1 Gedragsneurowetenschappen deel 2 1. Inleiding Dit deel gaat

Gedragsneurowetenschappen deel 2
1. Inleiding
Dit deel gaat over systems neuroscience; gedrag en werking zenuwstelsel.
figuren goed kennen met functie!
1.1 macroscopische structuur/anatomie van het zenuwstelsel
1.2 Centrale zenuwstelsel
Verwerkt continue stroom van informatie, die zowel van externe als interne oorsprong kan zijn.
Bestaat uit hersenen en ruggenmerg dat beschermd zijn door hersenvliezen en benige structuren van
de schedel en wervelkolom.
Cerebrospinale vocht: heldere vloeistof dat hersenentrikels, schedelholtes en wervelkanaal opvult.
Het heeft een fysische (schokdempend) en fysiologische functie. Houdt de druk onder de hersenen
op peil, zorgt voor de uitwisseling van voedingsbestanddelen en afvalstoffen met de hersenen.
Hersenventrikels: ontstaan bij groei van de hersenen en zijn inwendige holtes die onderling met
elkaar in verbinding staan. Laterale ventrikels staan in verbinding met het derde ventrikel, dit staat in
verbinding met het vierde ventrikel via een smal kanaal (aquaduct van Sylvius) dat doorheen het
mesencephalon loopt.



Laterale ventrikel: in grote hemisferen
Derde ventrikel: in de tussenhersenen
Vierde ventrikel: in de hersenstam
1
 Hersenen (rostraal naar caudaal)
 Telencephalon (voorhersenen
 diencephalon (tussenhersenen)
 hersenstam
 mesencephalon
 pons
 medulla oblongata
 cerebellum (kleine hersenen)
 ruggenmerg
+ autonome zenuwstelsel
2
1.2.1
Doorsneden (anatomische posities)
Hersenanatomie
Snijvlakken/doorsneden:
- Coronaal:
verticaal, evenwijdig met
aangezicht
- Horizontaal vlak:
evenwijdig met schouders
- Sagittaal vlak:
verticaal vlak dat de
hersenen van voren naar
achteren doorsnijdt
Verschillende assen:
- Rostraal vs caudaal
- Rostraal: richting van
neus (naar voorhoofd)
- Caudaal: richting van
voeten
- Ventraal vs dorsaal:
lijn diagonaal door hersenen
(kind naar bovenhoofd)
- Ventraal inferieur: aan
gezichtzijde ter hoogte
van kin
- Ventraal anterieur: ter
hoogte van keel
- Dorsaal superieur: aan
bovenhoofd
- Dorsaal posterieur: aan
de nek
Ipsilateraal : aan
dezelfde kant ligt t.o.v.
een gezamenlijk
referentiepunt
Voorbeeld: De
rechterduim en
rechtermiddenvinger.
Contralateraal: aan de
andere kant ligt ten
opzichte van een
gezamenlijk
referentiepunt
Voorbeeld: De
rechterarm en
linkerarm.
3
Menselijke anatomie
= saggitale doorsnede
Je ziet ook corpus callosum; verbindt de twee hemisferen met elkaar
Je ziet ook hersenstam die doorloopt in het ruggenmerg
Je ziet ook de kleine hersenen
Je ziet ook telencephalon: middelste deel tussen herstenstam
4
1.2.2
Telencephalon / grote hersenen
= voorste deel van de hersenen
Frontale kwabben bij dieren zijn vaak proportioneel kleiner dan bij mensen.
Telencephalon onderscheiden vier grote hersenkwabben / lobben:
 Frontaal kwab:
o Meest anterieur
o Gescheiden van cortex door de sulcus centralis (= fissuur van rolando)
o Spraak, redeneren, emotie en controle van bewegingen, executieve functies
o Meest anterieure deel: prefrontale cortex heeft utigebreide verbindingen met de
thalamus en het limbische systeem en speelt een rol in hogere geheugen en
denkprocessen, emotioneel gedrag, motivatie en de keuze en planning van
gedragingen in functie van de omgevingscontext
 Occipitaal:
o Achter partiële kwab en meest posterieure deel van de cortex
o Ontvangen en verwerken van visuele input
 Temporaal: (slaapkwab)
o Inferieur tov de frontale en pariëtale kwab en is ervan gescheiden door de fissuur
van Sylvius (sulcus lateralis)
o Begrijpen van gesproken taal, gehoor en geheugen
 Pariëtaal:
o Posterieur aan de frontale kwab en achter de fissuur van rolando
o Anterieure deel: somatosensorische cortex ontvangt en interpreteert
gewaarwordingen als tast, temperatuur en pijn
o Posterieure deel: sensorische input van de somatische en sensorische regio’s
integreert (voornamelijk de controle van bewegingen)
5
Ventrikels
holtes in binnenste van hersenen: gevuld met cerebrospinaal vocht; maken het mogelijk om
zenuwcellen te laten leven.
Ook buitenkant hersenen voor bescherming. Wordt soms lumbaal geprikt, gebruikt om infecties van
zenuwstelsel vast te stellen.
laterale ventrikels op foto, derde holte die verbonden met smaller kanaal aquaductus, gaat over naar
vierde ventrikel die uitloopt in centraal kanaal dat helemaal doorloopt naar ruggenmerg.
Bij enkele ontwikkelingsstoornissen nauwere of geen doorgang tussen ventrikels; cerebrospinaal
vocht kan niet goed doorlopen (druk op hersenen, waterhoofd), ook bij volwassenen.
Grijze stof: cellichamen van hersencellen met lange uitlopers(bundels = axonen); verbinden
hersendelen. Verschillende vezels zijn grijze stof
6
Witte stof:

Bestaat uit uitlopers van neuronen die informatie van en naar de cortex transporteren en die
georganiseerd zijn in vezelbanen:
o Associatievezels: verbinden verschillende delen van de cortex binnen dezelfde
hemisfeer
o Commusissurale vezels: verbinden twee verschillende hersenhemisferen
 grootste is die van de corpus callosum
o Projectievezels: verzorgen de verbindingen tussen de hersenstam en de cortex
Corpus callosum
 Corpus callosum: verbindt de twee hemisferen
 Fissuur longitudinalis cerebri: onderscheidt de twee hemisferen
 Cerebrale cortex:
o Hersenschors
o Geplooid oppervlak dat de buitenkant van de hemisferen vormt en dat een dikke
laag van grijze stof is
o Bevat veel bloedvaten en cellichamen van cerebrale zenuwcellen
o Onder cerebrale cortex is er een witte stof van zenuwvezels
o Gyrus cinguli is een grote winding rondom het corpus callosum
Laterale groef
Temporale kwab
Windingen= giri = plooien in
hersenen
Striatum: deel van basale ganglia
7
Basale ganglia
 Gevormd door aantal diepgelegen kernen van grijze stof (o.a. nucleus caudatus, putamen en
globus pallidus)
 Die kernen maken deel uit van het extrapiramidale systeem en staan in voor de initiatie en
controle van bewegingen, lichaamshouding en bepaalde cognitieve functies
Extrapiramidaal systeem: alle hersendelen buiten de piramidebaan. De piramidebaan is de grote
uitvalsweg die vanuit de motorische hersenschors bewegingsopdrachten doorgeeft om de spieren
te activeren, zodat een geplande beweging daadwerkelijk wordt uitgevoerd.
Toen men ontdekte dat prikkeling van andere hersendelen dan de piramidebaan ook tot
beweging kon leiden, noemde men die gebieden het extrapiramidale systeem. Die term is niet
anatomisch gedefinieerd. In de praktijk bedoelt men met het extrapiramidale systeem de basale
ganglia

Functioneel maken ze deel uit van een controlesysteem in samenwerking met structuren in
de hersenstam (o.a. substantia nigra) en de motorische cortex, de frontale lobben en het
cerebellum
Hippocampus en amygdala
 Behoren tot het limbische systeem
Het limbisch systeem is een groep structuren in de hersenen die betrokken zijn bij emotie,
motivatie, genot en het emotioneel geheugen.




Bestaat uit een ring van corticaal weefsel (archicortex) op de grens tussen neocortex en het
diencephalon
Speelt rol bij het geheugen en emotionele expressies
Hippocampus: inprenting van nieuwe informatie en het vormen van nieuwe herinneringen
Amygdala: sociaal gedrag en controle, uitdrukking en interpretatie van emotionele reacties
8
1.2.3



Diencephalon
Rostraal van de hersenstam
Thalamus:
o zorgt voor de verdeling van de projectievezels naar de verschillende delen.
o Ontvang zenuwbanen van de somatosensorische en motorische systemen in
hersenen en ruggenmerg
o Bevat verschillende zenuwkernen
o Overdracht en verwerking van sensorische informatie naar de respectieve
hersengebieden en speelt een rol in de bewuste gewaarwording van deze
sensorische informatie en het richten van de aandacht
Hypothalamus:
o Ventraal tov thalamus
o Structuur heeft afferente en efferente verbindingen met verschillende onderelen van
het CZS
o Gedragingen en autonome functies geregeld die verband houden met homeostase
(innerlijk welbevinden) en voortplanting
o Ook belangrijke rol als motivationeel systeem, waarbij gedragingen die als belonend
worden ervaren geïnitieerd en bestendigd worden
o bevat verschillende kernen (grijze stof) die functioneel verschillend zijn en onderling
verbonden. Spelen een rol bij autonome functies (bv aansturing honger, eten,
drinken, seksueel gedrag)
Bewust hongergevoel kan pas door prefrontale en frontale
Ook bloeddruk enz, fysiologische zaken die aansturen op gedrag,
autonome zenuwstelsel begint in de hypothalamus
9
1.2.4
Hersenstam
Boven hersenstam zit cerebellum en daar langs zitten de banen voor de motoriek aan te sturen.
Witte stof en grijze stof (bv evenwichtskernen).
Mesencephalon
 Kleinste onderdeel hersenstam
 Bevat o.m. gepigmenteerde hersenkern (substantia nigra)
 Neuronen van mesencephalon vormen belangrijke verbindingen met verschillende
motorische hersensystemen (cerebellum en basale ganglia) en maken deel uit van het
extrapiramidale systeem dat samen met het corticospinale systeem instaat voor motorische
bewegingen
 Ventraal: twee grote vezelbundels; sensorische informatie naar de hersenen toe en
motorische informatie van de hersenen weg leiden
 Ook delen aanwezig van het auditieve en visuele systeem
 mesencephalon motoriek gekoppeld aan visuele en auditieve informatie (bv hoofd naar
geluid toe bewegen)
10
Pons



Bestaat uit witte stof en is gescheiden van medull bolongata door groeve
Ventrale deel: stuurt waarnemingsinformatie (onder meer over beweging) van de cerebrale
cortex naar cerebellum
Dorsale deel: betrokken bij regulatie van ademhaling, smaak en slaap
Medulla bolongata
 Meest caudale deel
 Gelijkt qua opbouw sterk op het ruggenmerg, waar het in overgaat
 Het bevat stijgende en dalende banen die ruggenmerg en hersenen verbinden en de verticale
uitwisseling van informatie verzorgen
 Bevat ook kernen die instaan voor de regulatie van bepaalde vitale functies (bloeddruk,
ademhaling, spijsvertering en hartritme)
1.2.5






Cerebellum
Dorsaal aan de pons en bevat grootste aantal neuronen van alle hersendelen
Bestaat uit een dikke laag grijze stof (cellichamen) rondenom een centrale massa wistte stof
(zenuwvezels of axonen)
Omgekeerd aan het telecephalon
Betrokken bij cognitie en motoriek:
o Krijgt somatosensotrische input (zintuigelijke waarneming) vanuit ruggenmerg
o Motorische informatie vanuit de cortex
o Informatie over het lichaamsevenwicht uit het evenwichtsorgaan in het binnenoor
o Instandhouden van ons lichaamsevenwicht en cotractie van spiergroepen
coödridneren bij houdingsverandering
Adequaat uitvoeren van aangeleerde bewegingen zodat alle bewegingen gecontrolleerd en
gecoördineerd verlopen
Integratiecentrum voor informatie van motoriek, evewciht en tast- en diepe gevoeligheid
(aangevoerd vanuit het ruggenmerg)
11
1.2.6
Ruggenmerg
Grijze stof nu centraal, witte stof perifeer
Grijze stof
Witte stof
Uitlopers van neuronen die een opwaartse
 Cellichamen van zenuwcellen
(sensorisch naar hersenen) of neerwaartse baan
 Bestaat uit tee dorsale en twee ventrale
(motorische commando’s en modulerende info
hoornen
 Dorsale: bestaat uit sensoriële neuronen vanuit de hersenen naar de rest van het lichaam)
doorheen het ruggenmerg volgen
die prikkels vanuit zintuigen ontvangen
 Ventrale: bestaat uit cellichamen van
motorneuronen die de spieren in het
lichaam bezenuwen
 Witte ruggenmerg: Beschermen van het delicate ruggenmerg tegen impact.
 Ruggenmerg is verdeeld in segmenten die elk de bezenuwing van een specifiek deel van het
lichaam bevatten
 Ontvangt sensoriele input van heel wat inwendige organen waarvan het de functie
controleert en bevat daarnaast ook motorneuronene die verantwoordelijk zijn voor
vrijwillige bewegingen en reflexen
 Dorsolateraal en ventrolateraal van elk ruggenmergsegment ontspringen aan beide zijden
zenuwbundels, de dorsale en ventrale wortels, die samen komen in de psinale zenuw
o Dorsale wortels bundelen afferente vezels die sensorische info vanuit de periferie
aanvoeren
o Ventrale wortels bevatten axonen van motorneuronen en vervullen een efferente
functie
 Roze in afbeelding = verschillende lagen hersenvliezen
Worteltjes (vezels) treden uit de lagen hersenvliezen
tussen ruggenwervels zitten ruggenschijven, bij vele belastingen puilen deze uit (gevaarlijk
voor de worteltjes): pijn, deel van lichaam verlamd, gevoelloosheid
12
1.3 Perifere zenuwstelsel
Verbindt de zintuigcellen in de verschillende organen en weefsels met het centrale zenuwstelsel
zodanig dat het informatie kan doorgeven aan het centrale zenuwstelsel. Het ontlokken van
motorische reacties aan het lichaam ten gevolge van impulsen uit het centrale zenuwstelsel. Het
bestaat uit alle neuronen die gelegen zijn buiten de hersenen of het ruggenmerg.
Perifeer zenuwstelsel
Somatisch zenuwstelsel
Autonome zenuwstelsel (vegatief)
 Omvat efferente en afferente zenuwen die
 Staat in voor de neurale connecties naar
ervoor zorgen dat sensorische en
exocriene klieren en gladde spieren van de
motorische prikkels van en naar het
inwendige organen
centrale zenuwstelsel worden geleid
 Zelfcontrolerend en reacties gebeuren
onwillekeurig, zonder bewuste controle
 Omvat sensoriële neuronen die de huid, de
dwarsgestreepte spieren en de gewrichten
 Gericht op bewaren van homeostase
bezenuwen

 Craniale zenuwen: zenuwen die ontspringen in de hersenen en zijn ofwel gemengd ofwel
sensorisch of motorisch
 Spinale zenuwen: zenuwen in verbinding met ruggenmerg en zijn steeds gemengd
sensorisch en motorisch
 Afhankelijk van hun functie en de structuren die ze bezenuwen maken deel uit van het
somatisch of autonoom zenuwstelsel
 Efferente zenuwvezels (weg van het centrale zenuwstelsel): motorisch en transporteren
impulsen van het centrale zenuwstelsel naar spieren
 Afferente zenuwvezels (naar het centrale zenuwstelsel): sensorisch en vervoeren informatie
vanuit de zintuigreceptoren in het lichaam naar het centrale zenuwstelsel
 zenuwbanen, sensorisch doorgeven naar
 Sympathische zenuwstelsel: reguleert
ruggenmerg of motorische signalen
stressreacties van het lichaam en bereidt het
doorgeven naar het ruggenmerg, de spieren
voor op actie (fight or flight, BAS):
van het lichaam
verhoogde hartslag, ademfrequentie,
spijsverteringssysteem onderdrukken
 centraal zenuwstelsel krijgt zo info over de
stand van spieren en ledematen, over
 Parasympathische zenuwstelsel: gaat het
perceptie van temperatuur en pijn en over
lichaam tot rust en opbouw aanzetten en
druk en aanraking aan het
het inwendige evenwicht bewaren of
lichaamsoppervlak
herstellen (rest and digest): bv blozen,
onbewust reactie op iets bewust, hartritme
 ontlokt willekeurige reacties aan de
en ademfrequentie vertraging,
dwarsgestreepte skeletspieren en staat zo
spijsverteringsfuncties bevorderd
in voor de lichaamsbeweging
 Enterische zenuwstelsel : neuronaal netwerk
in de wanden van de ignewanden waardoor
er onafhankelijk van het centrale
zenuwstelsel spiercontracties tot stand
komen: vooral darmen, buik, maag
13
Somatische zenuwstelsel
• bezenuwt huid, dwarsgestreepte skelet-spieren en gewrichten
•
ontlokt vrijwillige reacties (vb. arm wegtrekken)
•
op bewust waargenomen sensoriële signalen (vb. pijn door verbranding)
•
uit de externe omgeving
Autonoom zenuwstelsel
Parasympathisch
Vertrekken lumbaal
Rust BIS (verminderde arousal)
Ortho sympathisch
Meer dorocaal en sacraal, lumbaal
Fight or flight BAS
2. Hoofdstuk 8: Controle van beweging
2.1 Spieren
Spiercontractie : valt weg in deel 2
2.1.1



Skeletspieren
Verantwoordelijk voor onze acties, bewegen ons voort
Meeste zijn bevestigd aan botten aan elk uiteinde en bewegen de botten door
spiercontractie (behalve oogspieren en sommige buikspieren die slechts aan één uiteinde
bevestigd zijn)
Spieren zijn bevestigd aan botten via pezen (tendons): sterke banden van bindwfeesel
14

Dus de dwarsgestreepte spieren bevestigd aan de botten zorgen voor verschillende soorten
beweging, maar in het bijzonder zijn er twee soorten:
o Buiging/flexie (flexion): – flexor spier trekt samen waardoor de ledematen
samentrekt door de buiging van gewrichten
Flexor muscle any of the muscles that decrease the angle between bones on two sides of a joint, as in
bending the elbow or knee.
o
Strekking : (extension): contractie van extensor muscles (antigravity muscles)
waardoor de ledematen strekken door het rechttrekken van de gewrichten
Extensor muscle any of the muscles that increase the angle between members of a limb, as by
straightening the elbow or knee or bending the wrist or spine backward. The movement is usually
directed backward, with the notable exception of the knee joint.

Spieren trekken samen (contract), ledematen buigen (flex)
Figure 8.1 Anatomy of Skeletal Muscle
!
Op de afbeelding zien we:



Extrafusal spiervezels : verantwoordelijk
voor de kracht die wordt uitgeoefend door
de samentrekking van de skeletspieren.


Alpha Motor Neuron : een neuron wiens
axon synapsen met extrafusal spiervezels
vormt
Een enkele gemyeliseerde axon van een
alpha motor neuron dient voor
verschillende extrafusal spiervezels
activering alpha motor neuronen trekt
de spiervezels samen
Motor Unit : een motor neuron dat
geassocieerd is met spiervezels. Een
alpha motor neuron, zijn axon en
geassocieerde extrafusal spiervezels
vormen motor unit.
15



Intrafusal spiervezels : gespecialiseerde
zintuiglijke organen, bediend door twee
axonen.  Spierspoeltjes: uiteinden van
zenuwen voor reflexen
Functioneert als een stretch receptor,
parallel aan de extrafusal spiervezels,
waardoor het veranderingen in spierlengte
kan detecteren
Gamma Motor Neuron: een neuron
waarvan de axonen synapsen vormen met
intrafusal spiervezels.
Een enkele spiervezels bestaat uit een
bundel van myofibrillen (contractiele
elementen): bestaat elk uit overlappende
strengen van actine en myosine
o Actine en myosine: proteïnen die
zorgen voor de fysische basis van
spiersamentrekking (vezels)
o Gebieden waar actine en myosine
overlappen zorgen voor donkere
strepen, genaamd striations (strepen)
 vandaar benaming dwarsgestreepte
spieren (striated muscles)
Intrafusal spiervezels in de spoeltjes, extrafusal
spiervezels buiten de spoeltjes.
Functie gamma motor neuronen: contractie om
de gevoeligheid van de afferente eindes van de
vezels aan te passen, resulterend in een stretch
Opmerking: de kleine uitsteeksels aan de
myosine filamenten (= myosine cross bridges)
zorgen voor de interactie met de actine
filamenten.
Filament: eiwitdraad in dwarsgestreepte
spiervezels, bij contractie schuiven filamenten in
elkaar
Alfa, gamma neuronen voor contractie van de spieren
Figure 8.3 Mechanism by Which Muscles Contract: action potentials and contractions of a
muscle fiber
 Neuromusculair knooppunt: synaps tussen
terminale knoppen van axonen en
spiervezels
 Motor eindplaat: postsynaptische
membraan van een neuromusculair
knooppunt.
 Eindplaat potentieel: postsynaptisch
potentieel in de motor eindplaat wanneer
acetylcholine wordt vrijgelaten door de
terminale knoop.
16
2.1.2
Zintuiglijke feedback van spieren
Zoals eerder vermeld rekken de intrafusal spiervezels als de spier langer wordt en ontspannen ze als
de spier korter wordt. Dus ook al spreken we hier van afferente neuronen (stretch receptoren),
dienen ze ook als spierlengte detectoren. Stretch receptoren vind je ook in de pezen, meer specifiek
in het golgi apparaat (receptor orgaan op het knooppunt van de pezen en de spieren dat gevoelig is
voor rekking).
De stretch receptoren van het golgi apparaat coderen de mate waarin men rekt door de snelheid
waarop de neuronen vuren. Ze reageren dus niet op de spierlengte maar op hoe hard de spier trekt.
Extra uit boek (p259)
a) Passief verlengen van
de spieren
MS1 vuurt meer
Golgi apparaat blijft
onveranderd
b) MS2 vuurt snel,
signaleert plotse
veranderingen in
spierlengte
c) MS1 en MS2 vuren
kort, golgi apparaat
reageert in
verhouding tot de
kracht van de
contractie (stress op
de spier)

Gladde spieren
 Niet dwarsgestreepte spier gestimuleerd tot actie door autonoom zenuwstelsel
 Multi-unit gladde spieren in grote aderen, haarfollikels en ogen
 Single Unit gladde spieren in gastro-intestinaal systeem, uterus en kleine
bloedvaatjes

