Als hier afwijkingen in voorkomen kunnen de hersenhelften niet goed meer met elkaar samenwerken. Het cerebellum (de kleine hersenen) speelt een rol in de coördinatie van motorische bewegingen, met name bij veel geautomiseerde bewegingen en speelt een belangrijke rol bij allerlei cognitieve processen. De gyrus cingulate posterior is een hersengebied net boven de hersenbalk, zowel links als rechts. Dit is een structuur die helemaal van vooraan het hoofd tot achteraan het hoofd loopt. Tot slot is het totale hersenvolume (3 tot 5%) kleiner, bij zowel kinderen als volwassenen met ADHD.

Op functioneel gebied zijn afwijkingen te zien in bijvoorbeeld de doorbloeding en de opname van glucose en zuurstof. Bij mensen met ADHD is vaak sprake van een ‘underarousal’ van het centrale zenuwstelsel, hierdoor is er een afname van de bloedstroom richting de frontale gebieden en het striatum. Deze bloedstroom neem toe door Ritalin. Ritalin vermindert daarnaast de bloedstroom naar de motor cortex en de primair sensorische cortex (hierdoor worden de kinderen minder hyperactief en afleidbaar).

Hoe communiceren de hersendelen met elkaar en vormen ze daarbij mogelijk een soort eenheid/netwerk? In een studie naar ADHD heeft men onderscheid gemaakt tussen 5 neurale netwerken.

• Het attentional network; deze vormt een verbinding tussen het voorste deel van je hersenen (het anterieure deel van de cingulate cortex) en het pariëtale deel van de hersenen. Het pariëtale deel helpt je te oriënteren op stimuli in de omgeving en bij het herkennen van objecten. Hierdoor ben je beter in staat je te richten op specifieke dingen.

• Het executive function network helpt ons bepaalde handelingen te verrichten die ons helpen problemen op te lossen; dus doelgericht handelen.

• Het fronto-striatal network;dit is een netwerk wat ons helpt motorische impulsen te controleren.

• Het fronto-cerebellar network;deze heeft hele lange verbindingen tussen de kleine hersenen en het voorste deel van de hersenen. Dit netwerk helpt bij het coördineren en timen van bewegingen.

• Het reward network; dit is het beloningsnetwerk.

Voor iedere functie zijn een aantal taken die afgenomen kunnen worden om deze functie te testen. Om de motorische inhibitie te meten kan gebruik gemaakt worden van de Go/No-Go, Stop- signal of de Strooptaak. Voor interference control gebruikt men de flankertaak, voor task switching of cognitieve flexibiliteit gebruikt men de Wisconsin Card Sorting Task, voor selectieve en volgehouden aandacht gebruikt men de Continuous Performance Task of de Select Respons Task en tot slot voor het werkgeheugen de Backward Digit Span taak of de Corsiblokkentaak.

Autisme is een stoornis in de sociale communicatie als gevolg van een genetisch bepaalde hersenafwijking. De stoornis ontstaat tijdens de ontwikkeling en bestaat uit 3 kernsymptomen: problemen in het sociale contact, problemen in de taal en communicatie en opvallend gedrag. Dit opvallende gedrag kan bestaan uit stereotype gedrag, beperkte interesses, of hyper- of hypogevoeligheid voor bepaalde prikkels. Er bestaan stoornissen in de sociale oriëntatie, ‘joint attention’, imitatie, gezichtwaarneming, ‘Theory of mind’, empathie en in de waarneming bepaalde emotionele expressies. Ze hebben niet de neiging om mensen te imiteren, kunnen zich moeilijk in andere verplaatsen, al zijn ze hier wel in te trainen. Verder zijn ze minder empathisch en hebben ze moeite met het interpreteren van bepaalde emotionele expressies. Niet gestoorde sociale processen zijn de gehechtheid, zelfherkenning, herkenning van andere personen en de differentiële sociale responsiviteit. Ze hebben wel belangstelling voor anderen, maar vaak wel een soort egocentrische belangstelling; ze hebben er belang bij dat iemand aandacht voor hem/haar heeft.

Er bestaat grote variabiliteit en comorbiditeit bij autsime; met ADHD, Fragiele X-syndroom, Schizofrenie of depressie. Er heerst veel discussie over of autisme een stoornis of een eigenschap is en of deze discreet of continue is. In de DSM-V is men hier wat genuanceerder over gaan denken. Je kunt nu gradaties aangeven wat betreft de ernst van de stoornis. Er is dus geen sprake van alles of niets. Asperger is nu verdwenen uit de DSM-V; dit zijn mensen die functioneren op erg hoog niveau.

De erfelijkheid bij autisme is 60 tot 95%. Het is de sterkst genetisch bepaalde stoornis die we kennen. Er is sprake van een polygenetische vorm van erfelijkheid: er zijn een groot aantal kandidaatgenen (deze vergroten het risico) bij betrokken. Mogelijk zijn ook microdeleties erbij betrokken, dit zijn niet overdraagbare erfelijke eigenschappen. Overige factoren die kunnen bijdragen aan het ontstaan van autisme zijn prematuriteit of een laag geboorte gewicht, intra-uteriene infectieziektes en de leeftijd van de ouders. Schizofrenie zou je tegenover autisme kunnen zetten; deze mensen zijn uitermate geïnteresseerd in andere mensen.

