Biologische psychologie II: structureren en functies
1. Situering van de cursus
Het belangrijkste dominante verklaringskader in de biologie gaat over evolutie en gedragsgenetica (iedereen heeft een
genetische code, kunnen de genetische code overerven van onze voorouders). De genetische code vertaalt zich in fysieke
structuren (hebben een onmiskenbare invloed op gedrag). Indien een bepaald stuk van de hersenen vernietigen, kan een
persoon blind, doof,.. worden (op systematische en voorspelbare wijze).
In een schotse familie heeft de helft een spraakstoornis. Het wordt gelinkt aan een bepaald gen (foks p2 gen), een
mutatie op dat gen zorgt voor spraakstoornis (praten is een vorm van complex gedrag).
Macrostructuur van het zenuwstelsel, is de grote lijnen van hoe het zenuwstelsel in elkaar zit (anatomische structuren).
Microstructuur van het zenuwstelsel, zijn de wetmatigheden, de regels, de structuren die uitleggen hoe een neuron van de
ene naar de andere neuron kan communiceren.
We gaan inzoomen op bepaalde processen in specifieke deelstructuren (zintuigen, motoriek, slaap en biologische ritme,
leren en geheugen, stress).
1.1 Netwerkstructuren: voorbeelden
Een neuron (A) en nog een neuron (B) communiceren met
elkaar. Onze functies (zien, geheugen,..) worden niet
bediend door het eenvoudige communiceren van de ene
naar de andere neuron. We moeten het hebben over
netwerken (groepen van neuronen die met elkaar communiceren).
Er is een neuron (A) een een acton (de zender). Neuron B heeft dendrieten (de ontvangers) en aan de hand van de
dendrieten ontvangt neuron B de signalen van neuron A. Indien neuron A een actiepotentiaal geeft, geeft die
boodschappersstofjes vrij. De boodschappersstofjes worden opgepikt door kleine sleutelgaatjes van de dendrieten van
neuron B. Wanneer de boodschappersstofjes zich daar gaan binden, gaat dat de rustpotentiaal van neuron B verschuiven.
Een neuron in rust heeft een negatieve lading ten opzichte van buiten (om de rustpotentiaal negatief te houden, is het duur
van neuron B).
Hormonale communicatie is iemand die voor een aula staat en aan de hand van een megafoon gaat communiceren (niet 1
individu die aangesproken wordt maar meerdere individuen). Neuronale communicatie is véél specifieker (een sms sturen
naar 1 individu, met een bepaald doel en met een bepaalde timing). De neurale communicatie heeft veel voordelen in
verschillende contexten. De bedoeling van neuronen is om duidelijke beslissingen te maken.
1.2 Verschillende soorten netwerkstructuren
Een eenvoudige keten: neuron A communiceert met neuron B,
neuron B communiceert met neuron C (komt bijvoorbeeld voor in
het ruggenmerg). Eenvoudige ketens met weinig afsplitsingen.
Er is een signaal in je grote teen indien je bijvoorbeeld op een nagel gaat staan. Het signaal moet aan de hand van
een eenvoudige keten bij je hersenen geraken.
Er is sprake van convergentie indien er meerdere neuronen in laag A zitten, die allemaal
projecteren op hetzelfde neuron in laag B.
o Kwantitatieve integratie: Er zijn verschillende lichtgevoelige cellen die allemaal
naar 1 volgende cel in de keten projecteren (aangezien de B-cel een optelsom
kan maken van de activiteit van de drie neuronen in laag A, informatie van
verschillende informanten).
o Kwalitatieve integratie: indien informatie nodig uit dezelfde cortex, de retina (lichtgevoelige
cellen), is er informatie nodig van hoe bijvoorbeeld de ogen bewegen. Indien alleen weten dat er vlekken
bewegen in de retina maar niet weten of de bewegingen het gevolg zijn van de bewegingen van u ogen, is het
moeilijk interpreteerbaar. Een neuron die visuele informatie van de retina doorgeeft naar neuron B en neuron B
geeft informatie over wat de ogen doen van bewegingen (neuron B is nodig om te kunnen interpreteren in
bewegingen buiten jezelf).
Er is niet altijd convergentie, convergentie is er in grotere of mindere mate.
1
,Indien er drie neuronen zijn in laag A en drie neuronen zijn in laag B, spreken we niet
van convergentie. Er zijn in laag A en B evenveel neuronen (alle neuronen in laag B
krijgen input uit alle neuronen van laag A) maar er is géén convergentie aangezien ze
in laag B het niet minder moeten doen dan in laag A.
