Neuropsychology
HC 1 – evolution and historical perspectives on mind and brain
08-09-2022
Wat belangrijk is aan ons brein:
• Functie: gedrag produceren
• Om dat te doen:
o Brein moet informatie uit de wereld ontvangen via zintuigen
o Deze informatie integreren in het brein om een realiteit te creëren
o Brein moet verwachtingen maken over wat er komen gaat
o Brein moet signalen geven aan onze spieren (voortkomend uit onze verwachtingen)
o Afhankelijk van je verwachtingen stuurt je brein signalen waardoor je op bepaalde manier
beweegt (ontwijken van een fietser bijv.)
o Brein werkt samen met nervous systems (zenuwstelsel), werkt niet alleen
Gedrag:
• Relatively fixed behaviour
o Aangeboren gedrag gebaseerd op de genen (bijv. zuigreflex van baby’s)
• Relatively flexible behaviour
o Gedrag gebaseerd op het leren ervan (bijv. lopen)
→ Complexiteit van het gedrag hangt af van de complexiteit van het nervous system
History:
• Mentalism (Aristotle)
o An explanation of behavior as a function of the nonmaterial mind
o = er is iets wat je niet kunt zien of voelen in ons lichaam, maar het beïnvloed onze
gedachten (zoiets als je ziel, wat nog leeft nadat je dood gaat)
• Dualism (Descartes)
o Nonmaterial mind and the material body dragen samen bij aan ons gedrag
o De nonmaterial mind beïnvloed ons gedrag via ons brein
o Bepaalde simpele bewegingen gaan alleen via the material body en is geen nonmaterial
mind voor nodig
o Echter, lastig of onmogelijk uit te leggen hoe de nonmaterial mind en de material body
samenwerken; hoe kan iets nonmaterial signalen geven aan iets wat material is
• Materialism (Darwin) → heden nog steeds
o Gedrag kan uitgelegd worden als een functie van het nervous system zonder dat de mind
wordt gezien als iets aparts (gedachten en emoties bestaan wel, maar komt voort uit ons
brein)
o Dus het gedrag komt voort uit ons brein, wat aangestuurd wordt door ons zenuwstelsel
o Gerelateerd aan de evolutionary theory van Charles Darwin
▪ Natuurlijke selectie:
• De aanpassing van het organisme aan de omgeving bepaalt hoe goed een
organisme kan overleven en zich kan voortplanten (en dus genen
doorgeven; dat voordeel blijft bestaan); betere aanpassing is beter overleven
o De mens heeft relatief gezien de grootste brein in verhouding tot ons gewicht en we zien
dat mensen ook het meeste complexe gedrag kunnen laten zien
,Plastisch:
• Het brein kan veranderen en ontwikkelen afhankelijk van hoe we ons gedragen en interacteren
met de omgeving
• Je gedrag verandert dus ook je brein en niet alleen je brein je gedrag
• During life time your brain developed
o Afhankelijk van je omgeving ook, want in een weinig stimulerende omgeving ontwikkelen
kinderen anders dan in een hoog stimulerende omgeving; het brein reageert dus op de
omgeving
• Bij ongelukken en dus breinschade, kan het brein dit vaak weer oplossen door soms opnieuw te
organiseren of bepaalde gebieden nemen het gebied van de schade over
Hoe ons brein kan reageren op de omgeving heeft te maken met epigenetics:
• Genexpressie is gerelateerd aan omgeving en ervaring (dus wat wel tot expressie komt en wat
niet)
• Epigenetische factoren beïnvloeden hoe je genen opereren
Brein is erg flexibel, want als je hele andere levensstijlen hebt en andere omgevingen, kun je nog steeds
zelfde skills hebben en successen; er zijn dus ook veel individuele verschillen in het brein, gemiddeld
brein bestaan niet
Nervous system
De bacteriën in
onze darmen
hebben invloed
op ons brein; dus
wat je eet
beïnvloed je
Signalen van
mood
zintuigen naar
het brein en
van het brein
naar je spieren
= werkt veel
samen met je
ruggengraat
,Central nervous system (CNS) complex
x
Structure:
simpel
• Forebrain:
o Grootste gedeelte, bevat de rechter- en linkerhemisfeer
o Verantwoordelijk voor het complexe gedrag van de mens (higher order functions); hoe
groter, hoe meer complex gedrag
o Bevat de cerebrale cortex: thin sheet samengesteld uit 6 lagen van zenuwcellen die
samengevouwen liggen om te passen in het schedel (dus brein is eigenlijk veel groter);
daardoor hobbels en groeven in ons brein (de buitenkant)
o Bevat ook de allocortex: evolutionair ouder deel van het brein met 3/4 zenuwcellen lagen;
