Samenvatting Cognitieve Neurowetenschappen M1 t/m M14
Minor: Brains & Bodies: cognitie en emotie in de geesteswetenschappen
Blok 1: Cognitieve neurowetenschap
Universiteit Utrecht
2022
Inhoud:
- Samenvattingen van de beschikbare kennisclips
- Samenvattingen van een aantal hoofdstukken in Ward’s The Student Guide to Cognitive
Neuroscience
- Samenvattingen van de bijbehorende literatuur
- Toevoegingen uit werk- en hoorcolleges
- Toevoegingen uit de bijbehorende filmpjes
M1 ‘Inleiding tot CNW’
Kennisclip 1 M1 ‘Welkom in de cursus’
Cognitieve neurowetenschap (Ook wel biopsychologie of psychobiologie): de brug tussen
1. Cognitieve psychologie (over cognitie en gedrag) = wat het brein kan.
2. Neurowetenschap (over het zenuwstelsel) = hoe het brein werkt. De biologie van het brein.
Reductionisme: gaat de ‘mind’ verdwijnen? Gaat het binnenkort alleen nog om moleculen als we
het hebben over denken? (Aldus Ward)
Ward H1 ‘Introducing Cognitive Science’
Cognition: een verscheidenheid aan hogere mentale processen, zoals denken, waarnemen,
verbeelden, spreken, handelen en plannen
Cognitive neuroscience: de brug tussen de cognitieve wetenschap (en de cognitieve psychologie)
en de neurowetenschap (en biologie). Met het doel om cognitieve processen te verklaren.
Mind-body problem: het probleem hoe een fysieke substantie (de hersenen) aanleiding kan geven
tot onze gewaarwordingen, gedachten en emoties (onze geest).
Dualisme: het geloof dat de geest en het brein uit verschillende soorten substantie bestaan.
Dual aspect theory: de overtuiging dat de geest en het brein twee verschillende niveau’s van
hetzelfde zijn.
Reductionisme: de overtuiging dat ‘op de geest gebaseerde’ concepten uiteindelijk worden
vervangen door neurowetenschappelijke concepten. Psychologie wordt hiermee uiteindelijk
gereduceerd tot biologie.
De volgers van de dual aspect theory zijn het niet eens met het
reductionisme. Volgens hen zal een emotie altijd blijven voelen als een emotie,
zelfs als we deze op neurale basis kunnen verklaren.
Phrenologie (frenologie): het mislukte idee dat individuele verschillen in
cognitie in kaart kunnen worden gebracht d.m.v verschillen in schedelvorm.
1. Dat verschillende regio’s van het brein verschillende functies uitvoeren en
dat deze worden geassocieerd met ander gedrag.
2. Dat de grootte van deze regio’s te maken heeft met verschillen in cognitie
en persoonlijkheid (dit is niet waar)
Een brein volgens de
Functional specialization: Verschillende hersengebieden zijn gespecialiseerd in frenologie
1
,verschillende functies.
Cognitive neuropsychologie: het bestuderen van patiënten met een hersenbeschadiging om
theorieën over normale cognitie aan te tonen.
Information processing: een benadering waarin gedrag wordt beschreven in termen van een
opeenvolging van cognitieve stadia.
Box and arrow diagrams. “Het brein werkt net zoals een computerprogramma in stappen”
Modularity (modulariteit): het idee dat bepaalde cognitieve processen (of hersengebieden) beperkt
zijn in het soort informatie dat ze verwerken. Twee verschillende klassen van cognitief proces:
1. Modules: tonen domain speci city, het idee dat een cognitief proces (of hersengebied)
uitsluitend is gewijd aan één bepaald type informatie (bijvoorbeeld: kleuren, gezichten of
woorden)
2. Central systems: worden beschouwd als domeinonafhankelijk. In die zin dat het type
verwerkte informatie niet-speci ek is (bijvoorbeeld: geheugen, aandacht, uitvoerende
functies).
Interactivity: latere verwerkingsstadia kunnen beginnen voordat eerdere stadia zijn voltooid:
- Top-down processing: de invloed van latere stadia op de verwerking van eerdere stadia
(bijvoorbeeld: geheugen heeft invloed op perceptie). Vanuit je brein van te voren bedenken dat
je ergens op wilt letten, zoals op blauwe shirts lteren in een winkel.
- Bottum-up processing: De overgang van eenvoudigere informatie (bijvoorbeeld omrandingen)
naar complexere informatie (objecten). Een snel denkproces wanneer je omgeving naar je brein
signaleert.