Hartspier
 Spier verantwoordelijk voor hartcontractie (kloppen van het hart).
17
2.2 Reflexieve controle van beweging
Bijvoorbeeld rechtstaan: eigenlijk wiebelen we altijd, samenwerking met evenwicht enz om te blijven
rechtstaan. Snel, tegenwerkingen controleren. Correcties die het lichaam automatisch uitvoert.
2.2.1


The Monosynaptische Stretch Reflex
Spieren trekken samen in reactive op snel gestrekt te worden. Primaire componenten zijn:
o Een zintuiglijke neuron
o Een motorische neuron
o Een synaps tussen deze twee
Klop door hamer bij dokter om reflex te testen
o 50 miliseconden verschil tussen klop en strekking been
 te kort interval voor invloed hersenen
o = patella/knieschijf reflex (evolutionair geen nut bij klopje been strekken)
o Monosynaptische stretch reflex heeft wel nut
Figure 8.5 The Monosynaptische Stretch Reflex
bedoeld om continue toestand behouden van contractie spieren (tonus), conservatie van
houding. Belangrijk bij aansturing beweging. Spierspoeltjes nemen de ‘stretch’/rek waar.
Contact stuurt informatie terug naar spieren (samentrekken).
18
1) Begin bij spierspoeltjes: afferente impulsen worden uitgevoerd naar terminale knopen in de
grijze stoffen van het ruggenmerg
2) Deze terminale knopen maken synapsen op een alpha motor neuron die de extrafusal
spiervezels van dezelfde spier activeren
 Slechts één synaps tegengekomen op deze weg van receptor naar effector
= monosynaptisch
Door het vuren van de alpha motor neuronen meer contractie en de arm trekt het gewicht omhoog.
Figure 8.6 De rol van de Monosynaptische Stretch Reflex in Posturale Controle



2.2.2





Controle van postuur
Om te staan moeten we ons centrum van zwaartekracht boven onze voeten houden, of we
vallen, we schommelen naar voor en achter en van links naar rechts.
Bijdrage visueel systeem en vestibulaire zakken (twee receptororganen, in elk binnenoor die
veranderingen in kanteling van het hoofd detecteren, evenwichtsorgaan)
Gamma Motorisch Systeem
Gamma motor neuronen kunnen de gevoeligheid voor stretch veranderen,
De mate waarin deze neuronen vuren bepalen het niveau van de contractie
ontspannen gamma motor neuronen produceren intrafusal spiervezels die ongevoelig zijn
voor stretch
Actieve gamma motor neuronen produceren intrafusal spiervezels die meer gevoelig zijn
voor stretch.
Des te meer controle er kan zijn in het ruggenmerg, des te minder informatie er verzonden
moet worden van en naar de hersenen.
Afferente axonen van de spierspoeltjes helpen om de positie van de ledematen te behouden
zelfs als de ledematen meer of minder moeten dragen
19


Efferente controle van de spierspoeltjes laten de detectoren van spierlengte toe om bij te
staan in de veranderingen van de positie van de ledematen
Dus spierspoeltjes:
Efferent axon stil: spoel is ontspannen en langgerekt
efferent axon neemt toe: de spel wordt korter en korter
 als de rest van de hele spier ook korter wordt, zal er geen stretch zijn in de centrale regio
die de zintuiglijke eindes bevat, en de afferente axon zal niet reageren
MAAR als het spierspoeltje sneller samentrekt dan de gehele spier, zal er een grotere
hoeveelheid afferente activiteit zijn.
Motorisch systeem maakt gebruik van dit fenomeen op volgende manier:






2.2.3







Wanneer commando’s van het brein zeggen om een ledemaat te bewegen,
zowel de alpha motor neuronen en de gamma motor neuronen worden geactiveerd
De alpha motor neuronen starten de spierenscontractie
Als er een beetje weerstand is: zowel extrafusal en intrafusal spiervezels zullen contracteren
op ongeveer dezelfde mate/snelheid, en je zal weinig activiteit zien van de afferente axonen
van de spierspoeltjes
Als ledematen veel weerstand tonen: intrafusal spiervezels zullen korter worden dan de
extrafusal spiervezels en dus zullen zintuigelijke axonenen beginnen te vuren en ervoor
zorgen dat de monosynaptische stretch reflex de contractie versterkt
Dus het brein maakt gebruik van gamma motor systeem in het bewegen van ledematen
Door een mate van vuren in het gamma motor systeem te verwezenlijken, de hersenen
controleren de lengte van de spierspoeltjes en indirect, de lengte van de gehele spier.
Polysynaptic Reflexes
Spinale reflexen met meer dan een synaps.
Meeste andere reflexen (anders dan mono synaptische stretch reflex)
Van simpel (terugtrekking van ledematen) of complex (ejaculatie)
Spinale reflexen bestaan niet in isolatie: gecontrolleerd door het brein
Elke axon maakt normaal synapsen met vele neuronen, elke neuron ontvangt ook synapsen
van verschillende axonen
Er zijn twee populaties van afferente axonen van het golgi apperaat met verschillende
gevoeligheid voor het rekken.
Heel gevoelige afferente axonen: zeggen het brein hoe hard de spieren trekken
Minder gevoelige : terminale knoppen maken synapsen op interneuronen van het
ruggenmerg (neuronen die zich compleet in de grijze materie van het ruggenmerg bevinden
en dienen om andere spinale neuronen te verbinden)
De terminale knopen maken glycine vrij en dus produceren inhiberende post synaptische
mogelijkheden voor de motor neuronen (fig 8.7)
De functie van inhiberende golgi apparaat reflex: kracht van spiercontractie verminderen als
er gevaar is om de pezen of bottenwaar de spieren aan vasthangen te beschadigen
20
o
o
Kat waarbij hersenstam doorgesneden werd: decerebrate rigiditeit
= gelijktijdige contractie van agonistische en antogonistische spieren, veroorzaakt
door het doorsnijden van de hersenstam of beschadiging van de reticulaire formatie
= kromme rug, gestrekte stijve benen
Resulteert van excitatie van oorsprong uit de caudale reticulaire formatie
(hersenstam regio, stretch reflexen, extensor spieren, verhoogt activiteit gamma
motor systemen
The reticular formation is a region in the brainstem that is involved in multiple tasks such as
regulating the sleep-wake cycle and filtering incoming stimuli to discriminate irrelevant background
stimuli. It is essential for governing some of the basic functions of higher organisms, and is one of the
phylogenetically oldest portions of the brain.
o

Agonist – spieren bij welke de contractie een specifieke beweging bewerkstelligd of
promoveert
o Antagonist – spieren bij welke de contractie een specifieke beweging tegenwerkt of
omkeert
Clasp-Knife Reflex –komt voor wanneer men kracht gebruikt om een ledemaat van een dier
met decebrate rigiditeit te buigen of te strekken. Bv bij kat met decebrate rigiditeit met
gestrekte ledematen zal het eerst tegenwerken en dan plots terug soepel (zoals bij een
zakmes). Het plots soepel worden wordt bewerkstelligd door het golgi apparaat
Figure 8.7 Polysynaptic Inhibitory Reflex
Registratie van spierspoeltjes en peeslichaampjes, maken meerdere synapsen in grijze stof.
Exitatie (synapsboog) en inhibitie. Inhibitie zorgt dat exitatie (reflex) niet te overdadig is
21
Figure 8.8 Secondary Reflexes
Meeste reflexen vragen samenwerking van spieren die samengaat met ontspanning van
antagonistische spieren. (tegengestelde manier beïnvloeden)
Gaat altijd om een reflexboog.
Binnenkomende informatie zorgt dat reflexiespier contraheert en tegelijkertijd inhibitie van
tweede tak (antagonistische spieren).
Complexere bewegingen: aantal interneuronen groter
2.3 Control of Movement by the Brain
Hersenen moeten tussenbeide komen vanwege complexiteit van gedrag en emotionele en cognitieve
elementen die aan de pas komen.
Eerste gyrus voor groeve van Rolando, maakt bewegingen mogelijk. Commando komt van meer
frontaal gelegen regio’s (ook geheugen, prefrontale conrtex) maar het is de motorische cortex die de
beweging start en van daaruit via banen die afdelen in de hersenen, doorheen ruggenmerg naar de
spieren.
2.3.1

Organisatie van de motorische cortex
Primaire motorische cortex ligt aan de precentrale gyrus, rostraal van de sulcus centralis (=
fissuur van Rolando)
Een sulcus is een gleuf of groeve in de sterk gevouwen hersenschors. Zij worden afgewisseld met gyri,
of windingen. Grotere groeven worden fissuren genoemd (zoals de fissura longitudinalis en de fissura
lateralis)
22





Somatotopische Organisatie
o Topografische organisatie/ in kaart brengen van delen van het lichaam
gerepresenteerd door verschillende regio’s in het brein.
Bv: Lateraal meer aangezicht, mediaal meer ledematen.
o Motorische Homunculus – figuur dat op mens lijkt, ontwerp gebaseerd op de
somatopische organisatie in de motorische cortex .
Bv: veel cortex nodig voor fijne handbewegingen en spraak, romp heeft weinig
cortex oppervlakte nodig.
Er zijn complexe neurale circuits tussen de individuele neuronen in de primaire motorische
cortex en de motor neuronen in het ruggenmerg die ervoor zorgt dat motorische eenheden
samentrekken.
De commando’s foor beweging in de primaire motorische cortex worden geassisteerd en
aangepast, vooral door de basale ganglia en het cerebellum.
Bij apen zien we dat als bepaalde regio’s in de hersenen gestimuleerd werden er wel een
specifiek motorisch gedrag voorkwam, maar als we dat gebied langer stimuleerden kwam er
complexer gedrag tevoorschijn
Voornaamste corticale input voor de primaire motorische cortex is de frontale associatie
cortex, rostraal gelegen van de primaire motorische cortex, twee regio’s liggen er vlak tegen:
o Supplementaire motorisch gebied: mediaal oppervlakte van het brein, rostraal van
de primaire motorische cortex
o Premotorische cortex: voornamelijk op het lateraal oppervlak, ook rostraal van de
primaire motorische cortex
 ontvangen zintuiglijke informatie van de pariëtale en temporale kwabben, en
zenden efferente axonen naar de primaire motorische cortex
23
Figure 8.9 Motor Cortex and the Motor Homunculus(Penfield and Rasmussen)
24
2.3.2
Corticale Controle van beweging: descenderende (dalende) motorische wegen
Banen die spieren van het lichaam aansturen. Neuronen in de primaire motorische cortex
controleren beweging door twee groepen van descenderende wegen (op basis van waar ze zich
bevinden):

Laterale Groep – the corticospinale baan(= tractus corticospinalus), de corticobulbar
darmkanaal, and de rubrospinale darmkanaal.
o Van primaire motorische cortex naar ruggenmerg
o Meeste axonen oorsprong in primaire motorische cortex en supplementaire
motorisch gebied (verre leematen), ze vormen synapsen (direct of indirect via
interneuronen) met motorische neuronen in de grijze matterie van het ruggenmerg
(in het laterale gedeelte van de ventrale hoorn)
o Betrokken bij onafhankelijke bewegingen van de ledematen,
vooral van de handen en vingers.
 gecontroleerde beweging van ledematen, bv locomotie (voortbewegen)
Tractus: bundel axonen, neuronen die zich in cortex of andere delen hersenstam bevinden

Ventromediale Groep – the vestibulospinale baan (= tractus vestibunus spinalus) , de
tectospinale baan, de reticulospinale baan en de ventrale corticospinale baan.
o (buikzijde, midden) evenwicht naar ruggenmerg
o Neuronen in ventromediaal gedeelte van de grijze materie in ruggenmerg
o Alle tractussen krijgen informatie van primaire motorische cortex
o Axonen oorsprong in het bovenbeen en romp (regio’s) van de primaire motorische
cortex, ze dalen af naar de gepaste regio van het ruggenmerg en splitsen op, ze
verzenden terminale knopen naar beide kanten van de grijze materie
o Ze controleren motorische neuronen die de spieren van de bovenbenen en romp
bewegen
o betrokken bij automatische bewegingen, groffe bewegingen van de spieren en de
romp en coördinatie van de romp en de ledematen (bv postuur en locomotie)
25
Tractus corticospinalis
Tractus pyramidalis
Tractus lateralis
corticospinalis
Tractus corticospinalis
ventralis
Tractus corticobulbaris
Tractus rubrospinalis
Tractus vestibulospinalis
Tractus tectospinalis
Tractus reticulospinalis
Laterale groep
Axonen van controicale neuronen die in de grijze matterie van het
ruggenmerg zitten. Grootste concentratie zit in de primaire
motorische cortex, maar er zitten ook neuronen in de pariëtale en
temporale kwab die axonen versturen naar de coticospinale weg
Axonen verlaten de cortex en reizen doorheen subcorticale witte
materie naar de ventrale middenhersenen, waar ze de
Pedunculus cerebri (hersensteel, het omhulsel van het
mesencephalon dat naar beneden gaat rondom de hersenstam )
binnenkomen.
Wanneer axonen de pedunculus in de medulla (middenstuk
tussen hersenstam en ruggenmerg) verlaten vormen ze de tractus
pyramidalis. Bij de caudale medulla steken de meeste vezels over
en dalzen ze af doorheen het contralaterale ruggenmerg.
Dan vormen ze de tractus lateralis cortispinalus.
Lichtblauw in figuur 8.11
De rest van de vezels dalen af doorheen het ipsilateraal
ruggenmerg en vormen tractus ventral corticospinalus.
Donkerblauw in figuur 8.11
= eigenlijk deel van de ventromediale groep
Projecteerd naar de medulla, lijkt op corticospinalus maar het
eindigt in de motorische kernen van de vijfde, zevende, negende,
tiende, elfde en twaalfde hersenzenuwen (trigeminus, gezicht,
glossopharyngeus, vagus, spinale accessoire, hypoglossus
zenuwen), deze zenuwen controleren het gezicht, de nek, de tong
en delen van extraoculair oogbewegingen (groene lijnen in 8.11)
Oorsprong in de nucleus ruber (rood) van het middenbrein (bij
substantia nigeria). Het ontvangt belangrijkste informatie van de
motorische cortex via de corticorubrale tractus en het
cerebellum.
Axonen eindigen op motorische neuronen in het ruggenmerg die
onafhankelijke bewegingen van de voorarmen en handen
controleren (maar niet vingers)
Ventromediale groep
Cellichamen gelokaliseerd in vestibulaire kernen,
Rol bij het controleren van postuur
Evenwichtskenmerken in hersenstam
Groen in figuur 8.12
Cellichamen in superieure colliculus
Controleren coördinatie van hoofd en romp bewegingen met
oogbewegingen
Eerste deel van de hersenstam
Donkerblauw in figuur 8.12
Krijgt ook informatie van premotorische cortex en verschillende
subcorticale regio’s (bv amygdale, hypothalamus en basale
ganglia)
Cellichamen in vele kernen in de hersenstam en middenbrein
reticulaire formatie
26
Neuronen controleren verschillende automatische functies (bv
spiertonus, respiratie, hoesten en niezen) maar ook in gedrag dat
onder direct neocorticale controle staat (bv wandelen)
donkerpaars (lateralis) en oranje (medialis)
+ tractus corticospinalis
ventralis
Figure 8.11 Lateral Group of Descending
Motor Tracts !!!
Figure 8.12 Ventromedial Group of
Descending Motor Tracts !!!
hersenstam
27
28
29
2.3.3
Planning en begin van beweging: rol van morotische associatie cortex
 Supplementair motorische regio: kritische rol in gedragssequenties
Plannen eerst moet deze beweging, dan de andere beweging
 Pre-SMA : rol bij controle van spontane beweging
 Premotorische Cortex – rol bij leren van complexe bewegingen uit te voeren, in
functie van zintuiglijke informatie. (bv hoe ledematen staan, visie, auditief, …)
+ onderdeel spiegelneuronen systeem
 Zorgen voor planning van beweging, door de connectie met primaire motorische cortex
wordt deze planning uitgevoerd
+ motorische associatie cortex: imitatie van beweging van anderen, belangrijk bij het
aanleren van nieuw gedrag en het begrijpen van de functies van gedrag van anderen
 Ontvangen informatie van associatie gebieden van de pariëtale en temporale cortex
o Visuele associatie cortex:
Ventrale stroom: het wat, perceptie en herkennen van objecten
-> eindigt in inferieure temporale cortex
Dorsale stroom; het waar, perceptie van locatie
-> eindigt in posterieure peraiëtale kwab
o Pariëtale kwabben: organiseren van visueel geleide beweging die interageren
met objecten van de omgeving (‘hoe’ van visuele perceptie)
+ krijgt informatie over spatiale locatie van het somatosensorische, vesitbulaire
en auditieve systemen en integreert dit met visuele informatie
 dus geeft informatie over wat er waar gebeurt
o Weg van pariëtale kwabben tot frontale kwabben: locomotie en arm en hand
bewegingen
Figure 8.13 Cortical Control of Movement !!!
samenwerking tussen verschillende corticale gebieden:
30


Prefrontale cortex: executieve functies (initiatief om te beginnen bewegen)
Plan om te bewegen doorgeven aan meer caudaal gelegen regio’s: SMA, premotorische
cortex en primaire motorische cortex
 organiseren de beweging
Prefrontale cortex haalt informatie voor plan om te bewegen uit:



Pariëtale cortex: perceptie van ruimte en locatie van ledematen
Gehoor en geheugen om geluiden te kunnen plaatsen
Visuele informatie en herkennen (geheugen)
SMA: supplementair motorisch gebied




Schade aan dit gebied bij apen; konden niet meer een simpele sequentie van twee respons
uitvoeren (hendel indrukken en naar links draaien)
Bij apen gaat het om een aangeleerd patroon van gedragingen; als ze een volgorde moeten
leren om knoppen in te drukken zal SMA oplichten, echter lichten de knoppen op waar de
aap op moet drukken dan is er veel minder neurale activiteit
SMA staat in voor de elementen van de sequentie die nog moeten komen, het effectieve
uitvoeren van de beweging gebeurt in primaire motorische cortex.
Bv mensen deuntje laten spelen op piano, als je SMA verstoort dan zal de persoon nog een
seconde goed doorspelen en dan niet meer weten welke toets hij moet indrukken
Als we een sequentie hebben geleerd met één hand, kunnen we het makkelijk ook uitvoeren
met de andere hand, linker en rechter SMA hebben sterke interconnecties; vorige respons
wordt doorgegeven van links naar rechts
Pre-SMA; anterieur van SMA







Controle spontante bewegingen, of op zijn minst in de perceptie van controle
Electrische stimulatie van de motorische cortex stimuleert wel beweging maar niet de wens
om te bewegen (automatisch, niet vrijwillig)
 elektrische stimulatie van de frontale kwabben (met SMA en pre-SMA) ontlokt de drang
om te beweging of op zijn minst de anticipatie dat een beweging gaat plaatsvinden
Pre-SMA zou belangrijk zijn bij vrijwillig gedrag; activiteit vlak voor spontane bewegingen
De beslissing om te bewegen begint al in het pre-SMA voor een persoon er bewust van is
Neurale activiteit in het posterieure pariëtale cortex genereert een voorspellende intern
model van te gebeuren bewegingen
Mensen met letsel in prefrontaal gebied reageren wel maar initiëren niet
Frontopolar cortex; gelegen aan rostrale tip van cerebrale hemisferen
Prefrontale cortex van belang bij beslissen (bv rechter of linker knop drukken), posterieure
pariëtale cortex stockeert de informatie over de beslissing en stuurt deze informatie naar het
SMA waar het proces van uitvoering begint.
31
Premotorische cortex




Gebruik van arbitraire stimuli voor te weten welke beweging te maken.
Bv reiken naar een object: non-arbitraire spatiale informatie (visuele informatie van de
locatie)
Bv wijzen naar een object als iemand de naam van het object zegt of bewegen op de maat
dat de choreograaf zegt : arbitraire informatie, taal en jargon moet geleerd worden
Experiment met apen: licht links en rechts en ‘stoplicht’ in het midden, groen staat voor links
en rood voor rechts. Bij inhibitie premotorische cortex konden de apen wel bewegen naar
het licht links of rechts, maar konden ze niets meer doen met het stoplicht (arbitrair)
Schade premotorische cortex: kunnen niet leren om een set van visuele, auditieve en tactiele
cues te gebruiken voor een specifieke bewegingµ
Bv experiment: licht blauwe dot = voorwerp in hand is lichter, donkerblauwe dot = zwaarder
bij inhibitie premotorische cortex konden ze het onderscheid niet meer maken en deden ze
altijd meer moeite om het voorwerp op te heffen, onafhankelijk van kleur
Figure 8.16 Important Motor Regions of the Human Brain


2.3.4
Pariëtale region:
reiken naar iets
Ventral in
premotorische
cortex:
mirrorneuronen
 licht op als je
anderen een
beweging ziet
maken, nabootsen
Imiteren en begrijpen van beweging: de rol van spiergelneuronen systeem
 Spiegelneuronen: een neuron in rostraal gedeelte van de ventrale premotorische
cortex en inferieure pariëtale lobulus (kwabje) die reageert wanneer een specifieke
wordt gemaakt of wanneer we iemand anders de beweging zien maken.
 Connectie met neuronen in posterieure pariëtale cortex (bevat ook spiegelneuronen)
 Spiegelneuronen zijn het actiefst bij het bekijken van gedrag waar men al competent
in is
32
 Ook activatie bij geluid die een actie indiceert (bv geluid van blikje dat opent) en
visuele zonder geluid alsof zowel visuele en auditief geactiveerd werden
Audiovisuele neuronen vuren bij het zien of horen van bekende acties
 Spiegelneuronen helpen bij het begrijpen van de acties van anderen.
Feedback van de activatie van deze circuits zorgen voor herkenning van de actie
 Spiegelneuronen in het gezicht zorgen voor kopiëren van gezichtsuitdrukkingen van
emoties waardoor we vaak ook de emoties kopiëren
 Spiegelneuronen kopiëren niet enkel de actie maar ook de bedoeling van actie (bv
kuisen)
2.3.5
Controle van reiken en grijpen
 Parietale grijp region: region in mediale posterieure pariëtale cortex die belangrijk is
bij het controleren of aanwijzingen of grijpen met de handen.
 Reiken: visie (dorsaal: locatie en snelheid en richting van beweging; pariëtale kwab)
Pariëtale reik regio activatie bij reiken en wijzen
 Grijpen: intrapariëtale sulcus, hand en vinger beweging (input visueel dorsaal)
2.3.6
Aandoeningen van getrainde bewegingen: Apraxias
≠ Perifere problemen: spieratrofie, problemen met spieren
 Stoornissen geassocieerd met moeilijkheid in uitvoeren (bv. op bevel of imitatie) van
gerichte bewegingen met afwezigheid van paralyse of spierzwakte.
 Linkerkant van de hersenen, frontale of pariëtale cortex (corticale problemen bij
beweging). Linkerkant staat in voor eigen lichaam, rechterkant voor gebied buiten
het lichaam

Posterieure regio van rechter hemisfeer: volgt bewegingen van een model in
de ruimte

Linker pariëtale lob: organiseert de bewegingen die gemaakt zouden worden
in respons.