Zuiver autisme komt voor bij 2 tot 3 van de 1000 mensen. Sinds de jarig 60 van de vorige eeuw is er een toename in autisme. Dit verklaart men tegenwoordig door een vergrote alertheid. Tegenwoordig weet iedereen wel iets van autisme af. We kunnen het ook steeds vroeger diagnosticeren aan de hand van screeningsinstrumenten. Ook is er nu soms sprake van diagnostische substitutie; er was al wel een stoornis vastgesteld, maar men had niet aan autisme gedacht. Mensen krijgen dan achteraf alsnog de diagnose autisme, dit is in de gehandicaptenzorg veel gebeurd. Autisme kan voor het 2e levensjaar vastgesteld worden. Bij de hoogfunctionerende kinderen is het vaak wat lastiger, al viel dan wel vaak op dat de taalontwikkeling achter bleef en het kind weinig contact zocht met anderen. Autisme komt voor met de ratio jongens: meisjes, 4:1.

Neurobiologische theorieën; deze theorieën zijn steeds meer in opkomst en zijn over het algemeen sterker dan de cognitieve theorieën. De social-motivation theory van Dawson stelt dat het dopamine systeem niet goed werkt en dat een aantal hormonen te weinig worden aangemaakt. Hierdoor wordt het beloningssysteem niet goed aangelegd. Er wordt geen dopamine geproduceerd wanneer het kind naar een gezicht kijkt, hierdoor is dit niet belonend voor het kind. Dit zou autisme verklaren. Er is experimenteel onderzocht of je met het toedienen van oxytocine kinderen met autisme misschien minder sterke symptomen lieten zien; dit bleek wel zo te zijn. De ‘broken mirror’ theorie van Lacoboni is gebaseerd op het spiegel-neuronen systeem. Dit systeem helpt ons om intenties in handelingen van anderen waar te nemen. Er zijn neuronen die actief worden wanneer we zelf een handeling uitvoeren of een ander die handeling zien uitvoeren. De spiegelneuronen ondersteunen de ontwikkeling van een theory of mind. Dit heeft men gevonden in de hersenen van apen, maar men kan de neuronen (nog) niet zichtbaar maken bij de mens. Er is dus nog geen bewijs van een dysfunctioneel MNS bij ASS geleverd. Men kan het niet uitsluiten, maar het is nog niet bewezen. Mogelijk geldt het voor een subgroep wel, maar niet voor iedereen.

De mind-blindness theory van Baron-Cohen is een oude theorie. Volgens deze theorie hebben kinderen met ASS een vertraagde ontwikkeling in de theory of mind, waardoor ze niet goed in staat zijn om te mentaliseren, dwz gedachten, wensen en gevoelens van andere te lezen= mind-reading). Joint attention en pretend play zijn ook mind-reading activititeiten. Je kunt al op jonge leeftijd vaststellen of een kind dit kan. Het gedrag van anderen is daardoor verwarrend en onvoorspelbaar, zelfs angstaanjagend voor deze kinderen. Kritiek op deze theorie is dat het niet alle gedragsaspecten van ASS kan verklaren, het geeft geen goede verklaring voor de niet-sociale kenmerken van ASS. Mensen met ASS nemen namelijk wel emoties waar bij anderen, maar weten niet hoe ze moeten reageren. Daarnaast is de theorie niet specifiek voor ASS.

Wat is een goede theorie over autisme?

Een goede theorie over autisme moet uitgaan van een primaire psychologische beperking die de drie symptomen van autisme kan verklaren, maar ook het samengaan met een verstandelijke beperking. Daarnaast moet de beperking aanwezig zijn voordat de symptomen van autisme zich openbaren, dus heel vroeg in de ontwikkeling. Het moet een proces zijn wat we direct na de geboorte al kunnen vaststellen. De primaire psychologische beperking moet aanwezig zijn in alle individuen met autisme. Tot slot moet de primaire psychologische beperking specifiek zijn voor autisme, dus niet aanwezig bij andere stoornissen. Over deze laatste eis wordt wisselend gedacht, zeker vanuit het idee over co-morbiditeit.

