SOCIALE NEUROCOGNITIE
Hoorcollege 1: Introductie
H1
Wat is sociale neuroscience?
Alles rondom dagelijks sociaal functioneren en betrokkenheid met andere mensen, net zoals
in sociale psychologie (gedachtes, gevoelens, gedragingen). Maar in sociale neuroscience
bestudeer je deze processen met behulp van methoden en technieken die gebruikt worden
in neuroscience.
“An attempt to understand and explain, using the methods and theories of neuroscience,
how the thoughts, feelings and behaviours of individuals are influenced by the actual,
imagined or implied presence of others.” (Ward, 2012; pp. 10)
Het doel van sociale neuroscience is het
sociale brein “mappen” in het brein, bevat het
brein een neuraal systeem dat specifiek en
uniek sociale functies ondersteunt? Dit idee is
heel frenologisch, dat bepaalde delen van het
brein voor bepaalde specifieke functies
verantwoordelijk zijn. Het brein bevat modules
(gebieden) die een gespecialiseerde functie
hebben, en dus specifiek (en uniek) kunnen
worden gekoppeld aan een psychologisch
proces. Er lijken weinig gebieden te zijn die
specifiek alleen maar betrokken zijn bij sociale
processen, het sociale brein betrekt nl het
volledige brein. Dit modulaire idee (A) lijkt dus
niet het geval te zijn.
Het lijkt nu meer een netwerk (B en C) te zijn
dat een rol speelt in sociale processen. Het
brein bevat gebieden en netwerken die
domein-generieke functies ondersteunen.
Deze domein-generieke functies zijn belangrijk
voor een groot aantal verschillende
psychologische processen.
Oppassen dat sociale neuroscientisten niet vervallen in reductionisme, dus het reduceren
van een fenomeen tot een meer basaal of fundamenteel proces. Bijv.:
Angst = amygdala
Liefde = oxytocine
Empathie = activatie van je spiegelneuronen
Racisme = angst = amygdala
Sociale neurocognitie moet meer dienen als extra laag tussen psychologie (=cultuur/society,
groep, individueel) en neuroscience (=brein, cellen, moleculen), i.p.v. als een vervanging van
het ene. Sociale neuroscience is dus geen reductionistische aanpak maar biedt een extra laag
van exploitatie (verklaringen) voor een bepaald fenomeen of verband.
1
,Blank slate
Er werd gedacht dat het brein elke soort informatie opslaat zonder invloed van eerder
bestaande biases, beperkingen en kennis. Ook wel een blank slate genoemd. Volgens de
blank slate theorie bestaan sociale interacties alleen door cultuur, society en de omgeving.
Maar men is nu meer van mening dat het brein al vanaf geboorte bepaalde sociale
processen bevat (baby’s reageren bijvoorbeeld anders op sociale dan niet sociale cues) maar
dat de omgeving en eerdere ervaringen hier invloed op hebben.
Gene culture co-evolution: cultuur kan genfrequenties beïnvloeden in een populatie, en
genen kunnen impact hebben op culturele evolutie via psychologische aanleg. Dus dat
mensen met bepaalde genen een aanleg hebben/vergrootte kans om bepaald cultureel
kenmerk te uitten.
H2
Hoe worden sociale processen in sociale neuroscience gemeten en gemanipuleerd?
Er zijn drie verschillende manieren om gedrag en cognitie te meten:
- Performance based metingen: waar de afhankelijke variabele bijv. respons tijd is.
o Voordeel: Deze metingen reflecteren echte gedragingen, zijn makkelijk te
analyseren en intepreteren.
o Nadeel: Moeilijk te linken aan neurale substraten, niet altijd een duidelijke
relatie tussen taken uitgevoerd in een lab en gedragingen in de echte wereld.
- Observation based metingen: waar de afhankelijke variabele bijv. een aantal keer dat
iets plaatsvindt is.
o Voordeel: Kan worden toegepast wanneer het onmogelijk is om instructies te
geven aan de deelnemer (bijv. bij baby’s of dieren).
o Nadeel: Lastig om te scoren en kans op observer biases (wanneer weten wat
de hypothese is en daardoor niet objectief kunnen observeren.
- First person based metingen: waar de afhankelijke variabele bijv. score op een
vragenlijst is.
o Voordeel: Kan worden toegepast in experimenten waarbij manipulaties niet
mogelijk zijn of niet ethisch zijn, ze meten gedachtes en meningen in plaats
van gedrag.
o Nadeel: De zelfrapportage van de deelnemers kan anders zijn dan hoe het
echt is, veel sociale cognitie (bijv. positief willen overkomen) gebeurt namelijk
onbewust.
In sociale neuroscience wordt gebruik gemaakt van verschillende methoden om sociale
processen te manipuleren. Bijvoorbeeld:
- Afbeeldingen/bewegend beeld/geluid/taal: stimuli om iets op te wekken bij mensen
- De taak: perspecitive taking waarbij mensen zich moeten verplaatsen in andermans
perspectief, morele overwegingen
- Sensaties: aanraking, pijn, stemming/emotie inductie
Dit zijn allemaal onafhankelijke variabelen die bestudeerd worden in sociale neuroscience.
