Vak Biologische psychologie II, slides en eigen notities (compleet) samengebracht met tekeningen. Lessen Biologische psychologie II Dr. Baetens aan de VUB. Ook de examentips die tijdens de les werden aangehaald staan erbij! Succes!
Best,
Could you tell me what could be better for you, so that the summary fits your image more? This way I can take these matters into account in the future.
Thank you!
Greetings,
Florence
1. Onderzoeksmethoden
1.1 Beïnvloeden van functies
1.1.1 Laesie-studies
Bestuderen relatie natuurlijk voorkomende letsels - gedrag
Vb. 1861: Louis Victor Leborgne, bijnaam “Tan”:
o Normaal intelligent (begreep alles)
o Verbaal begrip
o Maar: kon enkel “tan” zeggen.
De Fransman Paul Broca kon op basis van dissectie van Leborgnes brein en gelijkaardige gevallen een
sterke correlatie aantonen tussen:
o “Expressieve afasie” of broca afasie, het selectieve onvermogen om zich verbaal uit te drukken
bij gepreserveerd verbaal begrip
Enkel het uitdrukken van taal is beschadigd motoriek voor spreken is niet aangetast
(enkel het cognitieve)
o Schade in de linker anterieure hersenhelft (“zone van Broca”)
o Zone van Broca = deel van het spraaknetwerk
o Zone van Wernicke (of receptieve afasie) = deel van begrijpingsvermogen
Veel herhaling, word salad geen begrijpbare zinnen vormen
Wat toont dit aan?
o Staat deze regio in voor het gedrag “praten”?
o Taal “zit” niet in een bepaalde plaats in de hersenen; menselijk linguïstisch gedrag omvat
verscheidene functies, die ondersteund worden door dissocieerbare cerebrale structuren
Nadelen:
o Geen informatie over functioneren voor laesie
o Schade vaak niet beperkt tot één welbepaalde structuur
Vb. beroerte bloedklonter in bloedvat gaat niet enkel zone van broca storen (idem
voor trauma’s zoals dakpannen die op hoofd vallen)
Tumor duwt andere delen weg, zorgt voor druk en kan bloedvaten toeknellen
Moeilijk precieze verbanden vaststellen
Altijd opletten met causale verbanden te leggen!
o Geen experimentele controle functies; worden niet doelgericht beïnvloed; (correlationeel)
o Sommige regio’s veel vatbaarder voor vb. beroerte of impact-laesie dan andere (vb. auto
ongeval zijn vaak frontale en occipitale problemen)
o Vroeger: noodzaak autopsie ( lang wachten, drop-out) + zeer kleine steekproef (N = 1)
1.1.2 Experimentele ablatie
= Weefsel doelbewust vernietigen (hier kan je aan causale verbanden beginnen denken)
Veelvuldig toegepast bij mensen (= psychochirurgie)
o Lobotomie: verwijderen van (vooral) witte stof in frontale kwab
Werkt vooral op positieve symptomen
Toegepast als behandeling, o.m. bij kinderen met gedragsproblemen
• Werden rustiger, apathisch…
+/- 40.000 lobotomieën in VS alleen!
1949: Nobelprijs voor António Moniz voor toepassing bij psychoses
o Resectie van bepaalde delen van de hersenen nog steeds toegepast voor klinische doeleinden
(vb. epilepsie zal eerder een hyppo-activatie en dus tegenovergesteld effect hebben)
Experimentele toepassing vandaag vooral bij dieren
o Gebruikt om te zien waarvoor bepaalde delen dienen
1.1.2.1 Radiofrequente (RF-) laesie (= brute methode)
Draadvormige electrode wordt in de hersenen gebracht, geïsoleerd behalve punt
Hoog- (radio-) frequente wisselstroom door de draad
1
, Gevolg: Vernietigt alle weefsels in nabijheid van het punt van de electrode (cellichamen én axonen)
o Kan toevallig passerende axonen ook verbranden brengt andere gevolgen met zich mee
Dan gedragsobservatie, achteraf verificatie locatie laesie
o Eens dier gestorven zien of de juiste plaats vernietigd werd
Plaatsing stalen draad d.m.v. stereotactisch apparaat:
o Fixeert schedel
o Coördinaten van doelregio bepaald o.b.v. anatomische
referentiepunten (vb. bregma = plaats waar schedelplaten
samenkomen) en stereotactische atlas (/scan)
o Toestel brengt electrode/buisje/neurostimulator o.b.v.