Volgens Hellendoorn, Wijnroks en Leseman is er mogelijk sprake van een gestoorde invariantiedetectie bij autisme. Autisme ontwikkelt zich door een in aanleg verstoord perceptueel leerproces (statistisch leren) waardoor het ontdekken van invarianties vertraagd of verstoord verloopt. Invarianties zijn regelmatigheden in het totale aanbod aan stimuli uit de omgeving (objecten, personen en gebeurtenissen): vorm, structurele kenmerken, bewegingen en gebeurtenissen. Statistisch leren is het vermogen om regelmatigheden in de omgeving waar te nemen. Deze regelmatigheden worden ook wel invarianties genoemd. Overal gebruiken we statistisch leren, het is eigenlijk een variant van associatief leren, alleen daarbij proberen we een link te leggen bij;’ ik doe iets en dit heeft een gevolg’. Bij statistisch leren is deze link niet altijd even duidelijk, deze doet zich voor naarmate je steeds meer en vaker in contact komt met een stimulus. Als een baby naar een plaatje kijkt en hier veel vaak naar kijkt, dan leert de baby de invariantie kennen; het is steeds hetzelfde plaatje. Autistische baby’s kunnen dit ook wel, maar het duurt langer. Bij een 3D object verandert de perceptuele waarneming steeds wanneer je vanuit een andere hoek kijkt, toch moet je dan ontdekken dat de invariante structuur nog steeds aanwezig is, dit kost al meer moeite. Nog moeilijker is het ontdekken van een invariante structuur terwijl deze omgeven is door heel veel variante structuren. Een baby leert snel de invariante structuur van een gezicht waar te nemen (vorm van de schedel, plaats van ogen, neus en mond, etc), later pas leert de baby de variante structuren (kleur van de ogen, stand van de mond, etc).

Als je problemen hebt met statistisch leren, dan zie je niet de samenhang van bijvoorbeeld gezichtsexpressies in de context van een statisch object. Objecten zijn grotendeels invariant. Invariante structuren moet men ook ontdekken in de spraak. Een moeder herhaalt steeds bepaalde zinnen en woorden, daardoor leert een kind in een klankstroom een bepaald woord te onderscheiden, hij hoeft nog niet perse te begrijpen wat het is. Vanuit het statistisch leren kom je tot een soort conceptvorming. Het is dus een basaal proces wat ten grondslag ligt aan al onze kennis van de wereld. Als dit vertraagd verloopt zou je kunnen spreken van autisme. Autisten hebben met name problemen met uitzonderingen op regels, vandaar dat ze ook met name problemen hebben met de pragmatische kant van taal en dergelijke.

Er bestaan neuro-anatomische verschillen bij kinderen met autisme, met name in de hersenontwikkeling. De kinderen hebben bij de geboorte een kleinere schedelomtrek. Vanaf 12 maanden begint een explosieve hersengroei (ook wel early brain overgrowth genoemd), met name in het frontale deel van de hersenen. Op latere leeftijd is een afvlakking van de hersengroei te zien. Deze kinderen hebben dus eerst een explosieve hersengroei, maar uiteindelijk blijft de hersengroei wel achter. Van de volwassenen met autisme heeft ongeveer 25% macrocefalie. De volumereductie zit met name in het frontale deel van de hersenen, de basale ganglia, de kleine hersenen (cerebellum) en in de mediale temporale schors (hippocampus en amygdala). Mogelijke oorzaken hiervan zijn een deregulatie van de celgroei, apoptosis, synapseliminatie en afwijkingen in de opbouw van het neuraal netwerk (connectivity dysfunction). Het is nog niet precies bekend wat hieraan ten grondslag ligt.

Just en collega’s zeggen over autisme: ‘Autisme is een cognitieve en neurobiologische stoornis die veroorzaakt wordt door te weinig functionele verbindingen tussen verschillende hersengebieden waardoor de informatieverwerking vertraagd en verstoord verloopt en een overmaat aan verbindingen binnen specifieke hersengebieden’. Daarom spreekt men ook wel van long-distance underconnectivity and high local connectivity. Long-distance underconnectivity is gedeeltelijk in overeenstemming met de Central Coherence theory van Happé & Frith. Dit verklaart de problemen in de taal, sociale interactie en de stereotype en beperkte handelingen. High-local connectivity verklaart de grote interesse voor bepaalde details en bijvoorbeeld het superieure discriminatievermogen.

De neuro-anatomische verschillen zijn ook terug te zien op een fMRI. Hierbij zijn afwijkingen te zien in de amygala (verantwoordelijk voor angst-conditionering), de fusiform gyrus (gezichtswaarneming), de superior temporal sulcus (waarneming van biologische beweging, zoals kijkrichting, lopen, dit is een onderdeel van het mirror neuron system), de hippocampus, het cerebellum en de frontale cortex (prefrontale cortex, orbitofrontale cortex, inferior frontal gyrus). Een probleem dat zich hierbij voordoet is dat er veel inconsistente resultaten worden gevonden. Daarnaast is er alleen onderzoek gedaan bij adolescenten en bij volwassenen. Voor baby’s en kleine kinderen kan het erg angstaanjagend zijn om in een fMRI te liggen, daarnaast is het moeilijk voor baby’s en kleine kinderen om stil te blijven liggen.

Er worden ook neurofysiologische verschillen gevonden. Zo is bij mensen met autisme een verminderde P300 respons op nieuwe stimuli te zien op een EEG. Ook is er meer variabiliteit in metabole activiteit (het gebruik van glucose) in verschillende hersengebieden, dit wijst op een slechte gecoördineerde verwerking van informatie tussen hersengebieden. Tot slot geeft de waarneming van boze of angstige gezichten geen amygdala of FG activiteit. Er zijn echter géén afwijkingen in de neurotransmittersystemen gevonden.

