1
Verdiepende vragen
Inhoud
Probleem 1 .............................................................................................................................................. 2
Topic 1 Perception and motor behavior ............................................................................................. 2
Problem 1.1: How do you bake? ......................................................................................................... 5
Problem 1.2: Don’t you see it? ............................................................................................................ 7
Problem 1.3: Spot the difference ........................................................................................................ 8
Probleem 2 ............................................................................................................................................ 10
Topic 2 Language and memory ......................................................................................................... 10
Problem 2.1: Let’s talk ....................................................................................................................... 15
Problem 2.2: The clever neurologist ................................................................................................. 17
Probleem 3 ............................................................................................................................................ 22
Topic 3 – Attention and emotions ..................................................................................................... 22
Problem 3.1: What is salient for you? Could I have your attention? ................................................ 26
Problem 3.2: Who is in control? ........................................................................................................ 28
Meeting 4 .............................................................................................................................................. 32
Problem 4.1: Shaking in my shoes ..................................................................................................... 32
Problem 4.2: Grandma has lost it ...................................................................................................... 38
Problem 4.3: Why are you not coming? ............................................................................................ 41
Problem 4.4: Bad habits .................................................................................................................... 43
, 2
Probleem 1
Topic 1 Perception and motor behavior
Which are the main causes for a damage of the brain? (Lecture)
1) Vasculaire stoornissen (stroke) → ineens ontstaan van cerebrovasculaire gebeurtenissen
˃ Cerebral hemorrhage: bloeding in het brein
˃ Cerebral ischemia: verstoring van bloeddoorloop
2) Tumor → massa van cellen die onafhankelijk van de rest van het lichaam groeien
3) Trauma → beschadiging van het brein
4) Epilepsie: excessieve en abnormale patronen van activiteit in het brein, zorgt voor verlies van bewustzijn
Degeneratieve stoornissen: dood van neuronen, motorische of cognitieve moeilijkheden dat vaak gezien wordt
door familieleden.
˃ Parkinson: degeneratie van basal ganglia, wat zorgt voor vermindering van dopamine en moeite bij het
initiëren van gedrag
˃ Alzheimer: degeneratie van neuronen in de cortex, gekarakteriseerd door aandachtgebreken, vergeven en
veranderingen in persoonlijkheid
˃ Huntington: genetische ziekte, waarbij er atrofie is van het striatum. Als eerst verminderd het motorische
vaardigheden en daarna cognitieve processen
˃ Korsakoff: degeneratie van het diencephalon, door chronisch alcoholisme en slechte voeding, wat zorgt
voor amnesie
˃ Multiple sclerosis: degeneratie van myeline om de axonen heen, wat kan zorgen voor degeneratie van
neuronen. Het is een auto-immune ziekte
Which are the cortical areas involved in motor control and which functions do they have? [Book Chapter 9]
1. Posterior cortex: specificeert bewegingsdoelen en stuurt sensorische
informatie uit van visie, aanraking en gehoor via meerdere routes naar de
frontale regio’s. De meer directe routes gaan via de primaire motorische
cortex voor automatische bewegingen. De indirecte routes door de temporal
en frontal cortex gaan over de bewegingen die bewuste controle vereisen.
2. Door instructies van de posterior cortex, genereert de prefrontal cortex (PFC)
een plan voor beweging dat langs de premotorische en motorische cortex
gaat.
3. De premotor cortex, direct anterior aan M1, zorgt voor een
bewegingsrepertoire (lexicon) dat bewegingen van anderen herkent en
gelijke of verschillende acties selecteert.
4. De lexicon van de primary motor cortex (M1) bestaat uit meer-elementaire
gebieden dan premotor lexicon, inclusief hand en mondbewegingen.
Wanneer een bewegingsdoel voorkomt in de posterior cortex, zijn er 2 routes voor acties.
1. Simpele beweging: premotor en motor cortex voeren de actie uit
2. Planning vereist: temporal en prefrontal cortex maken beslissingen en de premotor en motor cortex
voeren de geschikte bewegingen uit
Which are the sub-cortical regions involved in motor control and which functions do they have? [Book
Chapter 9]
The basal ganglia and movement force
De basal ganglia is een verzameling subcorticale nuclei in het forebrain. Het verbind de motor cortex met de
midbrain en de sensorische regio’s van de neocortex met de motor cortex.
Een belangrijke structuur van de basal ganglia is de caudate putamen.
De basal ganglia ontvangt input van twee bronnen:
, 3
1. Alle gebieden van de neocortex en limic cortex, inclusief de M1.
2. De nigrostriatal dopamine pathway vanuit de substantia nigra
De basal ganglia circuits zijn complex en hebben invloed op motor cortex activiteit door 2 paden: remmend en
prikkelend. Deze paden komen samen op het gebied van de basal ganglia, genaamd de globus pallidus (GPi).
De GPi projecteert naar de thalamus, en die projecteert naar de motor cortex. De GPi bepaald of een beweging
sterk of zwak is.
Als de activiteit van het remmende pad (roze) erg relatief is
aan die van het prikkelende pad (groen), is remming
dominant in de GPi, waardoor de thalamus de cortex kan
stimuleren, waardoor beweging wordt versterkt.
Wanneer activiteit van het prikkelende pad erg relatief is aan
die van het remmende pad, is prikkeling dominant, wat de
thalamus remt. Dus minder input naar de cortex en minder
kracht van beweging.
