Samenvatting Neuropsychologie
Samenvatting: An Introduction to Brain and Behavior +
Samenvatting: Colleges
Hoofdstuk 1: What are the origins of brain and behavior?
Neuroscience in the 21st century
Het doel van dit boek is om je te sturen in het begrijpen van de verbinding tussen hersenen en
gedrag: hoe zijn de hersenen georganiseerd om bepaald gedrag te creëren. Het bewijs van dit
vraagstuk komt vanuit drie kanten:
- Evolutie van hersenen en gedrag bij dieren
- De verbinding tussen hersenen en gedrag bij mensen
- De verandering van hersenen en gedrag bij hersenabnormaliteiten.;
Er zijn drie redenen om deze link tussen hersenen en gedrag te onderzoeken:
1. Gedragsstoornissen kunnen worden verklaard en genezen door deze link te begrijpen
2. Het brein is het meest ingewikkelde orgaan van de mens en dier
3. Hoe het brein zorgt voor gedrag en menselijk bewustzijn is nog steeds een grote vraag
De eerste functie van het brein is gedrag produceren, door:
- Informatie over de wereld te ontvangen
- Informatie te integreren om een zintuiglijke werkelijkheid te maken
- Voorspellingen te creëren
- De bewegingen van spieren te controleren
Al deze dingen zijn mogelijk doordat de hersenen zijn aangesloten op het zenuwstelsel.
Het brein bevat drie grote structuren:
1. Forebrain = cerebrum: komt voor bij vogels en grote zoogdieren,
waaronder de mens. Het forebrain is vooral verantwoordelijk voor
bewust gedrag. Het forebrain bevat twee symmetrische helften, de left
hemisphere en de right hemisphere, gesplitst door de longitudinal
fissure.
De buitenste laag van het forebrain heet de cerebral cortex.
2. Cerebellum = little brain: invloed op de coördinatie van motorieke en
cognitieve processen
3. Brainstem: bron van gedrag bij simpelere dieren, zoals vissen, reptielen
en amfibieën. De brainstem is vooral verantwoordelijk voor onbewust
gedrag en bestaat uit het hindbrain, midbrain, thalamus en hypothalamus.
1
,Het forebrain bevat verschillende lobes = kwabben. Wanneer je een vuist
maakt van je rechterhand, zijn de posities van de lobes makkelijk herkenbaar.
- Temporal lobe = de duim
De temporal lobe zorgt onder andere voor horen, taal en muzikale
vaardigheden.
- Occipital lobe = de pols
De occipital lobe zorgt voor visuele processen
- Parietal lobe = de knokkels
De parietal lobe zorgt onder andere voor het controleren van
bewegingen, zoals objecten grijpen.
- Frontal lobe = vingers
De frontal lobe zorgt onder andere voor executieve functies, zoals beslissingen maken.
Het brein en de spinal cord (= ruggenmerg) vormen het central nervous system (CNS). Alle
zenuwvezels buiten het brein en de ruggenmerg en alle neuronen (=zenuwcellen) daarbuiten
vormen het peripheral nervous system (PNS).
Volgens Irenäus Eibl-Eibesfeldt, behavior consist of patterns in time. Hiermee bedoelt hij dat gedrag
bestaat uit onder andere bewegingen, vocalisaties en gedachten. Een eenvoudige definitie van
gedrag is enige beweging van een levend organisme.
Gedrag kan op twee manieren tot stand komen:
- Aangeboren, inherited
- Aangeleerd, learned
Dieren die in dezelfde situaties hetzelfde gedrag laten zien, hebben waarschijnlijk in die situatie een
aangeboren gedrag, fixed behaviors. Wanneer het gedrag in de situaties verschilt, is het meer flexibel
en speelt ervaring ook mee. Het lijkt erop dat dieren met kleinere en minder complexere
zenuwstelsels meer aangeboren gedrag laten zien dan dieren met compexere zenuwstelsels. Dieren
met complexere zenuwstelsels laten daarentegen zeker ook veel aangeboren gedrag zien.
