Sociale wetenschappen, periode 1
Kernvraag 2.3
‘De hersenen bestaan uit vele gespecialiseerde en onderling verbonden modules die
samenwerken in het creëren van geest en gedrag.’ Sommige delen van de hersenen zijn
gespecialiseerd in sensorische processen als zien en horen, andere beïnvloeden ons
emotionele leven, en weer andere gebieden spelen een rol bij ons geheugen, produceren
spraak of beïnvloeden andere soorten gedrag. Over het algemeen werken die gespecialiseerde
delen samen en in normale gevallen gaat dat automatisch.
Onze hersenen hebben dezelfde steel, de hersenstam (meest primitieve van de drie
hersenlagen, hij bestaat uit de medulla oblongata, de pons en de formatio reticularis). De
hersenstam voert de meest elementaire functies uit. Bovenop de steel hebben we nog twee
lagen: het limbische systeem en het cerebrum, waardoor het vermogen van onze hersenen
sterk is uitgebreid. Zie figuur 2.11, bladzijde 67!
De hersenstam verbindt het ruggenmerg met de hersenen en dient als buis voor zenuwbanen
die signalen omhoog en omlaag geleiden, tussen het lichaam en de hersenen. De hersenstam
verbindt ook gebieden waar informatie wordt verwerkt, drie daarvan zitten in de hersenstam
zelf (de medulla, de pons en de formatio reticularis) en twee grenzen daaraan (de thalamus en
het cerebellum). In de medulla (oblongata) worden elementaire lichaamsfuncties zoals
ademhaling, bloeddruk en hartslag gereguleerd. De sensorische en motorische zenuwbanen,
die de hersenen met het lichaam verbinden kruisen elkaar daar. De medulla stuurt onze
inwendige organen aan. De pons ligt vlak boven de medulla, waar hij zenuwbanen huisvest
die de slaap- en droomcyclus reguleren. De pons verbindt de hersenstam met de kleine
hersenen (cerebellum), een structuur die is betrokken bij het maken van gecoördineerde
bewegingen. De formatio reticularis die door het centrum van alles loopt, is een bundel
zenuwcellen die de kern van de hersenstam vormt. Een van de taken is de hersenen wakker en
alert houden. Andere taken zijn toezicht houden op binnenkomende stroom sensorische
informatie en aandacht richten op nieuwe of belangrijke signalen. De thalamus bestaat uit
twee bolvormige lichamen gelegen boven op de hersenstam, is door zenuwvezels verbonden
met de formatio reticularis. Hij regelt het binnenkomende en uitgaande sensorische en
motorische verkeer in de hersenen. Thalamus ontvangt informatie van alle zintuigen (behalve
reuk) en geleidt die informatie naar de juiste verwerkingsbanen in gehele hersenen. Het
cerebellum (kleine hersenen) ligt onder de achterkant van de hersenhelften en achter de
hersenstam. Het zorgt voor coördinatie van onze bewegingen en voor evenwicht, maar ook
om reeksen handelingen in de juiste volgorde te houden. Ten slotte is het cerebellum
betrokken bij de elementaire vormen van leren, zoals klassieke conditionering. Samen
reguleren het cerebellum, de thalamus en de hersenstam de meest elementaire functies van
beweging en van het leven zelf. Grootste deel van hun taak gaat automatisch en deze
structuren functioneren grotendeels buiten ons bewustzijn.
Het limbisch systeem is een diverse verzameling van structuren die rond de thalamus in de
hersenhelften zijn gewikkeld. Dankzij het limbisch systeem hebben we een sterk uitgebreid
vermogen wat betreft emoties en geheugen: vaardigheden die ons het grote voordeel van
psychische flexibiliteit geven. Limbisch systeem huisvest ook andere modules die elementaire
motivaties reguleren, zoals honger en lichaamstemperatuur. Je kan het beschouwen als
,centrale commando van de hersenen, dat taken tegelijk uitvoert m.b.t. emoties, motieven,
geheugen en het handhaven van een evenwichtige toestand in het lichaam.
De hippocampus maakt ons geheugensysteem mogelijk (in elk hersenhelft hebben we een
hippocampus). De hippocampus heeft onder meer de taak om ons de locatie van voorwerpen
te helpen herinneren. De hippocampus blijkt te groeien door ervaring.
Een andere limbische structuur, de amygdala ligt ook in beide hersenhelften en bevinden zich
voor de hippocampus. De amygdala speelt een rol bij emoties, zoals angst en agressie. Ook
gebruikt de amygdala herinneringen voor de regulering van emotionele responsen.
De hypothalamus voert verschillende taken uit in het proces van handhaving van een
stabiele, evenwichtige toestand in het lichaam, onder meer door het versturen van ‘endocriene
berichten’. Hypothalamus is rijk aan bloedvaten en neuronen. Door constant bloed te
controleren, registreert de structuur kleine veranderingen van de lichaamstemperatuur,
hoeveelheid vloeistof en concentratie voedingsstoffen. Hypothalamus kan ook onze
inwendige organen reguleren door de hypofyse te beïnvloeden. De hypothalamus omvat ook
het ‘genotscentra’, die verantwoordelijk zijn voor het positieve gevoel dat ontstaat als we
toegeven aan bijv. honger. Dopamine is een van de neurotransmitters die een sleutelrol spelen
in de genotscentra (komt vrij als we met iets plezierigs bezig zijn). Beloningscentra zijn
geëvolueerd om ons te helpen motiveren tot gedrag dat nodig is om te overleven. Verslavende
middelen stimuleren dat beloningscentra echter ook, maar dan effectiever. De hypothalamus
dient tevens als de verbinding tussen het zenuwstelsel en het hormoonstelsel, via deze twee
stelsels regelt de hypothalamus onze emotionele arousal en stress. Ten slotte speelt de
hypothalamus een rol bij onze emoties, doordat hij beloningsschakelingen bevat.