Op neuropsychologisch niveau ziet men primaire tekorten in perceptie, zoals gezichtwaarneming, waarneming en interpretatie emotionele expressies, melodische aspecten auditieve stimuli. Ook zijn er tekorten in de sociale cognitie, zoals sociale orientatie, joint attention, imitatie (vooral betekenisloze activiteiten), theory of mind, empathie. Dit ontwikkelt zich wel, ze zijn hier alleen trager mee. Daarnaast zijn er tekorten in het episodisch geheugen. Er zijn echter geen problemen met het semantisch geheugen. Deze kinderen hebben moeite met het vertellen van een verhaal, al is de taal verder wel goed ontwikkeld. Het kind kent het verhaal dan zelf wel, weet alleen niet hoe hij het zelf zou moeten vertellen. Tot slot zijn er vaak tekorten in alle executieve functies (werkgeheugen, shifting, planning, inhibitie).

Er is een overlap in de kenmerken van ADHD en autisme. De autistische kenmerken die men bij ADHD kan zien zijn weinig opmerkzaamheid bij de gevoelens van anderen (kinderen hebben geen besef van het effect van hun eigen gedrag op anderen), een taalachterstand (met name pragmatisch) en stereotiep gedrag (sensorische overgevoeligheid). De kenmerken van ADHD die terug worden gevonden bij mensen met autisme zijn aandachtsproblemen, hyperactiviteit en impulsiviteit en problemen met de emotieregulatie. Volgens de DSM kon je eerder niet zowel de stoornis ADHD als autisme diagnosticeren, volgens de DSM V kan dit wel. Er is ook een overlap in het ontwikkelingsverloop van ADHD en autisme, zo ontstaan beide stoornissen vroeg in de ontwikkeling. Autisme ontwikkelt zich echter wel wat eerder dan ADHD. Bij beide stoornissen is het zo dat hoe eerder de eerste symptomen zich manifesteren, hoe ernstiger de stoornis is. Tot slot blijft in de meeste gevallen de stoornis het gehele leven aanwezig. Men is wel in staat om te leren, waardoor veel symptomen van autisme afnemen naarmate men ouder wordt.

Wat betreft het hersenvolume is men nog niet zo zeker van de overlap tussen ADHD en autisme. Bij autisme is er sprake van een early brain overgrowth, bij ADHD heeft men een klein brein volume. Wat betreft de dikte van de cortex worden bij autisme met name focale afwijkingen gevonden, bij ADHD met name globale afwijkingen en een vertraagde groei.

Er bestaat nog geen data over hele jonge kinderen met ADHD. Normaal is er eerst een sterke toename van de dikte, daarna plat de groei weer af. Bij kinderen met autisme loopt deze groei achter, dit vindt later plaats. De verdunning van de grijze stof vindt al veel eerder plaats. De groei van de witte stof blijft ook achter bij kinderen met autisme. Myelinisering vindt later plaats en blijft daardoor achter in vergelijking met een normale ontwikkeling.

Hoorcollege 4

Er zijn een aantal indicaties die neurologisch onderzoek vereisen:

1. plotselinge, onverklaarbare en langdurige misselijkheid samengaand met hoge koorts, hoofdpijn en lethargie wat kan wijzen op een meningitis of encefalitis.

2. snel knipperen met de ogen, visueel aura, staren, hoofd of spiertrekkingen of spasmen die verwijzen naar een mogelijke epileptische aanval of toeval.

3. visuele of reuk hallucinaties

4. plotselinge motorische onhandigheid of cerebellaire ataxie. Met name bij dingen die je normaal gesproken routinematig doet.

5. langdurige virale infecties die tot symptomen genoemd onder 1 leiden

6. hersentrauma die misselijkheid, verstoord gezichtsbeeld, bewustzijnsverlies of verwijde pupillen kunnen leiden.

7. stoornissen op het niveau van de hersenzenuwen die unilaterale of bilaterale motorische zwakte veroorzaken (overmatige speekselvloed, verslapping van de gezichtsspieren, de tong die buiten de mond steekt). Bij halfzijdige verlamming is er meestal iets mis in de hersenen zelf, is het bilateraal dan is er vaak een probleem met de zenuwen.

8. plotselinge, onverklaarbare achteruitgang van de cognitieve, taal, spraak, geheugen of motorische functies volgend op een normale ontwikkeling.

Het gaat dus bijna altijd om dingen die zich plotseling voordoen terwijl de persoon bij bewustzijn is.

Een neuroloog doet ander onderzoek dan een neuropsycholoog. Het neurologisch onderzoek bestaat uit drie componenten; de anamnese, het lichamelijk onderzoek en hulponderzoek, hierbij kan hij beeldvormende technieken inzetten. Een neuropsycholoog mag geen lichamelijk onderzoek doen en kan geen beeldvormende technieken gebruiken. Het doel van neuropsychologisch onderzoek is om te kijken naar hersen-gedrag functie bij volwassenen en kinderen met ontwikkelingsneurologische stoornissen (bijvoorbeeld leerstoornissen), met hersenbeschadigingen, met een ziekte van het centraal zenuwstelsel of met een biologisch risico. Men evalueert daarbij de effecten van een behandeling en het herstel van functies. Bijvoorbeeld na een hersentrauma of na een chirurgische ingreep, dan kan men kijken hoe goed iemand herstelt.