Box 2
Minimally conscious state (MCS) = conditie waarin een persoon niet bewust is, op bepaalde
basisgedragingen, zoals lachen, na. Deze staat kan een gevolg zijn van een Traumatic Brain injury
(TBI) = een hersenbeschadiging door een klap op het hoofd. Andere patiënten ervaren geen MCS,
maar PVS = Persistent vegetative state = conditie waarin een persoon leeft, maar niet in staat is om
te communiceren of zelf te functioneren. De patiënt met MCS werd behandeld met Deep brain
stimulation, waarbij elektroden geïmplanteerd werden om gedrag te faciliteren d.m.v. elektrische
pulsen.
Perspectives on brain and behavior
Aristoteles (4e eeuw v.Chr.) gaf aan dat alle menselijke intellectuele functies geproduceerd
werden door de ‘psyche’ van een mens, ofwel ziel of geest. De ziel is verantwoordelijk voor leven en
het vertrek van de ziel van je lichaam zou resulteren in de dood. De ziel zou immaterieel zijn en zou
verantwoordelijk zijn voor gedachten, percepties en emoties. Het was onafhankelijk van je lichaam.
Deze gedachte werd overgenomen door het Christendom. Deze gedachte wordt mentalisme
genoemd.
Descartes plaatste in 1664 de ‘mind, psyche’ in het brein en linkte deze aan het lichaam.
Descartes’ voorstel hield in dat de mind het lichaam controleerde en was hiermee één van de eerste
die dichtbij de rol van het brein kwam. De filosofische opvatting dat gedrag wordt gecontroleerd
door twee entiteiten, geest en lichaam, wordt dualisme genoemd. Hierbij trad echter het mind-
bodyprobleem op: hoe kon iets immaterieels als de geest iets materieels aansturen als het lichaam.
In de 19e eeuw ontstond een andere theorie van hersenen en gedrag: materialisme. Dit is
een filosofisch kader waarbij men ervan uitgaat dat gedrag kan worden verklaard als een functie van
2
,het zenuwstelsel, zonder dat er ergens nut is van een immateriële geest. Deze theorie is op gang
gekomen, onder andere door Darwin en zijn evolutietheorie. Door deze evolutietheorie is Darwin
geregistreerd als de grondlegger van de moderne evolutiewetenschap. Natural selection is de
theorie van Darwin als verklaring van hoe soorten dieren veranderen en evolueren. Eigenschappen
van dieren, die als nuttig voor overleven worden beschouwd, worden doorgegeven d.m.v.
voortplanting. Minder nuttige eigenschappen worden minder snel doorgegeven. Darwins theorie van
natural selection omvat drie implicaties:
1. Als alle soorten verwant zijn, zijn de hersenen dat ook.
2. Als alle soorten verwant zijn, is het gedrag van de soorten dat ook.
3. Hersenen en gedrag veranderen naarmate de complexiteit van omgeving, zoals bij de
mensen.
Evolution of brain and behavior
In tegenstelling tot wat mensen denken, stammen mensen niet af van apen. Apen en mensen lijken
wel erg op elkaar, maar zijn niet elkaars voorouders. Ze lijken zo op elkaar, omdat ze beiden
afstammen van andere voorouders. Men weet alleen niet om welke voorouders het hier gaat.
Hieronder vind je een klein, grof, beknopt overzicht van de evolutie van het brein:
- 700 miljoen jaar geleden: eerste hersencellen
- 250 miljoen jaar geleden: eerste brein is gevormd
- 6 miljoen jaar geleden: eerste mensachtige brein is gevormd
- 200.000 jaar geleden: eerste moderne mensenbrein is gevormd
De dierentaxonomie kan wetenschappers helpen om erachter te komen, waar onze hersenen en
zenuwstelsel vandaan komen en op wie mensen lijken. Een zenuwstelsel is echter niet noodzakelijk
voor leven. Alleen de het koninkrijk van de dieren (Animalia) bevat soorten die spieren en
zenuwstelsels hebben, in tegenstelling tot schimmels, planten, eencellige en bacteriën. Sommige
dieren hebben andere zenuwstelsels.
- nerve net = een eenvoudig zenuwstelsel zonder ruggenmerg of hersenen waarbij sensorische
informatie wordt ontvangen en spieren kunnen worden bewogen.