coördinaten naar gewenste doelregio
Door plaatsing komt er een gatje in de hersenen zorgt ook voor andere gevolgen
1.1.2.2 Excito-toxische laesie (met zelfde apparaat) Aminozuur
Cannula (dun metalen buisje) wordt ingebracht (bouwstenen)
Infusie van exciterend aminozuur (vb. kaïnezuur) loopt door het buisje in de (lange keten)
hersenen ↓
Vernietigt cellichamen door overstimulatie, spaart nabijgelegen axonen (staart Peptide (korte
van neuron) je vernitigt andere connecties niet keten)
o Specifieker dan RF-laesie! ↓
o Minder ruis Eiwit
1.1.2.3 Immuunmethodes
Toxische proteïne (vb. saporine) wordt gekoppeld aan antilichaampjes (bind aan bepaalde eiwitten
(sleutel-sleutelgat))
Antilichaampjes binden selectief aan bepaalde eiwitten, die enkel voorkomen in specifieke neuronen:
o Selectiviteit, niet enkel o.b.v. locatie
o Enkel de cel waar proteïne is, wordt vernitigd
o Vb. eliminatie van cholinerge neuronen in de basale voorhersenen van ratten laat toe
mechanismen van Alzheimer Dementie te onderzoeken
1.1.2.4 Samenvattend
RF-laesie = bruut
Excito-toxische laesie = ruw
Immuunmethodes = heel selectief
Nadelen:
o Al deze methoden zijn onomkeerbaar
Impliceert between-subjects methodes
je kan niet alle ruis wegnemen
o Al deze methoden produceren bijkomstige (onbedoelde) schade
Noodzaak adequate controleprocedures (“sham” laesie vb. inbrengen van RF
buis zonder vernietiging voor gelijkheid tussen ratten)
Invasief ook voor de psyche
o Veroorzaken leed
Voordelen:
o Deze methoden laten onderzoeken van causale verbanden toe
1.1.3 Tijdelijke beïnvloeding
1.1.3.1 Lokale anesthesie (chemische inhibitie)
Lokale injectie
o Vb. muscimol
GABAA agonist
dempen synaptische communicatie en gaan cellen minder doen vuren
• GABAA zitten overal niet er specifiek om hiermee te werken
2
, • GABAA heeft een inhiberende werking (zorgt dat overactiviteit tussen
neurotransmitters geremd wordt)
• GABAA agonist zorgt dus dat GABAA geactiveerd zal worden
Voorkomt doorgeven actiepotentialen in welbepaalde regio
Tijdelijke verstoring van activiteit in deze regio (= chemisch)
1.1.3.2 Elektrische stimulatie
Inplanting elektrode die cellen exciteert d.m.v. elektrische stimulatie
o Weinig tot geen contact (van hersenen) met de buitenwereld
o Geven meer actipotentialen
Techniek cfr. RF-laesie
Activeert zowel cellichamen als passerende axonen in desbetreffende regio
o Is niet selectief zoals RF-laesie je stimuleert banden die mogelijk niet belangrijk zijn
Ongeacht of deze een inhiberende / exciterende rol in hun netwerk hebben, betrokken in diverse
neurotransmittersystemen
Weinig specifiek / geïsoleerd, weinig ecologisch valide
Klinische toepassingen (deep brain stimulation) bij ziekte van Parkinson, OCD, Tourette syndroom,
chronische pijn…
o Systeem wilt in evenwicht blijven en gaat dus tegenhangen vermindering van het effect
(Zoals medicijnen die men voor een lange periode neemt, lichaam raakt er gewend aan)
o Enkel wanneer er geen andere optie is
1.1.3.3 Chemische stimulatie
Infusie door al dan niet tijdelijke cannula (cfr. excito-toxische laesie)
Exciterende aminozuren (kan zich wel nog herstellen)
o Kaïnezuur
o Glutamaat
Stimuleren specifieker (enkel soma en dendrieten) (beter dan elektrische stimulatie)
Ongeacht of deze een inhiberende / exciterende rol in hun netwerk hebben, betrokken in diverse
neurotransmittersystemen
Weinig specifiek / geïsoleerd, weinig ecologisch valide
1.1.3.4 Optogenetica
Opto = licht
Zowel om cellen te inhiberen als te exciteren
Maken gebruik van lichtgevoelige proteïnen (reageren op bepaalde manier):
o Channelrhodopsine-2 (ChR2)
Uit groene algen
Wanneer geraakt door blauw licht: influx (= binnenstroom) van positief geladen (Na, K,
Ca²) deeltjes depolarisatie (excitatie) van de cel (actiepotentiaal)
o Natronomonas Pharaonis Halorhodopsin (NpHR)
Bacteriële oorsprong
Wanneer geraakt door geel licht: influx van negatief geladen (Cl) deeltjes
hyperpolarisatie (inhibitie) van de cel (actiepotentiaal)
Hoe krijgen we die proteïne op zijn plaats/waar we willen?