Ook voor neuropsychologisch onderzoek bestaan specifieke indicaties:

1. omstandigheden zoals genoemd onder de indicaties voor neurologisch onderzoek.

2. chronische en ernstige leerproblemen die niet verbeteren ondanks intensieve remedial teaching of plaatsing in het speciaal onderwijs, waarbij men vooral moet denken aan opvallende links en rechtshemisfeer verschillen. Denk dan bijvoorbeeld ook aan links-rechts verschillen in de motoriek of verschillen in functies die met name door de linker- of door de rechter hemisfeer worden aangestuurd.

3. Ernstige emotionele of gedragsproblemen samengaand met leer, intellectuele problemen of ontwikkelingsachterstanden die sterk resistent blijken te zijn voor psychofarmaceutische behandeling, psychologische of gedragsinterventies.

4. Plotseling begin van geheugen, cognitieve, school, motorische, spraak/taal, gedrags- en persoonlijkheidsproblemen die niet door psychosociale factoren zijn te verklaren.

Tijdens de anamnese is het belangrijk om problemen tijdens de zwangerschap uit te vragen, complicaties rond de geboorte, medische complicaties, problemen tijdens de ontwikkeling, schoolproblemen en erfelijke ziekten in de familie.

Men kijkt tijdens een onderzoek ook naar de neurocognitieve functies. Er wordt gekeken naar het algemene IQ (verbaal en performaal). Soms kan men op basis van subtesten wel indicaties zien dat er iets aan de hand is, bijvoorbeeld bij een sterk disharmonisch profiel. Verder kijkt men naar de taal (receptief en expressief), perceptie (visueel, auditief, tactiel, en kinesthetisch), constructief vermogen (kopiëren van complexe figuren) en visuomotoriek (oog-hand coördinatie). Ook kijkt men naar leren en geheugen (korte- en lange termijngeheugen, snelheid van informatieverwerking), de aandacht (volgehouden aandacht, selectieve aandacht, gefocusseerde aandacht) en de executieve functies (cognitive control, inhibitie, planning, flexibiliteit, task switching, updating). Met name volwassenen zijn erg goed in staat bepaalde gebreken te verbloemen met goed ontwikkelde functies.

Executieve functies is een verzamelterm voor een aantal hogere orde cognitieve functies die gebruikt worden in situaties waarin we met een nieuw probleem geconfronteerd worden. Onder de executieve functies vallen het werkgeheugen, motorische inhibitie, aandachtscontrole en flexibiliteit. Werkgeheugen (ook wel updating genoemd) is de capaciteit om informatie voor enige tijd vast te houden, ondanks interferentie en concurrentie met andere responsen, zodat met deze informatie actieve bewerkingen uitgevoerd kunnen worden. Inhibitie bestaat uit motorische inhibitie en aandachtscontrole. Motorische inhibitie is het vermogen een dominante (vaak ongeschikte)motorische response te onderdrukken. Bijvoorbeeld iemand een tik willen verkopen, maar net op tijd bedenken dat dit niet zo’n gepaste reactie is. Aandachtcontrole is het kunnen focussen van de aandacht en het tegelijkertijd onderdrukken van de storende invloed van irrelevante of misleidende visuele informatie. Bijvoorbeeld blijven studeren terwijl het mooi weer is buiten en iedereen leuke dingen aan het doen is. Flexibiliteit, ook wel shifting of task switching genoemd, is het vermogen een eenmaal geleerde regel te veranderen als de omstandigheden daarom vragen. Deze functies zijn handig bij probleemoplossing en planning. Dit wordt vaak gezien als de meer complexe vormen van executieve functies. Men neemt aan dat de executieve functies voor een belangrijk deel terug te voeren zijn tot een aantal hersendelen, namelijk de anterior cingulate cortex (belangrijk bij aandachtscontrole en responsconflict), de dorsolaterale prefrontale cortex (het werkgeheugen), de orbitofrontale cortex (belangrijk bij motorische inhibitie) en de ventromediale cortex. Deze laatste is belangrijk bij het reguleren en controleren van emotionele impulsen en het leren van associaties tussen gedrag en consequenties.

Men kan bij het onderzoek gebruik maken van een aantal testmiddelen, daarbij kan men kiezen uit een gefixeerde testbatterij, een eclectische testbatterij, een kwalitatieve batterij, een procesbenadering of een functionele evaluatie. Voorbeelden van gefixeerde testbatterijen zijn de Halstead-Reitan Neuropsychologische testbatterij en de NEPSY. Een eclectische testbatterij is een door de neuropsycholoog zelf samengestelde testbatterij. Hierbij haalt hij overal testjes vandaan, bijvoorbeeld bepaalde subtests uit een intelligentietest. Welke testen gebruikt worden is afhankelijk van de hulpvraag. Bij kwalitatieve batterijen is hoe iemand de taak uitvoert even belangrijk als de testscore zelf. Je kijkt bijvoorbeeld naar motoriek, hoe goed iemand oplet en of iemand zich laat afleiden. Bij procesbenaderingen wordt gekeken wordt hoe iemand aan een oplossing komt. Het is hierbij belangrijk om uit te vragen hoe iemand tot de oplossing is gekomen. Tijdens een functionele evaluatie kijkt men wat de cognitieve dysfuncties betekenen voor het dagelijks functioneren. Een voorbeeld van een test die hierbij gebruikt kan worden is de Rivermead Test of Behavioral Memory for Children). Er bestaan voor- en nadelen van de verschillende benaderingen. Bij de gefixeerde batterijen weet je precies wat je meet en is alles vaak goed genormeerd en gevalideerd. Bij eclectische batterijen is dit minder het geval. Veel neuropsychologische taakjes zijn alleen voor onderzoeksdoeleinden ontwikkeld en niet voor diagnostisch onderzoek. Vaak zijn wel gemiddelden en sd’s beschikbaar, maar dan van relatief kleine steekproeven.