dus ook aanwezig bij simpeler organismen → aanwezig in de structuren van de limbic
system (in de cingulate cortex, hippocampus, amygdala), en ook aanwezig in sommige
structuren van the olfactory system
▪ Ligt dus dieper gelegen in de hersenen (centrale cortex ligt meer oppervlakkig)
▪ Cingulate cortex= controlling motivational states, attention and self-monitoring
Gray matter: cell body’s (soma) and dendrites
White matter: axons (zit vet omheen om signalen sneller te verzenden)
Dus zo’n cel body kan via de axon informatie verspreiden in het brein
Meerdere axonsvezels die samenlopen heten een zenuw (nerve) buiten de central nervous system en een
tract binnen het central nervous system
Corpus Callosum: connect de twee breinhelften; biggest white matter of the brain, want die deelt dus
informatie van de linkerhelft met de rechterhelft
Lateral ventricles= vloeistof
Lateral sulcus + lobe= hobbels en groeven
,Er zijn 4 gebieden/lobes van de forebrain: (elke hemisfeer is opgesplitst in 4 lobes)
1. Frontal
a. Speech, initiates muscle movement, planning, decision-making,
executive functioning; complex behavior)
2. Pariental
a. Cognitive en sensory integration for touch and body position, attention
3. Temportal
a. Auditory, taste, memory, sensory integration
4. Occipital
a. Visueel
Basal Ganglia:
Simpeler dan de cortex; dus ook eerder aanwezig als je kijkt naar evolutie
Functies:
• Regelt vrijwillige bewegingen (in cortex dus complexer, hier dus simpeler)
• Controle en coördinatie van bewegingspatronen (in plaats van losse spieren aanspannen en
beslissen om te bewegen)
• Werkt samen met de thalamus, substania nigra en subthalamic nucleus
• Problemen hierin is niet het kunnen starten van een bepaalde beweging of constant trillen en dus
geen controle over bewegingen
Limbic system
• Reguleert emoties en het geheugen
• Evolutionair dus ook wat ouder
• Hippocampus:
o Gespecialiseerd in geheugen
• Amygdala: → liggen dicht bij elkaar, dus aan
o Emotionele memories/associaties elkaar linken (emoties bij een gebeurtenis)
• Cingulate cortex:
o Controlling motivational states, attention and self-monitoring
o Als je een fout maakt in bijv. een bepaalde zin, dan herken je dat en denk je ‘oh ja dat was
fout’, waarna je vervolgens jezelf kunt verbeteren
,Ventricles:
➔ In forebrain and the brainstam
➔ = gaatjes in het brein dat bevat vloeistof (Cerebrospinal fluid: CSF)
4 ventricles:
1. Right lateral ventricle
2. Left lateral ventricle
3. Third ventricle
4. Fourth ventricle
CSF: vloeistof gevuld met moleculen/chemicaliën die kunnen interacteren met het brein welke circuleren
rond de hersenen en het ruggenmerg (ruggenprik gaat daar ook in, kun je zien of er ergens een ontsteking
is bijv.); de vloeistof geeft informatie over de staat van het brein; zorgt ook voor demping van het brein
en kan dus shocken ontvangen waardoor het brein beetje kan bewegen.
Oriëntation: Brain-body orientation:
• Dorsal/superior (): bovenkant van ons hoofd (eigenlijk rug → bij hond bijv. wel de rug)
• Rostral/Anterior (): voorkant van ons lichaam (bek); waar je gezicht naar staat
• Caudal/posterior (→): achterkant van ons lichaam (staart)
• Ventral/inferior (): onderkant van ons lichaam; onder voeten (maag) → bij hond is dat de buik)
Deze begrippen kennen:
, • Hersenstam/brainstem:
o Central structurs of the brain (including hindbrain, midbrain, thalamus, hypothalamus)
o Verantwoordelijk voor ons onderbewustzijn gedrag
o = Evolutionair ouder
o Begint waar het ruggenmerg het schedel binnenkomt
o Ontvangt informatie van zintuigen en verzendt informatie om spieren te controleren
3 gebieden:
− Diencephalon
o Hypothalamus
▪ Hormoonfunctie
→ Door connecties met the pituitary gland
▪ Feeding
▪ Sexual behavior
▪ Aggressive behavior
▪ Sleeping
▪ Temperature regulation
▪ Emotional behavior
→ Het reguleren van het lichaam kan direct door het afgeven van hormonen in het
bloed of via direct axonal connections (ANS= automatisch nervous system)
o Thalamus
▪ Informatie van alle sensorische systemen wordt georganiseerd, geïntegreerd en
geprojecteerd in de juiste regio van de centrale cortex (naar 1 van de 4 loben)
▪ = relay station for sensory information
− Midbrain
o Tectum:
▪ Sensory component of the midbrain
