Summary
Samenvatting blok 3.6: the brain
- Course
- Institution
Samenvatting van alle hoofdstukken en artikelen uit blok 3.6
[Show more]
1 review
By: Jaycorrell • 2 year ago
Seller
Follow
NGelderblom123
Reviews received
Content preview
THEME 1BRON 1 – EVOLUTION OF THE BRAIN AND BEHAVIOUR (BREEDLOVE & WATSON, 2017)
Variety of species:
- Naturalists: men die de vormen en classificatie van organismen bestuderen; deze gingen in tegen de opvatting dat elke
soort gescheiden gecreëerd was. Ze kwamen er bijvoorbeeld achter dat vele zoogdieren bepaalde overeenkomstige botten
hadden.
- Evolution: dierlijke soorten zijn continue aan het veranderen waarbij ze geleidelijk kenmerken verliezen maar ook erbij
krijgen. Ook sterven sommige soorten uit en ontstaan er andere nieuwe soorten.
• Evolution by natural selection (Charles Darwin): evolutie verloopt door differentieel success in reproductie. Individuen
die beter geschikt zijn voor de heersende omstandigheden, hebben meer succes bij de voortplanting, waardoor hun
nakomelingen een groter deel van de volgende generatie uitmaken (adaptiation). Hierdoor zal de kans op succesvolle
reproductie vergroot worden. Een ander mechanisme is sexual selection waarbij leden van elk geslacht selectieve druk
uitoefenen op andere die reproductief succes bevorderen.
• Convergent evolution: reacties op vergelijkbare ecologische kenmerken kunnen zorgen voor overeenkomsten in
gedrag of structuur tussen organismen die eigenlijk bijna niet gerelateerd zijn aan elkaar.
▪ Homoplasy: overeenkomst tussen fysieke of gedragskenmerken door
convergent evolution -> dolfijn en vis
▪ Homology: overeenkomst gebaseerd op gemeenschappelijke voorouders ->
armen van apen en mensen
▪ Analogy: overeenkomstige functie, ook al lijken de structuren niet op elkaar -
> hand van een mens en slurf van olifant.
• Genetics: de studie naar de mechanismes van erfelijkheid. Dit werd gecombineerd
met de evolutietheorie; soms ontstaat er spontaan een nieuw kenmerk die wordt
doorgegeven op volgende generaties. Evolutie kan dus doorlopen door plotselinge
sprongen (= mutaties)
▪ Mutaties: gebeuren random en plotseling; resultaat van veranderingen in genen waardoor deze mutaties dus
erfelijk zijn. De mutaties kunnen schadelijk, neutraal en voordelig zijn. Wanneer het voordelig is heeft het een
grotere kans op verspreiding naar volgende generaties.
▪ Chromosomes: supercoiled stukjes DNA die zich bevinden in de celkern. Op deze chromosoon liggen genen.
o Genes: een stuk DNA dat codeert voor de informatie voor het construeren van een bepaald eiwit.
o Epigenetics: ervaringen omgeving van een individue kan de expressie van bepaalde genen wijzigen op een
manier die kan worden overgedragen op het nageslacht zonder de structuur van de aangetaste genen te
veranderen.
- Classificatiesysteem (Linneaus): elke soort wordt toegewezen aan twee namen ->
1) Genus: een groep soorten die op elkaar lijken vanwege gedeelde erfelijkheid.
2) Species: een groep soorten die gemakkelijk kan kruisen om vruchtbare nakomelingen te produceren.
→ Het is een soort hiërarchie waarbij elke verdere categorie minder species bevat en waarin de species meer aan
elkaar gerelateerd zijn; kingdom -> phylum -> class -> order -> family -> genus -> species
• Phylogeny: de evolutionaire geschiedenis van een bepaalde groep organismen.
▪ Taxonomy: de classificatie van organismen; ze kijken naar genetica om de fylogenie te reconstrueren. DNA
verandert met een constante snelheid in alle dieren van een bepaalde orde. Het aandeel verschillen tussen DNA
kan worden gebruikt om te schatten hoe lang geleden ze een gemeenschappelijke voorouder hadden (molecular
clock).
