1
BIOLOGISCHE PSYCHOLOGIE
INHOUDSOPGAVE
1. Inleiding ........................................................................................................................................................ 6
1.1 Situering van de cursus.........................................................................................................................................6
1.2 Netwerkstructuren: voorbeelden .........................................................................................................................6
1.2.1 Feedback .......................................................................................................................................................7
1.2.2 Feedforward .................................................................................................................................................8
1.2.3 Scherpe en doffe pijn ...................................................................................................................................8
1.2.4 Laterale inhibitie...........................................................................................................................................8
1.3 Zintuigen ...............................................................................................................................................................9
1.3.1 Definitie.........................................................................................................................................................9
1.3.2 Receptoren .................................................................................................................................................10
1.3.3 Zintuiglijke verwerking ...............................................................................................................................11
2. Zicht ............................................................................................................................................................ 13
2.1 Het oog................................................................................................................................................................13
2.1.1 De stimulus: het licht .................................................................................................................................13
2.1.2 Anatomie van het oog ................................................................................................................................14
2.1.3 De retina .....................................................................................................................................................16
2.1.4 Centraal en perifeer zicht ..........................................................................................................................21
2.2 Hersenregio’s betrokken bij visuele processen ..................................................................................................22
2.2.1 overzicht van het visueel circuit ................................................................................................................22
2.2.2 LGN ..............................................................................................................................................................24
2.2.3 Cortex striata ..............................................................................................................................................24
2.2.4 Cortex extrastriata......................................................................................................................................24
2.3 Kleurperceptie .....................................................................................................................................................25
2.3.1 Ganglioncellen: licht en donker .................................................................................................................25
2.3.2 Rol van de retina.........................................................................................................................................29
2.3.3 Cortex striata ..............................................................................................................................................31
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 2
2.3.4 Cortex extrastriata......................................................................................................................................32
2.4 Vormperceptie ....................................................................................................................................................33
2.4.1 Spatiale frequentie .....................................................................................................................................33
2.4.2 Cortex striata ..............................................................................................................................................37
2.4.3 Cortex extrastriata......................................................................................................................................37
2.5 Perceptie van spatiale locatie ............................................................................................................................40
2.5.1 Rol van de retina.........................................................................................................................................40
2.5.2 Cortex striata ..............................................................................................................................................40
2.5.3 Cortex extrastriata......................................................................................................................................40
2.6 Perceptie van beweging .....................................................................................................................................42
2.6.1 Cortex striata ..............................................................................................................................................42
2.6.2 Cortex extrastriata......................................................................................................................................42
3. Zintuigen ..................................................................................................................................................... 44
3.1 Gehoor.................................................................................................................................................................44
3.1.1 De stimulus: geluid .....................................................................................................................................44
3.1.2 Anatomie van het oor ................................................................................................................................45
3.1.3 Haarcellen & transductie ...........................................................................................................................46
3.1.4 Het auditieve circuit ...................................................................................................................................48
3.1.5 Toonhoogte ................................................................................................................................................50
3.1.6 Volume ........................................................................................................................................................50
3.1.7 Timbre .........................................................................................................................................................50
3.1.8 Spatiale locatie ...........................................................................................................................................51
3.1.9 Complexe geluiden .....................................................................................................................................52
3.2 Evenwicht ............................................................................................................................................................53
3.2.1 Anatomie van het vestibulaire systeem ....................................................................................................53
3.2.2 Het vestibulaire circuit ...............................................................................................................................54
3.3 Voelen..................................................................................................................................................................55
3.3.1 De stimuli ....................................................................................................................................................55
3.3.2 Anatomie van de huid ................................................................................................................................55
3.3.3 Stimulatie van de huid ...............................................................................................................................57
3.3.4 Het somatosensorische circuit ..................................................................................................................58
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 3
3.3.5 Pijn...............................................................................................................................................................60
3.4 Smaak..................................................................................................................................................................63
3.4.1 De stimuli ....................................................................................................................................................63
3.4.2 Anatomie van de smaakpapillen en smaakcellen .....................................................................................63
3.4.3 Smaakperceptie ..........................................................................................................................................63
3.4.4 Het smaakcircuit .........................................................................................................................................64