▪ Ontvangt veel sensorische informatie vanuit de ogen
en de oren via de zenuwbundels, genaamd superior en
inferior colliculus
▪ Voor het overleven bijv.: je draait je hoofd om wanneer je
wat hoort
o Tegmentum:
▪ Red nucleus: bewegingen van de benen
▪ Substania nigra: initiate movements with basal
ganglia and forebrain
▪ Periacqueductial gray: cell bodies rondom ventrikels
controlerne soorttypisch gedrag (bijv. vrouwelijk seksueel gedrag)
, − Hindbrain
o Reticular formation
▪ Stimuleert de forebrain:
▪ Regulatie van sleep-wake behavior en arousal (bevriezen/aanval)
o Pons (brigde)
▪ Connect het cerebellum met de rest van het brein
▪ Controleert belangrijke bewegingen van het lichaam
o Medulla
▪ Vitale functies→ controle van ademen en hartslag
• Cerebellum: → onderdeel van hindbrain
o ‘Little brain’
o Voor de coördinatie van complexe bewegingen en cognitieve processen
o Meer neuronen dan in de rest van het brein
o Grootte neemt toe met de fysieke snelheid en behendigheid van een soort
o Relatieve grote cerebellums maken fijne gecoördineerde bewegingen mogelijk
▪ Bijv. vliegen en landen bij vogels of het vangen van prooien bij katten
o Langzaam bewegende dieren hebben kleinere cerebellums in verhouding tot hun
hersengrootte
• Spinal cord:
o Bevat zenuwen die zorgen voor de inkomende en uitgaande signalen tussen het brein en de
rest van het lichaam, inclusief reflexen
o Controleert meeste bewegingen en volgt de instructies van het brein
o Bestaat uit veel axons (die dus info doorgeven)
o Kan ook los van het brein functioneren → bij reflexen bijvoorbeeld = spinal reflex
o Spinal cord is segmented →verschillende lagen waar zenuwen in uitkomen die verbonden
zijn aan verschillende spieren
2 richtingen van Neural Information Flow:
• Afferent information= from the body (vanuit de zintuigen) naar het centrale nerveus system
o Incoming information
• Efferent information= from the brain (the CNS) naar onze spieren
o Outgoing information
Somatic Nervous System (SNS)
• Specifiek de zenuwen die van de je ruggengraat naar je spieren gaan (motor information) en van
de zintuigen naar het brein (sensory information)
• Monitored and controlled by the CNS
• Zenuwen zijn bundels van axonen buiten het brein die informatie transporteren
• 2 typen zenuwen/nerves:
o Cranial=
▪ Direct controlled by the brain
▪ Zenuwen in je gezicht; complexe bewegingspatronen en daarom worde ze direct
vanuit je brein aangestuurd
▪ Bijv. lachen, oogbewegingen, kaakbewegingen
▪ In totaal 12 cranial nerves
▪ Afferent functions= sensory input vanuit de ogen/oren enz. (inkomend)
▪ Efferent functions= bewegingen in het gezicht/tong/ogen enz. (uitgaand)
, o Spinal= controlled by the spinal cord segments
▪ Controleert de rest van je lichaam
▪ Ook afferent en efferent functions
▪ De ruggengraat segmenten zijn onderling verbonden, zodat aangrenzende
segmenten samen kunnen werken om complexe gecoördineerde bewegingen te
sturen (soms bijv. meerdere spieren aanspannen voor een bepaalde beweging)
▪ Dermatoom:
• Een gebied van het lichaam wat gecontroleerd wordt door 1 zenuw
▪ Hernia: heeft te maken met dat er bijv. vloeistof lekt op een plaats in je ruggengraat
en dat stukje waar dat gebeurd kan verbonden zijn met een spier in de nek of bijv.
in je enkels
Autonomic nervous system (ANS)
→ voor de body functions (bijv. spijsvertering)
• Hidden partner of the CNS within our body → stelt de CNS in staat om de werking van interne
organen te regelen (bijv. hartslag, ademhaling)
• Bereidt inwendige organen voor op ‘rust en vertering’ of ‘vechten of vluchten’
• ANS werkt buiten ons bewustzijn (dus ook tijdens slaap)
Verzameling van ‘mini brains’ (ganglia) in ons lichaam welke bestaat uit twee varianten:
1. Sympathetic system
o Arouses the body for action
o Bijv. hartslag verhogen → arousal
o Bemiddeld de ‘fight or flight’ response
2. Parasympathetic system
o Opposite of sympathetic
o Prepares the body to ‘rest and digest’
o Keert de ‘fight or flight’ reacties om
→ Er zijn dus effecten vanuit de CNS via de ANS op je
organen wat maakt dat je in arousal bent of in rust
→ En dan werkt via ‘mini brains’ in je lichaam;
er zijn dus neuronen in je lichaam en werkt vaak via hormonen