The cerebellum and motor learning
De cerebellum is het motor system component dat betrokken is bij het verwerven en behoud van motorische
vaardigheden.
De cerebellum zit op de breinstem en net achter/onder de cerebral cortex. De cerebellum heeft 2 hemisferen en
bevat 4 keer meer neuronen dan de neocortex.
De cerebellum is ingedeeld in verschillende regio’s, gespecialiseerd in verschillende aspecten van motorische
controle. De flocculus ontvangt van de vestibular system en controleert balans. Veel informatie gaat naar de
spinal cord en de motor nuclei voor oogbeweging.
De meest mediale gebieden zijn geassocieerd met het gezicht en de middenlijn van het lichaam. Meer lateraal
is geassocieerd met bewegingen van de ledematen, handen, voeten en cijfers. Een tumor of schade in de
middenlijn gebieden van de cerebellum kan zorgen voor verstoring in balans, oogbeweging, rechte houding en
lopen. Schade aan het laterale gedeelte zorgt voor verstoring van arm, hand en vingerbeweging.
Het cerebellum heeft een rol bij de timing van beweging en helpt bij het houden van bewegingsaccuraatheid.
Schade aan het cerebellum kan zorgen voor verlies van timing in beweging en perceptie.
De cerebellum speelt een rol bij het motorisch leren en koppelen van bewegingen voor een flow van actie
What are the mirror neurons? Where can they be found? [Book Chapter 9]
Mirror neurons zijn neuronen die niet alleen reageren wanneer jezelf de actie uit voert, maar ook wanneer je
de actie bij iemand anders observeert. Sommige mirror neurons hebben hele specifieke eisen, bijvoorbeeld een
bepaalde handbeweging of alleen kleine objecten pakken. Andere mirror neurons zijn breder en blijven
reageren wanneer het grippatroon of de grootte van het object veranderd.
Core mirror neurons liggen in het core mirror neuron system, wat het ventral premotor (F5) en motor cortex en
ventrale regio’s van de parietal cortex bevat. Deze neuronen zijn ‘breder’ dan andere mirror neurons van de
premotor cortex en reageren op een brede range van acties. Mirror neurons in beide regio’s zijn transitief,
omdat ze reageren op acties die doelobjecten verkrijgen.
De human core mirror neuron system, reageert op transitieve acties. De mens heeft ook een distributed mirror
neuron system, die reageert op intransitieve acties, bewegingen waar geen doel voor is.
, 4
Mirror neuron theory suggereert dat we onze acties begrijpen en die van anderen intern repliceren, hoe wij die
acties zouden uitvoeren. Dus ons cognitieve begrip van een acties ligt in de neurale systemen die die actie
produceren. Er wordt gesuggereerd dat mirror neurons onderliggend zijn aan empathie.
Which are the main functions of the parietal lobe? [Book Chapter 14]
˃ Object recognition
De ruimtelijke informatie die nodig is om de relaties tussen objecten te bepalen, is anders dan de ruimtelijke
informatie die nodig is voor begeleiding van de ogen, hoofd, of ledematen bewegingen naar het object.
Hiervoor moet de locatie van het object en de lokale oriëntatie en beweging bepaald worden, relatief aan die
van de persoon die kijkt. Omdat de ogen, het hoofd, ledematen en lichaam constant beweegt, moeten er
constant aanpassingen gedaan worden aan oriëntatie, beweging en locatie.
˃ Movement guidance
We hebben verschillende controle systemen nodig om verschillende bewegingen van de kijker mogelijk te
maken.
Connecties van de prefrontal regio heeft een rol in korte-termijn geheugen voor de locatie van gebeurtenissen
in de ruimte. De meeste neuronen zijn actief tijdens sensorische input als tijdens beweging.
Reactie van posterior parietal neurons heeft 2 belangrijke karakteristieken:
1. Ontvangen combinaties van sensorische, motivatie en gerelateerde motorische input.
2. De vuring wordt verbeterd wanneer je richting de target gaat
˃ Sensorimotor transformation
Wanneer we bewegen richting een object, integreren we bewegingen van verschillende lichaamsdelen met
sensorische feedback over welke bewegingen gemaakt worden en de plannen om de bewegingen te maken.
Wanneer we bewegen, veranderen de locaties van onze lichaamsdelen en percepties van ons lichaam worden
vernieuwd zodat we toekomstige bewegingen soepeler maken.
→ deze neurale berekeningen heet sensorimotor transformation. De cellen in de posterior parietal cortex
produceren de beweging-gerelateerde en senorisch-gerelateerde signalen om ze te maken.
˃ Spatial navigation
De medial parietal regio heeft te maken met route kennis. Neuronen van de dorsale visuele stroom zijn
betrokken bij routekennis.
Other parietal-lobe functions
3 parietal-lobe symptomen: moeite met rekenen, aspecten van taal en bewegingsvolgorde. Mensen met
problemen met parietal lobe kunnen acalculia ervaren, het onvermogen om wiskundige operaties uit te
voeren. Ook kan schade zorgen voor moeite met het overnemen van bewegingsvolgordes.
In which lobe of the brain is located the visual cortex? Which are the main functions of the visual cortex?
[Book Chapter 13]
De visual cortex ligt in de occipital lobe. De visual cortex bestaat uit verschillende onderdelen:
˃ V1 & V2 verwerken kleur, vorm en beweging
˃ V3 verwerkt vorm van objecten in beweging
˃ V4 verwerkt kleur en reageert soms op vorm en kleur
˃ V5 detecteert beweging
