Hoorcolleges hersenontwikkeling: leren en gedrag. Atypische ontwikkeling
Hoorcollege 1 – introductie in de neurowetenschappen
Neuroscience en developmental neuroscience
- Jonge wetenschappen (jaren 80).
- Ontwikkeling brein is complex proces
- Kennis over hersenen in volwassen stadium of patiënten is beperkt toepasbaar op
kinderen
- Beeldvormende technieken zijn niet altijd inzetbaar (zoals fMRI o.i.d.)
Neurowetenschap = geen harde wetenschap
- Hangt af van allerlei keuzes die neurowetenschappers maken o.b.v. scans van de
hersenen en hoe ze die dan construeren en de statistische technieken die ze
daarvoor gebruiken.
Veel kennis is in eerste instantie gebaseerd op allerlei onderzoek van patiënten. Vaak pas
nadat de patiënt overleden was werd er gezien wat er aan de hand was.
Developmental cognitive Neuroscience = houdt zich bezig met de relatie tussen de
ontwikkelen van leren en gedrag en de functionele en structurele ontwikkeling van de
hersenen.
Implicaties: opvoeding, onderwijs, diagnostiek en behandeling
- Experimenteel onderzoek bij dieren is een hele belangrijke bron van kennis, zeker als
het gaat om ontwikkeling (apen, honden, katten etc.)
Wat gebeurt er met je hersenen als je vanaf je geboorte af aan verwaarloosd bent?
- Kon onderzocht worden door de tehuizen in Bulgarije etc.
Developmental Cognitive Neuroscience
- Ontstaan midden ’80 jaren.
- Weinig kennis van hersenontwikkeling
- Nieuwe ontwikkelingen (door het tijdschrift Developmental Psychology and the
Neuroscienes: Building a bridge):
o Hersenen zijn plastisch: neuroplasticiteit (vooral bij kinderen.
o Human Genome project (2000) hierbij wilde men de complete bedrading
in de hersenen proberen in kaart te brengen.
o Non-invasieve beeldvormende technieken
o Human Connectome project.
EEG is heel nauwkeurig om reactietijd te meten in hersenen.
Bijdrage van development:
Meer inzicht in:
- Relatie tussen hersenontwikkeling en gedragsontwikkeling
- Factoren die de hersenontwikkeling beïnvloeden (nature/nurture)
, - Hoe ervaringen (negatief of positief) de hersenontwikkeling beïnvloeden (ook
sociaaleconomische status heeft hier bijvoorbeeld invloed op.)
- De vraag wat de meest optimale periode is om een bepaalde vaardigheid te leren
- Hoe leren het beste bevorderd kan worden
- De neurobiologische basis van stoornissen in de ontwikkeling, zoals ADHD, autisme,
dyslexie
- De neurobiologische basis van psychiatrische stoornissen, zoals depressiviteit, PTSS,
schizofrenie
- Effecten van extreme omgevingssituaties op de ontwikkeling van de hersenen en het
gedrag, zoals ernstige verwaarlozing en kindermishandeling
- In de gevolgen van bepaalde hersenbeschadigingen voor de gedragsontwikkeling.
Samenvoegen van 3 disciplines: onderwijskunde/pedagogiek, psychologie en
neurowetenschappen.
Centrale vraag: hoe kunnen we het leren verbeteren?
- Waar komen individuele verschillen vandaan?
3 fasen:
1. Onderwijskunde en psychologie/pedagogiek
- IQ-tests en cognitieve stijlen
- Invloed van opvoeding en SES op leren
- Leesmethoden: woord leren of fonetisch spellen
2. Psychologie en neurowetenschappen
- Cognitive neuroscience, social neuroscience
3. Onderwijskunde, psychologie en pedagogiek
- Educational neuroscience
3 functies van de hersenen:
De breinhypothese = brein krijgt informatie binnen via zintuigen en andere sensoren
(input) , en daar doen ze iets mee. Slaan informatie op (opslag), produceren gedrag,
zoals bewegingen, gedachten en gevoelens (output).
Complexiteit van het brein
The binding problem = De verschillende delen van informatie, bijvoorbeeld van het drinken
van een kopje koffie, komt in de hersenen binnen vanuit allemaal verschillende modaliteiten,
Hoe werken alle hersendelen met elkaar samen dat dat als 1 werkelijk plaatje wordt gezien.
Die cognitieve integratie van al die dingen samen begrijpen we nog steeds niet zo goed: waar
vindt dat in de hersenen plaats en hoe gebeurt dat precies?
Reverse inference = kunnen we o.b.v. hersenplaatsjes, of activiteiten in de hersenen die
afgebeeld zijn, iets zeggen over de mentale processen die dan plaatsvinden? Nee. Je kunt
niet zien via hersenactiviteit wat iemand waarneemt.
De vraag die mensen stelden: is dit niet gewoon een soort vorm van Neofrenologie
(‘hersengebieden die oplichten’)?
We vergeten soms dat een hersendeel niet alleen oplicht als we iets zien, maar ook als we
ons iets herinneren. Dus het is niet een input centrum waar de visuele informatie
,binnenkomt, maar er zitten neuronen die de processen genereren die bijvoorbeeld ook die
herinneringen stimuleren.
