Samenvatting klinische neuropsychologie
Cognitieve psychologie
Wetenschappelijke studie van mentale processen
Normaal functioneren van de hersenen
Begrijpen van gedrag
Neuropsychologie
(dis)functioneren van het brein in relatie tot het gedrag
Afwijkend functioneren van de hersenen
Verklaren van afwijkend gedrag
Oplossen van (dagelijkse) problemen door het ontwerpen van
interventies
Verbeteren van situatie voor mensen met (cognitieve)
beperking in het algemeen
Individueel functioneren na hersenletsel
H6 Visuele waarneming
6.1 Inleiding
Waarneming begint met het omzetten van prikkels via onze zintuigen. Voor alle zintuigen geldt dat deze
prikkels bestaan uit fysische energie die door receptoren wordt omgezet in fysiologische activiteit. Vanuit de
receptoren wordt deze fysiologische activiteit via verschillende stromen ‘geprojecteerd’ naar gebieden in de
hersenen die zich bezighouden met de meest elementaire verwerking van zintuigelijke informatie.
Deze primaire sensorische gebieden zijn unimodaal, wat wil zeggen dat ze zich bezighouden met de verwerking
van één specifiek soort sensorische informatie. Ze ligt de primaire auditieve cortex in het bovenste deel van de
temporaalkwab in de fissura Sylvii, terwijl de primaire visuele cortex zich bevindt in het centrum van de
occopitaalkwab, rond de fissura calcarina.
Vanuit de primaire sensorische gebieden wordt de informatie doorgestuurd naar en verwerkt door de
secundaire sensorische cortex, die zich bezighoudt met een complexere verwerking van de informatie. De
primaire auditieve cortex houdt zich bezig met de verwerking van de toonhoogte en het volume van geluid,
terwijl verwerking van harmonie, melodie en ritme in de secundaire auditieve cortex plaatsvinden.
Vanuit de secundaire gebieden wordt de sensorische informatie doorgestuurd naar tertiaire gebieden, waar
een koppeling met informatie van andere zintuigen plaatsvindt. Multimodale gebieden.
6.2 Fysiologische basis van objectwaarneming
In de retina vindt een eerste functionele scheiding plaats van verschillende typen visuele informatie. In de
retina bevinden zich twee typen lichtgevoelige cellen: kegeltjes en staafjes. Drie typen kegeltjes, gevoelig voor
verschillende delen van het visuele spectrum: korte golflengten (blauwe kegeltjes), middellange golflengten
(rode kegeltjes). Het signaal van de kegeltjes en staafjes wordt doorgegeven naar ganglioncellen.
1
,Verschillende typen ganglioncellen, waarvan in het kader van dit hoofdstuk de mangocellulaire en
parvocellulaire cellen genoemd worden, ofwel de M-cellen en P-cellen. P-cellen hebben een klein receptief
veld (hoge spatiële resolutie) en geven vooral informatie door over kleur. M-cellen hebben een groot receptief
veld en geven vooral informatie door met betrekking tot beweging. Signalen vanuit deze twee typen
ganglioncellen blijven in aparte stromen
doorlopen naar de cortex.
De axonen van de ganglioncellen vormen
samen de optische zenuw (nervus opticus),
die de visuele informatie via het optisch
chiasma naar het cerebrum vervoert. In het
optisch chiasma kruisen de zenuwbanen,
waardoor informatie vanuit het linkerdeel
van de retina van beide ogen in de
linkerhemisfeer terechtkomt en informatie
uit het rechterdeel van de retina in de
rechterhemisfeer. De rechterhemisfeer
ontvangt dus alleen visuele informatie vanuit de linkerhelft van de wereld.
De optische zenuw projecteert naar de nucleus geniculatus literalis van de thalamus, waar de informatie uit het
mangocellulaire en parvocellulaire systeem in verschillende lagen wordt verwerkt. Na verwerking in de NGL
wordt de visuele informatie via de optische radiatie geprojecteerd naar de primaire visuele cortex, ook wel de
striate cortex of V1 genoemd.
De visuele informatiestroom wordt vooral sequentieel verwerkt.
Hiermee wordt bedoeld dat in opeenvolgende stadia van verwerking
visuele input steeds wordt omgezet naar een hogere-
orderepresentatie.
Dit bottom-up proces begint met de basale input die de NGL vanuit
de retina ontvangt en op zijn beurt doorstuurt naar de primaire
visuele cortex. De functionele scheiding tussen de verschillende
visuele typen informatie die al op retinaal niveau plaatsvond, wordt
in de cortex voortgezet in een tweetal systemen: een occipito-
temporale wat-route en een occipito-partiëtale waar-route.
