The Student’s Guide to Social Neuroscience
Jamie Ward
Hoofdstuk 1 Introductie
De opkomst van social neuroscience
De sociale psychologie probeert te begrijpen en te verklaren hoe de gedachten, gevoelens en
gedragingen van individuen worden beïnvloed door de daadwerkelijke, voorgestelde of
geïmpliceerde aanwezigheid van anderen. Social neuroscience heeft hetzelfde doel, maar hier
wordt geprobeerd deze gedachten, gevoelens en gedragingen te begrijpen en verklaren met behulp
van de methoden en technieken van de neurowetenschap. Veel wetenschappers binnen het social
neuroscienceveld komen uit de cognitieve psychologie, de studie van mentale processen zoals
denken, waarnemen, spreken, handelen en plannen. In social neuroscience worden de sociale en
cognitieve psychologie aan elkaar verbonden, evenals de geest (psychologie) aan de hersenen
(biologie, neurowetenschap).
De term social neuroscience kan worden teruggevoerd op een artikel van Cacioppo en Bertson
(1992). Voor die tijd waren bepaalde studiegebieden die nu onder social neuroscience vallen,
echter al actief. In de jaren negentig zorgde de opkomst van verfijnde methoden, zoals fMRI en
transcranial magnetic stimulance (TMS), voor meer toepassingen binnen de sociale en cognitieve
psychologie. Uiteindelijk zorgde dit ervoor dat social neuroscience in 2000 als een apart veld kon
worden gezien, met eigen centrale onderzoeksvragen en methoden.
Het sociale brein?
Een belangrijke kwestie binnen de social neuroscience is de mate waarin ‘het sociale brein’ kan
worden onderscheiden van de andere functies die het brein uitvoert. Een mogelijkheid is dat er
bepaalde neurale substraten zijn die zich bezighouden met sociale cognitie maar niet met andere
soorten van cognitieve verwerking. Deze visie is gerelateerd aan modulariteit en
domeinspecifiteit. Modulariteit houdt in dat bepaalde cognitieve processen of hersengebieden
beperkt zijn met betrekking tot de informatie die ze verwerken en de manier waarop dit verwerkt
wordt. Domeinspecifiteit is het idee dat een cognitief proces of een hersengebied gespecialiseerd
is in het verwerken van een bepaalde soort informatie. Het is echter ook mogelijk dat het sociale
brein niet alleen gespecialiseerd is in sociaal gedrag, maar ook bijdraagt aan niet-sociale aspecten
van cognitie. Er zijn daarnaast een aantal visies die tussen deze twee extremen vallen. Zo denkt
Mitchell (2009) dat het sociale brein bijzonder is dankzij de natuur van de informatie die verwerkt
wordt, en niet per se omdat het sociaal is. Een andere mogelijkheid is dat niet bepaalde delen van
het sociale brein speciaal zijn, maar dat er bepaalde neurale mechanismen bestaan die aansluiten
bij sociale processen. Een belangrijk inzicht in de sociale neurowetenschap is dat een er een
eenvoudig mechanisme zou kunnen zijn – werkend op het niveau van enkele neuronen – dat
ervoor zorgt dat er correspondentie plaats vindt tussen de zelf en de ander. Volgens sommigen
bestaat dit mechanisme uit spiegelneuronen. Hoewel deze neuronen oorspronkelijk tijdens
handelingen zijn opgemerkt, is het mogelijk dat spiegelen een algemene eigenschap is van
neuronen en dat ze niet in een bepaald gebied gelokaliseerd zijn. Het is moeilijk te zeggen of deze
neuronen specifiek sociaal zijn of hun oorsprong vinden in algemenere cognitieve functies.
Is neurowetenschap een gepast verklaringsniveau voor de studie van sociaal gedrag?
Sociale psychologie en neurowetenschap gebruiken verschillende verklaringsniveaus. Social
neuroscience probeert deze niveaus samen te brengen. Veel wetenschappers binnen dit veld
hebben dan ook geen sterke reductionistische benadering. Reductionisme houdt in dat een soort
verklaring door de tijd heen vervangen wordt door een andere, meer basale verklaring. Een andere
manier waarop neurowetenschappelijke data wordt gebruikt om niveaus van verklaringen samen
,te brengen is reverse inference. Deze benadering probeert de natuur van cognitieve processen af te
leiden uit neurowetenschappelijke data. De betrouwbaarheid van deze methode is afhankelijk van
de kennis over de functies van bepaalde hersengebieden. Bovendien zijn de functies van deze
gebieden afhankelijk van de context waarin ze actief zijn. Methodologisch gezien is het belangrijk
om ook andere vormen van dataverzameling te gebruiken naast reverse inference.
