Introductie in de klinische neuropsychologie 7/9/2020 les 1 Heuttink
Hoe onderzoekt de neuropsychologie de relatie tussen hersenen en gedrag?
je hebt hersenfuncties en wat daaruit voort vloeit zijn mentale processen/cognitie en emoties. Dit
stelt ons voor het mind-body probleem. De hersenen zijn een structuur, maar de dingen die wij
bespreken (aandacht, emoties) zich niet op 1 vertalen met die structuur. Neuropsychologen kijken
naar cognitieve functies, dit is een ordering van de dingen die wij doen met onze hersenen.
Kunnen we cognitieve (mentale) functies in de hersenen ‘lokaliseren’? Enkele historische
voorbeelden: vroeger dacht men dat de vloeistoffen in de hersenventrikels van belang waren voor
ons cognitief functioneren. In een 15e -eeuwse tekening zie je dat de hersenen belangrijk zijn voor
mentale functies als geheugen en fantasie, het hart is voor de tast en de smaak. In de 18 e eeuw had
Gall de gedachte dat hersenvolume te maken heeft met mentale capaciteiten. Hij dacht dat als je
ergens goed in bent, dan zou je dit moeten kunnen zien aan de omvang van het deel in de hersenen
wat hiervoor verantwoordelijk is. Voor de indeling van de hersenen maakte hij frenologiekaarten.
Opvallend aan deze kaarten is dat de rechterhersenhelft heeft globale functies, er is minder sprake
van lokalisatie vergeleken met de linkerhersenhelft.
Het huidige inzicht is dat alle gedrag wordt gemedieerd door de hersenen:
- Sommige stoornissen zijn vanuit specifieke onderdelen te verklaren (lokalisatie)
- Sommige stoornissen zijn vanuit globaal disfunctioneren van de hersenen te verklaren
(holisme)
Er zijn verschillende niveaus van lokalisatie (neurotransmitters, cellen, verbindingen, netwerken,
modules, kwabben, brein).
De opvatting die men heeft over cognitieve (mentale) functies heeft grote invloed op de ‘lokalisatie’
van deze functies in de hersenen. De culturele opvattingen die we hebben (opvattingen over de
wereld) bepaald hoe we naar dingen kijken. Geheugen, aandacht en executieve functies zijn door
mensen bedachte woorden, het is een systeem van indelen. Het brein houdt geen rekening met door
ons bedacht (semantisch) onderscheid. Het brein heeft zijn eigen volstrekte logica.
Je kunt op verschillende manieren de relatie leggen tussen hersenen en gedrag. Gedrag kun je
observeren. De hersenen zitten binnen. Hoe kom je tot de relatie tussen hersenen en gedrag. Er zijn
vier benaderingswijzen in dit vak. De benaderingen van belang in dit vak:
1. Cognitieve psychologie
2. Cognitive neuroscience
3. Cognitive neuropsychology
4. Klinische neuropsychologie
1 Cognitieve psychologie
Cognitie = kenvermogen (understanding, knowing) aandacht, perceptie, geheugen, taal, denken,
handelen + emotie = wetenschap op zoek naar algemene wetmatigheden, om eventueel van
daaruit het individueel gedrag te begrijpen. Cognitieve psychologie = study of the way in which the
brain processes information. Hoe zou je dit kunnen doen? Bijvoorbeeld door te kijken naar visuele
illusies, dit vertelt ons iets over de manier waarop ons brein de werkelijkheid reconstrueert. Dit is
hoe cognitieve psychologie de relatie tussen hersenen en gedrag probeert te leggen. Een ander
experiment is de Stroop test, op basis van gedrag aan de buitenkant, probeer je wat te weten te
komen over de werking van de hersenen.
,Bij veel van deze experimenten (ook bij de stroop test) wordt gebruik gemaakt van de
substractiemethode. Je meet een basis, een andere basis en dan iets meet waar het gecombineerd
wordt. In de stroop test weet je hoe snel iemand kan lezen, je weet hoe snel iemand kleuren kan zien
en als je dan de cognitieve capaciteit wil meten dan kijk je naar hoeveel extra tijd het kost om het uit
te voeren.
Er zijn beperkingen bij de substractiemethode namelijk, de verschilscore is minder betrouwbaar dan
de afzonderlijke scores. Daarnaast zijn er ook altijd algemene effecten (bijv. langere reactietijden bij
moeilijkere taken).