Om deze variabelen te onderzoeken heb je ook een goede controle conditie nodig. De
controle conditie houdt alle variabelen die ook optreden in de experimentele conditie
constant, behalve de variabele waarin het onderzoek is geïnteresseerd. Als je een verschil
2
,vindt in neurale activiteit tussen condities, dan wil je dat dit verschil kan worden
geattribueerd aan experimentele manipulatie, en niet aan andere factoren bijvoorbeeld
moeilijkheid, complexiteit, visuele aspecten, etc.
Denk aan het artikel van Sessa et al., 2014 waarbij i.p.v. een naald in de wang (pijn) een
wattenstaafje in de wang wordt gedrukt bij de controle conditie. Hierdoor waren de visuele
aspecten van de experimentele conditie en controle conditie vrijwel gelijk, daardoor kon er
goed gekeken worden naar pijn en empathie.
Om de variabele te meten in het brein kun je de volgende technieken gebruiken:
Structural imaging methodes
Meet de verdeling van witte en grijze stof in breingebieden.
- Magnetic Resonance Imaging (MRI): in kaart brengen van structurele kenmerken
▪ Voxel-Based Morphometry (VBM): witte en grijze stof concentratie in
kaart brengen
▪ Diffusion Tensor Imaging (DTI): witte massa connectiviteit in kaart
brengen dmv fractional anisotropy (FA) wat de diffusie richting in
kaart brengt.
o Voordeel: Volledig brein in kaart brengen, toegankelijke techniek
o Nadeel: Voornamelijk correlationeel
- Computer Tomografie (CT): röntgenfoto van breingebieden
Hemodynamische methodes
Techniek die de verandering in het bloed/zuurstof meet van een bepaald hersengebied.
- Positronemissietomografie (PET): invasieve methode waarbij radioactief isotoop
wordt ingespoten en deze verplaatsen zich naar een bepaald gebied in het brein. Het
meet de veranderingen in bloedtoevoer.
- Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI): meten van veranderingen in aanvoer
van zuurstofrijk bloed dat wordt geassocieerd met neurale activiteit tijdens de taak.
o Voordeel: Hele goede spatiele resolutie, veilig en niet invasief
o Nadeel: Slechte temporele resolutie, geen directe meting neurale activiteit
Hemodynamische response function (HFR) is de BOLD-respons en hoe deze veranderd over
tijd. Het begint met een dip, gevolg door de primaire respons en de ondershoot. Hierdoor is
de response erg traag, want het gaat over een verandering in BOLD-respons over tijd.
3
, Deze metingen worden gedaan in drie verschillende soorten trials:
- Blocked design (A): trials die hetzelfde zijn of bij elkaar horen
zijn samen gegroepeerd tijdens de stimulus presentatie.
- Event related design (B): alle trials zijn random
geïmplementeerd tijdens de stimulus presentatie maar
worden gegroepeerd tijdens de analyse.
- Fully dynamic (C): dynamisch afbeeldingen laten zien over
tijd.
Pre-processing data fMRI
1. Breinplaatjes scan linken aan juiste tijdsfragment in de taak
2. Correctie voor beweging van het hoofd
3. Stereotactische normalisatie wat ervoor zorgt dat de voxels van het individu brein
gelinked worden aan gebieden in een standaard brein. Dit is nodig vanwege
individuele verschillen in breinanatomie.
4. Smoothing van het brein door het verhogen van de spatiele activiteit van de voxels.
Na het pre-processen kan de data van de fMRI geanalyseerd worden op verschillende
manieren.
fMRI analyses
1. Univariate (activatie gebased) analyses
→ “Welke delen van het brein
(de)activeren in reactie tot een bepaalde
stimulus/taak/conditie?”
2. Multivoxel (pattern-based) analyses → “Zijn er brein
patronen die voorspellende waarde hebben wat betreft
de presentatie van een bepaalde stimulus/taak/conditie”
Je kunt uiteindelijk zien wat iemand denkt, zonder dat mensen zit
zelf hoeven te rapporteren. Maar je moet natuurlijk eerst wel
deze gedachtes trainen (bijv. schoen en fles). Zodat je de juiste
voxel patronen kan herkennen in de test set.
3. Functional connectivity → “Welke brein gebieden/voxels
vertonen een vergelijkbare activatie in de tijd?”
Andere analysetechnieken
- Electroenceohalography (EEG): het meten van elektrische
signalen van het brein
▪ Event Related Potentials (ERP): het meten van elektrische signalen van
het brein gekoppeld aan een bepaalde stimulus/gebeurtenis. ERP
neemt gemiddeldes, dus er zijn veel dezelfde situaties die
gepresenteerd worden en het gemiddelde signaal wordt hieruit
genomen. Op deze manier wordt de ruis eruit gemiddeld (dus signalen
die niet betrokken zijn tot de taak, maar iets anders).
4