3.5 Geur .....................................................................................................................................................................65
3.5.1 De stimulus .................................................................................................................................................65
3.5.2 Anatomie van het olfactieve apparaat ......................................................................................................66
3.5.3 Transductie .................................................................................................................................................67
4. Motoriek ..................................................................................................................................................... 69
4.1 Skeletspieren .......................................................................................................................................................69
4.1.1 Anatomie ....................................................................................................................................................69
4.1.2 Contractie ...................................................................................................................................................69
4.1.3 Sensorische feedback.................................................................................................................................70
4.2 Motoriek en het ruggenmerg .............................................................................................................................71
4.2.1 Monosynaptische stretchreflex .................................................................................................................71
4.2.2 Polysynaptische reflexen ...........................................................................................................................71
4.3 Motoriek en het brein .........................................................................................................................................72
4.3.1 Dalende banen ...........................................................................................................................................72
4.3.2 Corticale structuren ...................................................................................................................................72
4.3.3 De motorische associatiecortex ................................................................................................................73
4.3.4 Subcorticale structuren..............................................................................................................................77
4.4 Complexe motoriek .............................................................................................................................................81
4.4.1 Spiegelneuronen ........................................................................................................................................81
4.4.2 Corollary discharge.....................................................................................................................................83
5. Slaap ........................................................................................................................................................... 86
5.1 Wat is slaap?.......................................................................................................................................................86
5.1.1 Slaapstadia ..................................................................................................................................................86
5.1.2 Hersenactiviteit tijdens de slaap ...............................................................................................................89
5.2 Waarom slapen we?...........................................................................................................................................90
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 4
5.2.1 functies van SWS-slaap ..............................................................................................................................90
5.2.2 Functies van REM-slaap .............................................................................................................................92
5.2.3 Slaap en leren .............................................................................................................................................92
5.3 Fysiologische slaapmachanismes en waakmechanismes .................................................................................93
5.3.1 Neurale controle van slaap ........................................................................................................................93
5.3.2 Neurale controle van waakzaamheid ........................................................................................................94
5.3.3 Neurale controle van slaap/waak overgangen .........................................................................................97
5.3.4 Neurale controle van REM-transitie ..........................................................................................................98
5.4 slaapstoornissen .................................................................................................................................................99
5.4.1 Insomnie (slapeloosheid) ........................................................................................................................ 100
5.4.2 Narcolepsie .............................................................................................................................................. 101
5.4.3 REM-slaap gedragsstoornis..................................................................................................................... 102
5.4.4 SWS problemen ....................................................................................................................................... 102
5.5 Biologische klokken.......................................................................................................................................... 103
5.5.1 Circadiaanse ritmes ................................................................................................................................. 103
5.5.2 Nucleus suprachiasmaticus..................................................................................................................... 104
6. Stress ........................................................................................................................................................ 106
6.1 Inleiding ............................................................................................................................................................ 106
6.1.1 De stress-respons .................................................................................................................................... 106
6.2 Fysiologie ......................................................................................................................................................... 107
6.2.1 De stress-respons .................................................................................................................................... 107
6.3 Stress en evolutie ............................................................................................................................................. 109
6.3.1 Parallellen tussen soorten ...................................................................................................................... 109
6.3.2 Trade-offs................................................................................................................................................. 109
6.3.3 Stress en vroege ervaringen ................................................................................................................... 109
6.4 Prenatale stress en zorg .................................................................................................................................. 110
6.4.1 Prenatale stress ....................................................................................................................................... 110
6.4.2 De rol van zorg......................................................................................................................................... 111
6.4.3 Impact op hippocampus ......................................................................................................................... 112
6.5 Stress, de mens en psychopathologie ............................................................................................................. 112
6.5.1 Adaptiviteit van de stressrespons .......................................................................................................... 112
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 5
6.5.2 Invloeden op mentale stress .................................................................................................................. 112
6.5.3 Psychopathologie .................................................................................................................................... 113
6.5.4 Adaptiviteit revisited ............................................................................................................................... 113
6.6 Stress en gezondheid ....................................................................................................................................... 113
6.6.1 LT gezondheidseffecten .......................................................................................................................... 113
6.6.2 Psycho-neuro-immunologie ................................................................................................................... 114
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 6
1. INLEIDING
1.1 SITUERING VAN DE CURSUS
- Bio I
o Evolutie en gedragsgenetica: overerfbaar DNA fysieke structuren gedrag
Vb.: Heritabiliteit IQ geschat op 50%
- Bio II
o Inzoomen op processen in specifieke deelstructuren
o Uitermate breed en gespecialiseerd vakgebied; work in progress
o Belang van netwerkstructuren
1.2 NETWERKSTRUCTUREN : VOORBEELDEN
- Waarom staat neuron B niet op 0 en wordt die dan positiever/negatiever ipv heel de tijd te
pompen.