De ventrale waar-route krijgt input vanuit het parvocellulaire
systeem van de NGL en is betrokken bij de verwerking van vorm,
kleur en textuur, die samen van belang zijn voor de herkenning van
objecten en personen. Vanuit V1 en V2 via V4 naar specifieke
gebieden in de cortex temporalis inferior (IT), de gyrus angularis en structuren zoals de hippocampus en de
amygdala.
De dorsale waar-route krijgt input vanuit het mangocellulaire systeem van de NGL en is betrokken bij
visuospatiële verwerking, de lokalisatie van objecten in de ruimte en de aansturing van visueel gestuurde
bewegingen naar deze objecten. De dorsale route loopt vanuit V1 en V2 via V3 naar V5. Vanuit V5 wordt de
informatie geprojecteerd naar gebieden in de pariëtale cortex en de bovenste helft van de temporale cortex.
V3 betrokken bij de perceptie van vorm, V4 kleurperceptie, V5 (middle temporal) verwerking van beweging.
6.3 Een functioneel model voor visuele waarneming
2
,In het eerste stadium van verwerking vindt een postsensorische analyse plaats die ook wel de primaire schets
wordt genoemd. Basale visuele informatie wordt gegroepeerd op basis van overeenkomsten in contrast, kleur,
textuur, vorm, oriëntatie en bewegingsrichting. Hierdoor kunnen randen van objecten worden onderscheiden
van een achtergrond.
Een bijzondere eigenschap van het visuele systeem, die het vermogen om een figuur voor een
achtergrond waar te nemen sterk vergroot, is closure: het reconstrueren van een figuur of
voorwerp uit minimale visuele informatie. Het effect van closure wordt vaak gedemonstreerd
met behulp van de Kanizsa-driehoek.
Er wordt bij het reconstrueren van contouren ten opzichte van een achtergrond immers ook
gebruikgemaakt van kennis over hoe objecten er in de buitenwereld uit kunnen zien. De
visuele representaties in dit stadium van verwerking zijn echter ‘viewer-centered’, dat ze
afhankelijk zijn van het gezichtspunt van waaruit het object wordt waargenomen (de kijker).
In een volgend stadium van de perceptie worden de perspectiefafhankelijke representaties omgezet naar
perspectiefonafhankelijke representaties. Deze representaties kunnen worden opgevat als driedimensionale
beschrijvingen van de structuur of het volume van objecten, die het mogelijk maken een object te classificeren.
Dit stadium, door Warrington ‘perceptuele categorisatie’ genoemd, leidt ertoe dat ondanks al deze diversiteit
toch ‘objectconstantie’ optreedt.
In het laatste stadium wordt het percept, de interne representatie van het waargenomen object, gekoppeld
aan semantische kennis, zoals de naam van het voorwerp of de wijze waarop het gebruikt wordt. Marr
onderscheidt drie stadia van verwerking: de primaire schets, de 2,5D-schets en de 3D-representatie.
6.3 Stoornissen in de visuele waarneming
De visuele problemen die optreden na een beschadiging van de cortex kunnen globaal worden ingedeeld in
visueel-velddefecten, lagere orde en hogere orde visueel stoornissen. De lagere-ordestoornissen worden ook
elementaire visuele stoornissen of stoornissen in de primaire verwerking genoemd. Een lagere orde visuele
stoornis heeft vaak de term ‘anopsie’ in de naam stoornissen die optreden op een niveau voorafgaand aan
de figuur-achtergronddiscriminatie.
De hogere-ordestoornissen zijn cognitieve visuele stoornissen die optreden ten gevolge van beschadigingen in
gebieden buiten de primaire visuele cortex. Hogere-ordestoornissen worden vaak agnosieën genoemd.
Lissauer maakte onderscheid tussen twee klassen agnosie, de apperceptieve agnosieën, waarbij het percept
zelf niet goed tot stand komt, en de associatieve agnosieën, waarbij het percept wel tot stand komt, maar het
associëren met de opgeslagen kennis over het object faalt.
Een van de belangrijkste kenmerken van visuele agnosie is dat deze herkenningsproblemen niet kunnen
worden toegeschreven aan verlaagde gezichtsscherpte, hemianopsie, lagere-ordestoornissen in de visuele
waarneming, of aan geheugenproblemen.
Veel stoornissen kunnen ook begrepen worden vanuit differentiatie tussen de ventrale wat- en de dorsale
waar-route. Een van de redenen hiervoor is dat hersenbeschadigingen,
bijvoorbeeld ten gevolge van een CVA, zich zelden houden aan de
anatomische en fysiologische grenzen die tussen de verschillende visuele
regio’s gevonden zijn. Daar komt bij dat na een CVA vaak weefselverlies in
een van de beide hemisferen optreedt, terwijl de primaire verwerking in
veel gevallen ook in bepaalde mate doorwerkt in de hogere-orde-
informatieverwerking.
