Hoorcollege 1: Introductie
Maandag 05 september 2022
Het zogenaamde Mind-Brain probleem betreft de vraag of de mens alleen zijn/haar
brein is, of nog meer dan dat. Hoe keken filosofen hier vroeger tegenaan?
Aristoteles veronderstelde dat de ziel van het mens in zijn hart zit en dat het
brein slechts dient als een ventilatiesysteem om het bloed af te laten koelen.
Descartes ging uit van het principe van Dualisme en geloofde dat het brein en de
geest twee losse elementen zijn, die overigens wel met elkaar verbonden zijn. Het brein
is fysiek en sterfelijk, waarbij de geest mentaal en onsterfelijk is. Het brein heeft een
pijnappelklier, waar het fysieke en mentale aspect bij elkaar komen.
Spinoza hanteerde de Dual Aspect Theory en stelde dat het brein en de geest
verschillende niveaus zijn van hetzelfde fenomeen, maar zich focussen op een ander
niveau van verklaren. Het zijn dus twee aspecten van een perspectief.
Het Reductionisme stelt dat hoe meer we weten over het brein en hoe beter we
weten hoe het brein werkt, hoe minder we de “geest” of “ziel” nodig hebben als een
mogelijke verklaring voor ons gedrag en onze persoonlijkheid. Je zou zelfs kunnen
zeggen dat theorieën over cognitie uiteindelijk overbodig zullen worden.
De afgelopen dertig jaar is er sprake geweest van een enorme toename in de kennis
over de werking en ontwikkeling van de hersenen. Daarnaast is er ook steeds meer
aandacht voor het brein, bijvoorbeeld door de ontwikkeling van MRI, waardoor ineens
“coole” plaatjes ontwikkeld konden worden. Kennis over het brein zou een belangrijke
basis kunnen vormen voor het verbeteren van het onderwijs, het verkrijgen van inzicht
in leerproblemen en het opstellen van interventies. Echter, het is daarvoor belangrijk
om een brug te slaan tussen de cognitieve neurowetenschappen en het onderwijs. Dit is
alleen mogelijk door middel van interdisciplinair onderzoek en door het vergroten van
de kennis over de hersenen en bijpassende onderzoeksmethoden in de praktijk.
Hersenonderzoek kan:
- Context bieden voor het begrijpen van gedrag. Bijvoorbeeld: wat kan je wel of
juist niet verwachten van een brein van een kind van 12 jaar oud?
- Bijdragen aan het vormen van theorieën en inzicht geven in de mechanismen die
ten grondslag liggen aan het wel/juist niet werken van een onderwijsinterventie.
Er bestaan veel misvattingen over wat we wel en niet weten over het functioneren van
de hersenen gedurende typische leeractiviteiten. De term ‘Brain based onderwijs’ wordt
hierbij niet altijd terecht gebruikt. In het onderwijs kom je verschillende misverstanden
tegen omtrent het functioneren van het brein, genaamd neuromythen.
Je gebruikt maar 10% van je brein: Niet waar. Je gebruikt namelijk je gehele
brein. Daarom heeft hersenschade zo veel gevolgen. Het brein is tijdens het leren
minstens net zo actief wanneer je helemaal niets doet, dit heet een resting state
activation. Bij alles wat je doet is een netwerk van gebieden actief, hoewel je niet altijd
alle gebieden in het brein evenveel gebruikt.
Je hersenen zijn “af” bij de geboorte en kunnen daarna geen nieuwe cellen meer
aanmaken: Gedeeltelijk waar. De meeste neuronen worden gevormd voor de geboorte
en het lichaam kan niet zomaar nieuwe neuronen aanmaken. Het brein blijft echter wel
flexibel/plastisch doordat er nieuwe verbindingen kunnen worden gemaakt en oude
,verbindingen kunnen worden weggehaald. In een paar specifieke hersengebieden
kunnen wél nieuwe neuronen gemaakt worden, namelijk in de hippocampus en de
olfactory bulb.