1
,Andere species bestuderen: verschillende soorten dieren hebben specifieke gedragingen en neurale mechanismen ontwikkeld
die hen in staat stellen om specifieke sets van omgevingskansen (ecological niches) te benutten. Het vergelijken van meerdere
soorten leidt tot een dieper begrip van onder andere veranderingen in breinstructuren.
- Hersenstructuur: de strategieën die verschillende soorten gebruiken om voedsel te verkrijgen is gecorreleerd met de
grootte en structuur van de hersenen; soorten die voedsel eten dat gemakkelijk te vinden is hebben kleinere hersenen.
• Forebrain: het vinden van nieuwe manieren om aan voedsel te komen hangt samen met de grootte van de
voorhersenen bij verschillende soorten vogels. De meer innovatieve soorten hebben relatief grotere voorhersenen.
• Hippocampus: grotere hippocampus is in bepaalde vogels vastgesteld die stukjes voedsel bewaren voor later gebruik.
• HVC: mannetjes vogels die meerdere melodieën kunnen zingen hebben grotere HVC. Dit is adaptief aangezien
vrouwtjes het liefst met mannetjes paren die een groot aantal melodieën kan zingen. Dit suggereert dat de HVC
belangrijk is voor zangproductie bij vogels. Dit is een voorbeeld van sexual selection.
Gewervelde (vertebrate) organismen: alle gewervelde breinen delen dezelfde basisstructuren van de visuele auditieve en
somatosensorische verwerking. De relatieve afmetingen, verhoudingen en anatomische locaties van deze hersengebieden zijn
echter niet allemaal hetzelfde door evolutionaire modificatie omdat de soorten zich hebben aangepast aan hun unieke
ecological niches.
- Gedeelde eigenschappen zenuwstelsel: elke van de hoofdstructuren in het menselijke brein heeft een tegenhanger in
bijvoorbeeld het rattenbrein. Deze overeenkomsten weerspiegelen de erfenis van onze evolutie van een
gemeenschappelijke voorouder.
1. Development from a hollow dorsal neural tube: de kop van de embryonale neurale buis vormt de belangrijkste
onderverdelingen van de hersenen, maar een vloeiende reeks holle ruimtes in de hersenen (ventriculaire systeem) blijft
bestaan tot in de volwassenheid.
2. Bilateral symmetry: de hersenhelften zijn bijna spiegelbeelden.
3. Segmentation: paren van spinale zenuwen strekken zich uit vanaf elk niveau van het ruggenmerg.
4. Hierarchical control: de hersenhelften controleren of moduleren de activiteit van het ruggenmerg.
5. Seperate systems: het centrale zenuwstelsel is afgescheiden van het perifere zenuwstelsel.
6. Localization of function: bepaalde functies worden gecontroleerd door bepaalde locaties in het centrale zenuwstelsel.
- Verschillen: over het algemeen hebben gewervelde soorten met grotere lichamen grotere hersenen, met grotere neuronen
en grotere dendrieten.
Evolutionaire veranderingen:
- Manieren om evolutie van de hersenen te bestuderen:
• Endocasts: een manier om de hersenen van fossiele dieren te bestuderen; de schedelholte van een fossiele schadelen
wordt gebruikt om een afgietsel te maken van de hersenen die ooit de ruimte innamen. Deze geven een redelijke
indicatie van de grootte en vorm van de hersenen. Ze geven echter geen details.
• Hedendaagse dieren: deze kunnen ook bestudeerd worden; hierbij worden soorten gekozen die verschillende mate
van gelijkenis vertonen met voorouderlijke soorten. Sommige soorten lijken met op de voorouders dan andere soorten.
Met deze manier kan er wel naar details worden gekeken doordat de interne structuur van de hersenen onderzocht
kan worden.
