Meeting 2
Topic 2.1: Amnesia
Chapter 15 – The temporal lobe (blz 400-424, zonder 411-415 & 417-419)
15.1 Temporal-lobe anatomy
Subcorticale temporal lobe structuren zijn de limbic cortex, amygdala en hippocampus.
Subdivisions of the temporal cortex
We kunnen temporele regio’s verdelen in het auditieve gedeelte en de ventral visual stream aan de laterale
temporal lobe. Er wordt naar de visuele regio’s gerefereerd als ‘inferotemporal cortex’.
De temporal sulci omhult veel van de cortex. De lateral (Sylvian) fissure bevat weefsel dat de insula vormt, dat
de gustatory cortex en auditory association cortex bevat.
De superior temporal sulcus scheidt de superior en middle temporal gyri.
De medial temporal regio (limbic cortex), bevat de amygdala en adjacent cortex (uncus), hippocampus,
subiculum, entorhinal cortex en perirhinal cortex, en fusiform gyrus.
De parahippocampal cortex bevat de corticale gebieden TH en TF aan het posterior einde van de temporal lobe.
De fusiform gyrus en inferior temporal gyrus zijn functioneel onderdeel van de lateral temporal cortex.
De temporal-parietal junction (TPJ) ligt langst de grens van de temporal en parietal lobes en heeft een centrale
rol in het maken van beslissingen in een sociale context.
Connections of the temporal cortex
De temporal lobes krijgen informatie van de sensory systems en sturen informatie naar de parietal en frontal
association regions, limbic system en basal ganglia. De neocortex van de linker en rechter temporal lobes is
verbonden met het corpus callosum. De medial temporal cortex en amygdala zijn verbonden door de anterior
commissure.
Uit studies met apen lijkt dat er 5 verschillende typen van corticale-corticale verbindingen zijn:
˃ Een hierarchisch sensorisch pad dient als stimulansherkenning: Een hiërarchisch verloop van verbindingen
komt uit de primaire en secundaire auditieve en visuele gebieden dat eindigen in de temporal pole.(Figuur
15.4A) De visuele informatie vormen een ventral stream of visual processing en de auditieve informatie
een parallel ventral stream of auditory processing.
˃ Een dorsaal auditief pad gaat over het richten van bewegingen met betrekking tot auditieve informatie:
Informatie gaat van de auditieve gebieden naar de posterior parietal cortex. (Figuur 15.4A) Dit pad komt
overeen met een deel van het dorsal visual pathway, dat gaat over het detecteren van ruimtelijke locatie
van auditieve input
˃ Een polymodal pad is waarschijnlijk onderliggend aan stimulus categorisatie: Informatie van visuele en
auditieve associatie gebieden komen samen in de polymodal gebieden van de superior temporal sulcus.
(Figuur 15.4B)
˃ Een mediale temporale projectie dat cruciaal is voor het lange-termijn geheugen: De informatie van de
auditieve en visuele associatie gebieden naar de medial temporal, of limbic, regio’s gaan eerst naar de
, perirhinal cortex, entorhinal cortex en dan naar de hippocampal formation en/of de amygdala. De
projecties van de hippocampus vormen de perforant pathway. Wanneer deze verstoord is, is er dysfunctie
van hippocampus activiteit. (figuur 15.4C)
˃ Een frontal lobe projectie dat nodig is voor verschillende aspecten van bewegingscontrole, korte-termijn
geheugen en affect (figuur 15.4D)
Deze 5 projectiepaden spelen een unieke rol in de temporal lobe functies.
Anatomy of the ventral stream
Tenminste 6 onafhankelijke corticale en subcorticale paden omvatten de ventral stream. Het eerste pad is een
set subcortical projecties van de occipitotemporal pathway rekt uit naar het striatum, dat de caudate nucleus
en putamen van de basal ganglia omvat.
Een ander pad gaat over amygdala projecties van de inferotemporal regio’s. Het derde pad gaat van de
inferotemporal cortex naar het ventral stiatum. De overige 3 paden gaan van de inferotemporal cortex naar
andere corticale regio’s.
15.2 A theory of temporal-lobe function
Er zijn 3 basis sensorische functies van de temporal cortex:
˃ Verwerken van auditieve informatie
˃ Herkenning van visuele objecten
˃ Lange termijn opslag van sensorische input, geheugen
• Sensory processes
Het proces van objectherkenning is de functie van de ventral visual pathway in de temporal lobe. Het
ontwikkelen van object categorieën is belangrijk voor perceptie en geheugen en hangt af van de
inferortemporal cortex (gebied TE). Het categoriseren kan directe aandacht vereisen, omdat bepaalde
karakteristieken van stimuli een belangrijkere rol spelen bij classificatie, dan anderen. Schade aan de
temporal cortex leidt tot gebreken bij het identificeren en categoriseren van stimuli.