Luisteren naar klassieke muziek maakt je slimmer: Niet waar. Deze uitspraak is
gebaseerd op het zogenaamde “Mozart Effect”: studenten die naar Mozart luisteren
scoorden tijdens een onderzoek in 1993 hoger op een cognitieve taak dan studenten die
geen Mozart hoorden. Dit effect duurde echter maar 15 minuten en de resultaten van dit
onderzoek zijn nooit gerepliceerd met een volledige IQ-test. Wel blijkt uit onderzoek dat
het zelf leren bespelen van een instrument lange termijn effecten heeft op cognitieve
vaardigheden, zoals een verbeterd(e) concentratie, coördinatie en zelfvertrouwen.
Hersenbeschadiging is definitief: Gedeeltelijk waar. Herstel van hersenweefsel
is soms mogelijk, dit is met name afhankelijk van de ernst van de schade. Milde schade
(bijvoorbeeld een hersenschudding) heeft meestal alleen tijdelijke klachten tot gevolg.
Na grotere schade, bijvoorbeeld een hersenbloeding of operatie, kunnen naastgelegen
gebieden soms een deel van de hersenfuncties van het beschadigde gebied
overnemen. Het herstel hangt met name af van de leeftijd waarop de beschadiging
heeft plaatsgevonden en ook het type van beschadiging.
Het drinken van alcoholische dranken kost je hersencellen: Gedeeltelijk waar.
Matig drinken kost je niet per se neuronen, maar jarenlang alcoholmisbruik of periode
van bingedrinken kunnen dit wel tot gevolg hebben. Alcohol is bedreigend voor het goed
functioneren van de hersenen omdat het verslavend is én omdat het schade kan
toebrengen aan hersencellen.
Spelletjes houden je hersenen jong: Gedeeltelijk waar. Spelletjes kunnen je
helpen om woorden te leren of andere specifieke vaardigheden te ontwikkelen, maar je
hersenen gaan er in zijn geheel niet beter van functioneren. Er is nog onvoldoende
bewijs dat braintrainingsprogramma’s een langdurige en belangrijke impact hebben.
→ Ongeveer de helft van de leerkrachten in het basis- en voortgezet onderwijs
gelooft in neuromythen. Onderzoek toont aan dat leerkrachten met een interesse voor
hersenonderzoek zelfs extra gevoelig zijn voor deze mythen.
Indelen van het brein
Je kunt het brein op verschillende manieren indelen, namelijk:
● In de Cerebrale Cortex en het Cerebellum.
● In dorsaal versus Ventraal en in Posterior versus Anterior. Op deze manier kun je
de locatie van een structuur beschrijven met een driedelig assenstelsel.
● In een linker en een rechter hemisfeer. Deze twee hemisferen zijn met elkaar
verbonden door middel van het Corpus Callosum.
● In grijze stof (bevat de cellichamen en dendrieten van de neuronen) en in witte
stof (bevat de axonen die omgeven zijn met myeline). Hierbij is de Cortex de
buitenste laag grijze stof van het brein.
● In gebieden van Brodmann. Hierbij worden verschillende delen van het brein
ingedeeld op basis van het uiterlijk van de cellen/het type cel.
● In Gyri (windingen) en Sulci (groeven).
● De Cerebrale Cortex wordt ook wel ingedeeld in vier verschillende kwabben,
namelijk: Frontaal kwab, Pariëtaal kwab, Occipitaal kwab en Temporaal kwab.
○ De Frontaal kwab bevindt zich aan de voorkant van het brein en is relatief
groot in mensen. Het speelt een belangrijke rol bij executieve functies,
1
, het nemen van beslissingen, redeneren, het ophalen van herinneringen en
de persoonlijkheid. In de frontaalkwab vind je de volgende structuren:
■ De Prefrontale Cortex (PFC);
■ De Primaire Motor Cortex / Precentrale Gyrus;
■ Het gebied van Broca, betrokken bij het produceren van taal;
■ De Orbitofrontale Cortex (OFC), met name betrokken bij het
hechten van emotionele waarde aan zaken.
○ De Pariëtaal kwab zit eigenlijk tussen alle andere kwabben in en speelt
een belangrijke rol bij onder andere de somatosensorische waarneming,
het integreren van informatie van verschillende modaliteiten, het
ruimtelijk bewustzijn en het rekenen/omgaan met hoeveelheden.
○ De Occipitaal kwab bevindt zich aan de achterkant van het hoofd. Zijn
voornaamste functie is het verwerken, integreren en interpreteren van
visuele informatie; het speelt dan ook een grote rol bij lezen.
