BIOLOGISCHE PSYCHOLOGIE
2
Abstract
Samenvatting hoorcolleges biologische psychologie gedoceerd door professor Kris Baetens
aan de VUB in academiejaar 2022-2023
QUIZLET https://quizlet.com/_abrc4k?x=1jqt&i=19dskk
Justine Michiels
,Praktisch
- VEEL LEERSTOF
- Nadruk op functies
o Onderzoeksmethodes (vooral onderzoeksmethodes psychologen)
o Zintuigen
o Motoriek
o Biologische ritmes (bv. slaapritme)
o Leren en geheugen
- Strikt gesproken hebben we HANDBOEK NIET NODIG
o Alles wordt besproken in de les, maar les is compact & mogelijk is handboek handig
▪ WAT ER BEHANDELD WORDT IN DE LES IS LEERSTOF (weinig overbodige
informatie)
o Er is leerstof die enkel in les besproken wordt & die niet in hoofdstuk staat
▪ Leren & geheugen is geen leerstof
o Geen prentjes
o Hoofdstuk 2 & 3 is handig om te herhalen
- Examen
o Meerkeuze
▪ Voorbeeld vragen op canvas
▪ Gedetailleerde vragen
o Geen klassieke gis-correctie
o Wel hoog cesuur (12/20 = 9/20 & 13/20 = 11/20)
Contents
Praktisch .................................................................................................................................................. 1
1. Inleiding: structuren en functies ..................................................................................................... 5
1.1. Situering van de cursus ........................................................................................................... 5
1.2. Zintuigen ................................................................................................................................. 9
1.2.1. Definities ....................................................................................................................... 10
1.2.2. Receptoren .................................................................................................................... 10
1.2.3. Zintuiglijke verwerking .................................................................................................. 11
2. Zicht............................................................................................................................................... 13
2.1. Het oog .................................................................................................................................. 13
2.1.1. De stimulus: licht........................................................................................................... 13
2.1.2. Anatomie van het oog ................................................................................................... 14
2.1.3. De retina........................................................................................................................ 16
2.1.4. Centraal en perifeer zicht.............................................................................................. 22
2.2. Hersenregio’s betrokken bij visuele processen .................................................................... 25
2.2.1. Overzicht van het visueel circuit ................................................................................... 25
2.2.2. Laterale geniculate nucleus (LGN) ................................................................................ 27
2.2.3. Cortex striata................................................................................................................. 28
1
, 2.2.4. Cortex extrastriata ........................................................................................................ 29
2.3. Kleurperceptie....................................................................................................................... 30
2.3.1. Ganglioncellen: licht & donker...................................................................................... 30
2.3.2. Rol van de retina ........................................................................................................... 32
2.3.3. Cortex striata................................................................................................................. 35
2.3.4. Cortex extrastriata ........................................................................................................ 35
2.4. Vormperceptie ...................................................................................................................... 36
2.4.1. Spatiale frequentie ....................................................................................................... 36
2.4.2. Cortex striata................................................................................................................. 40
2.4.3. Cortex extrastriata ........................................................................................................ 40
2.5. Perceptie van spatiale locatie ............................................................................................... 43
2.5.1. Rol van de retina ........................................................................................................... 43
2.5.2. Cortex striata................................................................................................................. 44
2.5.3. Cortex extrastriata ........................................................................................................ 44
2.6. Perceptie van oriëntatie en beweging .................................................................................. 45
2.6.1. Cortex striata................................................................................................................. 45
2.6.2. Cortex extrastriatia ....................................................................................................... 45
3. Gehoor, evenwicht, tast, smaak en geur ...................................................................................... 47
3.1. Gehoor .................................................................................................................................. 47
3.1.1. De stimulus: geluid ........................................................................................................ 47
3.1.2. Anatomie van het oor ................................................................................................... 49
3.1.3. Haarcellen en transductie ............................................................................................. 50
3.1.4. Het auditieve circuit ...................................................................................................... 52
3.1.5. Toonhoogte ................................................................................................................... 55
3.1.6. Volume .......................................................................................................................... 55
3.1.7. Timbre ........................................................................................................................... 56
3.1.8. Spatiale locatie .............................................................................................................. 56
3.1.9. Complexe geluiden........................................................................................................ 57
3.2. Evenwicht .............................................................................................................................. 58
3.2.1. Anatomie van het vestibulaire systeem........................................................................ 58
3.2.2. Het vestibulaire circuit .................................................................................................. 60
3.3. Voelen ................................................................................................................................... 62
3.3.1. De stimuli ...................................................................................................................... 62