Bij de NEPSY II worden 6 functiedomeinen gemeten:

1. Aandacht en Executieve functies

2. Taal

3. Sensomotorische integratie

4. Visueel ruimtelijke informatieverwerking

5. Geheugen en leren

6. Sociale cognitie

De NEPSY II kan afgenomen worden bij kinderen van 5 tot 12 jaar die een IQ van boven de 50 hebben. Het duurt 3 tot 4 uur om de test af te nemen, dus het is een erg kostbaar onderzoek. Bij visueel ruimtelijke informatieverwerking moet het kind een figuur nabouwen met blokjes. Om het korte termijn geheugen te meten wordt in redelijk hoog tempo foto’s van gezichten getoond. Na afloop laat men een foto zien en vraagt men of de testpersoon die foto al gezien heeft. Na een halfuur wordt dit nog een keer herhaald om te kijken of iemand het dan nog steeds weet. Bij de subtest visueel ruimtelijke waarneming laat men een plaatje zien met een soort dartbord en pijltjes, de testpersoon moet dan kijken welke pijl in de roos eindigt.

De A-not-B taak meet inhibitie en werkgeheugen. Een object wordt door de proefleider een aantal keren verstopt op locatie A, na een delay mag naar het object gezocht worden. Daarna wordt het object op locatie B verstopt. Opnieuw mag de proefpersoon na een delay gaan zoeken. Personen met een frontale hersenbeschadiging of onvoldoende ontwikkelde frontale gebieden (baby van 7 maanden) blijven op locatie A zoeken, ook wanneer ze gezien hebben dat het object nu op locatie B is verstopt.

De strooptaak meet motorische inhibitie. Hierbij moet de proefpersoon zo snel mogelijk de kleur van de letters van het woord benoemen. Lezen is een dominant proces en je moet de dominante response (zeggen welk woord je leest) onderdrukken om een niet-dominante respons te kunnen geven. Het hersengebied dat hierbij betrokken is, is het frontaal-striataal systeem. De strooptaak bestaat ook voor kinderen van 3- 4 jaar. De instructie die dan gegeven wordt is: ‘Wat zegt het eendje? ‘Kwak’ . Wat zegt het hondje? ‘Woef’. We gaan nu een gek spelletje doen. Als ik het eendje laat zien zeg je ‘woef’ en als ik het hondje laat zien zeg je ‘kwak’’. Het kind heeft hierbij 12 tot 16 trials. Een variant hierop is de day-night taak, de instructie die hierbij gegeven wordt is: ‘zeg ‘nacht’ tegen wit plaatje of een plaatje met een zon en ‘dag’ tegen een zwart plaatje of een plaatje met een ster of maan’. Een andere variant is de beardragon taak: ‘als de beer iets van je vraagt, dan doe je dat. Als de draak iets vraagt dan doe je niets’.

De flanker-taak meet aandachtcontrole of executieve aandacht. Hierbij moet men alleen op de middelste pijl letten en zo snel mogelijk op de rechterknop drukken als de pijl naar rechts wijst en op de linkerknop drukken als de pijn naar links wijst. De andere pijlen (flankers) moeten worden genegeerd. Er zijn congruente condities en incongruente condities. Deze taak meet het vermogen om niet-relevante prikkels te onderdrukken. De hersengebieden die hierbij van belang zijn, zijn het frontaal-striataal systeem en de gyrus cingulatus anterior (aandachtcontrole). Er bestaat ook een Fish Flanker test voor kinderen van 5 tot 7jaar. De instructie die hierbij gegeven wordt is: ‘Let op de vis in het midden. Welke kant zwemt hij op?’ Ze moeten alleen maar kijken in welke richting het visje gaat zwemmen, verder is het hetzelfde type taak als voor volwassenen.

De trail making taak test het vermogen om te plannen. Bij variant A moet men een lijn trekken van 1 naar 2 naar 3, enzovoorts. In de moeilijkere variant B staan zowel cijfers als letters. De cliënt moet dan een streep treken van 1-A-2-3-B- etc. Men moet van tevoren kijken waar de lijn naartoe moet. Het hersengebied dat hierbij belangrijk is, is de dorsolaterale prefrontale cortex (WM).