Frontale cortex rol bij het herkennen van de bedoeling achter de beweging.
Schade bij inferieure frontale gyrus maar niet pariëtale cortex tonen deficits
in begrijpen van de beweging.
 Orale apraxia: problemen bij de bewegingen bij het spreken
 Apraxis agrafie :moeilijkheden bij het schrijven
33
 Ledematen Apraxia – beweging van het verkeerde deel van het ledemaat, onjuiste
beweging van het juiste gedeelte of juiste beweging maar in de verkeerde volgorde

Armen, handen, vingers

Vooral moeilijk bij pantomimiek: een gedraging zonder het voorwerp vast te
houden (bv doen alsof je haar kamt, tanden poetst,…).
Vaak gaat simpel imiteren van beweging van de experimentator wel beter,
het beste gaat het als ze effectief het voorwerp mogen vastpakken.
 Constructionele Apraxia – moeilijkheid in tekenen van afbeeldingen of diagrammen
of maken van geometrische constructies
 complexe ruimtelijke bewegingen (bv tekenen van een kubus)
Alles wat ruimtelijk inzicht vraagt dus ook volgen van een kaart
2.3.7

Letsel rechter pariëtale kwab

Geen problemen met maken van meeste bewegingen, wel problemen bij de
perceptie en inbeelden van geometrische relaties
De Basale Ganglia

Groot deel van telencephalon

Input vanuit alle regio’s van de cerebrale cortex (vooral primair motorisch en primair
somatosensorische cortex) en substantia nigra

Twee voorname outputs: primaire motorische cortex, supplementaire motorisch gebied en
premotorische cortex (via thalamus) en motorische nuclei van de hersenstam die bijdragen
tot ventromediale wegen

Anatomie en functie
 Nucleus caudatus – vrijwillige beweging.
 Putamen – vrijwillige beweging.
 deze twee samen = striatum
 Globus Pallidus – vrijwillige beweging.
 Nucleus Anterior Ventralis – thalamische nucleus dat als relais functioneert voor
informatie van de basale ganglia tot de motorische cortex. (schakelstation voor
motorische cortex)
 Nucleus Ventrolateralis– thalamische nucleus dat als relais functioneert voor
informatie van de basale ganglia tot de motorische cortex (schakeling motorische
cortex en basale ganglia)
 Substantia nigra: in hersenstam, ventrale deel van mecenphalon
 Subthalamus
34
Figure 8.24 Basale Ganglia !!!
Rode banen= inhiberende neuronen
Directe en indirecte pathway hebben
tegengesteld effect op beweging
(bewegen, inhibitie)
1) Loep tussen cortex en basale ganglia
frontale, pariëtale en temporale cortex zenden
axonen naar de nucleus caudatus en putamen, die
connectie maken met globus pallidus
2) Globus pallidus zend informatie terug naar de
motorische cortex via ventrale anterieure en
ventrolaterale nuclei van de thalamus
3) Zwarte dikke lijnen = direct pathway (interne globus
pallidus); neuronen in GPi zenden inhibitie axonen
naar ventrale anterieure en ventrolaterale thalamus,
die excitatorische projecties naar de motorische
cortex zenden
4) Onderbroken lijnen: indirect pathway
Neuronen in externe globus pallidus zenden inhibitie
input naar subthalamus nucleus, welke excitatory
input naar interne globus pallidus zend.
Netto effect is inhibitie
5) Hyperdirect pathway : neuronen in pre-SMA zenden
excitatorische input naar interne GP. De GPi heeft een
inhiberende effect op de motorische cortex
 inhibitie van beweging
Omzeilt nucleus caudatus en putamen (minder tijd
dan indirect pathway)
35









Basale ganglia kan somatosensorische informatie monitoreren en worden geïnformeerd over
(uitgevoerde en geplande) bewegingen door de motorische cortex
Informatie wordt somatotypisch gepresenteerd: projecties van neuronen in de motorische
cortex die bewegingen veroorzaken projecteren op specifieke delen van de putamen, en
deze segregatie wordt behouden totdat het terug aan de motorische cortex is.
Substantia nigra: dopamine (receptoren) sturen (remmen of exciteren), enerveert striatum
o Aftakeling van de nigrostria bundel (dopamine weg van substantia nigra tot nucleus
cadatus en putamen, = neustratium) veroorzaakt parkinson
De linken in de loep (corticale-basale ganglia) worden gemaakt door zowel excitatorische
(glutamaat) neuronen en inhibitie (GABA) neuronen.
Nucleus caudatus en putmen ontvangen excitatorische input van cerebrale cortex en zenden
inhibitie axonen naar externe en interne divisies van de globus pallidus (bleke kern), ook
subthalamus nucleus krijgt excitatorische input van de cerebrale cortex en zend
excitatorische input naar globus pallidus
Netto effect van de loep is excitatorisch omdat het twee inhibitie linken bevat
Excitatorische input naar nucleus caudatus en putamen zorgt ervoor dat de structuren
neuronen in het GPi inhiberen. Deze inhibitie verwijderd het inhibitie effect van de contties
tussen GPi en ventrale anterieure en ventrolaterale thalamus; dus neuronen in VA VL
thalamus worden meer geënerveerd  doorgegeven naar motorische cortex = beweging
Globale palladus zend axonen naar verschillende motorische nuclei in de hersenstam die
bijdragen tot het ventromediale systeem  effect = inhibitie motorische cortex
Voorbeeld van direct, indirect en hyperdirect pathway.
Direct
Stoppen met joggen bij rood
licht

Indirect
Terug gaan joggen bij groen
licht
Hyperdirect
Meteen stoppen bij het
geluid van een racende auto
Parkinson’s Disease – veroorzaakt door afbraak van de dopaminerge neuronen in de
substantia nigra.
 Veroorzaakt spierstijfheid, traag bewegen, rust tremor en posturale instabiliteit (bv
val niet corrigeren). Probleem met stappen: moeite met in gang te zetten, initiatie is
moeilijk en eenmaal aan het stappen is het moeilijk om te stoppen
Ook schuifelende gang, fijne motoriek voor gezichtsexpressie
 Deficiëntie van automatische, habituele responsen (Basale ganglia), ze moeten
nadenken voor ze handelen; handelingen worden trager en vergen meer energie van
de hersenen
 Substantia nigra zend twee soorten dopamine; een excitatorische (naar GPi) en een
inhiberende (naar GPe). Fig 8.24:
 Zwarte pijl vanuit substantia nigra, gaat door twee inhiberende synapsen
(rode pijlen) en bereikt dan VA/VL thalamus  excitatorisch effect
36
 Inhibitie input naar nucleus caudatus en putamen, gaat door vier
inhiberende synapsen (substantia nigra -> caudate/putamen -> GPe ->
subthalamische nucleus -> GPi -> VA/VL thalamus)  excitatorisch effect
 dopaminerge input naar de nucleus caudatus en putamen zorgen voor
beweging
 GPi zend ook axonen naar het ventromediale systeem
 Afname in inhibitie output is waarschijnlijk verantwoordelijk voor de
spierrigiditeit en slechte controle van postuur
 L dopa geven: stimulatie productie dopamine, voor beginnend stadium parkinson
terug lopen  wanneer de neuronen er niet meer zijn heeft L dopa geen nut meer,
kan er geen dopamine meer aangemaakt worden (vooral bij mensen die al heel
vroeg parkinson hebben)
Oplossen met stamcelonderzoek of striatum stimuleren met elektronen(+stereotaxic
sugery)?
 Produceert dyskinesias en dystonias

Huntington’s Disease – veroorzaakt door degeneratie van de nucleus caudatus en putamen.
 Produceert oncontroleerbare schokkerige bewegingen van de ledematen..
Problemen met bredere bewegingen, weide ongecontrontolleerde bewegingen
(corea, dans van huntington)
 Begint vaak in jaren dertig/veertig of soms al in de vroege twintig, het is een
progressieve ziekte en veroorzaakt de dood
 neurodegeratieve aandoening: neuronen in striatum sterven af
 vooral degeneratie in de ‘spiny’ inhiberende neuronen van medium grootte, welke
hun axonen naar de externe divisie van de GP reizen (GPe)
 het verlies van inhibitie (door GABA-afscheidende neuronen ) verhoogt de activiteit
van GPe, die dan de subthalamische nucleus inhibeerd. Hierbij neemt de activiteit
van GPi af en krijg je buitensporige bewegingen
 uiteindelijk zijn al de neuronen van de nucleus caudatus en putamen afgetakeld en
de patiënt zal sterven doro immobiliteit. Er is nog geen geschikte behandeling
voorzien.
 Het is een erfelijke ziekte, door het dominant gen op chromosoom 4 (glutamine
defect)
37
2.3.8
The Cerebellum

Bevat disproportioneel aantal neuronen (in vergelijking met grote hersenen)
 belangrijke regio

Defect: schokkige, onregelmatige en ongecoördineerde bewegingen

Anatomie
 Twee hemisferen
 Mediaal gedeelte is ouder dan laterale gedeelte en zorgt voor controle van het
ventromedial systeem
 Lateraal gedeelte is betrokken bij de controle (berekenen in de tijd van) van
onafhankelijke bewegingen van de ledematen, vooral snelle aangeleerde
bewegingen; geïnitieerd door neuronen in de frontale associatie cortex, die
neuronen in de primaire motorische cortex controleren. Krijgt info via pontine
nucleus en van het somatosensorisch systeem (informatie over huidige positie en
snelheid van beweging van de ledematen)

Diepe cerebraire kernen in diepte van cerebellum (grijze stof) en cortex
 Flocculonodular Lob (caudal einde) ontvang input van vesibulair system en
projecteerd axonen naar vesibulair nucleus: controleren postural reflexen.
(groene lijnen)
 Vermis (middellijn) krijgt auditieve en visuele informatie van de tectum (4
uitstulpingen bovenkant hersenstam) en informatie over beweging en de huid van
het ruggenmerg, het zend de informatie output naar fasigial nucleus– helpt
vestibulospinale en reticulospinale tract (weg) te controleren.
 Fastigial Nucleus zenden axonen naar vestibulaire nucleus en motor nuclei in de
reticulaire formatie– involved movement control via vestibulospinale en
reticulospinale tract.
 Rest van cerebellumcortex krijgt informatie van cerebrale cortex
de input wordt doorgegeven naar het cerebellumcortex door de pontine
tegmental reticular nucleus
 Interposed Nuclei – betrokken bij de controle van het rubrospinaal systeem (armen
en benen), projecteert naar de rode nucleus, zend ook output naar het
ventrolaterale thalamische nucleus, die projecteert naar motorische cortex
 Pontine Nucleus; krijgt informatie van frontale associatie cortex en primaire
motorische cortex over intentie van beweging (input) en geeft deze door naar de
laterale zone van het cerebellum.
38
 Dentate Nucleus – betrokken bij de controle van snelle, vaardige bewegingen door
corticospinale en rubrospinale systemen. Wanneer het cerebellum informatie
ontvangt dat de motorische cortex begonnen is met een beweging berekent het de
bijdrage van de verschillende spieren. Het resultaat van de berekening wordt naar de
dentate nucleus gestuurd, deze zenden de informatie naar de ventrolaterale
thalamus die het weer zend naar de primaire motorische cortex (zo kan het
cerebellum de beweging van de frontale cortex nog wijzigen). De laterale zone zend
ook efferenten naar de rode nucleus (via dentate nucleus); zo controleert het de
beweging van ledematen
Figure 8.26 Inputs and Outputs of the Cerebellum




Lobus flocculondularis: evenwicht, postuur,
Vermis: centrale deel cerebellum: interactie evenwichtsorgaan
Gecontrolleerde automatische bewegingen (fietsen): cerebellum
 cortale cortex speelt minder mee, meer lagere hersenregio’s
Bewust  automatische beweging (na oefenen): ook basale ganglia
39
Tekening 1:



Pons : reticularis, stuurt impulsen naar cortex cerebellum
naar tractus reticulus spinalis
Van cortex naar hersenstam impulsen, verwerkt in cerebellum, cerebellum gaat mee
besturen in descenderende motorische banen (cerebellum als aftakking descenderende
motorische banen)
Vestibulaire systeem (evenwichtsorgaan): nucleus vestibularis, tractus vestibulospinalis,
informatie stijgt op naar cerebellum, schakelingen naar diepe kern cerebellum, baan keert
terug tractus vestibulospinalis
Cerebellum als rekenstation waarbij impulsen die nodig zijn gecentraliseerd en verwerkt worden,
mee in rekening gebracht om te bewegen

Donkerblauwe: tractus spirocerebelaris
Tekening 2:



Anatomische bouw cerebellum langs boven (zonder grote hersenen)
Centraal: vermis (gegroefd zoals regenworm)
Twee hemisferen (lateraal, mediaal, flocculomodulaire kwab)
Letsels aan cerebellum:




Flocculomodulaire kwab of vermis : postuur en evenwicht
Intermediate zone: beweging gecontrolleerd door rubrospinaal systeem (ledematen
rigiditeit)
Laterale zone: zwakheid en decompositie van beweging (geen vlotte bewegingen),timing van
snelle ballistische bewegingen (bij snel gerichte bewegingen hebben we geen boodschap aan
feedback om een beweging te stoppen als we het doel hebben bereikt); hier ook leren
belangrijk
Cerebellum stat in voor timing van beweging en het succesvol integreren van de sequensen
van de bewegingen
40
Figure 8.27 Inputs and Outputs of the Cerebellar Cortex


Pons nucleus: banen komen binnen vanuit hersenstam (en cortex)
Donkerblauwe pijltjes: terug via nucleus ruber (rode nucleus) via thalamus terug naar cortex
 Berekening, coördinatie, automatisch
 Schade aan cerebellum: cerebellaire gang (niet meer vloeiend,
dronkemansgang, brede benen)

De reticulaire formatie
 Mesencephalihesc Locomotorische Regio– regio van de reticulaire formatie van de
middenhersenen wiens stimulatie alternerende bewegingen van de ledematen
veroorzaakt wat we zien bij locomotie.
 Bestaat uit groot aantal nuclei in de kern van de medulla, pons en middenhersenen
 Controleert activiteit van het gamma motor systeem en reguleert dus spiertonus
Spiertonus: De spiertonus is de natuurlijke spierspanning van de spier in rusttoestand.
 In de medula zitten ook kernen voor het controleren van automatische of semiautomatische responsen (ademen, overgeven, …)
41
 De ventromediale pathway heeft zijn oorsprong in de superieure colliculi,
vestibulaire nuclei en reticulaire formatie  controle van postuur
 Ook belangrijk bij locomotie: stimulatie van mesencefale locomotorische regio,
ventraal bij het inferior colliculus gelocaliseert (laat een kat ijsberen); controleert de
activiteit van reticulospinale tract neurons
 Reticulaire formatie heeft ook controle over specifiek gedrag, van bv het hoofd, tong,
gezicht, oren, schouder, …
3. Chapter 9 slaap en biologisch ritme
3.1 Een fysische en gedragsmatige beschrijving van slaap
Nut van slaap:



Geheugen
Herstellen
Cognitieve functies
 Echt helder is waarom van slapen niet. Slaap is levensnoodzakelijk, maar waarom?
Niet zomaar toestand van bewusteloosheid / gestopte hersenactiviteit


Stadiums (gebaseerd op gedragsniveau gepaard met hersenactiviteit)
Gaat soms gepaard met heel intense hersenactiviteit
Elektroencephalografie: optekenen activiteit hersenen. Elektrodes op de schedel (soms op de
hersenen, corticale EEG), verschil tussen verschillend geplaatste elektrodes: verschil in potentiaal
schommeld (= EEG signaal)
3.1.1

Stadia van slaap
Slaaplab
 EEG: electroencephalogram (scalpel)
 EMG: electromyogram (kin): activiteit spieren
 EOG : electro-oculagram (rond ogen): oogbewegingen
 Anderen voor hartslag, ademhaling, huidgeleiding

Als je wakker bent twee soorten activiteit:
 Alpha activiteit: bestaat uit regelmatige, medium frequentie golven (8-12Hz),
wanneer men in rust is, vooral bij gesloten ogen
 Beta activiteit: onregelmatige, meestal lage amplitude golven (13-30Hz), deze golven
vertonen dyssynchroniciteit (verschillende processen in de hersenen verwerken
informatie), wanneer men alert is en aandacht geeft aan de omgeving of actief aan
het nadenken is
42

Slaap bij vrouwen:
 Fase 1: met theta activiteit (3.5-7.5Hz), het vuren van neuronen in de neocortex
synchroniseert meer
 Fase 2 (10 min later): onregelmatige EEG met perioden van theta activiteit, sleep
spindle (slaapspoel) en K complexen. Als je hier wakker wordt weet je niet altijd dat
je hebt geslapen.
 Slaapspoelen : korte uitbarsten van golven van 12-14Hz dat twee tot vijf keer
in een minuut voorkomen gedurende stadia 1 tot en met vier. Ze spelen een
rol bij consolidatie van herinneringen en een groter aantal slaapspoelen
worden gecorreleerd met een hogere score op intelligentietesten
 K-complexen: plotse scherpe golven, enkel tijdens fase 2 van slaap. Ze
verschijnen spontaan (ongeveer 1 per minuut) maar kunnen uitgelokt
worden door (onverwachte) geluiden. K complexen bestaan uit geïsoleerde
periodes van neurale inhibitie. Ze blijken de voorbode te zijn van delta
golven (diepste slaap)
 Fase 3 (weer 15 min later): hoge amplitude delta activiteit (<3.5Hz), onderscheid met
fase 4 moeilijk. Fase 3 heeft 20-50% delta-activiteit en fase 4 meer dan 50%. Samen
vormen ze slow-wave sleep.
 Belangrijkste kenmerk slow wave sleep: kleine schommelingen van minder
dan 1Hz
 Eerste deel; down state: periode van inhibitie waarbij neuronen in de
neocortex stil zijn (rustperiode voor neuronen)
 Tweede deel; up state: activiteit waarbij de neuronen kort op hoge snelheid
vuren
 Fase 4: Enkel luide geluiden zullen de persoon wakker maken (die verward
zal zijn)
 REM slaap (Rapid eye movement): 90 minuten na begin van slaap (45min na begin
fase 4): verandering in fysische maten
 EEG wordt gedesynchroniseerd met een verspreiding (sprinkling) van theta
golven, gelijkaardig aan fase 1.
 Ogen bewegen snel heen en weer
 Verlies van spiertonus; paralyse met af en toe een zenuwtrekje
 Kan makkelijk wakker gemaakt worden door bv het zeggen van zijn naam en
zal dan alert en aandachtig zijn
 Herinnering van een droom als je iemand wakker maakt in REM slaap
43
 Tijdens slaap afwisseling van REM-slaap en niet-REM slaap; elke cyclus duurt
ongeveer 90 minuten met ongeveer 20-30 minuten REM slaap, als je dus 8 uur slaap
zal je ongeveer 4 of vijf keer de REM slaap hebben meegemaakt


Amplitude (grootte) golf
Frequentie golf
Amplitude niet zo groot bij mensen
die wakker zijn (kleine groepjes
neuronen actief)
 Weinig synchrone
activiteit (hoge
frequentie)
 Wakker
 Alpha Activity –
smooth 8-12 Hz
(relaxed)
 Beta Activity –
irregular 13-20 Hz
(arousal)
 Stage 1
 Theta Activity – 3.57.5 Hz activity
 Stage 2
 Sleep Spindle –
short bursts of 1214 Hz
 K Complex – sudden
sharp waveforms
 Stage 3
 Delta Activity –
activity less than 4
Hz (20-50%)
 Stage 4
 Delta Activity –
more than 50%
 REM
 Theta Activity
 Beta Activity
44
Figure 9.4 Sleep Stages During a Single Night




Verticale as: EEG (REM en fase 1 op
zelfde lijn vanwege gelijkaardige
activiteit)
Meeste slow-wave sleep (3 en 4)
tijdens de eerste helft van de nacht,
subsequente non-REM slaap is vooral
fase 2
REM slaap + fase 2 worden steeds
langduriger (horizontaal)
Tijdens REM slaap paralyse maar ook
meer bloed en zuurstof in hersenen
en opgewondenheid met soms
orgasme

Beta golven tijdens wakker, bij ontspanning vertragen de golven. Grote groep van cellen die samen
actief worden bij ontspanning (alpha golf, synchroniciteit)
Principiele karakteristieken van REM en slow-wave sleep
Rem slaap
Slow wave sleep
EEG desynchroniciteit (snel, onregelmatig)
EEG synchroniciteit (slow waves)
Gebrek spiertonus
Gematigde spiertonus
Snelle oogbewegingen
Trage of afwezige oog bewegingen
Erectie of vaginale secretie
Geen genitale activiteit
Dromen
3.1.2
Mentale activiteit tijdens slaap
 Slaap is geen toestand van bewusteloosheid, is niet hetzelfde als coma, anesthesie
 Mentale activiteit (opmeten met EEG) kan voorkomen bij zowel REM (rapid eye
movement) als slow-wave slaap (in fase 4 soms nachtmerries).
 Visuele associatie cortex hoge bloeddoorstroming (visuele hallucinaties)
 Geen hoge bloeddoorstroming bij primaire visuele cortex (geen visuele
input) en prefrontale cortex (plannen maken en illusie van werkelijkheid
onderscheiden)
 Dromen: goede visuele beelden maar slecht georganiseerd ivm tijd
(verleden, heden en toekomst); geen lange termijn doelen, go with the flow,
onvoorspelbaar
 Gebieden in verband met de droom (bv motoriek, spreken) zijn actiever
45
3.2 Slaapstoornissen