- Rustpotentiaal als actief negatieve toestand
- Onderdrukt ruis
- Ook netwerkmechanismes
- Hormonale communicatie: niet 1 cel die daardoor beïnvloed wordt
o Bv.: de pubertijd moet beginnen. Er worden verschillende systemen in gang gezet
- Neuronale communicatie: communicatie naar 1 “persoon”, heel specifiek in tijd en plaats
o Bv.: SMS sturen
o Leeuw in de C&A: je verstijft of je loopt weg
o Of ze vuren, of ze vuren niet, nu en niet op een ander moment
o Dit is de eerste filter
o Neuron 1 geeft niet enkel een actiepotentiaal wanneer het moet, of soms mist die net
een moment foutje oeps neuron B is er om het op te lossen
o Actief vs. passief nee zeggen duidelijk onderscheid
- Eenvoudige keten
o A communiceert met B, B met C, …
Ruggenmerg
- Convergentie:
o Meerdere neuronen (A1, A2, A3, …) die projecteren naar neuron B
o Kwantitatieve integratie
Je hebt te maken met zeer zwak licht. Als 1 “van de 3” toch nog het weinige
aantal fotoreceptoren oppikt dan kan die de info toch nog doorsturen. Bij een
1-op-1 relatie heb je in de 2de laag veel neuronen hebben die zeggen “er is
geen licht”
Veel FR vuren = er is veel licht
Weinig FR = er is weinig licht
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 7
o Kwalitatieve integratie
Combinatie van verschillende soorten informatie
Waar bevindt het zich? Moeilijk want je ogen bewegen de hele tijd. Je hebt
dus ook info nodig van je motorische systemen, deze laten je dan weten naar
waar je ogen zich richten.
Neuronen in visuele cortex
Bv.: vlekken bewegen, maar bewegen ze omdat je ogen bewegen of omdat de
vlekken bewegen?
o Het is hier niet wel of niet maar meer of minder DUS er is altijd in meer of mindere
mate convergentie
o Je spreekt hier niet van convergentie, het is een herverdeling maar de neuronen zijn
met evenveel in de verschillende lagen
3 in laag A en 3 in laag B
- Divergentie:
o Opsplitsen, 1 neuron dat vuurt naar meerdere neuronen
Bv.: in de spiervezelcellen
o Versterken
1.2.1 FEEDBACK
- Neuron A geeft een signaal naar neuron B en naar C deze komen gelijktijdig aan. Een beetje
later komt de inhibitoire feedback van neuron C.
- Neuron B heeft een summatie van verschillende neuron nodig om te vuren of een summatie
in de tijd (temporele summatie)
o Als neuron A vaak genoeg kort achter elkaar vuurt kan het ook over de drempel gaan.
Neuron B heeft dan niet genoeg tijd om te herstellen. Bij elke korte impuls wordt hij
iets positiever.
- Misschien is het zo dat wanneer A kort na elkaar vuurt dit ruis is en dat je hier dus niet op wilt
reageren. Je reageert dan enkel wanneer er meerdere neuronen B stimuleren. Dit kan je
bekomen met dit netwerk.
- Wat het moeilijk maakt is dat de gevoeligheid van de synapsen kan verschillen
o Zo kan het zijn dat A een positieve impuls van grootteorde 10 geeft naar B en dat er
maar 5 naar C gaan waardoor de inhibitoire invloed minder sterk is
- Functie: het laat ons toe om ruis te onderdrukken door temporele summatie van kleine
signalen te gaan tegenwerken
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 8
1.2.2 FEEDFORWARD
- We gaan niet de zender dempen maar wel de ontvanger
o Je exciteert en inhibeert tegelijk
o De route van A naar B = 1 synaps
o De route van A naar C naar B = 2 synapsen
Trager
1.2.3 SCHERPE EN DOFFE PIJN
- Neuron A en D hebben een verschillende functie
o A, C en B is eigenlijk hetzelfde systeem als feedforward
o Je hebt even scherpe pijn, dan inhibeert C, B en dan verdwijnt dit
o Daarna hebben we een doffe/zeurende pijn
o D onderdrukt C zodat je wel pijn blijft hebben je bent er voorzichtig mee de rest
van de dag
o Krabben of hard duwen stimuleert terug neuron A
o A is scherpe pijn (acuut), D is doffe pijn (langdurig, zwelling)
o Is eigenlijk feedforward
1.2.4 LATERALE INHIBITIE
- Neuron C heeft een excitatoir contact met D, inhibitoir met A en E
- Plaats
o Niet jullie maar IK (drukken met balpen) dus inhibitie naar degene naast hun
o Neuron C vuurt het hardst want wordt ook geïnhibeerd door E maar niet zo sterk
- Gehoor
o Linker- en rechteroor maken contact
o Langs beide kanten maken de neuronen contact met 2 axonen. Eentje vanaf je L-oor
en eentje vanaf je R-oor.