Er is een scenario waarin op het brein gebaseerde data geen invloed heeft op het begrijpen van
sociale processen – het schone lei scenario (blank slate). In deze situatie wordt alle informatie die
aangeboden wordt door het brein geaccepteerd, verwerkt en opgeslagen, zonder dat er gebruik
gemaakt wordt van vooraf bestaande biases, kennis en beperkingen. Een meer realistisch scenario
is dat het brein randvoorwaarden creëert voor sociaal gedrag. Sociale processen doen zich voor in
het brein, maar sommigen worden gecreëerd door randvoorwaarden uit de omgeving en anderen
door de inherente organisatie, biases en tekortkomingen van het brein zelf. Variaties zijn echter
niet altijd toe te wijzen aan sociale of omgevingsniveaus. In sommige gevallen kan er geen
onderscheid worden gemaakt tussen verschillende verklaringsniveaus. Het is mogelijk dat zulke
interacties tussen verklaringsniveaus de norm zullen zijn in social neuroscience, maar het veld is
nog te nieuw om deze conclusie te kunnen trekken.
Hoofdstuk 2 De methoden van social neuroscience
(Voor een overzicht van de structuur en functie van een neuron, zie blz. 20. Voor een overzicht
van de organisatie en structuur van het brein, zie blz. 30-33).
Sheets van college 5 met betrekking tot het meten van hersenactiviteit:
Er zijn drie manieren om hersenactiviteit te meten: directe metingen, indirecte metingen,
(temporele en spatiele) resolutie en belasting (invasiviteit).
Directe metingen
Directe metingen zijn metingen die de (elektrische) hersenactiviteit zelf meten.
- Single cell recording
o Activiteit van 1 of enkele cellen
o Gemeten met behulp van elektrode in het brein
o Invasieve methode
- Elektro-encefalografie (EEG)
o Activiteit van grotere groepen cellen
o Gemeten met elektrodes op de hoofdhuid
o Is vooral gevoelig voor activiteit in de cortex
o Niet invasief
- Magneto-encefalografie (MEG)
o Magnetisch veld cirkelt om de elektrisch potentiaal
o Gemeten met sensoren op het hoofd
o Dure methode
EEG: globale kenmerken
Er zijn verschillende golflengtes:
Bèta is de snelste. Goed voor het meten van concentratie en cognitie.
Alfa is goed voor het meten van activiteit in de herenen bij ontspanning en meditatie.
Theat is goed voor het meten van activiteit in de hersenen bij dromen en geheugen.
Delta is de langzaamste.
EEG wordt gebruikt voor het meten van slaap, ontwikkeling en mate van activiteit.
Indirecte metingen
,Voorbeelden van indirecte metingen:
- fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)
o Aanvoer van zuurstofrijk bloed naar actieve gebieden
o Niet invasief
- PET (Positron Emission Tomography)
o Aanvoer van voedingsstoffen (glucose) naar actieve gebieden
o Maakt gebruik van ingespoten radioactieve tracers
o Invasief
fMRI
- Magnetische eigenschappen H in bloed.
- Oplijnen – omtikken – opnieuw oplijnen
o Parallel aan het magnetische veld liggen. Deze lijnen zich op. Ze krijgen een zetje
door de fMRI scan zodat ze niet meer opgelijnd zijn en zich opnieuw moeten
oplijnen. Omdat ze geladen zijn, genereert dat opnieuw oplijnen een signaal.
- Verschilt in zuurstofrijk en -arm bloed
BOLD: Blood Oxygenation Level Dependent Grootte van het signaal
wordt beïnvloed door hoeveel zuurstof in het bloed zit.
HRF: Hemodynamische respons functie Aanvoer van zuurstofrijkbloed
en vervolgens weer een daling. Hele grafiek is 20 sec lang. Aanvoer van
zuurstofrijk bloed is op hoogtepunt na +- 5 sec. Is dus een hele trage
reactie.
Resolutie en belasting
Metingen verschillen:
- In de nauwkeurigheid waarmee variatie in hersenactiviteit over tijd kan worden gemeten
o = temporele resolutie
o Goed bij EEG en MEG
- In de nauwkeurigheid waarmee hersenactiviteit kan worden gelokaliseerd
o = spatiele resolutie
o Goed bij fMRI en PET
- In de belasting voor de proefpersoon
o Invasiviteit, beperking van bewegingsvrijheid, duur etc.
