Samenvatting
Gedetailleerde samenvatting deeltentamen 2 Introductie psychobiologie
- Instelling
- Universiteit Van Amsterdam (UvA)
Samenvatting introductie psychobiologie DT2
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 58 pagina's
Voorbeeld 4 van de 58 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Verkoper
Volgen
Voorbeeld van de inhoud
Aantekeningen introductie psychobiologiedeeltentamen 2:
H2 The methods of cognitive neuroscience – purves 30-09-2019
Convergentie: als een theoretisch concept met heel veel verschillende technieken wordt bewezen, is
het heel waarschijnlijk waar. 1 experiment kan nooit iets bewijzen, alleen een serie experimenten,
liefst met verschillende methoden kan dat wel.
Complementariteit: nauwkeurigheid van de verschillende methoden verschilt (tijd/ruimte,
veel/enkele neuronen, directe/indirecte meting).
Ken tabel 2.1!!! -> elke methode heeft voor- en nadelen.
Wat is het verband tussen hersenprocessen en gedrag?
a) brain perturbation approach (perturbation of brain -> measure task performance)
b) neuromonotoring approach (manipulate cognitive proces -> measure neural variable)
Causaal verband : hersenstimulatie
Correlationeel verband: hersenmetingen
Causale methoden:
• Humane laesies: hersenschade leidt vaak tot cognitieve problemen
- werkgeheugen (DLPFC)
- Aandacht (SPL)
- Taal (Broca)
Nadelen aan humane laesies -> hersenschade is vaak niet beperkt tot 1 gebied. Individuele
verschillen in welke gebieden betrokken zijn bij cognitieve functies.
• Experimentele laesies: proefdieren kan je heel nauwkeurig laesies toebrengen. Maar: wil je
dit wel doen (ethisch?). Maar : dieren moet je heel lang trainen en ze kunnen lang niet alles
wat mensen kunnen.
• Farmacologische interventies: koffie, cocaïne, antidepressiva, etc.
chronische gebruikers onderzoeken
experimenteel door toedieningen van agonisten (verhogen neurotransmissie) en
antagonisten (verlagen neurotransmissie).
Nadeel is dat je vaak het hele brein beïnvloed (tenzij dierexperimenten)
• Intracraniële stimulatie: directe elektrische stimulatie van hersengebieden in de cortex of
subcorticale gebieden.
Zwakke stimulatie zorgt vaak voor betere verwerking, sterke stimulatie veroorzaakt een
tijdelijke of permanente laesie.
Vrijwel uitsluitend dierexperimenteel onderzoek.
• Optogenetica: Je injecteert een virus in het brein (vb. rabiës)
Dit virus zorgt ervoor dat het DNA van ion kanalen wordt gewijzigd.
Daarna reageren deze kanalen op (laser)licht: kan inhiberend of exciterend zijn.
1
, • Transcraniële stimulatie:
- Magnetische stimulatie door de schedel heen. Vrij nauwkeurig (1cm). Online
Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) = tijdens taak. Offline TMS = voor taak. TMS
veroorzaakt neurale activiteit (spikes) tijdens TMS en dit kan epileptische insulten
opwekken.
- Elektrische stimulatie door de schedel heen. Niet nauwkeurig.
Transcraniële elektrisch stimulatie (TES): makkelijker vuren hersengebieden onder +
electrode (anode, elektriciteit gaat hoofd in)
TES: moeilijker vuren hersengebied onder - electrode (kathode, elektriciteit gaat hoofd
uit). Veroorzaakt geen neurale activiteit, maar het maakt het makkelijker (onder +
electrode) of moeilijker (onder – electrode) voor een hersengebied om actief te worden.
Uitzonderlijk veilig.
TMS TES
Voordelen Vrij precies (1cm2) Goedkoop (2k€)
Heel snel (<1ms) Licht
Induceert actiepotentialen Veilig
Nadelen Duur (50k€) Onnauwkeurig (>10cm2)
Zwaar (>30 kg) Geen controle over stroomrichting
Kleine kans op epileptisch insult Langzame toediening van stroom
Oudste neurotechniek: scribonius largus, (elektrische) torpedo vis om hoofdpijn en spit te
behandelen. Nederlandse wetenschappers (18e eeuw): elektrische om hoofdpijn te behandelen
Correlatiemethoden:
• Single-cell recordings: electrode wordt dichtbij een neuron in het brein gestoken. Meestal bij
dieren (ratten, katten, apen). Een of meerdere neuronen tegelijk te meten. Kan gebruikt
worden om 1 actiepotentiaal te meten (of meerdere).
Intracellulair. Extracellulair. Peristimulus time histogram (PSTH).
Ontdekkers: Hubel & Wiesel.
• PET (zelf leren): radioactieve stoffen worden in het bloed geïnjecteerd of geïnhaleerd. Als
protonen in instabiele isotopen (bv. 11C) vervallen en botsen met elektronen komen er
gammastralen vrij. Op basis van deze straling kan je de locatie bepalen waar het verval heeft
plaatsgevonden.
Moderne PET detectors kunnen meerdere parallele plakken (‘slices’) tegelijk meten. De
plaatjes bestaan uit voxels (3D pixels) van 2x2x2 mm. PET meet geen neurale activiteit, maar
de hoeveelheid bloed die in verschillende hersendelen aanwezig is. (Normaal gesproken:
meer bloed = meer neurale activiteit).
Je meet PET tijdens rust en tijdens een taak. Als je het verschil berekent, kan je zien welke
hersengebieden actiever waren tijdens de taak of juist minder actief werden tijdens de taak.
Voordelen PET: Groot aantal verschillende moleculen kan gedetecteerd worden.