Neuromythes = ideeën over hoe onze hersenen functioneren, terwijl die niet kloppen, zijn
veel ontstaan door die neofrenologie.
- Mythe van de neuropsychologische typen (left- and right brain) – is niet zo dat omdat
je taalgebied in de linkerhersenhelft zit, dat de rechter hierbij helemaal niet actief is.
- Synaptogenese mythe (brain gym) – bijv. het verschil in hersenen tussen mannen en
vrouwen, is sterk overdreven, gaat meer om de verschillende ervaringen die ze
opdoen i.p.v. aangeboren hersenverschillen.
Raise Smart kid – boeken en youtube etc. zodat je kid briljant kan worden. dit is niet
effectief en ook niet verstandig. Geen bewijzen dat dit zo effectief is als dat zij beweren.
- Werkgroep opdracht hierover
De hersenen:
Alle informatie die via de zintuigen en receptoren in het lichaam binnenkomen wordt
verwerkt, maar ook geselecteerd.
- Je kunt alleen informatie verwerken als je aandacht ervoor hebt. Multitasking is dus
onzin. Wordt multitasking genoemd omdat men tegenwoordig heel goed is om heel
snel de aandacht te verplaatsen, maar dit houdt niet in dat je aandacht tegelijkertijd
op meerdere dingen gericht kan zijn.
Alleen relevante informatie wordt in verschillende delen vd hersenen verwerkt en in
andere delen opgeslagen
- Deze processen verlopen vaan parallel
De hersendelen wisselen informatie uit op een hiërarchische manier:
- Top-down (hoog > laag) en bottom-up (laag > hoog)
Onze hersenen integreren binnenkomende informatie (sensorische input) met reeds
opgeslagen informatie (geheugen/ervaringen).
Controversen in hersenonderzoek:
- Bewustzijn, onbewuste e bewuste processen zit niet ergens in je hersenen, maar is
waarschijnlijk een soort toestand van de hersenen.
- Modulariteit of constructisime – hersendelen met hele specifieke functies
(modulariteit) of is het meer gedivuseerd? Grootste deel van de hersenen zijn
associatie gebieden zonder per se een specifieke functie.
- De breinhypothese
- Binding problem
Bewuste en onbewuste processen
Een groot deel van de hersenprocessen zijn onbewust
- Onbewust leren = impliciet leren
- Hersenen verzamelen informatie over lichaam en regelen lichaamsprocessen, zoals
ademhaling en lichaamstemperatuur.
- Lopen, zitten, drinken, allemaal onbewust
- Hersenen reageren ook heel snel op stimuli, zonder dat we daar wat tegen kunnen
doen (bijv. oogreflex)
, - Onbewuste beslissingen nemen (bijvoorbeeld bij kopen auto, vaak heb je dit al
besloten voordat je de magazines bekeken hebt. Je geeft jezelf dan het gevoel dat je
de beslissing rationeel genomen hebt terwijl je die onbewust allang gemaakt had.)
- We weten nog steeds niet wat ‘bewustzijn’ is
Breinhypothese
Noë – schreef een boek als een soort protest tegen het boek van Dick Swaab ‘wij zijn ons
brein’, namelijk: ‘wij zijn toch niet ons brein’.
‘Wij zijn ons brein’ (Dick Swaab):
Alle psychologische processen worden geproduceerd door het brein (neurale activiteit,
vuren van neuronen). Denen, waarneming en gevoelens zijn mentale representaties.
‘Wij zijn toch niet ons brein’ (Noë):
Het brein is niet de locatie van onze gedachten, onze gevoelens, en onze waarneming. Net
zoals muziek niet in een instrument zit.
Ideeën over binding theorie
- Grootmoederceltheorie – In 1 neuron zit heel veel informatie, als dat neuron
geactiveerd wordt heb je gelijk het hele beeld voor ogen. Hij schrijft aan neuronen
hele bijzondere eigenschappen toe: de bindingunits, vinden zich bijv in de
hippocampus en prefrontale cortex.
- Anderen zeggen: neuronen maken deel uit van een netwerk. En die netwerken
communiceren met elkaar en bij die communicatie zijn we in staat om dingen waar te
nemen en als geheel te zien etc.
Speciale neuronen: Quiroga et al. hadden onderzocht dat met een foto van Jennifer Aniston
te laten zien er 1 neuron geactiveerd werd. Dus blijkbaar is er een neuron die activeert bij
het zien van bekende personen. En die neuron zet andere neuronen dan ook tot activiteit
aan. Bijvoorbeeld dat je weet in welke series die meegedaan heeft etc. Hoe ze eruit ziet, zich
gedraagt, ze spreekt. een soort concept cells, die geactiveerd worden en dan komt er
allemaal informatie naar boven.
Basisprincipes neurofysiologie en neuroanatomie toevoegen
Grondslagen neuroanatomie:
Begrippen:
- Anterieur = voorkant hersenen
- Posterieur = achterkant hersenen
- Caudaal = richting staart of onderkant rug
- Rostraal = richting hoofd of neus
- Ventraal = richting de voor- of onderzijde
- Dorsaal = richting boven- of rugzijde
- Superieur = bovenop
- Inferieur = onderop