De Tower of London taak meet planning, werkgeheugen en flexibiliteit. Hierbij moeten de gekleurde ballen in het kleinst mogelijke aantal stappen verplaatst worden, zodanig dat de opstelling overeenkomt met het voorbeeld. Deze test is vanaf 5 jaar af te nemen en doet een beroep op de dorsolateral prefrontale cortex.

De Wisconsin Card Sorting Task meet task switching en cognitieve flexibiliteit. Hierbij moeten de kaarten gesorteerd worden volgens een nog onbekende regel. De proefleider zegt daarbij alleen goed of fout. Halverwege de taak verandert de proefleider zonder dit mee te delen de regel (de switch). Deze taak is af te nemen vanaf 7 jaar. De hersengebieden die hierbij belangrijk zijn, zijn de dorsolaterale prefrontale cortex en de gyrus cingulatus anterior. De Dimensional Card Sorting Task is bedoeld voor kinderen vanaf 3,5 jaar. Hierbij staan twee bakjes op tafel en een set kaarten met plaatjes van blauwe en oranje sterren en van blauwe en rode vierkantjes. De kinderen moeten eerst de kaarten op kleur sorteren en daarna op vorm (switch).

De delay of gratification task doet een beroep op inhibitie. Hierbij wordt een kind een beloning in het vooruitzicht gesteld, maar moet het eerst wachten op een signaal. Men zet bijvoorbeeld een schaal met snoepjes voor het kind neer en zegt dat de snoepjes voor het kind zijn wanneer de bel wordt geluid. Deze taak is af te nemen vanaf 2jarige leeftijd. Een variant hierop is de Gift Wrap taal. Hierbij is een cadeautje heel mooi ingepakt en krijgt het kind het cadeautje pas na een delay. Kinderen die slecht scoorden op deze taak, zijn als volwassenen vaker gokverslaafd, alcoholverslaafd, etc. Het is dus een stabiele eigenschap.

De simon taak meet switching en inhibitie. Hierbij krijgt het kind op een beeldscherm een vis of een kat te zien. De vis staat in de congruente conditie altijd links, de kat rechts. In de incongruente conditie staat de vis rechts en de kat links. Het kind moet als het de vis ziet op de linkerknop drukken en bij de kat op de rechterknop. Het probleem zit in de incongruente conditie, omdat er dan een conflict is tussen de stimuluslocatie en de responslocatie. Af te nemen vanaf 4 jaar.

De backward digit spantaak meet verbaal werkgeheugen. Hierbij moet de proefpersoon een serie van digits (dit zijn letters of cijfers) opnoemen in de omgekeerde volgorde als waarin de proefpersoon ze krijgt aangeboden. De moeilijkheidsgraad kan verhoogd worden door het aantal digits te verhogen en de volgorde in logische of random volgorde aan te bieden. Rond 3 jaar kan een kind vaak 2 tot 3 digits onthouden, vanaf 5 jaar 3 of 4 digits, tot maximaal 7.

De continous performance task of volgehouden aandachttaak meet de reactietijd. Hierbij verschijnt met een zekere regelmaat een stimulus op een beeldscherm. De intervallen variëren tussen de 1 en 10 seconden. De gehele taak duurt ongeveer 20 minuten en men kan niet voorspellen wanneer de stimulus verschijnt, dus men moet wel op blijven letten. Het is een behoorlijk saaie taak. Zodra men een stimulus ziet moet men meteen op de knop drukken. Kinderen met ADHD laten naar verloop van tijd tragere reactietijden (moeite om alertheidniveau te handhaven) zien en meer variabiliteit in de reactietijden (snel afgeleid). Af en toe wordt de aandacht even beter, dan weer slechter.

De Go- No go taak is een standaardtaak om motorische inhibitie (impulscontrole) te meten. De proefpersoon krijgt op het beeldscherm achtereenvolgens verschillende letters te zien. De meeste letters zijn in het groen afgedrukt, maar soms in het rood (in random volgorde). Als de letters in groen zijn gedrukt moet de proefperoon op de responsknop drukken (go), als de letters rood zijn dan moet men niets doen (no-go). Een variant hierop is dat de proefpersoon op een knop moet drukken zodra een stimulus verschijnt en niets moet doen als men eerst een pieptoon hoort. Een belangrijk hersengebied hierbij is de orbitofrontale cortex. Kinderen met ADHD hebben veel moeite om een respons te onderdrukken

Een test die de perceptuele waarneming meet is de Embedded Figure Test. Hierbij moet het kind een simpele figuur herkennen in een complexere figuur.

Het additieve factorenmodel Sternberg is gebaseerd op het reactietijd paradigma. Aanname is dat informatie in stappen verwerkt wordt en dat iedere stap een hoeveelheid tijd (t) kost. De reactietijd zegt dus iets over hoe snel jij deze seriële stappen doorloopt. De stappen die doorlopen moeten worden zijn: Stimuluswaarneming  Geheugenzoekproces  Respons selectie  Responspreparatie  Respons.

Een reactietijd taak waarbij selectieve aandacht wordt gemeten is wanneer men zo snel mogelijk op de knop moet drukken zodra een stimulus verschijnt: S  T (T=tijd).