3.2.1
Voor gezond te zijn hebben we slaap nodig
Slaapstoornis, slaapproblemen door stress, coping, depressie, …
Insomnia
 25% van de bevolking rapporteert slaapproblemen te hebben, 9% regelmatig
 Moeite met inslapen (bij in bed kruipen of wakker worden tijdens de nacht)
 Zelf-rapportage is redelijk onbetrouwbaar (onderschatting van aantal uren slaap)
 Chronische slaapdeprivatie leidt tot gezondheidsproblemen, bv obesitas, diabetis,
cardiovasculaire ziektes, …
 Sleep Apneu – stoppen met ademen tijdens de slaap (vooral mannen); snurken,
obstructie in de keel. Worden wakker door zuurstof tekort en vallen dan terug in
slaap. Voelen zich vaak slaperig en slap gedurende de dag.
Vooral bij slow wave slaap wordt motoriek onderdrukt, ook bij REM slaap
 ook spiertjes strottenhoofd
 Als mensen ouder worden verandert het slaappatroon
Bij volwassen persoon: REM 3-4 episodes per nacht
bij kleine kinderen: bijna heel de nacht REM
 verkeerde verwachtingen van slaappatroon op bepaald punt in het leven
3.2.2
Narcolepsie
 Onbedwingbare –oncontroleerbare perioden van slaap (~5min slap aanval).
 Monotone, saaie activiteiten condities (bv auto rijden)
 Voelt zich verfrist als hij wakker wordt
 Cataplexie (symptoom)– volledige/gedeeltelijke verlamming (typisch voor slaap) als
je wakker bent. Inhibitie van motorische neuronen in de ruggenwervels, geen
paralyse van ademhaling of oogbewegingen.
 Sterke emotionele reactive of plotse fysieke inspanning
 Slaap paralyse – paralyse net voor of na de slaap, vaak kan je eruit gehaald worden
door aanraking of aangesproken te worden.
 Hypnagogic Hallucinations – levendige dromen juist voor het slapen, je bent dan
wakker en geparaliseerd
 Zeldzaam (1:2000); 1 op de 2000 mensen, erfelijke ziekte (chromosoom 6) maar
beïnvloed door omgeving
 Verstoring van normale neuronale mechanisme
46
 Wakker blijven, REM intrusie, afname in slow wave sleep, slaap fragmentatie
 In verband met hypocretin = orexin : in verband met laterale hypothalamus en
metabolisme, verslaving aan drugs (Dysfunction of orexin signaling )
 Behandelingen met psychostimulanten (ritalin, modafinil) of anti-depressiva
3.2.3
REM Slaap gedragsstoornissen
 Rem slaap = droomfase, Rem fase ’s ochtends: meer kans op het herinneren
 Individuen heeft geen paralyse tijdens de REM fase en handelen naar hun dromen
 Neurodegeneratieve stoornis, vaak erfelijk, ook associatie met parkinson
 Behandeld met clonazepam (benzodiazepine verdover)
3.2.4
Problemen geassocieerd met Slow-Wave Sleep
 Vooral tijdens diepste fase (fase 4) en vooral bij kinderen
Naam
Nocturnal Enuresis
Somnambulisme
Pavor Nocturnus
Slaap-gerelateerdestoornis
Wat
bedwateren. (fysiologisch of
psychologische oorzaak)
Slaapwandelen (zonder herinnering),
niet REM, vaak erfelijk
nachtelijke angsten; schreeuwen, trillen
snelle polsslag, geen herinnering over
oorzaak
eten tijdens het slaapwandelen, vaak
zonder het te herinneren. erfelijkheid
Oplossing
Moeilijk behandelbaar, training
Meestal vanzelf
Meestal vanzelf
Eten achter slot en grendel of
alarm. Doaminerge agonistsen
of topiramate (anti-epilepsie)
3.3 Waarom slapen we?
 Essentieel om te overleven (enkel vogels en warmbloedige zoogdieren REM slaap)
 Niet voor recuperatie van het lichaam
 Cognitief wel effect: perceptuele distorsies, hallucinaties, concentratieproblemen
 Na slaap missen slapen de meeste mensen langer de volgende nacht, al halen
mensen vaak niet het totaal aantal uur in dat ze zijn wakker gebleven, vooral fase 4
en de REM slaap wordt ingehaald
3.3.1
Functies van Slow-Wave Sleep
 ‘rust’ van de hersenen/consolidatie periode (hoogste activatie overdag = hoogste
delta golven), leren; opslaan van informatie in geheugen (REM ook). Verstoring
slaap; verstoring geheugenprocessen
47
 Afname vrije radicalen (chemische stoffen met op zijn minst één ongepaarde
elektron bevat); bijproducten stofwisseling ; oxidatie, binden met andere moleculen
(kunnen weefselschade veroorzaken = oxidatieve stress)  herstelfunctie van slaap
 Fatale Familiale Insomnia – dodelijke erfelijke ziekte, gerakteriseerd steeds minder
slapen.(Self-management of Fatal Familial Insomnia. Part 2: Case Report; J.
Schenkein, P. Montagna MedGenMed. 2006; 8(3): 66.)

Gelinkt met gekke koeien ziekte (Creuzfeldt Jacob)

Deficits in aandacht en geheugen, gevolgd met een toestand alsof je in een
droom verkeerd, verlies van controle in autonome zenuwstelsel en
endocrine systeem, verhoogde lichaamstemperatuur en insomnia

Verlies in slaapspoeltjes en K complexen

Bij progressie; slow-wave slaap verdwijnt volledig en slechte korte REM
slapen (zonder paralyse)
 Hoeveelheid slaap staat niet rechtstreeks in relatie met de ‘wear and tear’ van
overdag
 Veel cerebrale activiteit leidt wel tot meer glucose, vooral in de frontale lobben
3.3.2
Functies van REM slaap
 Tijdens REM slaap: ogen bewegen, hartslag versneld en vertraagd, ademhaling wordt
onregelmatig, hersenen worden actiever
 Als mensen vaker wakker gemaakt worden tijdens de REM slaap, is er meer druk om
de REM slaap in te treden, en als je enkele dagen geen REM slaap hebt gehad -> REM
rebound fenomeen

REM rebound fenomeen; wanneer je door de nacht mensen wakker maakt
tijdens REM slaap REM wordt nacht erop ingehaald
 Promoten hersenontwikkeling?
 Faciliteren van leren (ook slow-wave sleep)
 Hoeveelheid REM slaap in verband met hoeveelheid informatie men door de dag
krijgt aangeboden

Slaap en leren
 Sleep helpt bij de consolidatie van lange termijn herinneringen.
 REM slaap faciliteert de consolidatie van non-decleratief / impliciet
geheugen.
48
 Slow-wave sleep faciliteert de consolidatie van decleratief geheugen :
kunnen we over praten
Het declaratieve geheugen of het expliciete geheugen is een vorm van het langetermijngeheugen
waarbij men opgeslagen kennis bewust kan beleven of oproepen. Het wordt doorgaans weer
onderscheiden in twee deelvormen, namelijk het episodische geheugen (gebeurtenissen in ons
persoonlijk leven) en het semantische geheugen (kennis van de wereld).
Het niet-declaratieve geheugen of het impliciete geheugen is een vorm van het langetermijngeheugen
waarbij er niet direct sprake is van bewuste beleving van of toegang tot opgeslagen kennis. Deze
vorm van geheugen komt vooral tot uiting in beter presteren in bepaalde taken na herhaalde
oefening (zoals leren fietsen of tennissen) of na eerdere kennismaking met bepaald
stimulusmateriaal. Het niet-declaratieve geheugen bestaat uit meerdere deelvormen, zoals het
procedurele geheugen, priming en conditionering.
3.4 Fysiologische Mechanismen van slaap en wakker zijn/worden
3.4.1
Chemische Controle van Slaap
 Adenosine – neuromodulator komen vrij van neuronen die een hoge metabolische
activiteit hebben. Grote rol bij initiatie van slaap.
 Accumulaties als je wakker bent, inhibeert neurale activiteit (Figure 9.16)
Lang wakker zijn zorgt voor een afname in glycogeen in de hersenen en dit
zorgt voor een toename van extracellulaire adenosine
 Accumulatie zorgt ervoor dat we ons moe voelen
 Sommige mensen hebben (erfelijk) enzymes die adenosine trager afbreken,
hierdoor spenderen ze gemiddeld 30 minuten langer aan hun slow-wave
sleep
 Gaat niet om hoeveelheid stof in bloed maar om de link tussen verhoogde
hersenen metabolisme en de noodzaak van slapen
3.4.2
Neurale controle van opwinding (arousal)
Inslapen: slow-wave sleep
49
Fysiologische regulatie: weinig tussenstadiums, of wakker of slapen






Grotendeels in hersenstam nucli (uitlopers naar verschillende plaatsen in hersenen)
Histamine: waakzaamheid en emotionele waakzaamheid (arrousal)
nucleus tuberomammilarus in hypothalamus
Serotonine: activerende rol als ze wordt vrijgesteld in hersenschors van grote hersenen
Raphe nucli in hersenstam (medulla en pons)
Norapenarine : neurotransmitter in locus coeruleus – sturen uitlopers naar hersenen voor
activatie, vigilantie
Acetylcholine: pons, onderste deel Telencephalon, uitlopers over hersenen
Orexine systeem: centrale regulatie systeem van de slaap, laterale hypothalamus, boven
hersenstam, telencephalon
 Neural Control of Arousal
Wakefulness
NREM
REM
Acetylcholine


Norepinephrine


Histamine



Serotonin



Orexin

50
Naam
Acetylcholine in
pons en basale
voorhersenen
Norepinefrine in
locus coeruleus
Info
Twee groepen (1 in de pons en 1 in basale voorbrein)
produceren activatie en corticale dyssynchroniciteit als
ze gestimuleerd worden. Een derde groep in de mediale
septum controleert de activiteit van de hippocampus. De
agonisten zorgen voor toename in corticale activiteit, de
antagonisten voor afname. Laag niveau in bloed tijdens
slow-wave sleep, voor de rest hoog.
Mediatie van arousal en slapeloosheid (bv amfetamine)
door noradrenerge systeem van de locus coeruleus in
dorsale pons. Vooral hoog niveau als je wakker bent, bij
stimulatie wordt je ook meteen wakker. Verhoogd ook
vigilantie.
Serotonine in
raphe nuclei
Bijna allemaal in raphe nuclei (medullaire en pontine
regio’s van reticulaire formatie). Bij stimulatie is er
locomotie en corticale arousal, facilitatie van continue
automatische bewegingen, maar niet bij nieuwe
gebeurtenissen. Onderdrukken ook sensorische
verwerking die storen bij de activiteit.
Histamine in
tuberomammillary
nucleus
Gelocaliseert in tuberomammillary nucleus in de
hypothalamus. Zorgt voor meer activiteit, hoog als je
wakker bent. Bij blokkage slaperigheid.
Orexine in laterale
hypothalamus
Denk aan narcolepsie. In laterale hypothalamus,
excitatorisch effect. Vuren fel bij actief wakker zijn (alert
zijn).
Inscannen p308
Projectie naar
Cerebrale cortex,
hippocampus
 corticale activatie
Neocortex,
hippocampus,
thalamus,
cerebellum cortex,
pons, medulla
 vigilantie
Verschillende delen,
o.a. thalamus,
hypothalamus,
basale ganglia,
hippocampus,
neocortex
 automatisch
gedrag (locomotie)
Vooral cerebrale
cortex, thalamus,
basale ganglia,
basale
voorhersenen,
andere regio’s van
hypothalamus
 wakker blijven
Bijna overal in de
hersenen, o.a.
cerebrale cortex en
alle regio’s van
arousal (locus
coeruleus, raphe
nuclei,
tuberomammillary
nucleus,…)
 wakker blijven
51
3.4.3
Neural Control of Slow-Wave Sleep (NREM)
 Ventrolateral Preoptic Area (vlPOA) – GABAergic neuronen die alertheid en gedrags
arousal onderdrukken en slaap promoten.
Slaap wordt gecontroleerd door drie factoren:



Homeostase: slaap inhalen als je te weinig slaap hebt gehad (adenosine)
Allostase: wakker blijven bij belangrijke situaties (bv dreigend gevaar) (hormonaal en neuraal
en neuropeptiden zoals orexin)
Circadiaan: restrictie van slaap aan een specifieke portie van dag/nacht cyclus
Als we wakker zijn, zijn de meeste neuronen in ons brein actief (vooral vooraan), het niveau van
activiteit wordt bepaald door de vijf voorgaande neurotransmitters.
Vanwaar komen deze stoffen:




Preoptic area: anterieure hypothalamus – Bevat neuronen waarvan de axonen inhibitie
synaptische connecties vormen met de arousal neuronen.
Het grootste deel zit in de ventrolaterale preoptisch gebied (vlPOA) en sommigen in de
mediane preoptic nucleus (MnPN)
Deze ‘slaapneuronen’ scheiden de inhalerende neurotransmitter GABA af
Slaapneuronen in preoptisch gebied krijgen inhibitie input van dezelfde gebieden die ze
inhiberen, waaronder tuberomammillary nucleus, raphe nuclei en locus coeruleus (dus
histamine, serotonine, norepinephrine).  wederzijdse inhibitie = flip flop
o Slaapneuronen zijn actief: inhibitie wakker zijn neuronen
o Wakker zijn neuronen zijn actief : inhibitie slaapneuronen
 beide regio’s kunnen niet tegelijk actief zijn, schakelt snel over
Probleem van de flip flop: kan onstabiel zijn, bv narcolepsie en stoornissen met orexinergisch
systeem (die de flip flop kunnen stabiliseren)
52
Figure 9.14 The Sleep/Waking Flip-Flop
Sleep
Arousal
In hersenstam en voorhersenen met
verschillende nucli (zoals vermeld) die
neurotransmitters uitsturen over
cerebrale cortex. Slaap inducerend
systeem (vlPOA); ondrdrukt wanneer
arrousal systeem actief is.
Wanneer slaap inducerend systeem is
wordt arrousal onderdrukt.
Voorname slaap-protende regio (vlPOA)
en voorname wakker zijn regio (basale
voorbrein en pontine regio’s met
acetylcholinergische neuronen; locus
coeruleus met noradrenergische
neuronen; raphne nucleu met
serotonergische neuronen en
tuberomammilary nucleus van
hypothalmaus met histaminische
neuronen) zijn wederzijds verbonden
door inhiberende GABA neuronen
 Wakker: arousal geactiveerd en
vlPOA geïnhibeerd
 Slapen: vlPOA actief en arousal
systemen geïnhibeerd
Figure 9.15 Role of Orexinergic Neurons in Sleep
Motivatie om wakker te blijven;
gewenst en ongewenst
Omgevingsprikkel of piekeren kan
waakzaamheid hersenen verhogen;
Hersenactiviteit activeert
hypothalamus, inhibitie slaap
inducerende systeem
 Schaapjes tellen kan voor
afleiding zorgen waar slaap
inducerende systeem wel in
gang kan schieten.
Orexine kan ook door fysiologische
systemen aangewakkerd worden
(overleving):
honger, veiligheid, biologische klok
 arousal
53
Adenosine, time of day and hunger
3.4.4





Orexinergische neuronen ontvangen een
excitatorisch signal van de biologische klok (wat
slaap-wakker ritme controleert). De neuronen
krijgen ook signalen van mechanisme die
voeding onder controle houden. Hongergerelateerde signalen activeren orexinergische
neuronen en veiligheid-gerelateerde signalen
inhiberen ze.
Ze krijgen ook inhibitie input van het vlPOA;
slaapsignalen die er zijn door de accumulatie van
adenosine kunnen belangrijker worden
excitatorische input
Neurale controle van de REM slaap
Cerebraal metabolisme is even hoog tijdens REM slaap als wanner je wakker bent, en zonder
de paralyse tijdens de REM slaap zou ook fysieke activiteit even hoog zijn
REM flip-flop controleert de cyclus van REM slaap en slow-wave sleep.
Acetylcholinergische neuronen spelen een belangrijke rol in cerebrale activatie bij actief
wakker zijn, ze zijn ook betrokken bij neocorticale activatie bij de REM slaap.
REM-ON cel (Ach): vuurt enkel tijdens REM slaap, ongeveer 80 seconden voor de REM slaap
begint het met vuren
Een regio van de dorsale pons (ventraal van locus coeruleus) bevat REM-ON neuronen, deze
regio noemt sublaterodorsale nucleus (SLD). Een regio van het dorsale middenbrein, de
ventrolaterale periaqueductale grijze materie (vlPAG) bevat REM-OFF neuronen.
54
Fig 9.20 The REM sleep flip flop

REM –ON en REM-off regio’s zijn verbonden
door middel van inhiberende GABA neuronen.
Stimulatie van het REM-ON gebied met infusies
van glutamaat-agonisten ontlokken de meeste
van de elementen van de REM slaap, inhibitie
van dit gebied met GABA agonisten verstoord de
REM slaap. Stimulatie van het REM OFF gebied
onderdrukt REM slaap, schade aan dit gebied of
infusies van GABA agonisten verhogen de REM
slaap.
Neurale Controle van REM
Slaap
 Ventrolaterale
Periaqueductale (rond
kanaal met
cerebrospinaal vocht
tussen derde en vierde
ventrikel) grijze stof
(vlPAG) – region of the
dorsal midbrain
containing REM-OFF
cells.
= roze
 Sublaterodorsal
Nucleus (SLD) – region
of the dorsal pons
containing REM-ON
cells.
= groene
De flip flop:


Wakker: REM-OFF region ontvangt excitatorische input van orexinergic neurons van de
laterale hypothalamus + noradrenergic neurons (locus coeruleus) en serotonergic neuronen
(raphe nuclei) -> flip flop staat op uit
Slapen: slow wave sleep begint. Voorgaande invloeden nemen af. Uiteindelijk zal de flip flop
op aan staan
55
Two flip-flops, control of REM sleep

Slaap inducerende syteem actief
o Remt arousal system
o Remt system dat rem-slaap afzet
o Remt orexine systeem
Slaapziektes


Emotionele episodes (boosheid, lachen) activeren de amygdale, verlies orexinergische
neuronen, REM flip-flop staat op aan (slapen) + minder activiteit hypothalamus
Neuronen verantwoordelijk voor paralyse: ventraal van een deel van de REM on gebied
Sommige van deze axonen gaan naar de ruggenwervel waar ze inhiberende interneuronen
stimuleren wiens axonen synapsen vormen met motorische neuronen
56



Neuronen in REM ON regio zenden ook axonen naar de gebieden van de thalamus die
instaan voor controle van corticale arousal en ook axonen naar glutamaat neuronen in de
mediale pontine reticulaire formatie, die axonen weer naar de acetylcholinerge neuronen
van de basale voorhersenen sturen. Activatie van de neuronen an de voorhersenen
produceert arousal en corticale desynchronie.
De snelle oogbewegingen ontstaan door projecties van acetylcholinergic neurons in de
dorsale pons van de tactum.
Voor de genitale activiteit staat (misschien) het lateraal preoptic gebied in.
 Sublaterodorsal Nucleus (SLD; REM-ON cells)
 Inhibitie motorische neuronen -> niet bewegen
 Activatie acetylcholinergic forebrain neuronen -> corticale opwinding, REM
 Biologische klok

Circadiaan rtime en Zeitgebers
 Circadiaan Ritme – dagelijks ritmische verandering in gedrag of fysisch process.
 Zeitgebers – stimulus die de biologische klok, dat verantwoordelijk is voor circadian
ritme, reset/synchroniseerd
3.4.5

Biologische klok
The Suprachiasmatic Nucleus (SCN)

Hypothalamic nucleus containing the biological clock for many of the body’s circadian rhythms.

Melanopsin – photopigment in retinal ganglion cells that project to the SCN.

Connects to subparaventricular zone (SPZ) and dorsomedial nucleus of hypothalamus (DMH)

‘Ticking’ caused by rhythmic production/inhibition of clock gene expression (period, cryptochrome)
57


Control of Seasonal Rhythms: The Pineal Gland and Melatonin

Pineal Gland –attached to the dorsal
tectum; produces melatonin and
plays a role in circadian and seasonal
rhythms.

Melatonin – hormone secreted during
the night by the pineal gland, plays a
role in circadian and seasonal
rhythms.
Changes in Circadian Rhythms: Shift Work and Jet Lag

Abrupt changes in daily rhythms desynchronizes internal circadian rhythms controlled by the SCN.