Het matchen van visuele en auditieve informatie heet cross-modal matching. Dit hangt af van de cortex
van de superior temporal sulcus.
Wanneer je iets ziet, vorm je herinneringen en haal je dingen op uit je herinneringen. Deze lange-termijn
processen hangen af van de hele ventral visual stream en de paralimbic cortex van de medial temporal
regio.
• Affective responses
Je affectieve reactie ergens op is een functie van de amygdala. Het associëren van sensorische input en
emotie is belangrijk voor leren, omdat stimuli geassocieerd wordt met positieve, negatieve of neutrale
gevolgen. Als dit affectieve systeem er niet is, zouden alle stimuli gelijk opgevat worden. Schade aan de
amygdala zorgen voor minder emotionele reacties.
• Spatial navigation
De hippocampus bevat cellen dat plaatsen codeert, en zorgen voor navigatie en herinneren van waar je
bent.
, The superior temporal sulcus and biological motion
Een aanvullende functie van de temporal lobe is biologische beweging. De superior temporal sulcus (STS)
analyseert biologische beweging.
De STS ontvangt input dat een rol kan spelen bij het categoriseren van stimuli. Een categorie is sociale
perceptie dat gaat over het analyseren van feitelijk of impliciete lichaamsbewegingen die sociaal relevante
informatie opleveren. Deze informatie speelt een belangrijke rol in sociale cognitie.
Cellen in de STS spelen een belangrijke rol bij sociale cognitie. Cellen van de STS reageren bij apen op
verschillende vormen van biologische beweging, mond/hoofd bewegingen, gezichtsuitdrukkingen etc. Het is
voor sociale soorten erg belangrijk voor het afleiden van intenties van anderen, om kennis te hebben over
biologische beweging.
Wanneer mensen schade hebben aan de temporal lobe, kan dat leiden tot verslechtering van het analyseren
van biologische beweging, wat gecorreleerd is met verstoring van sociaal bewustzijn.
Perret en collega’s laten zien dat neuronen in de STS reageren op bepaalde gezichten. Ook zijn sommige cellen
gevoelig voor bewegende lichamen in een bepaalde richting.
Visual processing in the temporal lobe
Visuele gebieden, buiten de occipital lobe, verwerken informatie binnen de ventral stream. Onderzoekers laten
zien wat de rol van deze gebieden is in natuurlijke visie.
Onderzoek: Mensen kregen een filmpje te zien terwijl er een fMRI gemaakt werd. Er zijn 3 bevindingen:
˃ Er was veel activiteit in de temporal lobe. De hersenen van verschillende individuen hadden de neiging om
samen te werken, zowel in de auditieve als visuele regio’s van de temporal lobe, STS en cingulate regio. Dit
impliceert dat een groot deel van de cortex reageert op natuurlijke audiovisuele stimuli.
˃ Er was algemene activatie van de temporal cortex tijdens het filmpje, maar er was selectieve activatie
gerelateerd aan precieze beweging-op-beweging content van de film. Er was meer activatie in de fusiform
face area (FFA) wanneer er een close-up van een gezicht was, en meer activiteit dichtbij de
parahippocampal place area met breder zicht van de scene. Er was activatie van de postcentral hand
region, gerelateerd aan handbewegingen en activatie in de auditory cortex, gerelateerd aan specifieke
types van auditieve informatie.
˃ De parietal en frontal lobes laten geen intersubject coherentie zien. Tijdens de film hadden de
participanten verschillende gedachtenpatronen over eerdere ervaringen gerelateerd aan de filmcontent,
of andere dingen zoals wat te eten vanavond.
Onderzoek Tanaka om kritische kenmerken te bepalen voor het activeren van neuronen in de inferotemporal
cortex van een aap.
Activatie in het TE gebied vereist complexe kenmerken van een object, een combinatie van karakteristieken,
zoals oriëntatie, grootte, kleur en textuur. De cellen zijn niet identiek in de stimulus selectiviteit, het is vaak een
groepje cellen.
2 opvallende kenmerken van inferotemporal neuronen bij apen:
˃ Ervaring verandert de stimulus specificiteit van de neuronen. Dit bevestigd dat de rol van de temporal lobe
in visuele verwerking te maken heeft met ervaring. Deze ervaring-afhankelijke karakteristiek zorgt ervoor
dat het visual system aanpast aan verschillende eisen in een veranderde visuele omgeving. Dit kenmerk is
belangrijk voor visuele herkenning vaardigheden dat verschillende eisen tegenkomt afhankelijk van de type
omgeving; bos, stad, open gebieden.
Ervaring-afhankelijke neuronen zorgen ervoor dat we visuele stimuli identificeren dat nooit aanwezig is
geweest over de evolutie van het brein
˃ De inferotemporal neuronen verwerken niet alleen visuele input, maar geven ook een mechanisme voor
interne representerende beelden of objecten.
