Neurobiologische achtergronden van opvoeding en ontwikkeling
College 1 donderdag 8 februari ’24
Introductie
Kennis opdoen van neurobiologische achtergronden van opvoeding en ontwikkeling en
bekend raken met de methoden en technieken die gebruikt worden in biologisch getint
pedagogisch onderzoek (EEG, fMRI, eyetracker).
College 1 donderdag 8 februari ’24
Het zenuwstelsel
Verschillende onderdelen;
- Centraal zenuwstelsel; hersenen & ruggenmerg.
Bekendste gedeelte van het zenuwstelsel, meest
aandacht aanbesteed.
o Occopitale kwab; achter in de hersenen
o Prefrontale cortex; voorkant hersenen
o Pariëtale kwab; achterkant hersenen
o Temporale kwabben; beide kanten zijkant
BBB = blood brain barrier, functie; soort filtering, vanuit het bloed alleen een selectie
overgegeven aan de hersenen. Gevaarlijke stoffen of een ziekte kunnen dan niet naar de
hersenen en grotere moleculen van medicatie of hormonen kunnen dan niet worden
overgegeven aan de hersenen. Vet oplosbare stofjes kunnen juist wel vanuit het bloed
aan de hersenen worden doorgegeven en een reactie veroorzaken.
Veel veranderd over tijd, ook in de opbouw hersenen. Eerste
hersengebieden die we konden terugvinden evolutionair zijn de
gebieden diep in de hersenen; substantia nigra, thalamus,
hypothalamus en amygdala. Deze gebieden zijn dieper gelegen, de
buitenste witte laag; cerebral cortex, gebieden pas later in evolutie
ontstaan. Hoe meer groeven hierin, gyria/sulci hoe verder in de
evolutie de hersenen zijn. Geven de mogelijkheid om de hoger cognitieve functies uit te
oefenen. Dus de diepe celkernen zijn evolutionair gezien heel oud.
Hoe kan het zenuwstelsel actief zijn/communiceren. Hele ZS is opgebouwd uit neuronen,
zorgen voor het doorgeven van signalen. 1 neuron bestaat uit;
- Dendrieten, kleine boomtakken; ontvangen signalen van
andere neuronen
- Celbody/soma, zit de hersenkern en worden beslissingen
genomen vanuit neuron om signaal door te geven of als het
niet sterk genoeg is dan laten rusten.
- Axonen, actie van het neuron. Gedeelte van het neuron dat
weer signalen overgeeft naar andere neuronen.
Neuron kan verschillende dendrieten hebben maar, maar 1 axon. De axon is vaak ook
langer dan de dendriet, er kan dus best wel een grote aftand overbrugd worden met 1
axon. Daarvoor heeft het lichaam iets heel belangrijks, want hoe groter de afstand hoe
groter de kans dat een signaal verloren gaat. We spreken van elektrische ladingen, basis
,van het signaal van het neuron. Lichaam is ontwikkeld dat om de axon vorm van isolatie
is ontwikkeld -> myelineschede. Zorgt ervoor dat de geleiding van de axon beter wordt,
minder signaal verloren. Signaal springt over de schedes heen naar knopen van Ranvier,
zit dus een laagje om axon heen waardoor het signaal snel overgebracht kan worden en
niet verloren gaat.
Heel veel chemische reacties vinden in het neuron plaats met ionen die er
samen voor zorgen dat er een elektrisch signaal/verschil ontstaat.
Axonen komen van 3 verschillende neuronen, blauwe lijnen zijn elektrisch
signaal dat vanuit axonen naar volgende neuron wordt aangevoerd. Als
signalen aankomen bij de dendrieten, de kleine vertakkingen; dan komen die
allemaal samen in de celbody bij de donkere kern. Als signaal sterk genoeg is;
dan zal neuron besluiten oké dit is een belangrijk signaal ik geef hem door.
Dan over de axon van het neuron naar het volgende neuron.
Zorgt dus voor een ladingsverschil, als neuron die beslissing maakt om door
te geven dan wordt de lading binnen het neuron positief. Als dit in een
bepaald hersengebied veel gebeurt wordt de algemene lading bijvoorbeeld
voorin positiever dan bijvoorbeeld achter in de hersenen.
Oriëntatie van axonen kunnen we ook terugvinden in het brein.