Beschadigingen aan de nervus opticus hebben een visusstoornis voor één
oog tot gevolg. Een beschadiging van het visuele systeem voorbij het
optisch chiasma leidt tot homonieme gezichtsvelduitval, waarbij het
gezichtsveld van beide ogen aangedaan is. Homonieme gezichtsvelduitval
is de meest voorkomende visuele stoornis na cerebraal letsel en ontstaat
3
, door een beschadiging van de NGL, na een beschadiging ergens in de optische radiatie, of een beschadiging van
de primaire visuele cortex (V1).
De omvang van het gezichtsvelddefect is deels afhankelijk van de locatie en de omvang van de beschadiging in
de hersenen. Wanneer er sprake is van een gezichtsvelduitval voor de helft van het gezichtsveld, spreken we
van een hemianopsie (hemi = helft; an = niet; opsie = zien). In geval van blindheid voor een bepaald kwart of
kwadrant van het gezichtsveld, is sprake van een kwadrantanopsie. Bij blindheid voor slechts een klein deel
van het visuele halfveld spreken we van een scotoom.
Bij de diverse soorten gezichtsvelduitval wordt ook vaak een onderscheid gemaakt tussen uitval met of zonder
maculasparing. Soms gaat de gezichtsvelduitval dwars door het meest centrale deel van het visuele veld (de
macula), maar soms is dit deel van het visuele veld gespaard gebleven. De belangrijkste reden hiervoor is dat
de primaire visuele cortex door verschillende arteriën van bloed wordt voorzien.
Patiënten met gezichtsvelduitval hebben vaak moeite met lezen en andere taken die visuele exploratie
vereisen. Doordat visuele informatie in het blinde halfveld gemist wordt, botsen patiënten of schrikken ze van
objecten of personen die plotseling voor hen opduiken.
Stoornissen in de gezichtsscherpte, contrastgevoeligheid en lichtdonkeradaptatie.
De gezichtsscherpte of visus is een maat voor de kleinste details die iemand nog kan
onderscheiden. Bij oogheelkundig onderzoek wordt de visus van elk oog afzonderlijk,
zonder of met correctie vastgesteld. De meting wordt vaak gedaan met behulp van de
Snellenkaart.
Het vaststellen van de visus gebeurt volgens de formule V = d/D, waarbij de d staat voor
de afstand van de onderzochte persoon tot de letterkaart, en D voor de afstand die
iemand met normale gezichtsscherpte nodig heeft om een letter of symbool nog te
herkennen. Iemand met een visus van 0,5 moet dus twee keer zo dichtbij staan om
hetzelfde te kunnen zien als een persoon met normale visus. Een normale visus is 1,0 of
hoger, iemand met een visus van 0,3 of minder is slechtziend, en bij een visus van 0,1 of
minder spreken we van blindheid.
De visus is ook afhankelijk van de contrastgevoeligheid. Volgens sommige schattingen
heeft 10 á 15% van de patiënten met posterieure hersenbeschadiging last van verminderde gezichtsscherpte
en is bij 75% van de patiënten de contrastgevoeligheid afgenomen. Bij sommige patiënten te herleiden tot een
centraal scotoom of problemen met de fixatie. Vaak is er echter geen eenduidige verklaring te geven en lijkt te
oorzaak te zijn gelegen in subtiele uitval van het visuele systeem.
Een andere verklaring voor een laag gemeten visus is dat sommige patiënten ten gevolge van een agnosie
moeite hebben met het richten van de herkenning van letters of objecten, waardoor de gemeten visus lager
uitvalt dan de werkelijke visus.
Een ander probleem dat door veel patiënten met een hersenbeschadiging wordt genoemd, betreft de snelheid
waarmee men zich aan de verschillende lichtsterktes in de omgeving kan aanpassen (licht-donkeradaptatie).
Stoornissen in de kleurwaarneming
Gestoorde kleurwaarneming kan het gevolg zijn van een aandoening aan het oog, de oogzenuw of de
hersenen. In geval van gestoorde kleurwaarneming als gevolg van een hersenbeschadiging spreken we van
cerebrale achromatopsie. Is meestal het gevolg van een beschadiging van de mediale occipito-temporale
gebieden (V4) in de beide hersenhelften.
Patiënte met achromatopsie zien de wereld om hen heen in fletse tinten, of zelfs in grijs. Verschillende
golflengten worden nog wel gedetecteerd door de kegeltjes in de retina, maar in de hersenen worden deze
niet meer verwerkt, met als gevolg dat geen kleurervaring tot stand komt. Deze patiënten kunnen kleuren niet
meer waarnemen, benoemen en sorteren, maar zijn vaak nog wel in staat om grijstinten te sorteren en
beweging en vorm te zien. Achromatopsie gaat vaak, maar niet altijd, samen met visueel-velddefecten en
problemen met het herkennen en identificeren van gezichten (prosopagnosie).
4