E.g., Shift Work and Jet Lag
This desynchronization produces sleep disturbances and mood changes and disrupts functioning during
normal waking hours.
58
4. Hormones and sexual behavior
Humans have sexually dimorphic behavior (different for men than woman)
4.1 Homeostase, controle en regulatie van lichaamsfuncties

Regulatie van het intern milieu in functie van actuele noden en ritmische fluctuaties
Hersenen = controle centrum (bv insulineniveau)

Hormoon= molecuul afgescheiden in de bloedstroom (door endocriene klieren), circuleert
door het lichaam en beïnvloed functie van organen en / of weefsels
 Lichaamstemperatuur, bloedsuiker, …
 Zenuwstelsel, bloedvatensysteem zijn verspreid over het ganse lichaam
 Verschil slaap – wakker
 Hormonale fluctuaties (menstruatiecyclus),
 Voor dieren: seizoenen

Homeostase:
 Behoudt psychologische en fysische stabiliteit
 Bekwaamheid van een organisme om interne condities te reguleren (circulatie,
lichaamstemperatuur, water/pH evenwicht, etc)
 Hypothalamus (in diëncephalon)= regulerend centrum voor hormonale regulatie
Hogere hersenregio’s beïnvloeden hypothalamus (interpretatie aangenaam of niet)
-> hypothalamus koppelt interpretatie met autonome zenuwstelsel
 Hormonen: chemische boodschapper met langere duur en afstand
 beïnvloed functies van organen en andere biologische functies

Autonome zenuwstelsel:
 Sneller dan hormonale systeem (korte termijn; fight or flight), samenwerking met
hormonaal om het organisme in aangepaste conditie te behouden en homeostase te
stabiliseren
 Hormonaal beter geschikt voor chronisch
 parasympathetisch (PSNS) and sympathetisch zenuwstelsel(SNS)
 zintuiglijk (afferent) en motorische (efferent) subsystemen
59
Hormonale controle en lichaamsritmes




‘s nachts lagere lichaamstemperatuur dan overdag (afkoeling nodig om te kunnen slapen)
Hormonen die circadiaan ritme regelen
Melatonine: ritmisch vrijgesteld, in verband met jetlag (pillen tegen jetlag)
Groeihormoon: hypofise
4.2 Hypothalamus, hypofyse en bijnier

Hypothalamus: hersenstructuur dat communiceert met andere centrale gebieden,
beïnvloed door:
 Exteroceptieve input
 Licht (circadiaan en seizoens ritmes)
 Olfactorische stimuli (feromonen)
 Interoceptieve inputs (signalen van binnenuit waar hypothalamus op reageert):
 Steroïden (gonadale steroïden en corticosteroïden)
 Neural overgebrachte informative, afkomstig van hart, buik, en
voortplantingsorganen
 Via het bloed overgedragen stimuli: (leptine, ghreline, angiotensine, insuline,
hypofyse hormonen, cytokinen, plasmaconcentraties van glucose en
osmolariteit etc.)
 Autonome input (hersenstam)
 Stress

Pituitary gland = hypofyse: kleine klier, twee delen
 Anterior pituitary = hypofysevoorkwab (adenohypofyse)
 Posterior pituitary = posterieure hypofyse (neurohypofyse)
60
 Altijd onder controle van hypothalamus

Adrenal glands = bijnieren (bovenop de nieren, maar strikt genomen niets met nieren te
maken) 2 structuren
 cortex
 medulla

Hypothalamus-hypofyse as
61
Stoffen via axonen


Licht geel: hypothalamus cellen met poort adersysteem die van hypothalamus loopt naar
hypofyse
Kaki: hypofyse achterkwab (andere hormonen, andere functies)
Hypothalamus – hypofyse voorkwab

Hypophysiotropic hormonen
stimuleren of remmen hormonen afgescheiden door de hypothalamus en het bereiken van
de hypofyse via hypohyseal portal systeem -> vrijstellingshormonen die de hypothalamus
vrijstellen naar de hypofyse toe:
 GnRH: GnRH: gonadotrofine-releasing hormoon (gonadoliberin)
 GHRH: groeihormoon-releasing hormoon (somatoliberin)
 SS: groeihormoon-remmende hormoon (somatostatine)
 TRH: thyrotropine-releasing hormoon (thyroliberin)
 DA: prolactostatine, prolactine-IH (dopamine)
 CRH: corticotropin-releasing hormoon = ACBH
62

Anterior pituitary gland (hypofyse) hormone TABEL
 Steeds onder besturing hypothalamus
 Gonadotropins:
 luteïniserend hormoon (LH), follikelstimulerend hormoon (FSH)
 regulatie van voortplantingsorganen, menstruele cyclus, zwangerschap,
borstvoeding
 Thyroid (schildklier) stimulerend hormoon:
 Reguleert endocriene functie van de schildklier (thyroxine and tri iodo
thyronine)
 Verhoging stofwisseling, groei en ontwikkeling
 Groeihormoon (somatotropin):
 Regulatie van groein, cell reproductive, regeneratie
 Adrenocorticotroop hormoon (ACTH):
 Reguleerd cortisol, vrijgekomen van de bijnier
63
Fsh : follikel stimulerend hormoon
LH: luteliserend hormoon
follikel zelf stelt estradiol vrij
Hormonen beïnvloeden
ouderlijk gedrag maar
controleren het niet.
 Progesteron:
nestje bouwen
 Vasopresin en
oxytocin:
partnerband en
band met kinderen
64

Hormonen van de posterieure hypofyse

Hormonen van de posterieure hypofyse
 Afscheiding van 2 hormonen door de hypothalamus neuronen en worden via de
infundibulaire bloedvaten vrijgegeven in de circulatie
 Oxytocine: induceert samentrekken van de baarmoeder tijdens de bevalling,
stimuleert borstvoeding (weeën maar ook ontvankelijkheid van de moeder voor het
jong), komt ook vrij bij aanwezigheid andere persoon die je vertrouwt
 Arginine-vasopressine (AVP) of antidiuretisch hormoon (ADH): regelt de nierfunctie
(water en zout) en bloeddruk
4.3 Bijnieren

Adrenal cortices= schors bijnieren:
 corticosteroïden (cortisol, etc), androgene hormonen
 Beïnvloed metabolism, circulatie (BP), sexueel systeem, immuun systeem
 Circadiaan rtime van lichaamsfuncties
 Reactie op stress; gevoeliger aan ziektes
 Lange termijn actiebereidheid; onderdrukt immuun systeem
65

Adrenal medulla = merg bijnieren:
 Adrenaline, noradrenaline
 orthoSympathetisch zenuwstelsel
 reactie op stress
 snel = orthosympathicus
middellang: orthosympathicus + adrenaline
lange termijn: schors, hypothalamus
4.4 Sexuele ontwikkeling
chromosomale sexe wordt bepaald bij de bevruchting, maar dit is slechts de eerste stap in de
ontwikkeling van het geslacht
4.4.1
productie van gameten en bevruchting

alle cellen van het lichaam (behalve sperma en eitjes) bevatten 23 paren chromosomen

Gamete (volwassen sperma-of eicel = voortplantingscel) : bevat 1 lid van elk van de 23 paar
= mature sperma of ei cel, reproductie cel

22 van de 23 paar chromosomen bepalen fysische ontwikkeling of het geslacht
66

Sex chromosoom: laatste paar chromosomen (meisje of jongen)
 De X-en Y-chromosomen, bepaald geslacht een organisme. XX = vrouw, XY = man
 X-chromosoom: ~ 1000 genen (eitje enkel X)
Y-chromosoom: <50 genen (sperma half X en half Y)

4.4.2
Gonads = testikels of eierstokken
Ontwikkeling van de geslachtsorganen

Seksuele hormonen zijn verantwoordelijk voor seksueel dimorfisme

Y-chromosoom controleert ontwikkeling van de klieren die mannelijke seksuele hormonen
produceren
67

Drie voorname categorieën van geslachtsorganen:
1) Gonaden: eierstok of testis
 Produceren eitjes en sperma en scheiden hormonen af
 Sry = gen op Y-chromosoom dat ongedifferentieerde foetale gonaden (na 6
weken)instrueert om testes worden. Bij afwezigheid worden de gonaden
eierstokken
 Wanneer sry gen getransporteerd wordt van Y naar X chromosoom:
XX mannen
 Sry + 2 andere hormonen zorgen voor gonadale differentiatie
 Organisatorische effect (van hormoon) = permanent effect van hormonen op
weefsel differentiatie en ontwikkeling  geslachtsorganen en hersenen
 activerende effect (van hormoon) = effect van hormoon dat voorkomt in volledig
ontwikkelde organisme (bv productie sperma activeren)
2) Interne geslachtsorganen
 Embryo heeft biseksuele geslachtsorganen, derde maand geslacht bepaald
 Müllerian systeem: embryonale voorlopers van de vrouwelijke inwendige
geslachtsorganen (fimbriae = uiteinden eileider, eileider, baarmoeder en twee van
de drie innerlijke lagen van de vagina). Heeft geen hormonale stimulus nodig van
de gonaden (zie Turner’s syndroom)
 Wolffian systeem: embryonale voorlopers van de mannelijke inwendige
geslachtsorganen (bijbal, zaadleiders en zaadblaasjes). Ontwikkeld pas bij
stimulatie hormoon
 anti-Müllerian hormoon: peptide uitgescheiden door foetale testes dat
de ontwikkeling van het Müllerian systeem remt (zou anders vrouwelijke
geslachtsorganen worden).
 Androgenen (steroïde hormonen): stimuleert Wolffian systeem.
Testosteron en dihydrotestosteron
Blauw kan man worden
Roos kan vrouw worden
68
Androgeen insensitiviteit syndroom =
aandoening die wordt veroorzaakt door een aangeboren gebrek aan functionerende androgene
receptoren - de ontwikkeling van een vrouw met testes (SRY), maar geen inwendige
geslachtsorganen bij een persoon met XY geslachtschromosomen. Geen baarmoeder, eierstokken
maar wel vrouwelijk uitzicht (externe organen, spieren,…). Kan problemen geven bij sport.
Persistent Müllerian duct syndroom =
aandoening veroorzaakt door aangeboren gebrek aan anti-Müller hormoon of receptoren voor dit
hormoon - ontwikkeling in een man van zowel mannelijke als vrouwelijke inwendige
geslachtsorganen
Turner’s syndrome –
aanwezigheid van slechts één geslachtschromosoom (een X-chromosoom, X0 ipv XX); gekenmerkt
door een gebrek aan eierstokken maar verder normale vrouwelijke geslachtsorganen en genitaliën.
Krijgen oestrogeen pillen om puberteit en seksuele maturatie te induceren
3) Externe geslachtsorganen
 Zichtbaar
 Man: penis en scrotum  ontwikkeld door dihydrotestosteron
Vrouwen: schaamlippen, clitoris en buitenste gedeelte van de vagina
 ontwikkeld natuurlijk
4.4.3



Seksuele maturatie
Primaire sekse karakteristieken: gonaden, interne geslachtsorganen en externe genitaliën
Secundaire sekse karakteristieken: borsten, heupen / baard, diepe stem ,…
Bij puberteit worden gonaden gestimuleerd om hormonen te produceren
69
In volgorde:

Hypothalamus geeft gonadotropine vrijlatende hormonen af (GnRH): stimuleert productie en
vrijlating van twee gonadotropine hormonen (anterieure hypofyse)

Gonadotropine hormonen: hormonen van de hypofysevoorkwab die stimulerende effecten
op de gonaden cellen hebben (FSH, LH)

De twee gonadotropide hormonen zijn follikel stimulerende hormonen (FSH) en
luteinizerende hormonen (LH)
 Zowel bij jongens als meisjes

Secretie van GnRH onder controle van kisspeptine: geproduceerd door neuronen in arcuate
nucleus van de hypothalamus. Belangrijk voor initiatie van puberteit en behouden van
mannelijke of vrouwelijke voortplantingsmogelijkheden

Leptine lokt pubertijd uit bij meisjes

androgenen: mannelijke steroïde geslachtshormoon (testosteron, dihydrotestosteron,
androsteendion) (gezichts-, oksel en schaamhaar, lagere stem, haarlijn wijziging, spier
ontwikkeling en groei van de genitaliën)

Oestrogenen, o.a. estradiol (borsten, slijmvlies baarmoeder, veranderingen lichaamsvet en
maturatie vrouwelijke genitaliën) (androgenen zorgen voor oksel en schaamhaar)
 Ook sterkte botten

Hypothalamus hormonen: gonadotropin vrijlatende hormonen stimuleren anterieure
hypofyse om gonadotropic hormonen af te scheiden

Anderen: prolactine, oxytocine, vasopressine
70
!
Inwendig = bruin
uitwendig = oranje
fout kan ook zitten in receptoren ipv afscheiding hormonen (dus man ook al XX)
4.5 Hormonale controle van vrouwelijke reproductie cyclussen
= menstruatie cyclus: vrouwelijke reproductie cyclus van meeste primaten. Gekarakteriseerd door
groei van het slijmvlies in de baarmoeder, ovulatie, ontwikkeling van een corpus luteum (geel
lichaam; progesteron) en indien er geen bevruchting plaatsvind: menstruatie
≠ oestrische cycli: reproductie cyclus van zoogdieren maar gene primaten, geen groei en verlies van
baarmoederslijmvlies, seksueel gedrag gelinkt met ovulatie (primaten altijd)

-
Bepaald door hypofyse en eierstokken. In volgorde:
Secretie van gonadotropine (anterieure hypofyse)
71
-
-
-
Deze hormonen (vooral follikel FSH) stimuleert de groei van eierstok follikels
= cluser epithele cellen rond oöcyt (=vrouwelijke gametocyt of oerkiemcel), dat naar een
eicel ontwikkeld
o Vrouwen produceren één eierstokfollikel per maand, indien ze er 2 produceren
kunnen dizygotische tweelingen ontstaan (= niet identiek)
Bij maturatie van de eierstok follikels scheiden ze estradiol af: zorg voor groei van
baarmoederslijmvlies (voorbereiding van inplanting eitje)
Feedback van het toenemende niveau van estradiol zorgt voor sterke stijging LH door
anterieure hypofyse
Toename LH zorgt voor ovulatie, eierstok follikel scheurt en laat het eitje vrij
(onder invloed van LH) wordt dit eitje een corpus luteum (geellichaam, cluster cellen dat
ontwikkeld van eierstok follikel na ovulatie, scheidt estradiol en progesteron af)
Progesteron bevorderd zwangerschap (dracht) : onderhoud slijmvlies en inhibitie van
aanmaak nieuwe follikel door eierstokken
Het eitje gaat door eileider naar de baarmoeder
Indien het bevrucht wordt door sperma zal het beginnen te delen en enkele dagen later zich
hechten aan de baarmoederwand
Indien het niet bevrucht of te laat bevrucht wordt zal het corpus luteum geen estradiol en
progesteron meer produceren, baarmoederslijmvlies wordt afgeworpen en menstruatie
begint
4.6 Menselijk seksueel gedrag  niet meer te kennen



Beïnvloed door gonadale hormonen en organisatie effecten
Prenatale blootstelling aan androgenen heeft invloed op de ontwikkeling van de hersenen
Activatie effecten van sekshormonen bij vrouwen:
o
Niet gecontroleerd door hormonen van de eierstok (estradiol en progesteron) ,
maar deze hebben wel een invloed: bij lesbische koppels hebben ze meer seksuele interesse in het midden van hun
maandstonden
o
Mannen initiëren evenveel seksuele activiteit doorheen de menstruele cyclus, de initiatie van vrouwen vertoont een
piek rond de tijd van ovulatie (estradiol hoog)
o
Vrouwen initiëren eer seksuele activiteit en hebben meer seksuele activiteit tijdens de sterke stijging van het
luteïniserend hormoon, veroorzaakt ovulatie
o
Vrouwen worden kieskeuriger in partnerkeuze tijdens vruchtbare periode

Meer aangetrokken tot gezichts- en lichamelijke mannelijkheid, mannelijk gedrag, mannelijke stem,
androgeen-gerelateerde geuren, lichaamssymmetrie (fitheid van de genen), …
72
o
Ook andere factoren hebben een invloed: vrouw kan seks vermijden tijdens de middenperiode van de
maandstonden om niet zwanger te worden. Zij tonen wel auto seksuele activiteit. Vrouwen die wel zwanger willen
worden initiëren wel meer seksueel gedrag

o
Stimulatie van seksuele interesse door androgenen?

Bron androgenen: eierstokken (estradiol,
progesteron,testosteron) en
bijnieren(androstenodione en andere adrenocorticale
steroïden)
Androgenen versterken het effect van estradiol
 meer seks (2 tot 3x meer), meer orgasmes, hoger welzijn

Activatie effecten van sekshormonen bij mannen:
o
Zonder testosteron geen productie sperma en vroeg of laat ook
seksuele impotentie
o
Na castratie: sommigen worden meteen impotent, anderen zien
een geleidelijke afname (eventueel afhankelijk van voorgaande
ervaringen)
o
Testosteron beïnvloed seksuele activiteit en wordt beïnvloed
door seksuele activiteit en de anticipatie van seksuele activiteit
(ook bij vrouwen)
4.7 Seksuele oriëntatie


4.7.1
Beste predictor voor homoseksualiteit is het rapporteren van homoseksuele gevoelens drie jaar voor homoseksuele activiteit
Niveau seks steroïden gelijk bij homoseksuelen en heteroseksuelen, 30% van lesbische vrouwen hebben een verhoogd
testosteron niveau
Prenatale androgenisatie bij genetische vrouwen


4.7.2
Adrenogenitaal syndroom: bijnieren geven abnormale hoeveelheid androgenen af
De secretie van androgenen begint prenataal dus dit syndroom veroorzaakt prenatale masculatie. Dit heeft geen invloed op
jongens maar meisjes krijgen een vergrootte clitoris en haar schaamlippen zijn misschien gedeeltelijk samengegroeid. Zij krijgen
hormonen om de abnormale secretie van androgenen te onderdrukken. Zij hebben ook een verhoogd risico om zich
aangetrokken te voelen tot vrouwen (1/3 is bi of homoseksueel)
o
Niet klassieke adrenogenitaal syndroom: normale vrouwelijke genitaliën en pas verhoogd androgeen niveau bij
puberteit, maar toch meer risico op bi of homo seksualiteit.
 androgenen beïnvloeden hersenen
Jongens kiezen vaker actief speelgoed, meisjes meer zorgend speelgoed. Omgeving heeft hierbij een invloed maar ook biologie.
o
Baby jongen: kijkt graag naar bewegend mobiel
Baby meisje: kijkt graag naar vrouwelijk gezicht
o
Meisjes met adrenogenitaal syndroom houden het bij jongens speelgoed, ondanks stimulatie van meisjes speelgoed
Falen van androgenisatie bij genetische mannen

4.7.3
Androgen insensitivity syndrome : jongens ontwikkelen zich als meisjes met vrouwelijke externe genitaliën maar ook met
testikels en zonder baarmoeder of eierstokken.
Deze jongens ontwikkelen zich volledig als meisjes en hebben dan vaak ook heteroseksuele oriëntatie als meisjes.
Effecten van opvoeding bij seksuele identiteit en oriëntatie van prenataal geandrogeniseerde genetische mannen

Cloacal exstrophy is a severe birth defect wherein much of the abdominal organs (the bladder and intestines) are exposed.
o
Vaak wel testikels maar geen penis, veel van deze jongens worden opgevoed als meisjes, 50% van deze jongens zijn
later niet tevreden met hun geslacht en ondergaan soms zelfs geslachtsoperaties
o
Bijna altijd seksueel naar vrouwen georiënteerd
73
4.7.4
Seksuele oriëntatie en de hersenen
Vrouwen hersenen:
Delen functies over de twee hemisferen
Mannen hersenen:
Delen de functies minder over de twee hemisferen
Grotere hersenen, ook groter lichaam
Verschil in grootte telencephalon, diencephalon en vorm corpus callosum
Centrale subdisvise van bed nucleus van de stria terminalis
(voorhersenen) is groter bij mannen (maar niet transseksuele
mannen)
Uncinate nucleus (hypothalamus) 2x zo groot bij vrouwen (zenden
axonen naar voorgaande)

Invloed androgenen? Prenataal, postnataal, pubertijd?

Invloed sociale omgeving?
Terug naar heteroseksueel – homoseksueel:


4.7.5
Verschil in grootte:
o
Suprachiasmatische nucleus (SCN): hypothalamus en anterior commissuur?
Er is wel een dymorfische nucleus maar lijkt geen verschil te maken in geaardheid
o
Dimorfische nucleus in mediale preoptische / anterieure hypothalamus groter bij heteroseksuele rammen
Heteroseksuelen reageren verschillend op de geuren AND en EST (feromonen)
Homoseksuele mannen reageren gelijkaardig op deze geuren als heteroseksuele vrouwen
en andersom reageren homoseksuele vrouwen gelijkaardig als heteroseksuele mannen
Mogelijke oorzaken van verschillen in hersenontwikkeling


4.7.6
Homoseksualiteit bij vrouwen: adrenogenitaal syndroom,
Homoseksuele mannen: meer oudere broers
Erfelijkheid en seksuele oriëntatie





Tweelingen, beide homoseksueel (condordant) of maar één persoon homoseksueel (discordant)  groter aantal condordantie
bij monozygote dan dizygote tweelingen
Verhoogde incidentie van homoseksualiteit of biseksualiteit bij zussen, dochters, nichtjes en andere nichtjes (via nonkel aan
vaders kant)
Maar homoseksuelen hebben minder kinderen?
Vruchtbaarheid van de vrouwen aan moederskant is hoger bij homoseksuele mannen
 iets op X chromosoom: homoseksualiteit bij mannen? Verhoogt ook vruchtbaarheid bij vrouwen
Homoseksuelen die geloven dat ze zo geboren zijn (ipv keuze) voelen zicht daar beter bij
74
5. Anatomie en meten bij gedragsneurowetenschappen
•
Onderzoeken hoe perceptie, cognitie, emotie en actie gerealiseerd worden in de menselijke
hersenen
5.1 Geschiedenis van hersenen
-
-
Nog geen idee van vaste structuur van hersenen
(gyri en sulci)
Welk deel van hersenen is belangrijk voor
cognitieve functies (taal en aandacht)?
In 1751: ventrikels zijn hiervoor de oorzaak
Hersenschors is slechts beschermende laag (zoals
bij boom)
-
Eerste realistische weergave
Gall: frenologie : uit de structuur van
hersenen persoonlijkheid aflezen
-> corticale sulci verlopen volgens
consistent patroon en hersengebieden
hebben verschillende functies
- Weergave gyri en sulci, kwabben
- Sulci zijn belangrijk: ijkpunten,
landmarks
- Sulcus temporalus imperior en sulcus
temporalus inferieur
- Sulcus lateralis, sulcus sylvi = scheidt
temporale en frontale kwab
Karakterisering van cognitieve uitval bij
patiënten met focale letsels
Inferentie
Anatomie van cognitieve functies
Hersenen van patiënt wegnemen en kijken
waar letsel ligt: Broca was de eerste
(affasie). Hersenfuncties zijn niet evenredig
verdeeld over hersenen, specifieke
gebieden! Zwart gat in deze hersenen met
patiënt met afasie staat in voor taal: gebied
van Broca in gyrus …
75
5.2 Beginselen van de neuroanatomie
De hersenen
Pariëtale:
Laterale zijde door suclus intraparietalis (1)
verdeeld in twee delen:
- lobulus parietalis superior(2) : gyrus
angularis (3) en gyrus supramarginalis
(achsterste uiteinde sylvische fissuur, 4)
- lobulus parietalis inferior(5)
1
2
4
3
5
76
Occipitale: mediale, ventrale en laterale zijde
Mediaal: sulcus calcarinus (primaire visuele
cortex, 1) en sulcus parietooccipitalis (2)
1