EEG milliseconden, hoge temporele resolutie, slechte spatiele resolutie, nauwelijks
belastend/invasief.
fMRI Langer, namelijk 5 à 20 seconden. Lage temporele resolutie, hoge spatiele resolutie.
Belastender, je moet in zo’n scanner liggen (claustrofobie).
Single cell en PET invasief/ erg belastend
Temporaal over tijd
Spatieel locatie
Boek hoofdstuk 2:
Social neuroscience maakt gebruik van methoden die afkomstig zijn uit andere velden, zoals
(sociale en cognitieve psychologie) en (cognitieve) neurowetenschap. De belangrijkste methoden
van de cognitieve neurowetenschap kunnen gecategoriseerd worden aan de hand van
verschillende eigenschappen.
· Temporele resolutie
Verwijst naar de accuraatheid waarmee gemeten kan worden wanneer een gebeurtenis zich
voordoet.
· Spatiele resolutie
Verwijst naar de accuraatheid waarmee gemeten kan worden waar een gebeurtenis zich voordoet
, · Invasiviteit
Verwijst naar de lokalisatie van de apparatuur (intern of extern)
Methode Methode typeInvasiviteit Gebruikt hersenkenmerk
EEG / ERP Opname Niet - invasiefElektrisch
Single cell
Opname Invasief Elektrisch
recordings
TMS Stimulatie Niet - invasiefElektromagnetisch
MEG Opname Niet - invasiefMagnetisch
PET Opname Invasief Hemodynamisch
fMRI Opname Niet - invasiefHemodynamisch
Tabel 1. Verschillende cognitief-neurowetenschappelijke methoden
Psychologische methoden: het meten van gedrag en cognitie
Er zijn drie soorten metingen die gebruikt worden om gedrag en cognitie te meten: prestatie-
gebaseerde metingen, observaties en eerste persoons-gebaseerde metingen.
Prestatie-gebaseerde metingen
Mentale chronometrie is de studie van het tijdsverloop van informatieverwerking in het
menselijke zenuwstelsel. Dit houdt in dat veranderingen in de natuur of efficiëntie van
informatieverwerking zich zullen openbaren in de tijd die nodig is om een taak uit te voeren.
Zulke verschillen in reactietijden kunnen zich bijvoorbeeld voordoen tijdens het verifiëren van
bepaalde rekensommen (makkelijk vs. Moeilijk) of tijdens het identificeren van gezichten (met of
zonder emotionele expressie). Een andere prestatie-gebaseerde meting is accuraatheid. Dit kan
gemeten worden in termen van error rates, percentage correct of percentielen. Accuraatheid is met
name gerelateerd aan kennis, terwijl reactietijden vooral in verband gebracht worden met
verwerkingsefficiëntie. In sommige gevallen zijn accuraatheid en efficiëntie echter gerelateerd: zo
worden mensen minder accuraat als ze een taak sneller uit moeten voeren (speed - accuracy
trade-off).
+ Prestatie- gebaseerde metingen reflecteren echt gedrag
+ Prestatie- gebaseerde metingen zijn eenvoudig te analyseren en interpreteren
- Het is moeilijk om prestatie-gebaseerde metingen te linken aan neurale substraten
- Er bestaat niet altijd een duidelijke relatie tussen laboratoriumtaken en ‘real-world’ gedragingen
Observaties
Observaties kunnen gebruikt worden wanneer het onmogelijk of ongepast is om instructies aan
een participant te geven. Ze worden echter wel geassocieerd met scoring gedrag (kan worden
tegengegaan met blind scoring) en observation bias (kan verminderd worden door de
interbeoordelaarsbetrouwbaarheid te berekenen). Bij preferential looking wordt gekeken hoe lang
een kind naar een bepaalde stimulus kijkt. Bij habituatie is er sprake van een vermindering in
aandacht voor een stimulus na herhaalde blootstelling.
Masking
Masking is de presentatie van visueel materiaal om de persistentie van een visuele afbeelding te
elimineren.
Vragenlijsten
Vragenlijsten kunnen in verschillende situaties gebruikt worden waarbij een experimentele
manipulatie niet noodzakelijk of gewenst is. Ze meten gedachten en gevoelens in plaats van
gedrag. Bij een vragenlijst is het belangrijk om de betrouwbaarheid na te gaan, wat bereikt kan
worden met behulp van factoranalyse. Vragenlijsten hebben een lagere externe validiteit dan