3.3.2. Anatomie van de huid ................................................................................................... 62
3.3.3. Stimulatie van de huid .................................................................................................. 64
3.3.4. Somatosensorische circuit ............................................................................................ 65
2
, 3.3.5. Pijn................................................................................................................................. 67
3.4. Smaak .................................................................................................................................... 72
3.4.1. De stimuli ...................................................................................................................... 72
3.4.2. Anatomie van de smaakpapillen en smaakcellen ......................................................... 72
3.4.3. Smaakperceptie ............................................................................................................ 72
3.4.4. Smaakcircuit .................................................................................................................. 73
3.5. Geur ...................................................................................................................................... 74
3.5.1. De stimulus.................................................................................................................... 74
3.5.2. Anatomie van het olfactorische apparaat .................................................................... 76
3.5.3. Transductie.................................................................................................................... 77
4. Motoriek ....................................................................................................................................... 79
4.1. Skeletspieren......................................................................................................................... 79
4.1.1. Anatomie ....................................................................................................................... 79
4.1.2. Contractie...................................................................................................................... 79
4.1.3. Sensorische feedback.................................................................................................... 81
4.2. Motoriek en het ruggenmerg ............................................................................................... 82
4.2.1. Monosynaptische stretchreflex .................................................................................... 82
4.2.2. Polysynaptische reflex .................................................................................................. 82
4.3. Motoriek en het brein ........................................................................................................... 83
4.3.1. Dalende banen .............................................................................................................. 83
4.3.2. Corticale structuren ...................................................................................................... 84
4.3.3. De motorische associatiecortex .................................................................................... 84
4.3.4. Subcorticale structuren ................................................................................................. 88
4.4. Complexe motoriek............................................................................................................... 93
4.4.1. Spiegelneuronen ........................................................................................................... 93
4.4.2. Corollary discharge ....................................................................................................... 95
5. Slaap- en biologische ritmes ......................................................................................................... 99
5.1. Wat is slaap? ......................................................................................................................... 99
5.1.1. Slaapstadia .................................................................................................................... 99
5.1.2. Hersenactiviteit tijdens de slaap ................................................................................. 102
5.2. Waarom slapen we? ........................................................................................................... 103
5.2.1. Functie van slow-wave-sleep ...................................................................................... 103
5.2.2. Functies REM-slaap ..................................................................................................... 105
5.2.3. Slaap en leren.............................................................................................................. 105
5.3. Fysiologische slaap-/waakmechanismes ............................................................................ 106
5.3.1. Neurale controle van slaap ......................................................................................... 106
3
, 5.3.2. Neurale controle van waakzaamheid ......................................................................... 107
5.3.3. Neurale controle van slaap/waak overgangen ........................................................... 110
5.3.4. Neurale controle van REM-transitie ........................................................................... 112
5.4. Slaapstoornissen ................................................................................................................. 113
5.4.1. Insomnia...................................................................................................................... 114
5.4.2. Narcolepsie ................................................................................................................. 114
5.4.3. REM-slaap gedragsstoornis ......................................................................................... 115
5.4.4. Slow wave sleep .......................................................................................................... 115
5.5. Biologische klokken ............................................................................................................. 116
5.5.1. Circadiaanse ritmes ..................................................................................................... 116
5.5.2. Nucleus suprachiasmaticus ......................................................................................... 117
5.5.3. Pijnappelklier en melatonine ...................................................................................... 118
5.5.4. Shiften & jet lag........................................................................................................... 118
6. Stress ........................................................................................................................................... 118
6.1. Inleiding: de stress-respons ................................................................................................ 118
6.2. Fysiologie: de stress-respons .............................................................................................. 119
6.3. Stress en evolutie ................................................................................................................ 121
6.3.1. Parallellen tussen soorten................................................ Error! Bookmark not defined.
4
, 1. Inleiding: structuren en functies
1.1. Situering van de cursus
Oefenvragen
Van welk type netwerkstructuur is het Een eenvoudige keten
ruggenmerg een voorbeeld?
