Bijlescollege week 2.7
Het brein is…
Een gigantisch netwerk
Miljarden neuronen
2 hemisferen
20% zuurstofverbruik
20% bloedtoevoer
1,5 kilo
Belangrijke onderdelen van het brein.
1 = frontaalkwab; o.a. planning, emotieregulatie,
initiatiefname, inhibitie.
2 = pariëtaalkwab; o.a. verwerken sensorische
informatie, ruimtelijke oriëntatie.
3 = occipitaalkwab; ontvangen en verwerken visuele
informatie.
4 = cerebellum; o.a. bewegingscoördinatie en timing.
5 = temporaalkwab; o.a. verwerken auditieve
informatie en taal.
6 = lymbisch systeem; o.a. betrokken bij emotie en motivatie.
Nog meer hersenonderdelen
1 = cerebrale cortex (hersenschors)
2 = thalamus (‘inner chamber’)
3 = corpus callosum (hersenbalk)
4 = hypothalamus (‘onder de thalamus’)
5 = amygdala (amandelvormige kern) aan einde van
hippocampus (‘zeepaardje’)
6 = hypofyse (hormoonklier)
7 = middenhersenen
8 = pons (brug)
9 = medulla oblongata (verlengde merg)
10 = hersenstam
11 = ruggenmerg
12 = cerebellum (kleine hersenen)
Neuron
1
,DNA
Introduction
Op een bepaalde manier is alle psychologie biologie. Jij bent een biologisch organisme en alles wat je
doet of denkt is onderdeel van ‘jouw biologie’. Veel van de psychologie heeft te maken met genetica,
evolutie, hormonen, fysiologie en hersenmechanismen. Vooral op dat laatste richt het boek zich.
De biologische aanpak van gedrag
Twee veelgestelde vragen zijn waarom het universum bestaat en waarom bewustzijn bestaat.
Gottfied Leibniz stelde de vraag: “Waarom is er liever iets dan niets?”. Iemand moet het universum
gecreëerd hebben. Wat zou er gebeuren als bepaalde zaken anders waren geweest? In de jaren ’80
heeft een stel natuurkundige de string theory bedacht. Zij wilden bewijzen dat dit de enige manier
was hoe het universum kan zijn. Later werd geconcludeerd dat dit niet het enige mogelijke
universum is. Er zijn heel veel andere mogelijkheden, maar van die mogelijkheden zijn er maar heel
weinig waarin leven mogelijk is.
Een andere veel gestelde vraag wordt mind-brain problem of mind-body problem genoemd. Het is de
vraag over hoe geest en hersenactiviteit verbonden zijn. Waarom zijn er verschillende vormen van
bewustzijn? Bewustzijn is iets dat we ervaren en wat om uitleg vraagt, maar we weten nu nog niet
hoe we het kunnen verklaren. René Descartes hield zich bezig met bewustzijn. Een bekende uitspraak
van hem is ‘cogito ergo sum’; ik denk dus ik ben. Hij is oprichter van het dualisme (pijnappelklier).
Het gebied van biologische psychologie
Biologische psychologie is de wetenschappelijke studie van de biologische basis van psyche en
gedrag. Verwante termen zijn onder andere neuropsychologie, psychofysiologie en cognitieve
neurowetenschappen. De naam biologische psychologie benadrukt dat het doel is om biologie te
betrekken bij psychologische problemen.
Biologische psychologie is niet alleen een studiegebied, maar ook een bepaald standpunt. Het idee is
dat we denken en handelen zoals we doen vanwege hersenmechanismen en dat we die
hersenmechanismen hebben ontwikkeld, omdat de dieren die vroeger op deze manier waren
gebouwd, overleefden en zich voortplanten.
Je kunt hersenen dorsaal bekijken, dat is vanaf de bovenkant. Ook kun je ventraal kijken en dat is
vanaf de onderkant. In het brein zitten twee soorten cellen: neuronen en glia. Neuronen versturen
berichten naar elkaar en naar spieren en klieren. Glia heeft veel functies, maar verstuurd geen
boodschappen over grote afstanden.
2
,Drie dingen die je moet onthouden uit dit boek
1. Perceptie gebeurt in het brein. Wanneer je iets aanraakt met je hand, zendt je hand een
bericht naar je hersenen. Je voelt het object in je hersenen en niet met je hand.
