Samenvatting WC Neurobiologie van Gedrag Iris Schoonderwaldt
Werkcollege 1: Neuroanatomie en gedrag – functie en
specifieke hersengebieden
Opdracht 1
a. U bent blij dat u afgestudeerd dierenarts bent, maar de regelmatige nachtdiensten vallen u
zwaar: u heeft moeite om wakker te blijven ’s nachts en kan overdag maar moeilijk bijslapen.
Het hersengebied dat hiervoor verantwoordelijk is, is de hypothalamus, welke
verantwoordelijk is voor het circadiaan ritme. De subparaventriculaire zone (SPZ) van de
hypothalamus ontvangt informatie van de suprachiasmatische nucleus (SCN) van de
hypothalamus. Deze laatste wordt ook wel de klok van het brein genoemd.
b. Uw paard heeft recent een nare ervaring gehad. Tijdens een rit naar de Universiteitskliniek is
er een ongeluk gebeurd waarbij uw paard zich ernstig bezeerd heeft. Gelukkig zijn de
verwondingen bij uw paard goed hersteld, maar sinds het ongeluk weigert hij steeds de
trailer in te gaan, ook voor leuke ritjes naar de duinen waar hij voorheen zo gek op was. Het
hersengebied dat hier aan bijdraagt is de amygdala, het opslagpunt voor emoties. In de
amygdala worden verbanden gelegd tussen stimuli met een emotionele waarde, en is
daarmee een geheugenkern voor positieve en negatieve emoties. Dit wordt ook wel het
emotioneel geheugen genoemd.
c. Een kikker zit naast de vijver en ziet plotseling een worm bewegen. Natuurlijk wil de kikker
deze worm vangen en opeten. Er zijn meerdere hersengebieden die ervoor kunnen zorgen
dat de kikker, na het zien van de worm, over gaat tot het vangen en eten van de worm. Ten
eerste is dit de hypothalamus. Dit reguleert het hongercentrum, en de mate van verzadiging
bepaalt natuurlijk ook of de kikker de worm gaat opeten. Daarnaast zijn de basale ganglia
belangrijk. Deze reguleren motorische activiteit door directe verbindingen met de substantia
nigra in de middenhersenen en de subthalamische kern in het ventrale gedeelte van de
thalamus, en connecties naar de motor cortex en de hersenstam. Het dorsale striatum is
belangrijk voor het aanzetten van beweging. in de substantia nigra bevinden zich dopamine
neuronen. In de mens leidt degeneratie van deze dopamine neuronen tot
bewegingsstoornissen (ziekte van Parkinson).
Opdracht 2
a. Uw kat krijgt zijn dagelijkse hoeveelheid brokjes, die hij bijna allemaal tegelijk op eet. U bent
in een goede bui en besluit dat uw kat ook nog wel wat vlees mag – daar is Kareltje normaal
gek op – en trekt een blikje voor hem open. Maar Kareltje haalt zijn neus ervoor op en gaat in
zijn mandje liggen. De hypothalamus zorgt ervoor dat Kareltje geen trek heeft in dit heerlijke
feestmaal. De hypothalamus is belangrijk voor de voedselinname. Bij dieren met laesies in de
hypothalamus kan bijv. anorexie optreden.
b. U wordt bij een rundvee bedrijf geroepen omdat er in de afgelopen week meerdere
runderen zeer plotseling ziek geworden en gestorven zijn. Postmortem onderzoek wijst uit
dat de runderen gestorven zijn door hart- en longfalen. U besluit ook naar de hersenen te
kijken en vindt aanwijzingen voor een listeria infectie te gaan die encefalitis veroorzaakt
heeft bij deze dieren. Je verwacht de laesies en infectie aan te treffen in de hersenstam. De
hersenstam is belangrijk voor allerlei vitale autonome functies, waaronder de bloeddruk,
hartslag en ademhaling.
c. Verschillende diersoorten zijn verzamelaars van voedsel. Denk aan eekhoorns, woestijnratten
en vogels. Het is een hele kunst om te onthouden waar het voedsel opgeslagen is, en de weg
1
,Samenvatting WC Neurobiologie van Gedrag Iris Schoonderwaldt
naar dat voedsel weer terug te vinden. Het hersengebied dat ze hierbij helpt is de
hippocampus. Dit hersengebied is betrokken bij het geheugen en het opslaan van informatie,
in het bijzonder de associatie met de omgeving (ruimtelijk geheugen).