- Biologie is de wetenschap van levende dingen
o Evolutie en gedragsgenetica
▪ Overerfbaar DNA→ fysieke structuren→ gedrag
▪ Bv. heritabiliteit IQ op 50% (IQ is dus erfelijk)
o Micro- en macro-structuur van het zenuwstelsel
o Belangrijkste onderzoeksmethoden
- Biologische psychologie 2: focus van dit vak
o Inzoomen op processen in specifieke deelstoornissen (slechts de basis, we zien een
selectie van thema’s)
▪ Zintuigen
▪ Motoriek
▪ Slaap & biologische ritmes
▪ Leren en geheugen
▪ Stress
o Biologische psychologie is een uitermate breed en gespecialiseerd vakgebied; work
in progress
▪ Helikopteroverzicht van belangrijkste functies
o BELANG VAN NETWERKSTRUCTUREN
▪ Niet gewoon van A naar B (zoals in biologische psychologie 1), wel complexe
netwerken (groepen van neuronen die met elkaar communiceren via lussen,
etc.)
▪ Er zijn kleine bouwstenen van netwerken
▪ Bv. hormonaal systeem kan communiceren
• Verschil hormonale communicatie & neurale communicatie:
o Hormonale communicatie is niet specifiek gericht &
boodschap is aspecifiek
o Neurale communicatie is veel specifieker: doelgericht,
specifieke boodschap & welbepaalde timing (bv. weglopen
wanneer leeuw in de winkel opduikt)
▪ Onze neuronen werken niet perfect. Soms vuren
neuronen wanneer ze dat niet horen te doen &
soms vuren ze niet wanneer ze dat wel horen te
doen. Daarom zijn er in het zenuwstelsel allerlei
controlemechanismen.
▪ Eenvoudige keten
• Neuron A communiceert met neuron B & neuron B communiceert
met neuron C
• Bv. in het ruggenmerg
▪ Convergentie
5
, • Meerdere neuronen in laag A projecteren naar éénzelfde neuron in
laag B
o Nuttig
▪ Kwantitatieve integratie
▪ Kwalitatieve integratie
• Bv. in retina projecteren verschillende lichtgevoelige cellen naar één
cel
o Optelsom van neuronen in laag A
o Verschillende types informatie (kleursensatie,
vormperceptie, etc.) worden samengevoegd
• Convergentie is niet iets dat er is of niet is en het zenuwstelsel; het
is er in meer of mindere mate
o Convergentie kan groot of klein zijn
• Hier is er geen sprake van convergentie want er zijn evenveel
neuronen in laag A, als in laag B
▪ Divergentie
• Eén neuron in laag A projecteert naar meerdere neuronen in laag B
o Nuttig
▪ Opsplitsen
▪ Versterken
• Bv. dorsale-kolom-systeem stijgt naar de thalamus & van daaruit
projecties naar de cortex & projecties naar het cerebellum
• Bv. motorisch netwerk: één neuron dirigeert meerdere
spiervezelcellen
6
,▪ Feedback (= terugvoersysteem)
• Neuron A exciteert neuron B & neuron A exciteert neuron C, neuron
C heeft inhibirende invloed op neuron A
o D.w.z. als neuron A vuurt neemt de kans toe dat neuron C
vuurt & als neuron C vuurt, neemt de kans af dat neuron A
nog eens vuurt
▪ Neuron A stuurt signaal naar neuron B &
tegelijkertijd komt er een signaal aan in neuron C,
een beetje later wordt er een inhibirend signaal
teruggestuurd (van A naar C naar A duurt langer dan
van A naar B)
o Staat toe scherp onderscheid te maken
▪ Feed-forward systeem (gelijkaardig aan feedback systeem, maar i.p.v. de
zender te dempen wordt de ontvanger gedempt)
• Neuron A exciteert neuron B & neuron A exciteert neuron C, neuron
C inhibeert neuron B
o Neuron A stuurt signaal naar neuron C & tegelijkertijd komt
er een signaal aan in neuron B, de inhibitie van neuron B
gebeurt eventjes later (van A naar C naar B duurt langer dan