o Genetisch gewijzigde virussen worden geïnjecteerd
o Infecteren neuronen
Zodat deze dat welbepaalde proteïne gaat produceren ongeacht wat zijn functie
ervoor was en ongeacht het DNA dat het bezit
Zorgen voor productie lichtgevoelige proteïnen in die cel/regio
o Aan- of afgezet middels licht:
Oppervlakkige cortex: led-lampjes in gaatje in de schedel
Dieper gelegen kernen: optische vezels
3
,1.1.3.5 Transcraniale magnetische stimulatie (TMS)
Meest toegepast bij mensen
Spoel met magnetische velden
Exciteren of verstoren functie van een bepaalde regio door veroorzaking van pulsen
o Spatiaal = weinig specifiek
D.m.v. sterke magnetische pulsen
Effecten tijdelijk
Klinische toepassingen: vooral bij depressie, ook diagnostiek van functies
o Vooral bij stemmingsstoornissen (wordt gebruikt voor of tijdens therapie)
1.1.3.6 Targeted mutation (doelgerichte mutatie)
Gemuteerde genen worden ingebracht in de chromosomen (vb. bij muizen)
o Knock-out genen: verhinderen genetische expressie
In het chromosoom van een cel plaatsen om de productie van een bepaald proteïne,
die normaal aangemaakt wordt in die cel, te voorkomen
o Knock-in genen: stimuleren
Gebruikelijke productie van een bepaalde proteïne stimuleren
Productie van normaliter niet geproduceerde proteïne
• Bestuderen van invloed van bepaalde proteïne in die regio
o Voorwaardelijke knock-out: enkel na toediening van een bepaalde substantie
Vb. om proefdieren normaal te kunnen laten ontwikkelen
1.2 Observeren van structuren
1.2.1 Histologische methoden
Histologie: weefselleer
Toepassingen:
o Vb. na experimentele ablatie: nagaan waar precies schade toegebracht
o Vb. specifieke proteïnen of peptiden zichtbaar maken
Methode:
o Perfusie:
Verwijdering bloed uit de bloedvaten, spoeling d.m.v. zoutoplossing, fixatiemiddel
door bloedvaten gepompt
o Fixatie:
Weefsel wordt in fixatiemiddel geplaatst (meestal formol) om decompositie tegen te
gaan
o Versnijden:
Microtoom of cryostaat
• Microtoom = heel dunne preparaten snijden (denk aan de beenhouwer)
• Cryostaat = zelfde als microtoom, maar na bevriezing
o Kleuring:
Vb. Nissl kleuring:
• Nissl lichaampjes enkel aanwezig in soma en
dendrieten
• Bepaalde kleurstoffen zoals cresyl-violet binden
selectief aan deze Nissl lichaampjes
Immunocytochemie:
• Antilichaampjes voor specifieke peptide of proteïne worden gekoppeld aan
kleurstofmolecules
• Worden vervolgens zichtbaar gemaakt, vb. door blootstelling aan licht van een
bepaalde golflengte ih. geval van fluorescerende kleurstoffen
• Zeer veel mogelijke toepassingen:
o Vb. kleuren van enzymen betrokken bij de productie van een bepaalde
neurotransmitter
4
, o Vb. kleuren van receptoren van een bepaalde neurotransmitter
o Vb. kleuren van een tracer substantie (zie verder)
o Observatie:
Lichtmicroscoop
• Relatief ongedetailleerd
• Enkel dunne secties
Transmissie - elektronenmicroscoop
• Tot op niveau van vesikels en celorganellen
• Enkel dunne secties
Scanning – elektronenmicroscoop
• Minder vergroting
• 3D-beelden
• Enkel dunne secties
Confocale laserscanning
• Kan gebruikt worden in dikkere secties
• Kan zelfs gebruikt worden op levend weefsel (= uniek!)
• De cellen moeten gekleurd worden met een fluorescerende kleurstof (d.m.v.
immunocytochemie)
1.2.2 Tracing
Gaat niet perse om het zichtbaar maken van structuren maar eerder om het visualiseren van
connecties
1. Naar welke structuren sturen neuronen in een bepaalde regio axonale output?
o Op welke neuronen oefenen de neuronen in een bepaalde regio invloed uit?
o Volgen van de efferente axonen (effere = wegdragen)
o = Anterograad labelen (antero = naar voor)
o Infusie met chemische substanties (vb. PHA-L)
Opname door dendrieten/soma
Axoplasmatisch transport naar de eindknopen
Zichtbaar gemaakt door immunocytochemie
2. Van welke structuren ontvangen neuronen in een bepaalde
regio axonale input?
o Welke neuronen oefenen invloed uit op de neuronen in een bepaalde regio?
o Volgen van de afferente axonen
o = Retrograad labelen
o Infusie met chemische substanties (vb. fluorogold)
Opname door de eindknopen
Transport naar soma door retrograde
axoplasmatisch transport
Zichtbaar gemaakt door immunocytochemie
Anterograad en retrograad labelen laten beide toe één “stap” in
een keten van neuronen in kaart te brengen; neuronen waarvan axonen vetrekken of toekomen in een
bepaalde regio
3. Transneuronale tracing: verscheidene stappen in het netwerk in één keer in kaart
o Retrograad transneuraal labelen, vb. psuedorabiës (een varkensvirus)
o Anterograad transneuraal labelen, vb. soort herpes simplex virus
o Virussen infecteren neuronen en vervolgens aanliggende schakels in de keten
o Aanwezigheid virus zichtbaar gemaakt met immunocytochemie
1.2.3 Structuur van levend (menselijk) weefsel
Buiten confocale laserscanning: eerder besproken methodes enkel toepasbaar na dissectie proefdier
Ontwikkeling van radiografie en computers (relatief) onschadelijke observatie van neuraal weefsel
Daarom ook toepasbaar bij mensen
5
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur Flo321. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €5,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