Er is sprake van Divergentie indien er drie neuronen zijn in laag B en maar 1 neuron in
laag A.
o Opsplitsen: wanneer er bijvoorbeeld systemen aankomen in het brein, heb je aan de ene kant
projecties naar de cortex en aan de andere kant projecties naar het cerebellum. Splitsing
kan alleen ontstaan door deze situatie, 1 neuron die naar minstens 2
neuronen projecteert.
o Versterken: 1 neuron die duizenden spiervezels kan beïnvloeden
1.3 Netwerkstructuren: feedback
Neuron C wordt net zoals neuron B geëxisteerd door neuron A (indien
neuron A vuurt, neemt de kans toe dat neuron C en neuron B gaat vuren).
Neuron C heeft een inhibitoire (negatieve feedback) invloed op neuron A
(indien neuron C vuurt, neemt de kans af dat neuron A nog eens gaat vuren.
Er is sprake van een feedbacksysteem (terugvoeren).
Het nut heeft te maken met het feit dat neuron A signaal geeft naar neuron
B en tegelijk vertrekt er een neuron naar neuron C. Het komt ongeveer gelijk
aan maar op een later moment komt een inhibitoire (de negatieve
feedback) invloed terug van C naar A.
Het gevoeg: indien neuron A zich duidelijk uitspreekt (zich duidelijk vuurt), gaat de boodschap bij neuron B aankomen maar
indien A kort in de tijd daarna zich minder duidelijk uitspreekt, het zwijgen opgelegd gaat worden (signaal gaat niet
doorgegeven worden).
1.4 Netwerkstructuren: feedforward
De feedforward netwerkstructuur is ongeveer hetzelfde als de
feedback netwerkstructuur. Het enige verschil heeft te maken
met het feit dat het niet de zender is die gedempt gaat worden
maar de ontvanger.
Indien er tegelijkertijd geëxisteerd en geëxhibeerd wordt, zou
iedereen denken dat het elkaar zou tegenspreken. Het is
belangrijk om te weten dat de route over C trager is, in
vergelijking met de route rechtstreeks naar B. De route van A naar B is 1 synaps, de route van A over C naar B is twee
synapsen (het inhibitor signaal gaat bij B passeren op het moment dat het exhibatoir signaal al gepasseerd is.
1.5 Netwerkstructuren: scherpe en doffe pijn
Scherpe en doffe pijn heeft te maken met neuron A die een exhibatoire
connectie heeft naar neuron B + neuron A die een exhibitoire connectie heeft
met neuron C en neuron die een inhibatoire connectie heeft naar neuron B.
De complexiteit heeft te maken met het feit dat neuron D aanwezig is. Neuron
D exhibiteert ook naar neuron B en inhibeert neuron C.
o Neuron A en D hebben een soort gelijke functie maar het grote
verschil is dat neuron A, C gaat exhiteren en neuron D, C gaat
inhiberen. C die op zijn beurt neuron B existeert.
Scherpe pijn moet er onmiddellijk zijn en is er op gericht dat indien je
door een wesp gestoken wordt, je die direct kan wegmeppen (waar) en dat de scherpe pijn geleidelijk afneemt
(scherpe, precies maar indien nut gehad heeft, mag de pijn afnemen). De initiële functie van pijn is: er is iets waar
er dringend actie tegen ondernomen moet worden.
2
,De verschillende neuronen:
o Een sensorische neuron (neuron A)
o Een pijnneuron (neuron B)
o Inhibitoire neuron (neuron C) => indien er acties ondernomen worden waardoor de pijn zal afnemen
o Neuron D gaat de inhibitoire C neuronen functie onderdrukken (langdurig pijn blijft ervaren)
1.6 Netwerkstructuren: laterale inhibitie
Er is buiten het exhitatoire contact bij neuron D, heeft neuron C ook een
inhibitoire connectie met neuron A en neuron E. Wanneer het neuron sterk
vuurt, gaat het een actiepotentiaal veroorzaken waardoor er twee
geïnhibeerd worden (= laterale inhibitie).
Onderstaande foto, heeft te maken met het gehoor. Er is 1 vezel die vanuit
het rechteroor komt en 1 vezel die vanuit het rechteroor komt. Er zijn
verschillende axonen (samenvallingsaxonen). Op de dendrieten maken de
inkomende vezels van het linkeroor en het rechteroor contact. De bruine
axonen gaan alleen vuren, wanneer ze gelijktijdig door de twee neuronen
gestimuleerd worden (indien alleen van links of alleen van rechts
gestimuleerd worden, gaan ze niet vuren).