van A naar B)
• Neuron A exciteert neuron B & neuron A exciteert neuron C, neuron
C inhibeert neuron B - neuron D exciteert neuron B & neuron C
inhibeert neuron C - neuron C inhibeert neuron B
• Bv. scherpe & doffe pijn (je klopt met een hamer op je vinger, deze
pijn voel je onmiddellijk, maar blijft niet voortduren)
7
, o A is sensorisch neuron, B is een pijnneuron (hoe meer B
vuurt, hoe meer pijn je ervaart), C is een inhibitoir neuron
(eerst hevige pijn, maar daarna wordt deze geïnhibeerd
door neuron C)→ eerst hevige pijn, die daarna afneemt
o Neuron D onderdrukt de inhibitoire functie van neuron C→
langdurige, doffe pijn
▪ Doffe pijn tegengaan door op wonde te drukken,
hierdoor wordt sensorisch neuron A geactiveerd &
wordt inhibitoir neuron C ook weer geactiveerd→
daarom heb je tijdelijk geen last meer van de doffe
pijn (m.a.w. doffe pijn onderdrukken d.m.v. acute
pijn)
▪ Laterale inhibitie
• Laterale inhibitie is een manier om precisie te vergroten in
netwerken
o Neuron C inhibeert neuron A & neuron E→ wanneer neuron
C sterkt vuurt, komt er waarschijnlijk een actiepotentiaal in
D; tegelijkertijd inhibeert neuron C, neuron A & E waardoor
de kans op een actiepotentiaal in neuron B & F afneemt
▪ Neuron B en F zullen dus niet vuren wanneer
neuron D vuurt→ nauwkeurig lokaliseren waar er
schade is want enkel de neuron die geprikkeld
wordt, leidt tot een actiepotentiaal
o Laterale inhibitie (A, C & E liggen in dezelfde laag)
• Bv. nauwkeurig gelokaliseerde pijn
8
, • Eén vezel komt van rechteroor (onderste), één vezel komt van
linkeroor (bovenste) & allerlei axonen van coïncidentiereceptoren
(middenste)
o Op de dendrieten (horizontale strepen) maken de
inkomende vezel van het linker & rechter oor contact; de
axonen vuren enkel als ze tegelijkertijd neuron linker &
rechter oor worden gestimuleerd (m.a.w. enkel vuren als
men geluid met beide oren oppikt)
o Als er geluid zich links van je bevindt, prikkelt het sneller
receptoren van het linkeroor waardoor het signaal al verder
is & het corresponderend neuron vuurt→ zo kan je geluid
lokaliseren (het is redelijk links)
• Coïncidentie/ samenvallen
1.2. Zintuigen
Oefenvragen
Vul aan: “Sensorische receptoren zijn afgestemd op een
“Sensorische receptoren zijn afgestemd op een welbepaalde modaliteit en welbepaalde range.”
welbepaalde … en welbepaalde …”
Hebben sensorische receptoren een axon? Sensorische receptoren hebben meestal geen
axon; vormen synapsen met hun cellichaam;
typisch graduele/ analoge codering
Vul aan: “Als actiepotentialen de taal zijn waarin onze
"Als actiepotentialen de taal zijn waarin onze zintuigen spreken, dan is codering de term die
zintuigen spreken, dan is codering de term die we gebruiken voor het verband tussen een
we gebruiken voor ..." eigenschap van de stimulus (bv. intens licht,
kleur, etc.) & de aard van de actiepotentialen”
- Case study: Ian Waterman
o Sensorisch deficit
o Door griep op 19-jarige leeftijd selectieve uitval van tastzin, maar geen uitval van
nociceptie (pijn) of thermoceptie (temperatuur)
o Kon niet meer lopen & moest terug leren lopen d.m.v. visuele input→ heeft visuele
input nodig voor evenwicht (bv. uit stoel vallen wanneer het licht uitgaat)
- Dissociatie: dingen waarvan we denken dat ze één zijn bestaan uit deelvermogens
o De meerderheid van de processen in ons zenuwstelsel gebeuren onbewust
9