Dwarsdoorsnede van voor het brein, we zien goed dat omdat de
axonen in het wit zijn bekleed (myelineschede) waar die axonen
in het brein aanwezig zijn. Axonen zorgen ervoor dat de
binnenkant van de hersenen juist wit wordt gekleurd, terwijl de
hersenkernen en dendrieten zonder myeline juist grijs zijn, die
liggen aan de buitenkant van de hersenen in de cortex.
Hormonen en neuropeptide kun je zien als boodschapper
stofjes die gemaakt worden door gespecialiseerde
neuronen; neuropeptide of klieren. Hebben vaak dezelfde
werking. Deze hormonen/neuropeptiden kunnen er ook
voor zorgen dat neuronen anders reageren en zelfs door
de BBB heen kunnen.
Hebben een endocriene cel, die maakt hormonen, deze
kunnen of in reactie op situatie of omdat het eenmaal wordt gemaakt afgegeven
worden aan het bloed en hierdoor verspreiden in het lichaam. Echter, kunnen
deze hormonen alleen invloed uitoefenen op cellen die ook kunnen binden.
Alleen als het hormoon aan happertje kan binden zal er ook een reactie
plaatsvinden in de target cell. Effecten kunnen of langdurig zijn door bv
geslachtshormonen of kortdurend bv door cortisol. Langdurig bij blootstelling aan
langere tijd tijdens ontwikkeling zwangerschap zijn er organiserende effecten onder
andere wel of geen blootstelling testosteron, maar ook rest van het lichaam kan je meten
met ratio 2D4, lagere 2D4 ratio wordt geassocieerd met blootstelling aan testosteron,
hoe hoger de mate hoe lager de ratio.
Kortdurende effecten kunnen we denken aan het zien van een spin, gaan allemaal
reacties plaatsvinden misschien wel cortisol vrijgemaakt maar er wordt ook weer
, teruggegaan naar de baseline en effecten zijn dan niet blijvend. Oxytocine komt dan
bijvoorbeeld weer vrij bij knuffelen.
Hoe meten we dit soort hormonen?
Baseline vs reactie; is er een verschil als ik iemand in een stressvolle situatie breng of juist in
positieve situatie. Kijken zijn er veranderingen in bloed/speeksel?
Bij manipuleren denk je eerder aan toedienen; neusspray, zalfje en kijken wat er gebeurt als
je de levens van hormonen kunstmatig omhoog brengt en wat heeft dat voor invloed op
bijvoorbeeld gedrag.
Epigenetica; ontvangende cel met happertje, hoe hormonen een invloed kunnen hebben
heeft ook te maken met hoeveel hormonen aanwezig en hoe binden deze. Als die binding
niet meer kan wat is er dan aan de hand? Komt dit bijvoorbeeld door epigenetica dat daar
een verandering heeft plaatsgevonden?
- Perifeer zenuwstelsel
o Autonoom zenuwstelsel;
▪ Sympathisch – actie (fight & flight)
om te overleven. Hartslag omhoog,
ademhaling sneller, spijsvertering
stopgezet zodat niet energie
daarheen gaat maar eerder spieren
van energie voorzien. Acties om snel
te reageren. Veel naar het
ruggenmerg zodat signaaloverdracht
snel naar hersenen kan worden
gebracht en gereageerd kan worden.
▪ Parasympatisch – rust situatie in het
lichaam → lage hartslag,
spijsvertering op gang, energie
opgenomen in het lichaam ->
herstellen, reservestoffen opbouwen. Voornamelijk naar onderkant
ruggenmerg en stukje net onder hersenen; hersenstam. Reactie is
daardoor wellicht langzamer en dat is prima, want ruststand.
Deze twee wisselen elkaar af en staan met elkaar in balans. Qua functie
handig dat als je net stressvolle reactie hebt gehad dat sympathisch
afneemt in activiteit en parasympatisch wordt geactiveerd voor reserves.