Bij een taak waarbij van tevoren moet worden onthouden op welke stimulus men moet reageren en op welke niet, ziet de vergelijking er zo uit: S  S?  R. De tijd is hierbij T+N1.

De taak kan ook nog zo aangepast worden dat men op de rechter knop moet drukken als stimulus X verschijnt en op de linker knop als stimulus Y verschijnt. Je moet dus nog bedenken of je op de linker of op de rechter knop moet drukken, dit kost nog weer extra tijd. De vergelijking die hierbij hoort is S S? L ofR, Tijd = T + N2.

Bij veel proeven maakt men gebruik van experimentele manipulaties. Men kan bijvoorbeeld de stimuluswaarneming aanpassen. Dit kan door te variëren in complexiteit (één of meerdere stimuli gebruiken), in stimuluslocatie (centraal of perifeer, dat is aan de buitenkant van het beeldscherm), door gebruik te maken van incongruentie (de stimulus wijkt af van de stimulus die onthouden moet worden), van pre-cueing (een waarschuwingssignaal voorafgaand aan de stimulus) en door te variëren in de grootte van de stimulus (hoe groter, hoe sneller de reactietijd).

Ook in het geheugenzoekproces kan men aanpassingen treffen. Bijvoorbeeld in de memory load, dit is de hoeveelheid stimuli die vooraf onthouden moet worden. Ook kan men gebruik maken van memory shift, hierbij worden de stimuli gewijzigd. Men moest bijvoorbeeld eerst de letters A en B onthouden en daarna de letters X en Y.

Men kan ook variëren in de responspreparatie de grootte van en afstand tot het doel. De knop kan groot (=gemakkelijk) zijn of klein (=moeilijk) of dichtbij (=gemakkelijk) of veraf (bijvoorbeeld op 60 cm afstand = moeilijk). De motorische beweging zelf wordt zo gemanipuleerd. Men kan meten in reactietijd (RT), errors of ommission (geen respons) en errors of commission (foute respons). Een algemeen probleem met reactietijd bij kinderen is de accuracy trade-off, dit is nauwkeurigheid die ten koste gaat van de snelheid. Kinderen kiezen tussen weinig fouten maken of zo snel mogelijk reageren, maar beide tegelijk doen vinden kinderen erg moeilijk, dit geeft een te grote variabiliteit in reactietijden, waardoor het onbetrouwbaar wordt. Pas vanaf 4 jaar wordt het probleem van accuracy trade-off minder groot bij taken met reactietijd.

Een voorbeeld van een mogelijke interventie is computertraining. Dit is gebaseerd op het principe van neuroplasticiteit. Dit is het vermogen van de hersenen om onder invloed van ervaringen qua structuur en functie te veranderen. Door training kunnen hersenverbindingen geactiveerd of versterkt worden. Onderzoek heeft laten zien dat met speciaal ontwikkelde computerspelletjes het werkgeheugen en de aandacht verbeterd kunnen worden.Deze techniek is toepasbaar bij kinderen met ADHD of Autisme. Waarschijnlijk is het nog veel breder inzetbaar, maar dit is nog niet onderzocht. Een voorbeeld waarbij dit gebruikt wordt is het Peuterproject van de Gemeente Utrecht (onder leiding van Lex Wijnroks). Hierbij wordt gekeken naar de effecten van computertrainingen op het executief functioneren. Er worden steeds voor- en nametingen gedaan. Er blijkt een vrij groot effect te zijn op de cognitieve flexibiliteit en op de selectieve aandacht, kinderen werden hier dus beter in. De pedagogisch medewerkers zagen ook afnames van internaliserend en externaliserend gedrag. Er is een computertraining al commercieel verkrijgbaar, via CogMed.

Een ander voorbeeld is neurofeedback, dit is gebaseerd op het idee dat de eigen hersenactiviteit te beïnvloeden is door terugkoppeling (EEG) te krijgen van diezelfde hersenactiviteit. Proberen invloed te krijgen op je eigen functies. Je krijgt een EEG aangemeten en op een monitor kun je je hersengolven zien. Vervolgens moet je proberen je eigen hersenactiviteit te beïnvloeden. Deze techniek wordt al veel gebruikt, maar er is nog geen consensus bereikt over de effectiviteit. Twee recente reviewartikelen geven beiden een ander antwoord. Ze hebben allebei dezelfde literatuur besproken, maar de één komt tot de conclusie dat het wel effectief is, de ander zegt van niet. Men past neurofeedback al wel toe bij kinderen en volwassenen met stoornissen als ADHD, PDD-NOS, depressie, angst, CD, ODD, NLD en slaapstoornissen.

Tot slot kan men gebruik maken van Transcranial Magnetic Stimulation, dit is een neurofysiologische techniek waarbij met een korte magneetimpuls hersengebieden gestimuleerd kunnen worden. Dit gebruikt men met name bij stemmingsklachten zoals depressie. Deze techniek bestaat nog niet erg lang. De eerste toepassingen zijn gedaan met stemmingsklachten zoals depressiviteit. Dit blijkt effectief te zijn, maar men onderzoekt nu de toepassing bij andere aandoeningen.