o De axonen geven geluidsignalen door, ze vuren
o Wat gebeurt er? (ambulance) lokalisatie geluidsbron
Geluidsbron L: eerst in L-oor en laat dit axon vuren fractie van een seconde
laten vuurt het axon ook in het R-oor. (2de van R vuurt)
Geluidsbron R: het andere neuron gaat vuren (2de van L vuurt)
Geluidsbron in het midden: (middelste neuron gaat vuren)
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 9
o Als de geluidsbron 1 neuron 2 (zowel langs L als R) keer prikkelt dan pas gaat het een
actiepotentiaal afvuren
Bij 1 axon is het niet sterk genoeg om een actiepotentiaal teweeg te brengen
o Coïncidentie
Samenvallingsdetector
Er moet stimulatie zijn op 2 kanten van het neuron anders is er geen
actiepotentiaal
o Probleem van spatiale lokalisatie geluidsbron oplossen
1.3 ZINTUIGEN
1.3.1 DEFINITIE
Hoeveel?
- “Klassieke 5”
o Zien
o Horen
o Tast
o Ruiken
o Proeven
- Positie van je ledenmaten
o Proprioceptie
- Evenwicht en versnelling
- Chemoceptie:
o Vb.: glomus caroticum in halsslagader: O2 (,CO2, pH) verstikking
o Vb.: aanwezigheid vetten bij de ingang van de dunne darm
- Magnetoceptie
- …
Case study: Ian Waterman
- Sensorisch deficit
- Door griep op 19J selectieve uitval van tastzin, geen uitval van pijn of temperatuur
o Als je hem met een mesje raakt gaat hij dit wel voelen
o Hij voelt wat warm of koud is
o Dissociatie, hij voelt nog wel maar niet alles?
o Heeft te maken met zijn ruggenmerg, griepvirus heeft bepaalde banen beschadigd
het kan dat bepaalde banen zijn beschadigd en andere banen die te maken hebben
met pijn niet
- Door visuele informatie trackt die de positie waar hij zijn voeten moet zetten om te wandelen
- Licht gaat uit valt van de stoel visuele informatie valt weg
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
, 10
Klassieke definities:
- 1. Stimulatie
- 2. Transductie
o Omzetting van fysieke stimuli in verandering van membraanpotentiaal in de
sensorische receptorcel
- 3. Sensatie
o Fysieke omgevingsstimuli worden gedetecteerd door sensorische receptoren en
omgezet in neurale activiteit, gewaarwording
- 4. Perceptie
o Interpretatie, ervaring, reactie op deze sensaties door cellen in het centraal
zenuwstelsel
- Wat zijn “fysieke omgevingsstimuli”?
o Onderscheid extern/intern
o Onderscheid sensatie/perceptie
o Intuïtief onderscheid: bewuste ervaring of niet
- Zintuigen zijn psychische functies die ons al dan niet bewust informatie verschaffen over
gebeurtenissen in de materiële wereld
Essentieel:
- Gespecialiseerde cellen (receptoren) detecteren specifieke fysische fenomenen (energie,
chemische substanties)
o Krachten, druk: geluid (druk in de lucht)
o Chemische substanties: smaak, reuk (aanwezigheid moleculen)
- Deze worden in zeker mate gespecialiseerd verwerkt door één of meerdere delen van het
zenuwstelsel
- Wat we als één zintuig beschrijven omvat vaak meerdere types receptoren en meerdere
ketens van gespecialiseerde verwerking
o Vb.: licht
1.3.2 RECEPTOREN
Sensorische receptor:
- = gespecialiseerd neuron
o =/ vb. GABA-receptor (= proteïne)
Dopamine receptor, … is een eiwit dat zich bevindt op een neuron, is hier dus
een deel van
o Sensorische receptor is een hele cel, is geen deel van iets
- Detecteren een specifieke soort fysieke gebeurtenis of substantie
o Vb.: een aspect van licht
- Hebben meestal geen axon: vormen synapsen met hun cellichaam: typisch graduele/analoge
codering
- Gespecialiseerd:
o Afgestemd op een welbepaald type stimulus / modaliteit (“adequate stimulus”)
Arsenaal verschillend over soorten heen
Vb.: elektroceptie in dolfijn en vogelbekdier
o Afgestemd op een welbepaalde range
Vb.: gehoor bij mensen beperkt tot +/- 20 kHz
Gespecialiseerde verwerking:
- Müller (1803-1858): doctrine van de specifieke energieën
o Verschillende sensoren communiceren via verschillende “energieën” met het brein
Lessen en Powerpoints gegeven door Professor Kris Baetens in academiejaar ’23-‘24