2. Mentale activiteit en verschillende soorten hersenactiviteit zijn onafscheidelijk. Dit is
monisme, het idee dat het universum alleen bestaat uit één soort ‘zijn’. Je brein is gemaakt
van dezelfde substantie als het universum. Het tegenovergestelde is dualisme, het idee dat
er een verschil is in geest en materie. Bijna alle neurowetenschappers en filosofen geloven in
monisme. Monisme is soms moeilijk te begrijpen. Volgens monisme zijn je gedachten en
ervaringen hetzelfde als je hersenactiviteit.
3. We moeten voorzichtig zijn over wat een verklaring is en wat niet. We moeten geen
voorbarige conclusies trekken uit onderzoek.
Biologische verklaringen van gedrag
We kennen niet altijd de reden voor ons gedrag. Biologische verklaringen van gedrag vallen in 4
categorieën:
1. Fysiologische verklaring: focus op gedrag gerelateerd aan lichamelijke processen. Gedrag
wordt verbonden aan de hersenactiviteit of aan andere organen.
2. Ontogenetische verklaring: focus op beschrijving hoe het gedrag zich kon ontwikkelen. Het
beschrijft hoe gedrag ontwikkelt, door de invloed van genen, voeding, ervaringen en
interacties.
3. Evolutionaire verklaring: focus op gedrag als gevolg van de evolutie van een soort.
4. Functionele verklaring: focus op doel van het gedrag, waarom is het zo ontwikkeld? In een
kleine, geïsoleerde populatie kan een gen per ongeluk worden verspreid door het proces
genaamd genetic drift. In een grote populatie worden vaak de ‘beste’ genen doorgegeven.
Enkele feiten over de evolutie
Genen muteren random.
Fittest = best aangepast aan de omgeving.
Reproductie van genen is van belang.
Er is geen ‘doelgerichte selectie’.
Co-evolutie
- Fijne motoriek
- Begrijpen
- Taal
- Huilen
Dankzij relatief weinig ontwikkelde hersenen krijgt een kind de kans zich flexibel te ontwikkelen.
Baankansen
Als je een carrière gerelateerd aan biologische psychologie overweegt, heb je een hoop opties
gerelateerd aan onderzoek en therapie.
Het gebruik van dieren bij onderzoek
Dieronderzoek is een ethisch dilemma met voor- en tegenstanders. De meeste biologische
psychologen zijn geïnteresseerd in het menselijk brein en gedrag. Er zijn daarom vier redenen om
niet-mensen te onderzoeken:
1. De onderliggende mechanismen aan gedrag zijn hetzelfde bij verschillende soorten. Soms is
het makkelijker om een niet-menselijke soort te onderzoeken.
2. We zijn geïnteresseerd in de dieren zelf.
3. Wat we leren over dieren geeft ons ook meer informatie over de menselijke evolutie.
3
, 4. Legale of ethische beperkingen voorkomen bepaalde onderzoeken bij mensen.
Dieronderzoek is erg belangrijk bij medisch onderzoek. Door dieronderzoek zijn er al vele methodes
gevonden om bepaalde ziektes te bestrijden. Dieren kunnen er echter ook gewond van raken of door
overlijden.
Oppositie
‘Minimalisten’ tolereren bepaalde soorten van dieronderzoek, maar willen het aantal betrokken
onderzoekers beperken, de hoeveelheid stress en het is afhankelijk van welke diersoort. Alleen
belangrijke onderzoeken mogen nog plaatsvinden met dieren.
De standaard regels wat betreft ethisch gedrag benadrukken de 3 ‘V’s’: vermindering van de
hoeveelheid dieren, vervanging van dieren door bijvoorbeeld computers als het mogelijk is, en
verfijning van de procedures om de pijn te verminderen.
In ieder land zijn de regels anders. In sommige landen, zoals Amerika, is het best goed geregeld. In
andere landen totaal niet.
In tegenstelling tot de ‘minimalisten’ zien de ‘abolitionisten’ geen ruimte voor compromissen.
Abolitionisten houden vast aan het idee dat alle dieren dezelfde rechten hebben als mensen. Het
doden van een dier wordt door hen gezien als moord, wat de intentie ook is. Een dier in een kooi
houden is volgens hen slavernij. Mensen mogen geen dieren gebruiken, want de dieren kunnen niet
geïnformeerd worden over het onderzoek. Zij zijn heel sterk in hun mening en hebben onder andere
de onderzoekers bedreigd.
Aan de andere kant betekent het stoppen met dieronderzoek dat medisch onderzoek lastiger wordt
en langzamer gaat. Ook kunnen er geen dierlijke transplanten meer gebruikt worden voor mensen.
H1 Neuronen
In feite is geen enkel mens onafhankelijk. Mensen kunnen veel doen als ze samenwerken, en maar
weinig alleen.