o Somatisch zenuwstelsel; vooral betrokken bij aansturen van de spieren
College 1 donderdag 8 februari ’24
Evolutie
Proces dat al het leven op aarde heeft vormgegeven, al het gedrag; zorggedrag, empathie,
relaties. Allemaal gevormd door evolutionaire processen. Werking evolutie en link met
bepaalde hersengebieden. Grondleggers ecologie Nico Timbergen; gedragsbiologie, kijkt naar
natuurlijke gedrag van dieren in natuurlijke habitat. Kunnen we hierdoor niet veel beter
begrijpen wat de functie is van hun gedrag? Functie van gedrag gaat uiteindelijk over
evolutie. Hij had 4 vragen; als je gedrag wilt begrijpen zul je 4 vragen moeten beantwoorden;
, - Mechanisme; hoe komt het gedrag ten uiting? Iemand reageert op een huilende
baby, waarom reageer je op die baby. Als je mechanisme wilt weten wil je kijken hoe
komt het dat die persoon daarop reageert? Je hoort het geluid, oren nodig en in de
hersenen geluid verwerkt, hoe komt het dat een organisme in staat is om als er
ergens geluid is om naar de baby toe te gaan. (Proximale vraag, dicht bij het individu).
- Ontwikkeling; deed je dat altijd al? Dat doet zon volwassen persoon, die reageert
maar deed die dat altijd al? Is de ontwikkeling ervan aangeleerd of kan een mens dat
al als die net is geboren? Ontwikkeling heel belangrijk in de pedagogiek. (Proximale
vraag, dicht bij het individu).
- Functie; hoe beïnvloedt het gedrag de kans op overleving en reproductie? Is het
nuttig? Waarom reageer ik op dat huilende gedrag? Een ouder die nooit reageert op
huilende baby’s is niet succesvol voor het nageslacht.
- Evolutie; hoe is dit gedrag ontstaan door de evolutie? Deden dieren dat altijd al?
Deden dieren voordat er mensen waren dit al?
Als je deze 4 vragen kan beantwoorden kan je volgens Nico Tinbergen zeggen dat je het
gedrag echt begrijpt. In pedagogiek vooral de eerste twee vragen heel belangrijk.
Wel goed om erover na te denken waar gedrag vandaan komt dan begrijp je het wellicht
beter. Wat is nou het evolutionaire proces? Evolutie is geen doelgericht proces, evolutie is
blind en weet niet wat die wil het is een passief proces/het gebeurt gewoon soort waterval.
Evolutie werkt door selectie van wat overleeft, hoe zijn wij ontstaan? Doordat alle
organismes die gen DNA kunnen doorgeven zijn overleden. Sinds ontstaan allereerste
eencellig diertjes op aarde, sindsdien al onze voorouders in staat geweest om voort te
planten, anders waren we er niet. Enige wat evolutie doet is dat wat overleeft, overleeft en
wat niet overleeft kan niks doorgeven zo verandert een organisme over tijd heen.
Evolutie kan ook niks terugdraaien, stel je bouwt iets en denkt is niet handig ik begin
opnieuw, dat kan niet bij evolutie want alle producten moeten werken anders plant je je niet
voort en dan houdt het leven op. 2 armen en 2 benen onhandig, we willen er 3 kan dat
alsnog? Nee dat gaat niet. Dus omdat ergens ooit heel
lang terug een bepaalde vis met 4 vinnen het land op
is gekomen zitten wij nog steeds met 2 armen en 2
benen. Alle zoogdieren hebben dus grofweg dezelfde
bouwtekening, botje langer maken kan nog wel maar
iets helemaal opnieuw bouwen niet. Heeft gevolgen
voor hoe wij in elkaar zitten. Alle tussenvormen
moeten kunnen overleven, DNA doorgeven, als 1
vliegtuig neerstort dan stopt evolutie.
Bepaalde zenuw in de nek van een giraffe. Bij vissen zit het hart dicht bij de hersenen, er is
een verbinding die loopt om een bloedvat heen van hersenen naar de kaak, bij vissen vlak bij
elkaar dus geen probleem, maar vissen hebben geen nek. Zoogdieren wel en die zenuw zit
om een bepaald bloedvat heen, namelijk vlak bij het hart, gedurende evolutie zijn nekken
ontstaan en in sommige gevallen heel lang -> giraffe. Evolutie kan niet bedenken wat handig
zou zijn is een detour van die zenuw want we moeten nu een heel stuk om. Zenuw nu van
kaak helemaal naar beneden om bloedvat bij het hart en dan weer naar boven, verspilling
van zenuwbanen. Ook kwetsbaar, dus vooraf bedacht zou je het nooit zo doen maar toch is
het zo ontstaan, je kan niks terugdraaien, te doen met de bouw van je voorouders -> bouwt
voort op wat er al is.