- Evolutionaire verandering van het brein: de verschillen tussen de hersenen van gewervelde soorten hebben te maken met
hun relatieve grootte.
• Neocortex: een cortex met 6 lagen; deze hebben alle zoogdieren. Bij meer recente zoogdieren neemt de cortex meer
dan de helft van het volume van de hersenen in. Het is vooral verantwoordelijk voor higher-order functies zoals
waarneming van objecten. Andere regio’s die verantwoordelijk waren voor perceptuele functies zijn visuele
reflexcentra geworden bij deze hedendaagse zoogdieren.
• Encephalization factor (k): een meting van breingrootte in relatie tot
lichaamsgrootte. Hoe groter deze factor is voor een soort (hoe hoger de waarde
ervan boven of onder de diagonale lijn), hoe overdreven de hersengrootte voor
die soort is in vergelijking met de voorspelling voor een zoogdier.
2
, ▪ De encaphalization factor is het grootste voor mensen en een stuk minder
voor chimpansees, ondanks onze evolutionaire nabijheid.
• Brain size as adaptation: de meest belangrijke hersengebieden nemen evenredig
toe met de totale toenamen van de hersenomvang. Echter, verschillende delen
hebben subtiele verschillen in toenamepercentages.
▪ Medulla: deze wordt proportioneel kleiner in relatie tot hersengewicht.
▪ Cerebellum: deze heeft hetzelfde toenamepercentage als het gewicht van
het gehele brein.
▪ Cortex: deze wordt proportioneel groter in relatie tot hersengewicht. De
cortex is dus steeds meer ruimte in gaan nemen van het totale hersenvolume.
→ De medulla is al volgroeit bij de geboorte, maar de cortex ontwikkelt zich ook nog door heel de kindertijd heen.
Een mutatie die de laatste stadia van hersenontwikkeling, wanneer neuronen bijna uitsluitend worden toegevoegd
in de cortex, zou resulteren in een grotere cortex ten opzichte van de rest van de hersenen. Deze grotere cortex
geeft individuen voordelen ten opzichte van soortgenoten waardoor het begunstigd wordt door natuurlijke
selectie.
Evolutie van de cortex: onderzoek naar hominins kan het begrip van hoe ons lichaam en brein zich aanpassen aan de omgeving
door natuurlijke selectie, vergroten. De geschiedenis laat zien dat de ontwikkeling van Australopithecus naar Homo erectus en
vervolgens Homo sapiens, een groter brein met zich meebrengt. De grootte van het menselijke brein heeft echter nu een
maximum bereikt.
- Nadelen groot brein:
• Lange en zware zwangerschap en moeilijke bevalling; als de baby eenmaal geboren is gaat de hersengroei nog jaren
door, wat langdurige afhankelijkheid van de baby en langdurige ouderlijke zorgt betekent.
• De bouw en het onderhoud van het menselijke brein is zo complex dat meer dan de helft van onze genen bijdraagt
hierbij. Deze complexe genetische boodschappen zijn kwetsbaar voor ongelukken; mutaties van één gen kan leiden tot
gedragsstoornissen.
- Het sociale brein: de toename in grootte van het menselijke brein impliceert een sterk fitnessvoordeel; oftewel de kans op
overleving en voortplanting vergroot. De selectiedruk in het sociale domein heeft mogelijk geleid tot een grotere
hersenomvang. Dit zou komen doordat er een grotere cortex nodig is om de complexe cognitieve taak van het onderhouden
van sociale relaties met andere individuen met een groot brein aan te kunnen.
• De verhouding tussen cortex en hersenen kan het maximale aantal individuen aangeven met wie we een zinvolle
sociale relatie kunnen hebben. Bij mensen is het maximum 150.
- Ontwikkeling van vaardigheden: een alternatieve verklaring voor de positieve selectiedruk die zorgt voor de expansie van
het menselijke brein. Zowel de totale hersengrootte als de relatieve grootte van de forebrain correleert positief met de
frequentie van gedragsinnovaties, gebruik van hulpmiddelen en sociaal leren.