2
Ventrale zijde: gyrus lingualis (1) en meer
anterieur de gyrus fusiformis (2)
Over de ventrale zijde loopt de sulcus
collateralis (3) en parallel en lateraal hiervan
de sulcus occipitotemporalis (4)
1
3
2
4
Temporale: gescheiden van frontale en pariëtale lob door de sylvische of laterale fissuur
- Openplooien sylvische fissuur (1) :
planum temporale
- Achterste deel van het planum
temporale liggen de gyri van Heschl (2)
(primaire auditieve cortex)
1
77
2
-
-
Laterale zijde: sulcus temporalis (1)
superior verdeeld gyrus temporalis
superior, medius en inferior(2)
Achterste uiteinde van sulcus temporalis
superior loopt naar boven, daar rond
liggen de gyrus angularis
1
2
Frontale:
-
Laterale zijde door sulcus frontalis
inferior en sulcus frontalis superior (1)
verdeeld in gyrus frontalis superior,
medisu en inferior (2)
1
2
78
-
Achterzijde: begrensd door sulcus
centralis (fissuurvan rolando, primaire
motorische cortex) ,hiervoor en parallel
ermee ligt de sulcus precentralis
(premotorische cortex) (1)
1
79
Hersenstam
medial zicht: sulcus calcarinus voor primaire visuele cortex
Groen = sulcus occipitotemporalis
Rood = sulcus calcarinus
80
-
Primaire cortex: waar als eerste de signalen binnen komen
Primaire auditieve cortex: gyrus van heschl, tekening is niet helemaal juist
Je zou sulcus laterelis moeten uitrekken en in de sleuf kijken
- Unimodale associatie cortex: zenuwcellen door één zintuiglijke modaliteit wordt
opgewekt (rode gedeelte , elk voor een specifieke zintuig)
- somatosensorische associatie cortex: tactiele informatie
- geel: heteromodale (polimodale) associatie cortex, gestimuleerd door verschillende
modaliteiten, Functie: integratie voor de input van de hersenen
- rode tussen geel en paars: premotorische cortex
- Rood = primaire
motorische cortex,
blauw: primair
somatosensorisch
- Somatotopy : elk
deel van lichaam
(skeletspierne) dat
beweegt heeft
plaats in
motorische cortex
- Homunculus van
Penfield: belang bij
uitval
lichaamsdelen
somatotopic maps in the cortex: somatosensory homunculus
in poscentral gyrus of left hempisphere, and motor
homunculus in precentral gyrus of right hemisphere
81
Laterale sulcus
Met insula (eiland)
Zwarte ruimtes: laterale ventrikels
-
-
horizontaal = transversaal
-
anterior: respect to the
central nervous system,
located near or toward the
head
posterior: near or toward the
tail
rostral: toward the beak
caudal: toward the tail
dorsal: toward the back
ventral: toward the belly
lateral: toward the side of the
body, away from the middle
medial: toward middle of the
body, away from the side
ipsilateral: on the same side
contralateral: opposite side
cross section: slice taken at
right angles to the neuraxis
frontal section: slide through brain parallel to ground
horizontal section: slide through the brain parallel to the neuraxis and perpendicular to the
ground
- midsagittal plane: plane through neuraxis perpendicular to the ground, 2 symmetric halves
Transversaal: snijden door laterale fissuur (sulcus), frontale kwab ligt voor sulcus, ookalligt hij er
eigenlijk boven. Onder de sulcus temporale kwab, daarnaast occipitale kwab
-
82
5.3 Forebrain
5.3.1


Telencephalon
Grootste deel van de twee symmetrische cerebrale hemisferen
Bedekt met de cerebrale cortex en bevat limbisch systeem en basale ganglia (subcorticaal)
Cerebrale cortex
 Sulci: smalle groeven
 Fissuren: grote groeven
 Gyri: uitstulpingen tussen sulci of fissuren
 2/3 van de oppervlakte zit verborgen in de groeven
 Grijze materie aan de buitenkant, witte materie aan de binnenkant
 Frontale, pariëtale, temporale en occipitale kwab
 Primaire visuele (vanachter bij clacarine fissuur), primaire auditieve (beneden laterale
fissuur) en primaire somatosensorische cortex (caudaal centrale sulcus) ontvangen
zintuigelijke informatie
 Primaire motorische cortex (voor primaire somatosensorische cortex)
=> contralateraal: linkerkant hersenen controleert rechterkant lichaam
 Elk primair gebied zend informatie naar sensorische associatie cortex,
deze analyseren de informatie die ze krijgen integreren informatie alle zintuigen
o Posterieur: waarnemen en herinneren
o Frontale: plannen en executie van bewegingen
 Motorische associatie cortex
 Prefrontale cortex (plannen en organiseren)
 Linkerhemisfeer: analyse van informatie (goed in herkennen van seriële gebeurtenissen),
verbaal, gedragssequenten
 Rechterhemisfeer: synthese, geïsoleerde elementen samenbrengen,
 Corpus callosum zorgt voor unie; verbinding
83


Neocortex: bedekt het grootste deel
Limbic cortex: ongeveer mediaal met cingulate gyrus
Limbisch systeem
 Limbische cortex, hippocampus en amygdala
 Emoties (cortex en amygdala) en motivatie, leren en geheugen
 Fornix: bundel van axonen die de hippocampus met andere regio’s verbindingen
Basale ganglia
 Collectie van subcorticale nuclei , onder de anterieur portie van e laterale ventrikels
 Caudatus nucleus
 Putamen
 Globus pallidus
 Controle van beweging (bv parkinson)
5.3.2
Diencephalon
Tussen telencefalon en mesencefalon, omringd derde ventrikel met thalamus en hypothalamus
Thalamus:






Dorsaal gedeelte
Heeft twee lobben, verbonden door massa intermedia (niet altijd aanwezig)
Projectie vezels zijn axonen tussen hersen regio’s
Sommige nuclei ontvangen sensorische informatie
o Laterale geniculate nucleus: ogen naar primaire visuele cortex
o Mediale geniculate nucleus: binnenoor naar primaire auditieve cortex
Anderen zenden geen sensorische informatie
o Ventrolaterale nucleus; van het cerebellum naar primaire motorische cortex
Nog anderen van regio naar regio
5.4 Cognitieve modellen
•
Experimentele psychologie: welke componenten (deel processen) voor gedrag
•
Modulair model (ouder)
–
“Box and arrow”: welke deelprocessen een functie vereist: serieel model
–
Seriële schakeling van deelprocessen
stukje per stukje afwerken, op het einde is het resultaat er
input van volgende proces is output van het vorige proces
–
Overzicht van het gehele proces is niet nodig
84
figuur benoeming
1) Kenmerken eruit halen
2) Voorstelling in de hersenen van een
object ongeacht oriëntatie, perspectief,
kleur, grootte, …
3) Associaties oproepen
4) Term bedenken
5) Term benoemen
6) Processen om het woord uit te spreken
7) Spreek het woord uit
Localisationisme :
- Elke functie heeft een plaats (box)
- 1 op 1 correspondentie tussen bepaalde
functie en een bepaald hersengebied (bv
Broca gebied voor spraakproductie)
Maar vaak is het ingewikkelder dan dit
 gedistribueerd model
- Coöperatie van een gedistribueerd
netwerk van gebieden = hersencircuit
- Op afstand van elkaar gelegen en
onderling anatonomisch verbonden
- Bepaald gebied kan deel uitmaken van
verschillende netwerken
•
Interactionistisch model (jaren ’50, ’60)
–
Parallel en gedistribueerd
–
Nog voor het ene proces beëindigd is en een output gegenereerd heeft, speelt zich
reeds een ander proces of dat gebruik maakt van de output van het ene proces en
tegelijkertijd de output van dat proces beïnvloedt
–
Het overzicht beïnvloedt elkaar (bv identificatie van woorden beïnvloedt hoe we de
letters identificeren en de zinsstructuur beïnvloedt de identificatie van de woorden
en andersom)
85
Voorbeeld:
- Stel je zit voor pc als
proefpersoon
- Reeks letters
- Letter d moet je op knop
drukken
- Je bent sneller als letter d in
een woord voorkomt
Deelprocessen niet zomaar seriële
opvolging: volgende proces heeft al invloed
op het vorige
-
-
Pijlen in twee richtingen
Zonder duidelijke sequentie,
onderling met elkaar
verbonden
Elke box heeft een pijltje
zonder dat die terugkomt
 Netwerken, systemen die
samenwerken om een gedrag
uit te voeren
5.5 Methodes
Altijd vergelijking tussen twee condities, nooit absolute meting.
Voor een goed experiment moet het verschil tussen de 2 condities zo goed mogelijk gedefinieerd zijn
 Informatieoverdracht in neuronen: actiepotentiaal
 elektriciteit neuronen  magnetisch veld
 EEG : electrocenphalogram
 MEG : magneto encefalogram
 Verhoogde hersenactiviteit  verhoogde doorbloeding (zuurstof nodig)
Actieve en controle conditie
 PET
 fMRI
5.5.1
Electrofysiologische methodes
EEG en MEG
• Activiteit neuronale populatie stijgt :
veranderingen in elektrische potentiaal en magnetische dipool
86
•
Principe
–
Piramidale neuronen: grote neuronen in hersenschors, liggen mooi parallel geallieerd
ipv door elkaar (heffen elkaar op). Indien je deze sommeert kan je dipool meten.
niet ventraal
–
Sommige klassen van neuronen functioneren als electrische dipool. Als polarisatie
verandert, verandert dipoolmoment.
–
Als een groep van neuronen met dezelfde oriëntatie gepolariseerd of
gedepolariseerd wordt, creëert de gesommeerde electrische dipool een
electromagnetisch veld (open veld)
–
Magnetisch veld loodrecht op dipool, dus MEG meet vooral neuronen in de sleuf
–
De electrische component van dit veld wordt gemeten met EEG, de magnetische
component met MEG
–
Hoge tijdsresolutie: vermogen om te onderscheiden tussen twee tijdstippen die heel
dicht bij elkaar liggen
–
EEG: ruimtelijke resolutie slecht (twee dichtgelegen plaatsen van elkaar
onderscheiden), die van MEG is beter
Geëvokeerde potentialen
• Geëvokeerde potentiaal: activiteit opgewekt door specifieke test, gebeurtenis
•
EEG: Meting van electrische activiteit in hersenen = globale activiteit
•
Pyramidale neuronen zijn loodgericht gericht ten opzichte van het hersenoppervlak
•
Meting van electrische activiteit t.o.v. een bepaald tijdstip. Tijdstip stemt overeen met
optreden van een bepaalde experimentele gebeurtenis
•
Experimentele gebeurtenis: Visueel (VEP), auditief(BAEP), somatosensorieel (SSEP), cognitief
•
Goede tijdresolutie, slechte ruimtelijke resolutie
87
-
-
Odd one out: de testbeurt die verschilt van alle
andere testbeurten
Bv X X X O X X X  O is the odd one out
Besproken bij ERP: je moet responsen kunnen
meten met een hoge tijdsresolutie
 O wordt niet verwacht (mismatch
verwachting en perceptie) : geëvokeerd
potentieel
•
Testsituatie: bv tonen van letters, sommigen
met hoge frequentie (X)
Potentiaal die optreedt wanneer infrequente
stimulus (O) optreedt
= odd one out
Gemiddelde
P3: positieve deviatie op 300 miliseconden
Middelen: signalen zijn klein, heel veel
andere signalen die gegenereerd worden in
de hersenen, testbeurt is maar kleine fractie
activiteit van alle activiteit. Verschil is
tijdspunt; middelen tov tijdspunt
Avarage over alle responsen om het deel te
bekomen dat getime-locked is vanaf het ogenblik
dat de X verschijnt
Signaal vanaf tijdspunt, en vanaf daar avaragen
(gemiddeld): deel isoleren dat te maken heeft met
verschijnen van de X
Beperkingen
–
Meet neuronen die zelfde oriëntatie hebben en synchroon geactiveerd worden
Pyramidale neuronen
–
Electrisch veld vermindert met quadraat van de afstand
–
Lage anatomische resolutie
88
•
Registratie van electrische activeit op corticale oppervlak:
–
Enkel mogelijk tijdens een ingreep na schedeltrepanatie
–
Electrocorticografie: rechtstreekse informatie, grafisch duidelijk, …
–
Ethisch verantwoord? Bijvoorbeeld voor epilepsie op te lossen deel hersenen
wegnemen, op voorhand enkele weken testen en ook tijdens operatie functies
meten  kan het hersendeel veilig verwijderd worden
Magnetoëncephalografie
• Meting van magnetisch veld gegenereerd door neuronen in de sleuven
Neuronen in de wanden van de corticale sulci verlopen rakend met het hersenoppervlak
•
Als neuronen elektrische activiteit vertonen creëren ze elektrische dipool
 wekt magnetische veld (dit wordt gemeten)
•
Tijdsresolutie vergelijkbaar met geëvokeerde potentialen
Registratie van electrische activiteit op
corticale oppervlak
• Enkel mogelijk tijdens een ingreep na
schedeltrepanatie. (bv epilepsie)
• Patiënten blijven meestal wakker tijdens
operatie
Word recognition in the human inferior
temporal lobe
89
Transcraniële magnetische stimulatie
• Magnetisch veld op de schedel dat doordringt tot in een beperkt deel van de onderliggende
hersenschors -> op die plaats hersenactiviteit beïnvloeden (inhibitie of stimulatie)
•
•
–
Leidt tot omkeerbare inactivatie van onderliggende cortex
–
Laat toe om transiënt letsel aan te brengen in normale hersenen
Twee manieren om TMS toe te passen:
–
Single pulse of Dual-pulse: gedurende enkele milliseconden een magnetische puls
boven een bepaald deel van de schedel
–
Repetitief: trein van pulsen gedurende een aantal minuten -> langdurig effect
Problemen: moeilijk af te lijnen welk deel van de hersencortex beïnvloedt is
-> repetitieve TMS combineren met fMRI : welke delen van de hersenen veranderener
90
Single neuron electrode recording
• Proefdieren: één of enkele electroden om de neuronale activiteit van 1 neuron te meten
•
Tijdsresolutie is goed, je onderzoekt wel maar slechts een beperkt aantal neuronen
•
Multi-electrode arrays: verschillende electroden of gebieden
Dierneurofysiologie
•
Rechtstreeks meten van zenuwcel activiteit
•
Registratie van neuronale activiteit van enkelvoudige neuronen
•
Enkel mogelijk bij proefdieren, tenzij tijdens operaties
•
Registratie met behulp van één of verschillende electrodes
•
Brengt belangrijke principes van neuronale codering aan het licht
•
Slechts beperkt venster op hersenactiviteit
•
Moet altijd ethisch verantwoord: maximaal investeren in woonomstandigheden, zo
diervriendelijk mogelijk met minimale pijn voor het dier, gevangenschap geboren
91
5.5.2
Haemodynamische methodes
•
Meer actief: bevloeiing van dat gebied neemt toe ;
vasodilatatie (vaatverwijding) -> meer metabool substraat (o.a. glucose en zuurstof)
•
Principe
–
Als de globale synaptische activiteit van een populatie van neuronen toeneemt,
neemt ook de locale bloedtoevoer toe
–
Beelden van elkaar aftrekken (subtractie) : verschil tussen twee beelden geeft weer
waar proces gelegen is
Positron emissietomografie(PET)
• Rechtstreekse meting van regionale bloedtoevoer door gebruik van radioïsotoop H215O
•
Ingespoten in bloed, bloed en radioïsotoop gaat naar regio met activiteit
•
Radioactief verval (positron) geeft beeld van verschillen in bevloeiing
•
Beelden van de bloedtoevoer geïntegreerd over 40-90 sec
Positron botst met electron: anhigilatie (massa opgeheven, omzetting in golf = foton)
-
Fotonen 180° ten opzichte van elkaar georrienteerd, inval fotonen meet je met scanner
Meestal 6 à 12 opnamen over ongeveer 3 uur, proefpersoon moet heel de tijd stil liggen
92
-
Tijsresolutie: 40sec best, ruimtelijke resolutie: 10-15mm
transvers
methode waarbij men beelden
onderling vergelijk om te bepalen waar processen gelegen zijn in de hersenen
Eerste pet scan (1986):
93
1) Welke gebieden van de hersenen komen tussen bij het herkennen van woorden?
a. Experimentele/actieve conditie: Passief zien van geschreven woorden
b. Baseline/controle conditie : Passief kijken naar een fixatiekruis
 Voldoende op elkaar gelijken (matchen)
 Enkel verschillen in wat je interesseert
 Dus hier niet geschreven woord en kijken naar niets (niet gelijkend)
2) Welke gebieden van de hersenen komen tussen bij het uitspreken van woorden?
a. Experimentele conditie: hardop lezen van een woord
b. Baseline : in stilte lezen van een woord
 Hardop lezen van woorden: auditieve input ; is niet bij in stilte lezen
 Geen goede operationalisering (match)
 Auditieve input : storende variabele
3) Welke gebieden van de hersenen komen tussen bij het verstrekken van betekenis?
a. Experimentele conditie: werkwoord generen dat ivm het woord staat
b. Baseline : geschreven woord hardop lezen
 In controleconditie zal men automatisch ook betekenis van het woord
oproepen (verschillen komen niet naar voor bij subtractie)
1) Screening van mensen (geschikte proefpersonen zoeken)
2) Corrigeren van hoofdbeweging
3) Stereotactische normalisatie
Hersenen verschillen van persoon tot persoon (bv grootte, hoe sulci lopen, …)
hersenen op soort sjabloon leggen (lineaire en niet-lineaire transformaties) zodat alle
gebieden ongeveer zelfde ruimte als sjabloon inneemt.
Alle hersenen in zelfde ruimte op sjabloon op elkaar
4) Smoothing: filter toepassen op beelden zodanig dat het signaal wat wordt uitgesmeerd.
Activatie is vaak lichtjes verschillend qua positie bij verschillende personen.
Kleine verschillen komen zo min of meer op elkaar te liggen. Variatie compenseren.
94
5) Bij elke scan die men heeft (PET: 12 pp, MRI: 180 pp): hoe licht dat op tov taak?
Toewijzen aan conditie, van welke proefpersoon (experimenteel design)
6) Statistiek
•
Beperkingen PET
–
Beperkte tijdsresolutie
40 SEC – wachten op verval – 40 sec -…
–
Beperkt aantal beelden mogelijk:
•
Max. 12
•
Middelen over subjecten noodzakelijk
•
Relatief beperkte anatomische resolutie
Geen fijn onderscheid maken tussen anatomische structuren
Magnetische resonantie (MRI)
-
-
-
Vertrekt van het feit dat de hersenen heel
veel protonen (waterstof atoom) bevatten,
heeft bepaalde dipool.
Liggen kris kras door elkaar
Magnetisch veld (3 tesla = sterk) bij mri
Protonen zich oriënteren in magnetisch
veld, gaan zich aliëneren, op lijn stellen
90° verandert door korte impuls
Relaxatietijd: tijd die nodig is om terug
naar oorspronkelijke positie te gaan
Functionele magnetische resonantie: mri
scan van activiteit hersenen
Structurele mri: mri scan van structuur van
de hersenen
95
Functionele magnetische resonantie
•
Endogeen contrastmiddel: niets injecteren
•
Hemoglobine transporteert zuurstof in
bloed
 mri gebruikt oxy en deoxyHemoglobine
• Bloedtoevoer neemt meer toe dan vereist
wordt op basis van de metabole nood.
Daardoor daalt de verhouding
deoxyHemoglobine(weinig zuurstof) t.o.v.
oxyHemoglobine (veel zuurstof). Dit vormt
de basis voor het “Blood-Oxygenation Level
Dependent” signaal
• Meer activiteit: bloedvaten verwijden
meer oxyhemoglobine dan
deoxyhemoglobine (gebruik veel zuurstof
maar brengen nog meer zuurstof aan) =>
piek rond 6-10 sec na toename neuronale
activiteit, keert terug naar basislijn over
verloop van 5tal seconden
• De stijging van de bloedtoevoer begint
Zwarte lijn: oxyhemoglobine, blauwe:
binnen de sec na het begin van een
deoxyhemoglobine
experimentele gebeurtenis maar bereikt
slechts een piek na 10-16 sec
• Hoog anatomisch detail (5-10mm), tijdsresultatie van enkele seconden
•
Laat toe om een lange reeks van opeenvolgende kortdurende beelden op te nemen
•
2 modaliteiten (manieren van toepassen):
–
“Event-related” : trial per trial (sec tot sec volgend op experimentele gebeurtenissen)
Hier kan men events van verschillende types dooreen mengen
96
–
“epoch-based” : gedurende 30-40 sec reeksen van trials van vergelijkbaar type
proefpersoon voert gedurende 30 sec een taak uit, nadien weer 30 sec een andere
taak => verschil twee condities
•
Transversaal
•
Zwarte conditie, groene conditie, rode conditie:
–
alle trials van een type gegroepeerd = blocked mode
–
door elkaar doen van condities = event-related (trials mengen en responsen meten)
Bij blocked mode zijn er bepaalde verwachtingen dus event-related is beter
Proefpersoon zegt zelf wanneer hij een
switch ervaart
Block design = odd ball (odd one out)
97


bv hallucinaties; proefpersoon
moet aangeven wanneer het
gebeurt
Bistabiel percept:
moment dat je switcht van het
een naar het ander,
moeilijk te voorspellen
bold response: 4-5 seconden na respons wordt uitgelokt
 fmri hoge resolutie: goed voor anatomische posities
Analyse van functionele beeldvormingsdata
Gemeten waarden (bij vergelijking opnames) kan verklaard worden door:



conditie afhankelijke component
proefpersoon afhankelijk component
ruisfactor
5.6 Neuropsychologie: letselstudies
•
Patiënt van Broca : eerste gevalstudie, bevestigde het idee van Gall dat elke plaats zijn
functie had (181)
98
Dubbele dissociaties
- Enkelvoudige dissociatie: één functie van de twee is
gestoord, je kan dit hersenletsel ook localiseren. Deze
dissociaties hebben niet veel gewicht, misschien is het
een aspecifiek aspect van een taak (niet specifiek dat
proces maar bv moeilijkheid taak)
- Dubbele dissociatie: éne patiënt heeft een probleem,
ander patiënt omgekeerd probleem  verband met
lokalisatie
2 cognitieve functies (A en B):
- Enkel patiënten waarbij A aangetast en geen
patiënten waarbij B aangetast = enkelvoudige
dissociatie -> laat NIET toe om te zeggen dat A en B
verschillen in lokalisatie (A bv moeilijker dan B)
- 2 voorwaarden dubbele dissociatie:
o Sommige letsels proces A beschadigd en proces
B gespaard
o Andere letsels proces B beschadigd en proces A
intact
 Verschillende hersenlocalisatie
Correlatie structurele letsels-cognitieve deficits
•
Vroeger enkel via onderzoek post mortem
•
Nu hoge-resolutie MRI beeldvorming van letsels
–
groep van patiënten
–
normalisatie naar een gemeenschappelijke ‘template’
–
constructie van ‘probability maps’ voor ontstaan van bepaalde cognitieve deficits,
gemeten via klinisch of psychofysisch onderzoek
1) Overlay methode = overlap methode
•
Scant verschillende mensen met een bepaalde stoornis (bv afasie)
Legt de scans op elkaar, kijkt waar de uitval gesitueerd is
•
MAAR probleem: geen controlegroep
Bv afasie veroorzaakt door beroerte: misschien is het gebied van uitval gewoon een gebied
dat meer aangetast is bij beroertes, ipv uitval
•
Men zou mensen moeten vinden die zelfde tijd, zelfde mate, … beroerte hebben gehad
99
2) Lesion subtraction method:
alle patiënten met bepaalde stoornis en mensen met een andere vorm of geen stoornis
•
Patiënten indelen in twee groepen (groep A en controlegroep, duidelijke scheiding):
scheidingen zijn vaak artificieel in de praktijk; graduele overgangen (continuüm/spectrum)
tussen groepen ipv binaire overgang.
Opdeling ook vaak op basis van syndromen, wat op zich ook artificieel is
Groen = pariëtaal
•
Berekenen hoeveel patiënten met syndroom A elke voxel beschadigd is en bij hoeveel
patiënten zonder syndroom A => vergelijkt aantallen en geeft subtractiebeeld
3) Voxel-based lesion-symptom mapping (VLSM)
•
Continu verdeelde scores worden gebruikt als input
•
Voor elke voxel (deeltje van de hersenen, 3d pixel) gaan we na of de groep met een letsel van
die voxel een significant verschillende score hebben dan de groep waarbij die voxel gespaard
is
Het woord voxel is een mengwoord van de Engelse woorden volume en pixel en geeft een waarde aan
die aan een volumecel in een driedimensionale ruimte gebonden is.
•
Bij elke voxel nagaan of er patiënten zijn waarbij deze beschadigd is; t-test om algemene
uitspraak over voxel te doen
100
Voordeel patiënten met hersenletsel onderzoeken:
-
Welk gebied essentieel, noodzakelijk is voor een bepaalde functie
Beperkingen van localisatie van normale functie op basis van hersenletsels
•
De anatomische ligging van letsels is niet bepaald door afgrenzingen tussen functionele
gebieden maar door de oorzaak van het letsel
(bv bevloeiingspatroon bij beroerte; door welk bloedvat wordt het gebied bevloeid)
•
Functionele reorganisatie: deficit na een hersenletsel is niet enkel bepaald door het
aangetaste gebied maar ook door de compensatie en reorganisatie van de intacte gebieden
•
Zelden beperkt tot hersencortex: Aantasting van omliggende cortex en wittestofbanen die de
hersengebieden met elkaar verbindinen
•
Scores zijn niet gelijk aan normale hersenen – stuk van letsel
 functionele reorganisatie = plasticiteit: andere gebieden nemen deel van functie over
 letsel heeft ook weerslag op gebieden die er mee in verband staan (effecten op afstand)
 vaak ook zenuwbanen onder dat hersenletsel beschadigd (witte stof, verbindingsbanen
worden onderbroken)
 gebieden niet altijd gekoppeld aan functie
uitval van een gebied in een netwerk kan gevolgen hebben voor het gehele netwerk
fMRI bij proefdieren
•
Homologie tussen bepaalde gebieden bij de aap en bij de mens
In vitro onderzoek
•
Neuronale culturen: Veranderingen in synaptische transmissie
•
Moleculaire biologie: Veranderingen in genexpressie en proteïnesynthese
101
Relatieve positie!!
PET: moet eigenlijk lager staan
Single unit!
102
6. Visuoperceptie
Sommige modulair georganiseerd (perceptie van beweging of angst) en andere gedistribueerd
georganiseerd (oproepen van kennis omtrent persoon)
6.1 Beginselen van de neuroanatomie van het visuele systeem
•
Inval op netvlies (retina) van linker en rechter
oog
• Via linker en rechter nervus opticus naar
chiasma opticum: reorganisatie van de
zenuwvezels
• Vanaf tractus opticus niet meer per oog maar
per gezichtsveld (en alles ook gekruist) ->
letsel linker tractus opticus dan is er een
rechter gezichtsvelddefect
• Tractus opticus mondt uit in corpus
geniculatum laterale
– Zenuwcellen vormen een synaps met
daaropvolgende neruonen die van CGL
naar primaire visuele cortex gaan
• Primaire visuele (of striaire) cortex is gelegen
rond de s. calcarinus
– rechter s.calcarinus : linker gezichtsveld
linker s.calcarinus : rechter gezichtsveld
– bovenste bank: onderste gezichtsveld
onderste bank: bovenste gezichtsveld
– posterieure deel: foveale (centrale)
anterieur: perifere
• elk neuron in de primaire visuele cortex heeft een receptief veld (deel van het gezichtsveld dat
bij stimulatie het neuron activeert)
-> van primaire visuele cortex relatief kleine en vuren het hardst voor lijnen en boorden
• corticale magnificatie: het centrale gezichtsveld (ong 4°) relatief veel meer oppervlakte in de
s.calcarinus dan het perifere gezichtsveld (focussen om scherp te kijken)
Axonen van retinale ganglion cellen delen af door de optische zenuwen en bereiken het dorsale,
laterale geniculate nucleus (LGN) van de Thalamus. Deze heeft zes lagen, de twee binnenste lagen
zijn de magnocellular lageren en de vier buitenste zijn de parvocellular lagen met ook nog
koniocellular sublagen ventraal bij beide lagen. De neuronen gaan dan verder door de
verwerkingsstroom optische radiaties naar de primaire visuele cortex (regio rondom calcarine
fissuur).
De lens draait het beeld om (contralaterale info). Behalve de primaire retino-geniculo-corticale
verwerkingsstroom zijn er ook nog andere manieren. Bv naar de hypothalamus voor circadiaan ritme,
weer andere controleren meer oogbeweging (optic tectum en pretectal nuclei)
103
= transverse doorsnede
Primaire visuele cortex is retinotopisch
georganiseerd: neuron in primaire visuele cortex
komt het receptieve veld van dat neuron overeen
met een bepaald punt van de retina (van het
gezichtsveld).
Retinotopie: elke neuron dat u zou moeten in
primaire visuele cortex heeft een bepaald
overeenkomstige plaats/veld in het gezichtsveld,
als je op die plaats stimuleert zullen die neuronen
vuren.
Retina – nervous opticus wordt informatie uit de
respectievelijke ogen geleid
Aan het chiasma opticum worden de zenuwbanen
herschikt op een manier waarop in de tractus
opticus van het ander oog (dus links rechter
gezichtsveld) = contralateraal gezichtsveld (niet
oog!)
Als men binoculair kijkt (met beide ogen) hebt u
een linker en rechter gezichtsveld van beide ogen
Corpus geniculatum laterale: relay station,
onderaan, achteraan de thalamus, in diepe grijze
kernen, vanaf daar projecties naar primaire visuele
cortex (achteraan occipitale hersenschors).
Connectie van corpus g.n. naar primaire visuele
cortex is een waaier die (area v1) die terug
samenkomt in de primaire visuele cortex
Gezichtsvelden worden weergegeven in graden
(bv fixeren, lichtje laten schijnen en je moet
zeggen of dat brand of niet).
1 graad is als je je arm uitsteekt en je naar je
opgestoken duim kijkt.
Perimetrie : gezichtsvelden bepaling
Centraal gedeelte van gezichtsveld = foveaal
gedeelte (10°); zwart en donkerblauw op
afbeeldingen
 grootte bij hersenen is veel groter dan
grootte bij perimetrie = corticale magnificatie;
foveaal gezichtsveld heeft heel grote scherpte
van gezichtsveld (bv lezen) Als we lezen
saccade (snelle oogbewegingen) om het woord
in foveaal gezichtsveld te krijgen voor de
scherpte.
Beeld gespiegeld: bovenste gezichtsveld onder
de sulcus calcarinus, onderste gezichtsveld
boven de sulcus calcarinus.
Perifeer gedeelte van gezichtsveld
104
1) Moleculaire blindheid op het oog + 2
2) hemianopsie: helft gezichtsveld uitval
Homoniem: ongeacht het oog dat je test, hetzelfde gezichtsveld dat uitvalt
Testen door bv ‘kijk naar mijn neus’, één oog afdekken, vingers bewegen
Belang van fixatie! Anders beweegt gezichtsveld mee
3) Letsel radiato optica (waaier): quandranta opsie; kwart valt wel
Bovenste beschadigd: onderste valt weg, onderste beschadigd; bovenste valt weg
4) letsels hersenschors: helft gezichtsveld valt weg maar foveaal gedeelte blijft gespaard
Maculaire sparing (foveaal deel = macula)
Centrale deel heeft evolutionair bloedtoevoer van linker en rechterzijde, beroerte in één deel
zal er dus niet voor zorgen dat dit uitvalt.
Corpus geniculatum laterale: tussenstation
Hoe visuele input in verschillende kanalen ontleed wordt (we zien een geheel maar er zijn
verschillende aspecten). Wat wij bewust zien komt veel later tot stand in verwerkingsstroom.
Corpus geniculatum laterale is eerste station waarbij dit duidelijk wordt.
Doorsnede corpus geniculatum laterale (schillen):
1 en 2) kanaal gevoelig voor beweging = magnocellulaire pathway
3, 4, 5 en 6 ) kanaal gevoelig voor kleur en vorm = parvocellulaire laag
 segregatie: verschillende visuele kenmerken worden uiteen gehaald in aparte pathways
Coneocellulaire laag uit boek niet kennen
105
Primaire visuele cortex:
Receptief veld: deel van het gezichtsveld waar neuron in primair visuele cortex verantwoordelijk is
Receptieve velden in primaire visuele cortex zijn relatief klein.
Kenmerken waar primaire visuele neuronen gevoelig voor zijn:
- Orriëntatie: elke neuron vuurt selectief voor een bepaalde oriëntatie (bv 50°-55°)
= orriëntatietuning
-
Verschillende soorten cellen in visuele cortex
o Simpel cell: reageert/vuurt op bepaalde balk (orriëntatie), maar bij verplaatsing in
gezichtsveld (afstand in receptieve veld) onderdrukt het de respons
o Complex cell: als balkje beweeg in receptieve veld blijft deze cell vuren (beweging),
niet gevoelig voor figuur achtergrond
o Hypercomplex cells: cellen die geinhibiteerd worden wanneer bepaalde utieinden
van balkje in het receptieve veld komen (detecteren boorden als ze in het veld
komen)
Meeste neuronen in de primaire visuele cortex zijn gevoelig voor
orriëntatie: als een lijn of rand (grens tussen licht en donker) zo
gepositioneerd is dat het in het receptieve veld van een cel komt, en
roteerd rondom het centrum, zal de cell responderen als de lijn in
een bepaalde hoek staat.
Simple cell: neuronen die gevoelig zijn voor orriëntatie met
receptieve velden die tegengesteld georganiseerd zijn (a: wanneer
een donkere lijn in het midden staat van het receptief veld, maar
niet als het vanonder staat)
Complex cell: ook gevoelig voor orriëntatie maar zonder de inhibitie
(b: maakt niet uit waar de lijn staat in het receptief veld of
omdraaien contrast, blijft reageren) -> bewegingsdetectoren
Hypercomplex cells: reageren ook op orriëntatie maar maar heeft
een inhibitie regio op het einde (of eindes) -> detecteerd einde van
de lijnen
106
6.2 Elementaire stimuluskenmerken
•
•
•
•
•
Functionele segregatie: verschillende elementaire stimuluseigenschappen (bv oriëntatie,
beweging of luminantie) worden in aparte neuronale subgroepen voorgesteld
– Kleur: area V4 (achromatopsie)
– Oriëntatie en beweging: area V5 (akinetopsie)
2 grote verwerkingsstromen (pathways)
– Occipitotemporale pathway : stimulusidentificatie (wat)
• Area V4, fusiforme cortex, inferotemporale cortex (ook TE en TEO genoemd)
en parahippocampale cortex
– Occipitopariëtale pathway: stimuluslocalisatie (waar)
• Intrapariëtale sulcus en lobulus parietalis inferior en superior
• Verder in occipitotemporale verwerkingsstroom: neuronale codering en
differentiatie in termen van stimuluscategorie en stimulusidentificatie
Receptieve velden worden groter naarmate men verder komt in occipitotemporale
verwerkingsstroom, in meer anterieur gelegen deel (bv inferotemporale cortex) zijn de
receptieve velden bilateraal
Elk neuron in de extrastriaire cortex heeft een receptief veld
Beide verwerkingsstromen monden uit in de frontale cortex
– Occipitotemporale via projectie van de anterieur temporale pool naar de inferior
frontale cortex (fasciculus uncinatus)
– Occipitopariëtale via frontal eye field; kruispunt s. precentralis en s. frontalis superior
Spatiële frequentie
Het beeld van een stimulus op de retina varieert in grote naargelang hoe dicht het beeld bij de ogen
is, hierom gebruiken ze visuele hoek ipv fysische afstand.
Spatiële frequentie van een sinus rooster is de variatie in helderheid gemeten in cyclussen per graad
van de visuele hoek. Verschillende neuronen detecteren verschillende spatiële frequenties.
Hoge spatiële frequentie belangrijk bij het herkennen van figuren of objecten, details, randen
(identiteit)
Lage spatiële frequentie belangrijk bij waarnemen beweging,contouren (niet herkenning)
magnocellulaire pathway
Frequentie van sinus (sine wave) van rechterkant heeft heeft hoge spatiele frequentie (meer cycli in
één graad, ziet er waziger uit).
V1: primaire visuele cortex  Cytochroom oxidase blobs: gebieden in blobs gevoelig voor kleur,
gebieden buiten de blobs gevoelig voor oriëntatie en vorm
V2: na primaire visuele cortex  Cytochroom oxidase stripes
Cytochroom oxidase: verschillende kleuring van neuronen, kleur bewaart segregatie (opsplitsing in
componenten)
107
Retinale dispariteit (tegenstrijd)
Grootste deel van diepte gang kan je in 1 oog meten (perspectief, grootte, verlies van detaildoor
omstandigheden, het idee dat beelden bewegen als we ons hoofd bewegen).
We hebben beide ogen nodig voor een levendige perceptie van dieptegang doorheen het proces
genaamd stereopsis (fijne bewegingen coördineren). Retinale dispariteit komt voor als beide ogen
een net anders 3d beeld zien, dit indiceert verschil in afstand.
Kleur wordt verwerkt door parvocellulaire en
koniocellulaire lagen van het LGn, samen
gegroepeerd in cytochrome oxidase (CO) blobs.
De dikke en dunne strepen : hoge CO
Parvocellulair systeem enkel van rode en
groene kegelstjes, de blauwe kegeltjes via
koniocellulair systeem
De meeste neronen in de blobs zijn gevoelig
voor kleur, ze zijn allemaal gevoelig voor lage
spatiële frequentie en relatief ongevoelig voor
andere visuele kenmerken. Bovendien zijn de
receptieve velden monoculair (1 oog genoeg)
Magnocelluaire laag
Kleur
Gevoeligheid voor
contrast
Spatiele resolutie
Temporele resolutie
Nee
Pavocellulaire laag
Ja (rode en groene
kegels)
Hoog
Laag
Laag
Hoog
Traag (sustained
response)
Snel (transient response)
Koniocellulaire laag
Ja (blauwe kegels)
Laag
Laag
Traag (sustained
response)
108
Colomnaire/ modulaire visuele organisatie
De verschillende modules geven informatie
door aan elkaar.
1 blokje komt overeen met informatie van 1
stukje visueel veld (oriëntatie, contrast, kleur,
…); twee ogen dragen bij tot kolom
georganiseerd tot gezichtsveld
De modules bestaan uit twee segmenten, die
elk een CO blob (centrale deel) omringen.
Buiten blob: orriëntatie, beweging, spatiële
frequentie en binoculaire dispariteit, meestal
niet kleur. Beide helften krijgen info van 1 oog
maar sturen die info naar elkaar door. Binnen
een module zitten zowel simpel als complexe
cellen, weliswaar van dezelfde orriëntatnie en
oculaire dominantie.
Staafjes lopen eigenlijk door (Hubel en Wiesel!!)
1,2,3,4,5,6 = lamina : lagen waaruit de
hersenschors is opgebouwd
1 is meest oppervlakkige laag
Als je een naald zou steken van boven naar
beneden zou je neuronen tegenkomen voor
zelfde plaats en oriëntatie, horizontaal
veranderen de oriëntatie van de neuronen.
6.3 Analyse van visuele informatie
6.3.1
Twee verwerkingsstromen van visuele analyse



Verwerking gebeurt in de visuele associatie cortex
Neuronen in de primaire visuele cortex zenden axonen naar de extrastriate cortex = regio
van de visuele associatie cortex die de striate cortex (=primair visuele cortex) omringd
Elke regio is gespecialiseerd en kan je hiërarchisch ordenen, met de striate cortex om te
beginnen. Elke regio krijgt informatie van de regio onder hen op de hiërarchie. Heel af en
toe wordt ook informatie doorgegeven in de tegenover gestelde richting.
109
Output striate cortex
(v1) gaat naar gebied
v2 (kleur bij dunne
strepen en dikke en
bleke strepen over
orriëntatie, spatiële
frequentie, beweging
en retinale dispariteit)
Vanaf hier komen
twee verschillende
verwerkingsstromen
in beeld
Ventrale en dorsale stroom: eerste beginsel informatieverwerking
- Dorsale stroom:
o naar pariëtale cortex (V2 -> posterior parietal cortex)
magnocellulaire systeem gaat rechtstreeks naar gebied v5 (= MT, beweging)
Begint bij dikke strepen van V2
Plaats, locatie, uitvoeren acties
= Where stream of How stream
-
Ventraal stroom:
o occipitaal naar temporaal; (V2 -> v4 -> inferior temporale cortex)
begint bij bleke en dunne strepen van v2
herkenning van visuele objecten, identificatie
= What stream
Linkerschema:
- Niet kunnen tekenen, wel weten hoe opgebouwd
- Groene vakjes: dorsale verwerkingsstroom
- Rode vakjes: ventrale verwerkingsstroom
- V4, MT, MIP
110
Area MT = v5 (dorsaal)
= motion, beweging
 functionele segregatie (verschillende zaken
verwerkt in verschillende gebieden
Akinetopsie: geen beweging kunnen zien
Stop motion picture
Area V4(ventraal)
= weergave van kleur
Fmri: stimuli met kleur, stimuli in
zwart wit, vergelijken
Achromatopsie: niet zien van
kleur; felheid kleuren
uitgewassen
V4: retinotopisch georganiseerd:
helft van gezichtsveld vale kleur
en andere helft niet
•
Achromatopsie
–
Als één van de spontane klachten van de patiënt
–
Meestal samen met bovenste kwadrantanopsie; onder sulcus calcarinus vaak
beschadigd
–
Meestal enkel contralaterale gezichtsveld
–
Localisatie: tekening boekje
•
Andere deficits ivm kleurverwerking
•
Associatie van een object met een karakteristieke kleur
–
Vnl linker hemisferische letsels
–
Anomie specifiek voor kleur
–
Vaak geassocieerd met alexie zonder agrafie
6.4 Visuele verwerking van gezichten
•
Gezichten zijn zeer complexe visuele stimuli.
•
Gezichten zijn heel verschillend maar gelijken toch op elkaar
•
Relatief kleine perceptuele verschillen tussen gezichten zijn van grote betekenis, reeds van
begin van de evolutie
111
•
Groot aantal van gezichten
•
Specialisatie in hersenen voor gezichten; gezichten sociaal belangrijk
Expertise nodig voor kleine verschillen in gezichten te kunnen plaatsen
•
Impliciete  expliciete verwerking
invariante eigenschappen  veranderlijke eigenschappen (beweging gelaat,…)
6.4.1
•
Neuropsychologische tests
Visuele discriminatie van gezichten: structural encoding in Bruce and Young’s model
–
•
Matching to sample taak met gezicht als sample stimulus en subject moet kiezen
wele teststimuli overeenstemmen met dat gezicht (zelfde of verschillende hoek)
Herkenning van gezichten: face recognition units, person identity nodes and name retrieval
in Bruce and Young’s model
–
Gezich tlaten benoemen of biografische gegevens vertellen over de person
–
Kiezen tussen 2 gezichten overeenstemd met vertrouwd persoon (familiarity
judgement)
–
Impliciete verwerking: galvanische huidconductantie of onbewuste effect op het
gedrag (prosopagnosie; namen associëren met bekende gezichten)
•
Herkenning van emotionele expressive (expressionanalysis)
•
Herkenning van beweging van de mond en van de ogen (facial speech analysis en ruimer)
6.4.2
Hersenletsel bij patiënten en stoornis van herkenning van gezichten
Prosopagnosie :
•
Onvermogen om gezicht te associëren met een bepaald persoon (herkennen gezichten)
–
Moeite met matching to sample taak: probleem met identificatie stimulus
 structural descriptions (objectherkenning) => invariantie verwerking gezichten
–
Wel matching to sample uitvoeren maar kunnen persoon niet meer herkennen
 Kunnen persoon wel herkennen aan manier van spreken, stappen, haarsnit, e.d.
Kunnen ook allerlei details oproepen omtrent die persoon
–
Gezichten wel herkennen maar kunnen de emotionele expressie niet discrimineren
In sommige gevallen is de bewuste identificatie van expressie aangetast maar is de
automatische respons wel nog bewaard (huidgeleidngsrespons)
=> bilaterale aantasting amygdala
–
McGurk effect (niveau 1 of 2): verwerking van beweging in het gezicht op andere
gebieden berust dan verwerking van identiteit
112
•
•
•
Prosopagnosie: Dissociatie impliciet - expliciet
–
Verschil in performantie naargelang vertrouwd gezicht of niet
–
B.v. patiënt met prosopagnosie leren associëren tussen gezicht en willekeurige naam
–
Forced-choice recognition task: Identity matching of matching tussen gezicht en
concrete gegevens
–
Autonome respons
–
O.a. galvanische huidrespons met als stimulus
–
B.v. paren van gezicht met correcte of foutieve naam
Prosopagnosie: Localisatie
–
Kan optreden bij rechterhemisferische letsels of bij bilaterale letsels van de ventrale
occipitotemporale cortex
–
Fusiforme face area (module)
Emotionele expressies: Dubbele dissociaties
–
Kunnen wel bepaalde dingen identificeren van het gezicht maar niet identiteit
–
Sommige patiënten kunnen gezichten niet identificeren maar wel emotionele
expressies, andere patiënten vertonen omgekeerde patroon
!
Welke processen kunnen dissociëren bij patiënten
113
Functies die op verschillende gebieden berusten
-
Structural encoding: structurele descriptie, bv identificeren van stimulus als zelfde
stimulus ondanks andere lichtinval, …  identiteit behouden
Directed visual processing is gelijkend
- Expression analysis: emotionele expressie (amygdala)
- Facial speech analysis: beweging in het gezicht (zie hier onder),
analyse lippen, blik richting
- Rest of the cognitive system: bredere kennis koppelen aan oproepen informatie
Bv identiteit koppelen met alles, emoties koppelen met ervaringen, …
1) Face recognition units: identificeren van gezicht (zonder haar, bril,…): FFA
Koppeling van identiteit aan persoon (kenmerken van persoon door verschillende nodi)
2) Gezicht dat je herkend wordt gekoppeld aan identiteit van persoon (naam opnoemen enz)
3) Parallelle stromen (niet FFA):
a. Expressie in het gezicht
b. Facial speech: beweging in gezicht en herkend wordt
Achteraan sulcus temporalis superior
Benton
•
Perceptuele verwerking van gezicht: Structural encoding
–
Invariantie : Identiteit van gezicht onafhankelijk van perspectief, belichting,
expressie, leeftijd etc.
114
•
‘Face recognition units’ : herkennen van persoon
-
–
Vertrouwd of niet (‘familiarity judgement’); al eens gezien of niet
–
Oproepen van individuele kenmerken van persoon (naam, etc.); identiteit van
persoon
Meer activiteit voor gezichten (FFA) bij mri
toont FFA
115
-
Bewuste waarneming van gezicht FFA activeert of onafhankelijk van wat men bewust
waarneemt?
o Binoculaire rivaliteit: toont gezicht en bv huis, andere golflengte qua kleur door
bril (1e glas rood, de andere groen): bewuste waarneming switcht tussen de
twee; kan niet beiden tegelijk waarnemen => je ziet ze afwisselend
Je ziet dus hetzelfde als beide tegelijk worden getoond of de onderzoek ze
opsplitst.  FFA draagt bij tot bewuste waarneming van visuele stimuli
o Parahypocampale area: huizen, gebouwen, landschappen
-
6.4.3
In het donker film laten kijken
Gezichten: FFA
Landschappen, scenes, gebieden:
PPA
Functionele beeldvorming bij normale vrijwilligers
 Haxby model
116
Fusiform face area
- G. fusiformis rechts (en mindere mate links): vrij consistent geativeerd wanneer een
gezicht ipv object aangeboden wordt
- Niet geactiveerd wanneer andere lichaamsdelen getoond worden
- Beïnvloed door top-down controle (aandacht of geheugen): bewust waarnemen is
hogere activiteit ipv onbewust
- Min of meer structural encoding Bruce and Young
Amygdala
- Geactiveerd bij zien van angstige gezichten in vergelijk met opgewekte of neutrale
gezichten (zelfs bij korte presentatie stimuli = onbewust waarnemen)
- Via klassieke conditionering kan ook toon amygdala activeren
- Min of meer structural encoding Bruce and Young
Sulcus temporalis superior
- Achterste deel s. temporalis superior
- Neuronen die reageren op de blikrichtingen en op bewegingen van de mond
- Speech analysis Bruce and Young
•
Discrimineren van emotionele expressies: niet kennen
–
Voor herkennen van angstige expressies meest evidentie van localiseerbaarheid, met name amygdala
•
Alternerende presentatie van gezichten met angstige versus gelukkige uitdrukking
•
Zeer korte stimuluspresentatie (33 ms) gevolgd door “mask”
•
8/10 subjecten waren er niet van bewust dat ze gelaatsexpressie gezien hadden
•
Signaaltoename in amygdala bij presentatie van angstige gezichten
Discrimineren van beweging in gezichten
•
Liplezen
–
•
Patiënt met prosopagnosie vertoont normaal McGurk effect
Oogbewegingsrichting
–
Sulcus temporalis superior
--- tot hier niet kennen, hierna terug wel
117
waar bevinden de
belangrijke processen !!!!!