- Ook zijn er zenuwstelsels met een perfecte symmetrie: bilateral symmetry en segmentatie.
- Een al iets verder ontwikkelde zenuwstelsel is die van octopussen en slakken: ganglia =
celstructuren die al als een soort brein functioneren.
- Chordate: een dier dat hersenen en een ruggenmerg heeft.
- Cerebellum = little brain: stuk hersenen met invloed op de coördinatie van motorieke en
cognitieve processen, zoals bij kikkers, vogels en veel zoogdieren. Het verschilt per soort dier,
hoe groot het cerebrum en het cerebellum zijn. Interessant is dat een mensenbrein de
grootste vorm heeft in relatie tot het lichaamsgewicht (= encephalization quotient) Ook
dolfijnen doen het goed in deze vergelijking.
Evolution of the human brain and behavior
Samen met apen zit de mens in de primate order. De mens is slechts één van de 275 soorten in deze
categorie. De soorten in deze categorie hebben over het algemeen grotere hersenen dan andere
zoogdieren. De soort die als eerste rechtop liep¸ hominids, was de Australopithecus, een verre
voorouder. Sindsdien is met elke verdere soort (homo habilis, erectus, neadnerthaler en homo
sapiens = wijze mens) het brein groter geworden. De homo sapiens zou 200.000 jaar oud zijn en
afkomstig zijn uit Afrika. Door constante veranderingen in de omgeving veranderen soorten door
verschillende eigenschappen. Sommige veranderingen hebben gezorgd voor een toenemende
hersengrootte. Het groter worden van het brein zou verklaard kunnen worden door drie theorieën:
- De leefstijl van primaten begunstigt een toenemende complexe zenuwstelsel
- Hersenvergroting zou komen door hersenafkoeling (radiator hypothesis)
- Een vertraagde snelheid van rijping (= neoteny) zou grotere hersenen begunstigen.
Wat trouwens waar is over evolutionaire vergelijkingen tussen verschillende soorten dieren en
soorten hoeft niet per se waar te zijn voor vergelijkingen tussen eenzelfde soort. Bovendien
3
, correleert een groter brein wel met meer complex gedrag in vergelijking met verschillende soorten
dieren en soorten, maar hersengrootte en intelligentie hangen niet per samen in vergelijking met
soorten onderling, zoals de moderne mens. De moderne mens kan op verschillende manieren leven
in verschillende omgevingen met gelijke vaardigheden en successen. Dit betekent dat individuele
hersenverschillen enorm zijn en dat het gemiddelde brein niet bestaat.
Hoofdstuk 2: How does the nervous system function?
An overview of brain function and structure
De belangrijkste functie van het brein is om gedrag voort te brengen, of beweging. Om dit te kunnen
doen, heeft het brein informatie nodig over de omgeving = stimulatie. De organen van het
zenuwstelsel zetten deze stimulatie om in perceptie. Ook al denken we dat hersengebieden
gefixeerde functies hebben, gaat dit niet altijd op. Een blinde heeft meer ruimte voor auditieve
hersenfuncties dan reguliere mensen. De hersenen zijn hier flexibel in en zijn dus plastisch. Dit is
logisch, want de mens verandert door cultuurveranderingen over tijd, en verandert het gedrag en de
hersenen mee.
Het zenuwstelsel (nervous system) is anatomisch als volgt georganiseerd:
- Het central nervous system (CNS) omvat het brein en de ruggenmerg
- Het somatic nervous system (SNS) omvat de cranial nerves (hersenzenuwen = zenuwen die
rechtstreeks uit de hersenen en hersenstam ontspringen) en de spinal nerves
(ruggenmergzenuwen).
- Het autonomic nervous system (ANS): stel het CNS in staat om de werking van de interne
organen te controleren. Het ANS werkt zonder je je bewust ervan te zijn.
Er zijn twee verschillende manieren voor informatie om te stromen:
- Afferent = incoming = AI = sensorische informatie komt binnenin het CNS (sensorische
paden)
- Efferent = outgoing = OE = informatie verlaat het CNS (motorische paden)
Central nervous system
BRAIN
4