Parallel processing: verschillende informatie wordt tegelijkertijd (parallel) verwerkt (in tegenstelling
tot computers).
Neural network models: computationele modellen waarin informatieverwerking plaatsvindt met
behulp van onderling verbonden knooppunten, nodes.
Nodes (knooppunten): de basiseenheden van neurale netwerkmodellen die worden geactiveerd
als reactie op activiteit in andere delen van het netwerk. Ze reageren op bepaalde input
(Bijvoorbeeld: bepaalde letters op geluiden) en produceren een beperkte set outputs.
Temporal resolution: de nauwkeurigheid waarmee men kan meten wanneer een gebeurtenis
plaatsvindt (bijvoorbeeld: een fysiologische verandering).
Spatial resolution: de nauwkeurigheid waarmee men kan meten waar een gebeurtenis plaatsvindt
(bijvoorbeeld: een fysiologische verandering).
Connectome: een uitgebreide kaart van neurale verbindingen in de hersenen die kan worden
gezien als ‘het bedradingsschema’.
Graph Theory: een wiskundige techniek voor het berekenen van het verbindingspatroon (of ‘het
bedradingsschema’) uit een reeks correlaties.
Kennisclip 2 M1 ‘We zijn dieren’
Belangrijkste lessen uit de evolutie-documentaire:
1. De mens is ook een dier
2. Ook wij hebben biologisch geëvolueerde eigenschappen (‘biologische adapties’) die ons
helpen overleven en voortplanten.
3. Een deel van ons ‘gereedschap’ delen we met veel andere dieren (bijvoorbeeld: het basic
vertebrate bodyplan, cardiovasculair systeem, visueel perceptiesysteem, geheugen, emotie
etc),
4. We hebben ook unieke ‘tools’ (bijvoorbeeld: handige handen, taalvermogen, socialiteit etc).
2
fi fi fi
, Om te overleven kunnen dieren:
- Sterker worden
- Bescherming zoeken
- Vluchten
Maar ook:
- Slimmer zijn (zoals de mens)
Beter zijn in representeren van je omgeving en jezelf (map-making), zorgen voor executive
controle en samenwerking.
Het brein is niks meer dan een verzameling lichaamscellen die zich is gaan specialiseren in
informatie verwerking.
Waardoor andere lichaamscellen preciezer en sneller worden aangestuurd.
M2 De opbouw van het brein
Ward H2 ‘Introducing the brain’
Neuron: een type cel dat het zenuwstelsel vormt en
onder andere de cognitieve functie steunt. Bestaat
uit drie onderdelen:
1. Soma (ook wel cellichaam): deel van de neuron
dat de kern (nucleus) en andere organellen bevat.
De nucleus draagt de genetische code. Dit is
nodig bij de eiwitsynthese. Eiwitten worden
(onder andere) gebruikt als neurotransmitter en
receptor.
2. Dentrites: vertakkende structuren die informatie
van andere neuronen dragen.
3. Axon: één vertakte structuur die informatie naar andere neuronen brengt en een
actiepotentiaal doorgeeft.
Synaps: de kleine opening tussen neuronen waarin
neurotransmitters worden losgelaten (de contactplaats),
waardoor signalering tussen neuronen mogelijk is. De twee
neuronen die de synapse vormen worden aangeduid als
presynaps (vóór de synaps) en postsynaps (ná de synaps).
Actiepotentiaal: een plotselinge verandering (depolarisatie
en repolarisatie) in de elektrische eigenschappen van het
neuronmembraan in een axon, die de basis vormt voor hoe
neuronen informatie coderen (in de vorm van de snelheid en synchronisatie van actiepotentialen).
Neurotransmitters: chemische signalen die door één neuron worden afgegeven en de
eigenschappen van andere neuronen beïnvloeden.
Het celmembraan laat geladen natrium (Na+) en potassium (K+) reizen binnen en buiten de cel tot
er binnen het membraan een rustpotentieel is van -70mV. De binnenkant is dan dus negatief
geladen tegenover de buitenkant.
Myeline: een vettige substantie die zich rond de axon van sommige neuronen afzet en de geleding
versnelt.
De neurotransmitters binden aan de eiwitreceptoren in het
membraan van het postsynaptische neuron. Veel van de
receptoren zijn ionenkanalen en laten Na+, K+ en chloride/
Cl- heen en weer stromen.
Bekende neurotransmitters zijn: serotonine, dopamine,
acetylcholine en noradrenaline.
3