Opdracht 3
a. U wordt gebeld door een boer die problemen heeft met een pasgeboren kalf. Het kalf blijkt
niet stabiel op zijn poten te kunnen staan. Hij lijkt gedesoriënteerd, is onrustig en valt steeds
om zodra hij op zijn poten staat. Dit wordt veroorzaakt door een probleem in het cerebellum.
Het cerebellum moduleert de kracht en diversiteit van bewegingen en is belangrijk voor het
leren van (fijne) motorische vaardigheden en de coördinatie van deze bewegingen. Alle
problemen met coördinatie zijn eigenlijk altijd terug te leiden naar het cerebellum.
b. Jonge dieren hechten snel aan diegene die hen verzorgt: de moeder en/of de vader of zelfs
mensen. Deze hechting is essentieel voor een goede start van de ontwikkeling van jonge
dieren. De amygdala zorgt ervoor dat jonge dieren zich kunnen hechten aan soortgenoten.
Positieve emoties en herinneringen worden hier opgeslagen, maar het is ook heel erg
belangrijk voor sociaal gedrag en interacties. Bij jonge dieren worden in de amygdala ook
hormonen afgegeven die belangrijk zijn voor hechting.
c. Dieren (en mensen) moeten zich continu aanpassen aan de veranderende omgeving om hen
heen. Denk bijvoorbeeld aan transport: een leeuw die naar een andere dierentuin moet
worden gebracht. De leeuw wordt in een kooi gevangen en wordt vervolgens in een
vrachtwagen geplaatst en naar een nieuw verblijf in een nieuwe dierentuin gebracht. De
hypothalamus zorgt ervoor dat de leeuw hier mee om kan gaan en zich kan aanpassen aan
de nieuw ontstane situatie. Deze reguleert de stressreactie en daarmee de aanpassing aan de
omgeving.
d. Wij - mensen - trainen dieren, zoals honden en paarden, om naar ons te luisteren en te doen
wat wij willen dat ze doen, wanneer wij dat willen. Hiervoor maken we veelal gebruik van
beloningen: iets wat een dier lekker of leuk vindt. Door de beloning te geven als het dier iets
doet wat wij willen zien leren ze dat het gedrag een positief resultaat oplevert, waardoor ze
dit gedrag de volgende keer herhalen en – hopelijk - dit gedrag uiteindelijk als gewoon uit
gaan voeren: positieve bekrachtiging (reinforcement) en gewoontevorming. Het ventrale
striatum (nucleus accumbens) speelt hierbij een belangrijke rol. Dit hersengebied speelt een
rol in de beloningsgevoeligheid, en vormt samen met o.a. de amygdala en de prefrontale
cortex het beloningssysteem in de hersenen.
Samenvattend
Circadiaan ritme: hypothalamus
Associaties met nare en positieve ervaringen: amygdala
Prooi vangen: thalamus, frontale cortex, basale ganglia, hypothalamus
Verzadiging, voedselregulatie: hypothalamus
Vitale lichaamsfuncties: medulla oblongata
Ruimtelijk geheugen: hippocampus
Coördinatie: cerebellum
Hechting/sociale banden: amygdala
Acute stress: hypothalamus (en HPA-as, komen we later op terug)
Positieve beloning: ventraal striatum, mesolimbisch dopamine systeem, amygdala
Aansnijdingen in de hersenen
2
,Samenvatting WC Neurobiologie van Gedrag Iris Schoonderwaldt
Links: prefrontale cortex, waar precies is lastig te zeggen.
Rechts: dorsale striatum (rood) welke goed is te herkennen aan de sponsachtige structuur.
Als je deze hebt gevonden heb je ook automatisch het ventrale striatum (blauw), aangezien
deze iets ventraal van het dorsale striatum ligt.
Links: kruising van de oogzenuw.
Rechts: boven het 3e ventrikel teken je een horizontale lijn. Alles daarboven is de thalamus,
alles eronder de hypothalamus. Deze start net na de kruising van de oogzenuw (linker
plaatje). De amygdala (blauw) zit aan de zijkant onderaan, net aan de andere kant van de
oogzenuw. Het driehoekje (vooral bij knaagdieren is deze goed te zien) is het vorkje van de
amygdala.
Links: hippocampus, alle paarse lijntjes zijn hier onderdeel van. Dit komt doordat er veel
neuronen zijn die oplichten door de kleuring. De hippocampus ligt als een boogje in het
brein, waardoor je hem in deze aansnijding op meerdere plekken tegenkomt. Het paarse
blokje onderaan is de hypofyse.
Rechts: substantia nigra.
3
, Samenvatting WC Neurobiologie van Gedrag Iris Schoonderwaldt
Cerebellum (boven) + hersenstam (onder).
4