Kan concentratie neurotransmitter, hoeveelheid receptoren en metabolische
processen meten.
Nadelen PET: Indirecte maat van neurale activiteit.
Analyse methode (taak-rust): raak je ook allerlei interessante patronen kwijt.
2
, Zelfstudieopdracht H2 aantekening: Welke processen kun je wel met PET niet MRI ->
metabole / moleculaire processen vb. dopamine
• EEG: Voordeel: je meet het hele brein tegelijk en je kunt goed in de tijd zien welke
hersengebieden communiceren.
Individuele neuronen produceren ‘graded potentials’: kleine depolarisatie / hyperpolarisaties
in het membraan voltage.
Als een groot aantal neuronen tegelijk dit soort graded potentials produceert, ontstaan ‘local
field potentials’. Deze LFPs zijn sterk genoeg om ver weg, op de schedel nog te meten.
LFPs: gecombineerde input op de dendrieten (NIET actiepotentialen/output).
Daarnaast moeten de neuronen een dezelfde consistente oriëntatie hebben, anders
middelen de graded potentials elkaar uit (geen LFP te meten)
Daarom meet EEG hoofdzakelijk pyramidale neuronen in de cerebrale cortex, waar een
duidelijke organisatie in zit.
Verschil EEG/MEG:
- Je meet met MEG andere LFPs dan met EEG. EEG meet activiteit uit
pyramidaal cellen die loodrecht op de schedel staan. MEG juist
activiteit uit pyramidaal cellen die parallel ten opzichte van de
schedel staan.
- De schedel zorgt voor laterale spreiding van elektrische signalen,
maar niet van magnetische signalen. Daardoor is bronlokalisatie bij
MEG beter.
- EEG is veel goedkoper.
Waar komen oscillaties (herhalende sinusgolven) in het EEG vandaan?
- Reden I: Excitatoire neuronen worden actief, activeren inhibitoire neuronen. Deze
inhibitoire neuronen remmen excititoire neuronen af, en daarna zichzelf. Daarna kunnen
de excitatoire neuronen weer actief worden.
- Reden II: ‘pacemaker’cellen in de hersenstam/thalamus zorgen voor een neurale drive in
een heleboel pyramidaal cellen tegelijk.
- Reden III: Communicatie tussen hersengebieden vindt plaats in verschillende
frequentiebanden (hoge frequenties, vaak lokale communicatie; lage frequenties,
globarele communicatie)
- Reden IV: Fluctuaties gerelateerd aan hartslag en ademhaling (metabolisme-
gerelateerd).
Samengevat: Wat meet EEG/MEG neuraal gezien?
1) Post-synaptic potentials (PSPs)/LFPs van grote groepen pyramidaal cellen.
2) Alleen piramidaal cellen die in een open circuit zitten, worden gemeten.
3) Doordat piramidaal cellen in een circuit zitten met inhibitoire interneuronen krijg je
oscillaties.
4) Pyramidaal actief -> interneuron actief -> pyramidaal geremd door interneuron ->
interneuron remt zichzelf -> pyramidaal kan weer actief worden.
3
, Wiskundig gezien is EEG een lineaire optelsom van sinusgolven/oscillaties
(herhalende sinusgolven). Deze sinusgolven verschillen allemaal in amplitude,
frequentie en fase. Maar er is wel een hoop ruis.
Frequentiebanden in het EEG:
Gamma (30-100+ Hz) - Beta (13-30 Hz) - Alpha (8-12 Hz) – Theta(4-7 Hz) –
Delta(tot 4 Hz)
2 manieren van data-analyse
Event-related potentialen (ERPs): gemiddelde time-locked EEG signaal.
Een ERP golf bestaat uit meerdere pieken. Deze pieken worden pas
duidelijk als je heel veel trials hebt gemiddeld (Ps zijn positief, Ns zijn
negatief )
‘Het superpositie probleem’
Het gemeten signaal op elke electrode is een gewogen gemiddelde van
verschillende bronnen.
Wat zeggen de pieken precies?: De pieken (en dalen) in het ERP zijn te koppelen aan verschillende
stappen in de informatieverwerking, en geven de snelheid van informatieverwerking weer, en in
welke volgorde hersengebieden actief worden (en bij welke
informatieverwerkingsstappen).
Groot nadeel ERPs: als de oscillatie van elkaar verschillen in fase, dan
middelden ze elkaar uit. Dit is tot 20 Hz niet zo een probleem, omdat de
golven toch wel overlappen, maar vooral boven de 20 Hz meten zijn ERPs niet
gevoelig.
-> oplossing: Time-frequency analyses. Data met time-frequency geanalyseerd
(verschillen in fase maken niet uit; bovenste panel). Data op ERP/middel
manier geanalyseerd (verschillen in fase maken heel veel uit; onderste panel)
‘What is wired together, fires together!’
Slotwoorden EEG:
- Relatief goedkope methode, waarmee je:
*heel nauwkeurig in de tijd (=temporele resolutie)
*totale input van een heleboel pyramidaal cellen
*die ook nog dezelfde richting hebben kunt meten
- ERP: pieken zeggen vooral iets over stappen in informatieverwerking, niet zoveel over wat
het brein exact doet (vooral cognitiestappen).
- Time-frequency coupling: zegt iets over welke hersendelen met elkaar communiceren.
• Functionele MRI:
- Wat meet je met fMRI: fluctuaties in de hoeveelheid zuurstof in het bloed.
Zuurstofarm bloed: magnetisch = minder signaal
Zuurstofrijk bloed: niet-magnetisch = meer signaal
meer neurale activiteit -> meer zuurstofrijk bloed -> meer signaal
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper xMelissa. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,99. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 54879 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen