Course 3.6 Neuropsychology
Probleem 2: Taal en Geheugen
Frontaal: rood, Temporaal: blauw, Occupitaal: oranje, Pariëtaal: paars.
Let’s talk!
Kolb & Wishaw: Hoofdstuk 15
15.1 TEMPORAL-LOBE ANATOMY
- De Temporal lobes bevat al het weefsel dat onder de lateral fissure ligt en
anterior van de Occipital cortex (Figuur 15.1).
- De subcorticale structuren zijn: limbic cortex, amygdala en hippocampal
formation (figuur 15.2).
Subdivisies van de temporale cortex
- Er zijn ongeveer 10 temporale gebieden, maar waarschijnlijk zijn dit er meerdere.
- In het laterale oppervlak kan er onderscheid gemaakt worden tussen auditory (brodmann’s areas 41,
42, 22 in 15.1B) en ventral visual stram (areas 20, 21, 37 en 38 in 15.1B)
- Inferotemporal cortex (TE): Hiermee wordt gerefereerd naar de visuele gebieden.
- De lateral fissure bevat weefsel dat de insula vormt. De insula bevat: smaakcortex en de auditieve
associatiecortex.
- Superior temporal sulcus (STS): scheid de superior en middle temporal gyri van elkaar en bevat een
aanzienlijke hoeveelheid neocortex.
- In figuur 15.3 zie je veel van de subgebieden. Deze ontvangen input van de auditory, visual en somatic
regions en van de andere twee polymodal regions (frontal en parietal) en van de paralimbic cortex.
- Medial temporal region (limbic cortex): bevat de amygdala en adjacent cortex |(uncus),
hippocampus en omliggende cortex en de fusiform gyrus (fig 15.2)
- De TH- en TF-gebieden in figuur 15.3D worden vaak de parahippocampal cortex genoemd
- Temporal-parietal junction (TPJ): dit is het corticale gebied dat ligt rond de grens van de temporale
en de parietal lobes. Het bevat de ventral regions of the angular and supramarginal gyri en de
adjacent temporal cortex. Bij studies lijkt de TPJ actief te zijn bij aandacht, memory, taal en scoial
processing à speelt een centrale rol in het maken van keuzes in de sociale context.
Connectoins of the temporal cortex
- Afferent projections à van het sensorische systeem
- Efferent projections à naar parietal en frontal geassocieerde gebieden, limisch systeem en basal
ganglia.
- Neocortex van de linker en rechter temporale lobe à verbonden door corpus callosum
- Medial temporal cortex en amygdala à verbonden door anterior commissure
Uit studies met apen zijn er temporocortical connections
gevonden. Er zijn 5 onderscheidene types van cortical-cortical
connections (figuur 15.4). Hieronder een opsomming van de
functies die elke projectieweg vermoedelijk dient:
1. A hierarchical senosry pathway subserves stimulus
recognition: figuur 15.4A. gaat van primaire en secundaire
auditieve en visuele gebieden en eindigen in de temporal lobe.
Visuele projecties vormen ventrale stroom van visuele
verwerking, terwijl de auditieve projecties een parallelle
ventrale stroom van auditieve verwerking vormen.
2. a dorsal auditory pathway is concerned with directing
movements with respect to auditory information: van
auditorische gebieden naar posterior parietal cortex (fig 15.4A).
Dit pad is analog (= gelijkwaardig?) aan het deel van de dorsal
visual pathway, die waarschijnlijk een rol speelt in het detecteren van de spatial location of auditory input.
3. A polymodal pathway probably underlies stimulus categorization: figuur 15.4B. een aantal parallele projecties van visuele en auditory
association areas komen samen in de polymodal regions van de superior temporal sulcus.
4. A medial temportal projection crucial to long-term memory: de projectie van auditieve en visuele associatie gebieden in de medial
temporal, or limbische gebieden gaan eerste door de perirhinal cortex à entorhincal cortex à hippocampal formation of de amygdala of
beide (fig 15.4C). perforant pathway: worden gevormd door de hippocampar formation. Wanneer deze verstoord is resulteerd dat in
dysfuncties van hippocampal activity.
5. A frontal-lobe projection necessary for various aspects of movement control, short-term memory, and affect: figuur 15.4D. Serie van
parallele projectie dat van de temporal associatie gebieden naar de frontal lobe gaat.
1
, Course 3.6 Neuropsychology
Anatomy of the ventral stream
- Orgineel wordt de ventral stream afgebeeld als een hierarchisch pad dat van de occipital cortex naar de temoral pole loopt.
- In figuur 15.5 zie je dat tenminste 6 paden de ventral stream omvatten.
- Eerste pad: Een set van subcortical projection van elk gebied van het occipitotemporal pathway (fig 15.5A) gaat naar neostratium (bevat
de caudate nucleus en putamen van de basale ganglia). à Vormt occipitotemporale-neostriatiale netwerk (boven in fig 15.5B) à
functioneert als een ondersteuning van soorten gewoonten en het leren van vaardigheden die afhankelijk zijn van visie.
- Tweede pad: hier maken amygdala gebonden projecties vanuit de infero-temporale gebieden de verwerking van emotioneel opvallende
stimuli mogelijk
- Derde pad: van de inferotemporale cortex naar ventral striatum (nucleus
accumbens) to support the assignment of stimulus valence (potentie).
- Overage 3 paden: (15.5B) projecteren van inferotemporale cortex naar andere
corticale gebieden. Mediale temporale, orbitofrontale en ventrolaterale
prefrontale paden zijn betrokken bij lange-termijn geheugen, object-
belongingsassociaties en object werkgeheugen.
2
, Course 3.6 Neuropsychology
15.2 A THEORY OF TEMPORAL-LOBE FUNCTION
In de temporale lobe zitten de volgende gebieden: primary auditory cortex, secondary auditory en visual cortex, limbic cortex, amygdale en
hippocampus
- Hippocampus: werkt samen met cortical objcet recognition en memory à Spelen een rol in het organiseren van herinneren van
objecten in een ruimte.
- Amygdala: voegt een affectieve toon toe aan de sensorische input en herinneringen.
Er zijn drie basis sensorische functies van de temporale cortex:
1. Processing auditory input
2. Visual object recognition
3. Long-term storage of senosory input (geheugen)
Sensory processes
- Ventral visual pathway: het proces van object herkenning is hier een functie van. (Wanneer je naar verschillende vogels kijkt moet je je
bewust zijn van de specifieke kleuren, vormen en groottes)
- Inferotemporal cortex: zorgt voor het ontwikkelen van object categorieën à dit is cruciaal voor zowel de perceptie en het geheugen. (Je
moet de vogels snel kunnen categoriseren omdat ze vaak snel weg vliegen, dit doe je door het gebruiken van info dat varieert in
perspectief)
à Het categoriseren vereist je aandacht omdat sommige karakteristieken een belangrijkere rol spelen dan anderen.
à Schade aan temporale cortex à tekorten in het identificeren en categoriseren van stimuli. Geen fouten in lokaliseren van de stimuli of
herkennen dat het er is (functies van posterior parietal en primary sensory gebieden).
- Cross-model matching: het matchen van visuele en auditieve informatie à is afhankelijk van de cortex of the superior temporal sulcus.
- Je moet herinneringen maken waar je later weer bij kan. En je moet dingen uit je geheugen halen op het moment zelf. (Als je
verschillende vogels ziet moet je hun namelijk ophalen uit je geheugen). Deze lange termijn geheugen processen hangen af van het
gehele ventral visual stream en de paralimbic cortex of the mediap temporal region.
Affective responses
Je affectieve reactive Is een functie van de amygdala. Het associeren van sensorische input en emotie is cruciaal voor het leren, stimuli
worden zo geassocieerd met positieve, negatieve of neutrale consequenties en op basis daarvan wordt je gedrag bepaald.
Spatial navigation
De hippocampus zorgt ervoor dat je kan navigeren in ruimte en je kan herinneren waar je bent.
The superior temporal sulcus and biological motion
- Biological motion (BM) = bewegingen die een bepaalde relevantie hebben voor bepaalde species.
- Superior temporal sulcus (STS) à analyseerd BM. Het ontvangt multimodale input wat een rol spelt in het categorizeren van stimuli.
- Social perception is een grote categorie, het heeft betrekking op het analyzeren van lichaamsbewegingen die sociaal relevanten
informatie geven. à Speelt weer een belangrijke rol in social cogniton = een theory of mind die ons toestaat om hypothese te
ontwikellen over de intenties van anderen.
- In figuur 15.6 zie je dat activatie van de STS wanneer mensen verschillende vormen van biologische motion zien.
- Vocalizing is een belangrijk correlaat van mond bewegingen dus voorspellen we dat gebieden van de STS ook betrokken zijn bij het
waarnemen van species-typical sounds.
- Ze denken dat neuronen in de STS reageren op bepaalde gezichen, profielen, posture of the head of bepaalde gezichtsuitdrukkingen. In
figuur 15.7 zie je dat sommige STS-cellen maximaal gevoelig zijn voor primatenlichamen die in een bepaalde richting bewegen.
Visual processing in the temporal lobe
- Visuele gebieden buiten de occipital lobe verwerken info binnen de ventral stream.
- Er is een onderzoek gedaan waarin participanten freely view a 30-minute segment van een film terwijl de corticale activiteit wordt
gemonitord dmv fMRI. Dit resulteerde in de volgende resultaten:
- Er was een uitgebreide activiteit te zien over de gehele temporale kwab à De hersenen van verschillende mensen leken als een geheel
te werken tijdens het vrije kijken (zowel in de auditieve als visuele gebieden en in de STS en cingulate gebieden) à Een groot deel van de
menselijke cortex reageerd stereotypisch op natuurlijke audiovisuele stimuli.
- Wanneer de participanten close-ups van gezichten zagen toonde ze een hoge activiteit in de fusiform face area (FFA) en wanner ze brede
scènes zagen lieten ze een verhoogde activiteit van de parahippocampal place area (PPA) zien.
- Gebieden van de pariëtale en frontale kwabben hebben geen intersubject-coherentie. Ze hadden mogelijk andere denkpatronen dan
sensorische verwerking. Gedachten gingen wss over ervaringen uit het verleden die verband hielden met de film of over wat ze van plan
waren om te gaan eten na het experiment.
- Automatisch categoriseren van sensorische informatie is wss voor een deel geleerd omdat we ook objecten van auto’s en meubels en het
is niet waarschijnlijk dat het brein innately designed is om zulke onnatuurlijke objecten te categoriseren. Hoe worden ze dan geleerd? à
Het activeren van de cellen in het TE gebied vereist complexe eigenschappen die een combinatie van kenmerken bevatten. Een andere
bevinding is dat cellen met een vergelijkbare, maar wel enigszins verschillende, selectiviteit de neiging hebben om verticaal in de
kolommen te clusteren. (fig 15.9)
- Een object wordt niet weergegeven door de activiteit van een enkele cel, maar door de activiteit van veel cellen binnen een
kolomvormige module.
3