2 Cognitive neuroscience kijkt naar het gedrag van mensen
= study of human cognition by relating it to brain structure and function, normally based on brain
imaging techniques.
= het ontdekken van wetmatigheden via onderzoek bij gezonde mensen (veel gebruik van neuro-
imaging).
Brain imaging technieken = onderzoek structuur en functioneren van het brein. Hiermee kan je zien
welke hersengebieden uitsluitend/noodzakelijk betrokken zijn bij een bepaalde taak. Je kan gebruik
maken van EEG en ERGP. Met fMRI en PET kan je in de hersenen kijken. Het verschil tussen
temporele- en spatiële resolutie is hierbij van belang. Temporeel gaat over tijd, hoe goed het plaatje
verteld wanneer iets gebeurt. Spatieel gaat over ruimte, een hoge spatiele resolutie betekent dat je
goed kan zien waar iets plaats vindt. Door verschillende metingen over elkaar heen te leggen en te
normaliseren, weet je welke delen van de hersenen actief betrokken zijn bij welk proces.
Beeldvormende technieken diverse manieren om te onderzoeken waar iets mis is in het brein en
wat er mankeert.
Autopsie en de klinische methode
Autopsie was vroeger de enige beschikbare manier van onderzoek: het disfunctioneren van de
patiënt zo nauwkeurig mogelijk onderzoeken en beschrijven. Na overlijden het brein onderzoeken.
Klinische methode is door voortschrijdende wetenschappelijke inzichten toe te passen door
neuropsychologen. Bijvoorbeeld: aan de hand van de gezichtsvelduitvallen bepalen waar het
hersenletsel gelokaliseerd is. (N.B. dit wil bij andere functies minder goed)
In-vivo-beeldvorming van hersenstructuren (je kijkt hier naar levende hersenen)
- Angiogram: visualisatie van de bloedvaten
- Röntgen
- CT: verbetering van röntgen methode, niet ideaal
- MRI: hogere spatiële resolutie dan CT en geen nadelen van straling
Bij een gewone CT staat het plaatje stil, dan heb je geen spatiele resolutie (er is geen sprake van een
taak). Een MRI-scan laat meer details zien dan de CT, je kan met deze scan connectiviteit laten zien,
dit zegt iets over de hersenen maar niks over het begrijpen van een cognitief proces.
In-vivo-beeldvorming van hersenactiviteit (deze technieken worden uitgelegd in het boek)
- PET
- fMRI (functional magnetic resonance imaging)
- EEG/ERPs
- MEG
PET: wetenschappelijk onderzoek naar lokalisatie van functies (substractiemethode). De PET scan
heeft een redelijke spatiële resolutie, slechte temporele resolutie
,fMRI principe:
- Hart zuurstofrijk bloed haarvaten zuurstofarm bloed
- Actieve hersengebieden: verhoging van bloedtoevoer
verhouding zuurstofrijk/zuurstofarm wordt gemeten:
BOLD: blood oxygenation level dependent signal
De fMRI scan heeft een hoge spatiële resolutie, redelijke temporele resolutie
Beperkingen van de fMRI scan:
- De hersenen zijn altijd actief, fMRI kan dus alleen relatieve veranderingen in fysiologische
activiteit meten. Oplossing: cognitieve substractie.
- Ieder brein is verschillend. Daarom is normalisatie nodig
- Activiteit in gebied F tijdens het uitvoeren van taak X wil niet zeggen dat gebied F essentieel
is voor de uitvoer van taak X
EEG (electroencephalography) principe: gemiddelde electrische activiteit gemeten via electroden op
de schedel om algemene (activatie) toestand van hersenen te meten. (uitzoeken of dit goede
spatiele/ temporele resolutie is!!!) Ik denk goede temporele resolutie, lage spatiele resolutie.
ERPs (event-related potentials) principe: meting van elektrische activiteit gekoppeld aan een
stimulus. Omdat een meting te veel ruis bevat, wordt er over vele proefbeurten (trials) gemiddeld
zodat de ruis verwijderd wordt. Zeer goede temporele resolutie (msec), lage tot slechte spatiële
resolutie.
MEG (magneto-encefalografie) principe: registreert (aan de oppervlakte gelegen) bronnen doordat
deze een magnetisch veld genereren. Hoge temporele resolutie, redelijke spatiële resolutie.