○ De Temporaal kwabben zitten aan de zijkant van het hoofd, achter de
oren. Ze spelen een belangrijke rol bij het horen, de organisatie en het
begrip van taal en bij het geheugen.
→ Het is voor motorische en sensorische functies goed mogelijk om deze te
lokaliseren in het brein; dit is echter lastiger voor hogere orde cognitieve functies.
2
, Hoorcollege 2: Onderzoekstechnieken
Maandag 12 september 2022
Onderwijs en Neurowetenschappen worden via verschillende termen aan elkaar
gekoppeld, namelijk: Educational Neuroscience/Mind of Brain & Education. Het doel
van deze combinatie is het creëren van onderwijs dat aansluit bij de manier waarop het
brein informatie verwerkt. Theorievorming over leren en de plasticiteit van het brein
kan hierbij van belang zijn, zo lang de focus maar ligt op de achterliggende
mechanismen. De implicaties van de neurocognitieve theorieën zouden niet alleen in
een lab, maar ook empirisch getest moeten worden in een onderwijssetting. Dit wordt
alleen mogelijk als je gebruik maakt van interdisciplinair onderzoek.
Geschiedenis van het breinonderzoek
Zoals gezegd dat Aristoteles dat het hart van de mens hetgeen was dat alles bestuurde,
en dat de hersenen enkel diende als een koelsysteem voor het bloed. Hij had al wel in de
gaten dat het brein van mensen relatief groter was dan dat van andere dieren, maar hij
dacht dat er voor ons ingewikkelde hart meer koeling nodig was.
Vanaf de Romeinse tijd ging men er eigenlijk pas van uit dat gedachten door het
brein werden gevormd in plaats van door het hart. Op dat moment geloofde men dat
deze gedachten ontstonden uit de ventrikels (holtes) van het brein, waar alle mentale
operaties plaatsvinden. Dit idee bleef ruim 1500 jaar bestaan!
Na de Middeleeuwen was er sprake van een toename van de kennis over
anatomie, maar pas in de 19e eeuw kwam er meer aandacht voor de anatomie van de
cortex. De Frenologie deed haar intrede. Deze theorie stelt dat het uiterlijk van de mens
iets zegt over zijn/haar innerlijk. Onderzoekers Gall en Spurzheim stelden dat gebieden
in de hersenen verschillende functies hebben, die weer samenhangen met verschillend
gedrag. De omvang van deze hersengebieden heeft invloed op de vorm van de schedel
en hangen daarmee samen met verschillen tussen mensen in onder andere cognitie en
persoonlijkheid. Met de Craniologie theorie ging Gall nog een stukje verder. Hij stelde
dat het brein georganiseerd is in 27 faculteiten (karaktereigenschappen). Het gaat om
19 dierlijke driften en 8 intellectuele/menselijke faculteiten, die allen aangeboren zijn.
Wel kan men deze faculteiten trainen/ontwikkelen, bijvoorbeeld door middel van
onderwijs. Een sterk ontwikkeld gebied heeft een grotere omvang, en dit leidt tot een
voelbare knobbel in de schedel. Op die manier kon je de persoonlijkheid van een individu
“van buitenaf” analyseren. Dit inzicht zorgt ervoor dat er voor het eerst aandacht kwam
voor het inrichten van de opvoeding en het onderwijs met als doel het zo sterk mogelijk
ontwikkelen van de menselijke faculteiten.
Broca en Wernicke waren de eerste onderzoekers die hogere orde cognitieve
functies in het brein konden lokaliseren. Beide onderzoekers maakten hierbij gebruik
van patiënten die beschadigingen in hun hersenen hadden opgelopen. Een patiënt met
een beschadiging in het gebied van Broca kan taal nog wel begrijpen, maar niet meer
zelf produceren. Een patiënt met een beschadiging in het gebied van Wernicke kan nog
vloeiend praten, maar dit verhaal heeft geen betekenis. Daarnaast begrijpt deze patiënt
geen gesproken en/of geschreven taal.
Ramon y Cajal wordt bestempeld als de “vader van de neurowetenschappen”. Hij
deed als eerste onderzoek naar de fijne structuur van het zenuwstelsel door middel van
een golgi kleuring van neuronen, en ontdekte op die manier dat het zenuwstelsel niet
3