1.1 De cellen van het zenuwstelsel
Je ervaringen zijn afhankelijk van de activiteit van een groot aantal afhankelijke, maar onderling
verbonden cellen.
Neuronen en gliacellen
Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen: neuronen en gliacellen. Neuronen ontvangen
informatie en geven het door aan andere cellen. Gliacellen hebben vele functies, die moeilijk samen
te vatten zijn. Het volwassen brein bestaat gemiddeld uit 86 biljoen neuronen. De hersenen bestaan,
net als de rest van het lichaam, uit individuele cellen.
Santiago Ramón y Cajal, een pionier in neurowetenschappen
Charles Sherrington en Santiago Ramón y Cajal worden gezien als de ontdekkers van
neurowetenschap. Cajal tekende als eerste neuronen en zijn tekeningen zijn nu nog steeds kloppend
en bruikbaar. Cajals onderzoek toonde aan dat zenuwcellen altijd gescheiden zijn van elkaar.
De anatomie van een dierlijke cel
De buitenkant van een cel is het (plasma) membraan, een structuur die de binnenkant van de
cel scheidt van de buitenkant. Eiwitkanalen laten bepaalde stoffen, zoals water en zuurstof,
door en houden andere stoffen tegen.
Iedere cel heeft een celkern, nucleus. Hier bevinden zich de chromosomen en het DNA.
4
, Mitochondriën zorgen voor de benodigde energie.
Ribosomen zorgen voor nieuwe eiwitmoleculen. Sommige ribosomen
zitten los in de cel, andere zitten vast aan het endoplasmatisch reticulum.
Dit is een netwerk die de nieuwe eiwitmoleculen transporteren naar
andere plekken.
De structuur van een neuron
Neuronen hebben lange, vertakkende uitlopers. Alle neuronen bevatten een soma (celkern), en de
meeste hebben ook dendrieten, een axon en presynaptische membranen.
Motor neuronen bevinden zich in het ruggenmerg. Ze ontvangen een prikkel
via de dendrieten. Ze geven de impuls door aan hun axon en die weer aan de
spieren. Sensorische neuronen zijn gevoelig voor één bepaald soort prikkels,
bijvoorbeeld licht, geluid of tast. Bij sensorische neuronen gaan de axonen
richting het brein.
- Motorische neuronen: CZS
spieren/klieren. Richting efferent.
- Interneuronen: in- en output vanuit
andere neuronen. Richting = binnen
een structuur (schakelcel).
- Sensorische neuronen: zintuigen
CZS. Richting = afferent.
Dendrieten zorgen voor de input. Zij
ontvangen informatie van andere neuronen, via gespecialiseerde synaptische receptoren. Veel
dendrieten bevatten dendritische spines, waardoor de oppervlakte nog groter wordt. Het cellichaam,
of soma, bevat de celkern, ribosomen en mitochondriën. Hier vindt metabolisme plaats. Axonen
geven informatie door aan andere neuronen, organen of spieren. Axonen zijn heel lang. Neuronen
putten energie uit glucose. Veel axonen zijn bedekt met isolatiemateriaal, genaamd myelineschede
met onderbrekingen, de knopen van Ranvier. Een neuron kan meerdere dendrieten hebben, maar
slechts één axon, maar die heeft vertakkingen. Het einde van iedere tak heeft een zwelling, de
presynaptische terminal. Op dat punt verstuurt de axon prikkels naar andere cellen.
Belangrijke termen zijn afferent en efferent. Een afferente axon brengt informatie naar hersen- en
beenmergstructuur toe. Een efferente axon brengt informatie van hersen- en beenmergstructuur
weg. Iedere sensorische neuron is afferent ten opzichte van de rest van het zenuwstelsel, en iedere
motorneuron is efferent. Een interneuron of schakelcel bevindt zich volledig binnen één structuur.
Vorm neuron door functie
Neuronen variëren in hun grootte, vorm en functie. De vorm van een neuron bepaalt de connecties
met andere cellen en de functie.
Neuronen in de kleine hersenen integreren informatie uit andere neuronen: veel dendrieten.
Neuronen in de retina krijgen input van weinig zenuwcellen: weinig dendrieten.
Neuronen veranderen de dendrieten voortdurend door te leren en zich aan te passen.
Gliacellen
Gliacellen (glia = ‘lijm’) hebben veel functies en werken voornamelijk ondersteunend.
Aanmaken van myeline.
Opruimen van kapotte of dode cellen.
Opruimen van neurotransmitters die gebruikt zijn bij signaaloverdracht.
In stand houden van de bloed-brein barrière.
5