3 Cognitive neuropsychology
= study of brain-damaged patients to inform theories of normal cognition)
= bestuderen van patiënten met specifieke uitval (in tegenstelling tot globale achteruitgang), zgn.
‘experiments of nature’ om zo meer te weten te komen over cognitieve processen bij gezonde
mensen.
De verschillende patronen van intacte en aangedane (deel)functies worden gebruikt als bouwstenen
voor modellen (onafhankelijk van lokalisatie in het brein). Ze gebruiken vooral case studies. Vaak zijn
dissociaties en dubbele dissociaties van belang.
Hersenletsel kan op verschillende manieren ontstaan namelijk: cerebrovasculair accident (CVA),
trauma, tumoren, virale aandoeningen, neurodegeneratieve aandoeningen, neurochirurgische
ingrepen.
Basisassumpties bij laesie studies
1. Fractionation assumption: beschadiging van het brein selectieve cognitieve laesies
2. Transparency assumption: laesies leiden tot beschadiging van een bestaand cognitief
systeem, leiden niet tot een nieuw cognitief systeem
3. Universality assumption: alle cognitieve systemen zijn identiek
Enkele dissociatie: prestatie op taak A intact, maar op taak B niet
Dubbele dissociatie (Teuber): twee patiënten met een tegenovergestelde enkele dissociatie
(Wernicke/Broca). Voorbeeld dubbele dissociatie:
Patient A: kan wel gezichten herkennen (functie X), maar geen emoties herkennen (functie Y)
Patient B: kan geen gezichten herkennen (functie X), maar wel emoties herkennen (functie Y)
, Single case studies. Onmogelijk om een theorie op een enkele casus te baseren? Zou wel kunnen
maar wel onwaarschijnlijk. Over het algemeen: op basis van een enkele casus kan een theorie
worden getoetst, aangepast of zelfs verworpen worden.
Transcraniele magnetische stimulatie = door een sterk magnetisch veld wordt een ‘virtuele laesie’
gecreëerd, met specifieke uitval van cognitieve functies als gevolg. Een specifiek gedeelte van de
hersenen wordt tijdelijk uitgeschakeld met een magnetische puls.
4 Klinische neuropsychologie
= toegepaste wetenschap waarin onderzoek verricht wordt bij patiënten ten behoeve van de
individuele gezondheidszorg
- Diagnostiek
- Interventies/gevolgen in de (directe) leefomgeving
‘Klassieke’ neuropsychologie de functie van een hersengebied kan worden bepaald door een
groep patiënten met een laesie in een bepaald gebied te onderzoeken. Het patroon van intacte en
aangedane functies in deze groep zegt ons iets over de functie van het gebied. Dit wordt vooral met
groepsstudies gedaan. Hoe werkt dit? Dit heet lesion overlap analysis: van een groep patiënten met
‘uitval’ van een specifieke (deel)functie worden de MRI’s of CT’s ‘genormaliseerd’ en ‘gemiddeld’.
Vooral gebruikt voor onderzoek naar cognitieve deelfuncties.
Groeps studies: verschillende benaderingen
Onafhankelijke variabele (dat wat je niet kan veranderen): Afhankelijke variabele:
1. Syndroom 1. Laesie locatie
2. Symptoom 2. Laesie locatie
3. Laesie locatie 3. Symptoom/syndroom
Stel: functie F is gestoord bij een patiënt met een laesie in gebied X:
1. Dan kun je voorzichtig concluderen dat gebied X van belang is voor functie F
2. Je kunt niet concluderen dat functie F ‘gelokaliseerd’ is in gebied X
3. Je kunt niet concluderen dat gebied X ervoor dient om functie F uit te voeren
Hoe komt dit? Gedragsfunctie = complex functioneel systeem, opgebouwd uit verschillende
componenten, die elk door verschillende gebieden van de hersenen gemedieerd worden.
Dubbele dissociatie/disconnectietheorie er zijn meerdere hersengebieden betrokken bij een
(complexe) cognitieve functie.
Pluripotentialiteit een bepaald hersengebied is bij meerdere cognitieve functies betrokken.
Diaschisis een laesie op de ene plaats kan invloed hebben op de functionaliteit van een ander
(intact) gebied.
Elke cognitieve functie: een parapluterm. Bijvoorbeeld geheugen:
- Verschillende stadia in het geheugen
- Verschillende geheugensystemen (componenten
- Vele factoren van invloed