- Nieuwe omgeving: soorten met grotere hersenen in verhouding tot de lichaamsgrootte hebben meer succes bij het
vestigen van zichzelf in nieuwe omgevingen.
- Sexual selection: bij mensen is veel creativiteit die samenhangt met de hersengroei ook mogelijk te wijten aan seksuele
selectie voor het vermogen om de aandacht te trekken, te stimuleren en een potentiële jongere te verrassen. Bewijs komt
door een bepaalde soort vogel (bowerbird); mannetjes bouwen uitgebreide nesten versierd met kleurrijke voorwerpen om
vrouwtjes aan te trekken. Deze vogels hebben grotere hersenen vergeleken met andere vogels.
- Gene expression: mensen verschillen op genetische basis op twee manieren van andere naaste verwanten ->
1) De DNA-sequenties van specifieke genen kunnen op belangrijke manieren verschillen tussen de soort.
2) Mensen en hun niet-menselijke verwanten kunnen verschillen in hoe die genen worden uitgedrukt om een
complex brein te construeren.
• ASPM: een gen die de grootte van de hersenschors beïnvloedt. Het eiwit dat wordt gecodeerd door ASPM verschilt
aanzienlijk tussen mensen en chimpansees, wat suggereert dat de sequentie van dit gen snel evolueerde in de
voorouderlijke lijn.
3
, • Patronen van genexpressie: mensen verschillen van andere niet-menselijke organismen in patronen van genexpressie
in de hersenen. Een dergelijk verschil is minder zichtbaar in bloed- en levercellen.
Huidige evolutie: in sommige gevallen wordt selectie gedreven door menselijk gedrag (artificial selection). Een voorbeeld
hiervan is ongepast gebruik van antibiotica waardoor resistente bacteriën geëlimineerd worden. Overlevenden hiervan kunnen
zich voortplanten en deze antibioticaresistentie verspreiden naar volgende generaties.
- Mensen: er wordt gesteld dat recente veranderingen in
het menselijke brein en gedrag te wijten zijn aan culturele
evolutie; het vermogen van mensen om complexe kennis
door te geven aan de volgende generatie. Ook ondergaan
mensen genetische veranderingen als gevolg van deze
recente natuurlijke selectie.
• Haplotype: een gen dat gebundeld is met de
aangrenzende stukken DNA. Kleine variaties waarbij
de ene nucleotide een ander vervangt, kan
voorkomen op bepaalde locaties binnen een gen
(single-nucleotide polymorphisms – SNP).
▪ De meeste SNP’s hebben maar twee verschillen allelen. Als een bepaald allel een klein reproductief voordeel geeft
aan degenen die het bezitten, zal het onder natuurlijke selectiedruk komen te staan. Genen waarop zo wordt
geselecteerd zullen zich geleidelijk over volgende gerenaties verspreiden, totdat de meeste mensen hetzelfde allel
bezitten.
▪ Genen die recentelijk aan natuurlijke selectie zijn onderworpen, vertonen een verminderde variatie in
aangrenzende SNP’s.
BRON 2 – FUNCTIONAL NEUROANATOMY (BREEDLOVE & WATSON, 2013)
Nerve cells/neuronen: hieruit bestaat het zenuwstelsel; elke neuron ontvangt input van vele andere, integreert deze informatie
en verstuurt deze informatie vervolgens weer verder naar andere neuronen.
- Glial cells/glia: deze ondersteunen de neuronen bij de informatieverwerking.
- Neuron doctrine: het brein bestaat niet uit één groot lang neuron die geheel aan elkaar zit ->
1) Het brein bestaat uit gescheiden neuronen en andere cellen die structureel, metabolisch en functioneel
onafhankelijk zijn van elkaar.
2) Informatie wordt van cel tot cel overgedragen via kleine gaten genaamd synapses.
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller NGelderblom123. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $13.96. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53340 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now