Er is een geluid en dat geluid kan voor, links, rechts..; van ons bevinden. Indien het geluid links bevindt, gaat het sneller
receptoren van ons linkeroor prikkelen dan in ons rechteroor. Het gaat het signaal verder laten reizen op het bovenste dan
op het onderste spoortje.
3
, De zintuigen
1. Definitie
Proprioceptie: indien we onze ogen toe doen en 1 arm uitstrekken, weten we welke positie onze arm op dat moment
inneemt (we hoeven die niet te zien). Indien het donker is in onze kamer, kunnen we zonder onze ledematen te zien, een
kast vinden.
De klassieke vijf zintuigen zijn: zien, ruiken, proeven, horen, voelen (proprioceptie is een ‘zesde’ zintuig).
Een interessante case study van Ian Waterman die vanwege de griep het proprioceptie vermogen, verloren is (= een
sensorisch deficit). Op 19 jarige leeftijd selectieve uitval van tastzin, niet pijn of temperatuur. De man kon perfect voelen
wat warm/koud was en kon pijn ervaren. Deze zintuigen kunnen onderscheiden worden (temperatuur en textuur). Er zijn
mensen die vormen kunnen zien zonder kleuren maar wat indien je wel kleuren kan zien maar geen vormen (kunnen we
ons niet in verplaatsen maar is mogelijk).
1.1 Klassieke definities
Klassieke definities indien het gaat over zintuigen (in heel de psychologie).
Sensatie: fysieke omgevingsstimuli worden gedetecteerd door sensorische receptoren (gespecialiseerde cellen die en
variant zijn van een neuron, zijn bedoeld om 1 soort omgevingsstimulus te detecteren waardoor ze gespecialiseerd zijn) en
omgezet in neurale activiteit
Perceptie: de interpretatie, ervaring, reactie op deze sensaties door cellen i/h centraal zenuwstelsel (eerst het zuiver
oppikken van de materiële signalen en daarna het interpreteren ervan door het zenuwstelsel).
Transductie: omzetting van fysieke stimuli in verandering van membraanpotentiaal in de sensorische receptor cel
(neuronen communiceren met elkaar aan de hand van actie potentialen, om aan actiepotentiaal te komen, moet er iets aan
de membraanpotentiaal veranderen doordat de fysieke stimuli op een of andere manier in staat is om de elektrische lading
te doen verschuiven).
Het onderscheid tussen sensatie/perceptie: het idee dat er passieve receptoren zijn die reageren op hoeveel licht, geluid…
er is. Het passief opvangen van signalen die doorgegeven worden naar een actief interpretatiesysteem (sturing van bovenaf
die er voor zorgen dat de receptoren meer/minder gevoelig worden voor bepaalde kwaliteiten). Ter hoogte van de cellen
die transductie doen (omgeving stimuli omzetten in neurale signalen), worden beïnvloed door het centraal zenuwstelsel (in
hoe gevoelig ze zijn). De perceptie zelf is gedeeltelijk onder controle van onze psyché.
Om van zintuigen te kunnen spreken, moet er sprake zijn van bewuste ervaringen (anders noemen we dat géén zintuig).
Zintuigen zijn die psychische functies die ons al dan niet bewust informatie verschaffen over gebeurtenissen in de
materiële wereld.
We hebben gespecialiseerde cellen (receptoren) die specifieke fysische fenomenen detecteren .Die worden in twee klasse
verdeeld, zintuigen die energie detecteren (zicht, gehoor,..) en zintuigen die chemische substanties detecteren (zout
proeven is een chemische substantie). Die worden in zekere mate gespecialiseerd verwerkt door één of meerdere delen
van het zenuwstelsel. Wat we als één zintuig beschrijven omvat vaak meerdere types recepteren en meerdere ketens van
gespecialiseerde verwerking (bijvoorbeeld licht).
o Een sensorische receptor is een gespecialiseerd neuron (term niet verwarren met een GABA receptor en/of
dopamine receptor). Het gaat over een cel die op een of andere manier rechtstreeks de chemische of
energetische kwaliteiten gaat oppikken (ze detecteren een specifiek soort fysieke gebeurtenis (vb. een aspect van
licht) of substantie).
o Receptoren hebben meestal geen axon: vormen synapsen met hun cellichaam; typisch graduele/analoge
codering
4