Je twee hersenhelften zijn verbonden door een bundel vezels, het corpus callosum, waardoor
de hersenhelften met elkaar communiceren. De hersenhelften vormen een dik hoofddeksel
(cerebrum) dat 2/3 van de totale massa van de hersenen vormt en het grootste deel van het
limbische systeem verbergt. Dunne buitenste laag van de hersenhelften, de cerebrale cortex,
biedt plaats aan miljarden cellen die in je schedel passen. De hersenen van vrouwen hebben
meer plooien dan die van mannen, terwijl de hersenen van mannen gemiddeld groter zijn. De
cerebrale cortex is de plaats van onze meest verstandelijke vermogens en het verwerkt al onze
gewaarwordingen, slaat herinneringen op, neemt beslissingen en verricht daarnaast nog vele
andere functies.
Verschillende delen van de hersenen vervullen verschillende taken. Elk van de twee helften
van de cerebrale cortex bestaat uit vier kwabben. Bij specifieke delen van elke kwab horen
verschillende sensorische en motorische functies. De functies die we aan de verschillende
hersenkwabben toewijzen zijn niet altijd gelokaliseerd binnen de exacte grenzen van de
kwabben, terwijl de kwabben wel gemakkelijk te onderscheiden zijn.
, In elk hersenhelft heb je de frontaalkwabben (gebied voor in de hersenen dat met name een
rol speelt bij beweging, het denken en de persoonlijkheid). Aan de achterkant van de
frontaalkwabben ligt een speciale strook die in staat is handelingen te initiëren in reactie op
onze gedachten, heet de motorische cortex. Belangrijkste functie ervan is het aansturen van
de lichaamsbewegingen door signalen via motorische zenuwen naar de spieren te sturen. De
motorische cortex bevat een omgekeerde plattegrond van het lichaam, de ‘homunculus’. De
motorische homunculus heeft bepaalde lichaamsdelen vergroot, wat aangeeft dat de hersenen
een groter deel van de cerebrale cortex aan deze lichaamsdelen hebben toegewezen en dat
deze lichaamsdelen beweeglijker zijn. Dat is vooral het geval bij gebieden die de lippen, toen
en handen aansturen, het sterkst vergrote gebied is dat van de vingers. Een ander groot gebied
is verbonden met de spieren van het gezicht die worden gebruikt bij de expressie van emoties.
De signalen van de motorische cortex sturen aan één zijde van de hersenen de spieren aan de
tegenovergelegen zijde van het lichaam aan.
De spiegelneuronen (zenuwcel die geactiveerd wordt als je een handeling uitvoert, maar ook
als je iemand een handeling ziet uitvoeren) liggen verspreid door de hele hersenen, maar
vooral in motorische gebieden van de frontaalkwabben. Deze gespecialiseerde cellen maken
deel uit van een hersennetwerk waarmee we kunnen anticiperen op de bedoelingen van andere
mensen. Omdat ze met de emotionele schakelingen in de hersenen zijn verbonden, kunnen we
met spiegelneuronen de emoties van andere mensen in onze geest ‘weerspiegelen’. Het is
voorbarig om aan te nemen dat het gebrek aan imitatie dat je bijv. soms in
autismespectrumstoornissen tegenkomt, wordt veroorzaakt door te weinig of disfunctionele
spiegelneuronen. De aanname dat de activiteit van spiegelneuronen bijdraagt aan een dieper
inzicht in iemands motieven en handelingen wat leidt tot de conclusie dat spiegelneuronen ten
grondslag liggen aan empathie en sociaal inzicht klopt niet. Een ander onderzoek toont echter
aan dat je iemands motivaties ook goed kunt begrijpen buiten een spiegelneuronensysteem,
deels als gevolg van analytisch denkvermogen.
Bij de meeste mensen heeft de linker frontaalkwab nog een andere belangrijke functie:
generen van spraak. Schade aan dit specifieke hersengebied (gebied van Broca) kan leiden tot
verlies van spraakvermogen. Vermogen om spraak te begrijpen ligt elders in de hersenen.
Aan de achterzijde van elke frontaalkwab liggen twee grote delen van de cerebrale cortex die
zijn gespecialiseerd in inkomende sensorische informatie. Die pariëtaalkwabben houden
zich bezig met de tastzin en het waarnemen van ruimtelijke relaties. Een speciale pariëtale
strook, de somatosensorische cortex, vormt een spiegelbeeld van de aangrenzende
motorische cortex die we in de frontaalkwab aantreffen. Het heeft twee belangrijke functies,
ten eerste fungeert deze als het primaire verwerkingsgebied voor informatie over tastzin,
temperatuur, pijn en druk over het gehele lichaam. Ten tweede geeft het deze informatie door
aan een mentale plattegrond van het lichaam, zodat we de herkomst van de gewaarwordingen
kunnen bepalen. Andere plattegronden in de pariëtaalkwabben registreren de positie van
lichaamsdelen. Dit zijn niet de enige functies van de pariëtaalkwabben. Dankzij de
pariëtaalkwab van de rechterhersenhelft kunnen we de posities bepalen van externe
voorwerpen in de driedimensionale ruimte die door onze zintuigen zijn gedetecteerd. De
pariëtaalkwab van de linkerhersenhelft is gespecialiseerd in wiskundig redeneren en het
lokaliseren van spraakgeluiden. Die structuur werkt samen met de temporaalkwab om
betekenis te geven aan gesproken en geschreven taal.