•
Lateral fusiform: identiteit (benson) (FFA)
Superior temporal: gezicht, beweging, expressie,… (gekoppeld met amygdala)
Anterior temporal: persoonlijke identiteit
Extended system ~ cognitive processing
Probeer samen te brengen met het model van Bruce and Young
Besluit
–
Parallelle verwerking
–
Combinatie van modulaire organisatie (perceptuele verwerking, verwerking van
emotionele expressies) en van gedistribueerde voorstelling (associatie met
individuele eigenschappen)
7. Aandacht
7.1 Selectieve aandacht
•
Constant aanwezig tijdens waakzame toestand, de constante stroom van stimuli kunnen we
niet bewust waarnemen, we selecteren wat we bewust waarnemen (om te verwerken,
onthouden, verwoorden, …)
•
Filter waardoor bepaalde stimuli (van bv gezichtsveld) in meer detail worden verwerkt en in
bewustzijn doordringen
–
In foveaal gezichtsveld kan men in detail waarnemen, selectieve aandacht is hiervoor
nodig om saccade (blikveld) te sturen
118
•
7.1.1
•
Selectiecriterium kan endogeen of exogeen bepaald zijn:
–
Exogeen (bottom up): stimulus gedreven
op grond van sensoriële kenmerken die automatisch de aandacht trekken, aandacht
automatisch getrokken door externe stimuli
Evolutionair nut: bij concentratie op taak aandacht richten op eventueel ‘gevaar’
buitenwereld
–
Endogeen (top down): door subject gedreven
op basis van relevantie van de stimulus voor het subject (“mnemonic attentional
template”; intern beeld van iets wat je wilt zoeken, vinden en dus ga je dat zoeken,
“attentional set”), wat je verwacht, belangrijk vindt, motivatie, endogeen kies je
stimuli uit omgeving of intern
Selectieve aandacht voor een ruimtelijke positie (plaats)
Electro oculo grafie
Oogbewegingen meten
 Richting vooral op levende wezens
 Periodes waarbij aandacht gefixeerd
is en momenten waarbij de aandacht
zich verplaatst (=attentional shifting;
saccade)
 Als je met ogen beweegt verandert
hetgeen dat op de retina valt
 Aandacht eigenlijk bedoeling dat
visuele stimuli constant is
 Covert orienting (Posner): aandacht
stuurt terwijl de persoon fixeert
(kijken naar één ding)
Aandacht richten = foveale veld (grote gevoeligheid),
elke oogbeweging verandert de retinale input en dus de signalen die in de visuele cortex
toekomen
•
Spatial cueing: Exogeen
•
Soms moeilijk om aandacht effecten en sensoriële effecten te onderscheiden
–
Overte aandacht: door observatie zien waar ppn aandacht aan geeft
–
Coverte aandacht: naar centrale punt kijken zelfs als de aandacht naar een perifere
stimulus gericht wordt
 posner paradigma voor het aantonen
119
Posner paradigma: covert orienting (ruimtelijke visuele)
Exogeen
3 fasen:
1) Sample (blokje 2)
Sample stimulus = cue stimulus
 leeg vierkantje
2) Delay (blokje 3)
3) Test (blokje 4)
Target stimulus = test stimulus
 vol vierkantje
Verandering in luminantie: op knop drukken
Invalid cue: sample stimulus geeft verkeerde
informatie  reactietijden trager
Ppn richt zich op 1 cue, buiten dat veld komt er licht, dan is er een interval van 150ms en dan komt er
een lichtje op dezelfde positie of aan de andere kant. Door het oplichten van de positie in de cue fase
wordt da aandacht automatisch getrokken naar de perifere positie
Verschil exogene cuing en endogene cuiing
Exogene cuing:
- 50% cue stimulus valide
50% cue stimulus invalide
 geen voorspellende waarde
- Interval (stimulus onset asynchronie)
tussen cue en target stimulus is korter
meestal 200 – 250 miliseconden
Automatische aandacht is snel proces
(evolutionair)
Endogeen
- Stimulus onset asynchronie (SOA) : 300
– 350 miliseconden
- Valide cue heft voorspellende waarde
bv 80% valide, 20% invalide
 verwachtingspatroon
- Cue is symbolische cue, cue verschijnt
centraal ipv op de plaats van de target
 proefpersoon moet intepreteren
= endogeen
De cue is een symbolische cue (bv pijl wijst naar richting). Het interval dat nodig is om de aandacht
op de endogene basis toe te wijzen is wat langer nodig dan voor exogene toewijzing (+-300 ms)
Invality effect: wanneer d ecue de positie van de teststimulus correct voorspelt : valide cue
- Posner paradigma onderzocht bij patiënten
Neglect, een stoornis van de aandacht voor de contralesionele hemiruimte
- Meestal rechterhemisferisch letsel (40% met letsel);
rechter lobulus parietalis inferior (G. angularis)
o Voortdurend naar rechterhemi ruimte kijken, hoofd draaien enz
alles wat links gebeurt verwaarlozen
- Neglect is aandachtstoornis: schenken veel minder aandacht aan alles wat er aan de
contralesionele zijde gebeurt dan wat er ipsilesioneel gebeurt
o Posner paradigma: veel moeite om aandacht verplaatsen in contralesionele
richting nadat een invalide cue de plaats van target fout voorspelt.
120
o
-
Posner paradigma presteren patiënten met pariëtale letsels bij valide en invalide
(richting letsel) trials normaal. Performantie is wel fel gestoord wanneer ze bij
invalide trials de aandacht moeten verplaatsen in de richting tegengesteld aan
het letsel.
 Pariëtale lob belangrijk bij verplaatsen van aandacht in contralaterale richting
Neglect tast ook eigen lichaamsschema aan: intentioneel component
Men onderscheidt ook verschillende referentiekaders voorn neglect
Verschil hemianopsie = defect visuele veld; wat gebeurt in slechte gezichtsveld kan niet
waargenomen worden (probleem toevoer visuele signalen naar cortex) = onafhankelijk
context
neglect = aandacht stoornis (proefpersoon gaat voortdurend aandacht ipsilaesioneel
richten, aandachts bias kan tijdelijk worden overwonnen
= afhankelijk van context (motivatie, …)
Posner paradigma toegepast bij patiënten
met neglect en normale (onderste lijn)
- Ipsilesioneel: target
- Controlesioneel: target
- Ipsi en contra maakt niet uit voor cue
-
-
-
Patiënten met neglect hebben veel
meer moeite met invalide cue dan
valide cue
contralesioneel shifting deficit:
verplaatsen aandacht van ipsi naar
contra moeilijk
aandacht verplaatsen naar ipsi richting
gaat makkelijk
shiften van aandacht is een ander
proces dan vasthouden aandacht!
(shifting gestoord)
Neglect: Spontaan gedrag
•
Blik- en hoofddeviatie naar rechts
•
Verwaarlozen van personen of objecten aan de contralesionele zijde
•
Oriënteren naar ipsilesionele zijde als aangesproken van contralesionele kant of van voor
•
Verwaarlozen van eigen lichaamshelft (intern en extern verwaarlozen linker kant)
•
Shifting probleem (prosner)
121
Neglect & Extinctie: Klinische tests
•
Letter cancellation taak
Opdracht: alle letters a doorstrepen
- Begint aan rechterkant
(ipsolesionele kant) en schuift op
naar contralesionele kant en stopt
na een tijdje (die kant wordt
verwaarloost)
- Bias (voorkeur, gradiënt) voor
betere waarneming ipsolesionele
kant
- Hemianopsie: saccade richten naar
contralesionele zijde zodat hij
compenseert voor het
gezichtsvelddefect; alle a
doorstrepen
•
Lijnbisectie
Lijntjes
Opdracht:
- Verdeel het lijnstuk in twee
•
Spontaan tekenen
•
Kloktest
122
•
Enkelvoudige versus bilaterale simultane stimulatie: aandacht bij normale hersenen
= visuele extinctie test
•
Steekt twee handen op, patiënt moet naar neus kijken en moet zeggen welke hand
beweegt.
•
Uitdoving contralesionele stimulus bij simultane bi stimuli (detecteert enkel
rechterzijde stimuli bij neglect)
•
Competitie tussen stimuli!
= biased competition: 1 in het goede en 1 in het slechte veld
Neglect: verdeling resources biased
•
Shifting en competitie verschillende processen
Neglect & Extinctie : Aandachts- versus sensorieel deficit
•
Bij neglect varieert de performantie naargelang van de context
Neglect is context afhankelijk (hemianopsie niet)
–
aanwezigheid en type van stimuli elders in het visuele veld
–
stimulatie van andere modaliteiten
–
•
B.v. proprioceptief (stimulus via bot geleid, bv vibratievork op nek); op
nekwervel invloed op aandachtsgradiënt of
kort water spuiten in oor (= vertigo (draaierig)) voorzichtig doen stimuleert
vestibulair en heeft invloed op aandachtsgradiënt
•
Neglect is meer dan visuele systeem, voorstelling van ons lichaam tov de
ruimte; visueel, evenwicht, proprioceptief, …
neglect is stoornis van opbouw schema hoe lichaam gepositioneerd is in de
ruimte
voorafgaande taakinstructie en stimulatie
123
Fmri experiment bij een patiënt met extinctie
- y as: signaalveranderingen
- x as: seconden na verschijning bepaalde
stimulus
- lijnen: profiel van persoon met extinctie
bij de verschillende visuele
verwerkingsstromen
- striate = V1
- BSS: bilaterale simultane stimulatie
- Primaire visuele cortex: geactiveerd;
geen verschil of proefpersoon het
waarneemt of niet
Bij inf.temporale wel verschil: wel
waargenomen stimulus veel groter
effect, dit effect is nog groter bij
fusiforme face area
- L (contralesioneel) en R (ipsilesioneel)
shape
- Bewuste waarneming contra komt goed
overeen met FFA
•
G. angularis
Inferior pariëtaal
Gyrus angularis
= Transversale doorsnede
coronale doorsnede
124
Effecten van ruimtelijke aandacht op neuronale activiteit
- Bij single neuron studies geen consistente aandacht effecten in primaire visuele cortex
maar wel in meer anterieur extrastriaire gebieden, bv V4
- Delayed matching to sample: aandacht richten naar bepaalde plaats binnen receptieve
veld en onderzochten hoe de respons op stimuli die op die plaats verschenen veranderde
o Wanneer teststimulus verschijnt op de plaats van de samplestimulus identiek is
aan de samplestimulus moet het proefdier antwoorden (aandacht voor
oriëntatie en kleur)
o Neuronale activiteit tijdens samplefase wordt enkel bepaald door welke stimulus
getoond werd (voorkeur of niet), in de testfase wordt de neuronale activiteit in
belangrijke mate bepaald door het feit of de voorkeursstimulus verschijnt op
dezelfde plaats als de sample stimulus
Fase
Eerste fase
Posner
paradigma de cue een plaats
aanduidt
DMS
een stimulus (sample stimulus) verschijnt
waarvan het object een kenmerk moet
onderscheiden -> voorkeur en nietvoorkeursstimulus
Na een interval Stimulus detecteren
Vergelijking maken tussen twee teststimuli en de
(delay)
sample stimulus
Neuronale delay activiteit: DMS (delayed matching to sample) voor plaats of voor object
Meting in frontal eye fields
(saccaden)
LIP: lateral
-
Experiment 2: proefdier enkel belonen wanneer stimulus verschijnt op plaats X
o Valt binnen receptieve veld van het neuron: neuronale respons op stimulus
binnen receptieve veld veel sterker dan aandachtbuiten receptieve veld
o Aandacht beïnvloedt ook de basislijnactiviteit van het neuron (zonder sensoriële
stimulatie)
 Deze twee experimenten zijn geregistreerd in de ‘wat’ verwerkingsstroom (ventraal,
occipitotemporaal)
 Er zijn ook effecten bij ‘waar’ verwerkingsstroom (dorsaal, occipitopariëtaal)
 Ventrale aandachtseffecten gestuurd door dorsale gebieden (site of attentional
modulation), dorsale gebieden zijn source of attentional modulation
125
Activiteiten registreert in ventrale
verwerkingsstroom
Fix= fixactie
RF = receptieve veld, B overlapt en A niet
-
-
-
•
Locatie B krijgt beloning, locatie B
Zowel in rust als actief meer activiteit
voor veld B (versterking respons)
Geen stimulus is maar verwacht wel
belangrijke stimulus: toename reactie
tijdens delay
Als stimulus verschijnt respons hoger
bij belangrijk (versterking in neuronen
die stimuli verwerken)
= attentional enhancement :
versterken van respons op stimulus als
stimulus relevant is
Voor training
Respons = neuronale respons op stimuli
Tijdens training: rewarded location
Supressie van irrelevante stimuli
Posttraining kan eventueel ook versterkte respons
LIP neurons ! = Lateral Intra Parietal area
–
“Attentional enhancement”: Sterkere antwoorden op stimulus in receptief veld
wanneer de stimulus relevant is voor de taak
–
RF niet gedefinieerd zuiver in functie van retinotopie maar ook functie van richting
van blik en hoofd (reference frames: eye centred, gaze centred, head centred)
LIP : in het middenste derde van intrapariëtale
sulcus, heeft grote receptieve velden die soms
zelfs bilateraal zijn
–
Receptieve veld beweegt niet mee
–
Beeld van ruimte niet puur op basis van informatie retina; ook richting houden met
blik en hoofdrichting
126
fMRI studies van ruimtelijke aandacht bij cognitief intacte vrijwilligers
- posner paradigma gebruikt
- intraparietale sulcus geactiveerd
- ventrale verwerkingsstroom
geactiveerd (attentional
enhancement)
- frontal eyefield (saccaden en …)
-
•
middelste groene = area tpj
Verplaatsen van de aandacht (shift)
-
Wat geactiveerd bij spatiele shift?
Vierkantje = fixatie punt
Om de 250 miliseconden andere combinatie letters = rapid serial visual presentation
(RSVP)
Flankers = drie omliggende stimuli waar men niet op met letten
Streepje naast vierkantje: aan deze kant moet je beginnen
3 verschijnt: veranderen van kant (van linker naar rechterstroom)
Shift vergelijken met basislijn vasthouden aandacht op punt
Shiften – processen volgehouden aandacht
127
condities
= resultaat
-
Transverse doorsnede (relatief laag niveau, ventrale occipitale cortex)
Extrastriere cortex
Hl = hold left, hr = hold right
sR-L : shift rechts naar links sL-R : shift links naar rechts
Bovenste gebied= rechter extrasiere cortex (aandacht naar rechts daalt activiteit)
Meanbeta weight: amplitude
-


Lobulus pariëtalus superior; boven intraparietale sulcus, staat in voor shifting
Toename activiteit als aandacht zich verplaatst
- Grafiek d doorstrepen
Verder helpt ook premotorische cortex en prefrontale cortex bij taken over selectieve aandacht
Gedistribueerde verwerking: betrokkenheid verschillende gebieden
7.1.2
Selectieve aandacht voor een perceptueel kenmerk
-
Bv zoeken naar iemand met een gele trui
Vervlochten met selectieve aandacht voor plaats
Geen klinische syndromen voor selectieve aandacht van een kenmerk
128
Visual search bij neglect
• Visual search: Parallel versus serieel
•
•
Stimuluskenmerk of conjunctie van kenmerken identificeren
–
Simple feature search: soms pop-out
–
Conjunctie search: serieel, plaats na plaats
Cancellation tasks om te onderzoeken bij neglect
Visual search = paradigm
- Taak waarbij ppn moeten kijken of een
specifieke target aanwezig is = feature search
- Search array: set van stimuli, zoek naar target
Parallel search: target verschilt van distractors in één
kenmerk dat makkelijk te differentiëren valt
 onafhankelijk van het aantal elementen in array (daarom
parallel)  feature map: in 1 oogopslag zien waar de target
is
Serial search = conjunction search
- Relatie met set size: plaats na plaats aflopen om te
zoeken
- Combinatie van kenmerken (conjunctie van
kenmerken)
Illusoire conjuncties
- bipariëtale letsels of
- kort genoeg stimuli presenteren en aandacht
verdelen over talrijke stimuli
+ niet kunnen aangeven of stimulus links, rechts, boven of
odner stond
-
•
Target = afwezigheid van kenmerk
= tussenin geval
Effect van pariëtale letsels op visual search
–
Meer aantasting bij conjunctie-search dan bij simple feature search
129
Dorsale  where pathway
Pariëtale letsels: moeite met serial search (plaats
naar plaats)
–
Illusory conjunctions
Proefpersoon maakt combinatie van twee kenmerken waarbij elk kenmerk aanwezig
was in dezelfde array, maar niet in 1 object
Bv 4 letters in verschillende kleuren tonen, daarna nog eens tonen; veel illusoire
conjuncties
 opbouw feature map
Binding probleem: verschillende features samenbinden tot één object
Bij pariëtale letsels: dit treedt ook op indien men voldoende tijd geeft om de
combinaties te bekijken
Om twee kenmerken samen te binden is het belangrijk dat ze op dezelfde locatie
voorkomen (dorsaal, where pathway)
target cancellation task
serieel: veel verscheidenheid van targets
Neuronale activiteit en selectieve aandacht voor een perceptueel kenmerk
Single neuron in area V4:
- Bepaalde range van oriëntaties stimuleert
neuron optimal tijdens passief kijken
- Delayed matching to sample: neuronale
respons verandert naargelang het verschil
tussen de oriëntaties die het proefdier
moest onderscheiden:
- Groot verschil: vergelijkbaar met
passief kijken
- Klein verschil: amplitude 20%
groter en responscurve smaller
(meer selectieve timing vd
responsfunctie)
130
Rasterpatronen met passieve viewing
Respons wordt meer specifiek, nauwkeuriger
en amplitude respons neemt toe (vernauwing
tuningcurve en amplitude neemt toe)
tuningcurve
Ventrale: kleur
fMRI en selectieve aandacht voor een perceptueel kenmerk
- Area V4: kleur
- Area V5: beweging
- Gebieden meer actief voor belangrijk kenmerk
- Pariëtale en frontale cortex: gebieden overlappen die betrokken zijn bij selectieve
aandacht voor kenmerk en plaats (intrapariëtale sulcus, g. frontalis medius,
premotorische cortex)
- Lobulus parietalis superior: verplaatsen aandacht (kenmerk en plaats, verschilt licht)
•
Besluit
–
Als we het hebben over aandacht hebben we het niet over specifiek extra aandacht
geven maar wel over de selectie die we constant maken in waaktoestand = exogene
aandacht
–
Endogene aandacht is als we actief zoeken naar belangrijke, relevante dingen
–
Ruimtelijke aandacht: specifieke gebieden belangrijk, voornamelijk in locus
pariëtalus superior
–
Eerder inferior pariëtale lobus bij stoornissen, superior heeft een rol bij shifting
–
Serial (dorsaal) en pop out search
Dorsale route (plaats)
 beweging (V5)
 diepte (mM V3)
Stereogram
ventrale route (wat)
 kleuren
 vormen
- objecten
- gezichten
131
7.1.3
Kortetermijn- (versus langetermijn) geheugen
•
Dingen die in de laatste minuut gebeuren
•
<30sec interval, daarna lange termijn geheugen
•
Geen tussenliggende stimuli (geen afleiding tussen sample en test fase), wel: werkgeheugen
•
Maximale capaciteit 7 (in sample fase), afhankelijk van individu, daarover: Lange termijn G
•
Aandacht richten vergt KTG
Attentional mnemonic template: aandacht beïnvloed door dingen die je uit geheugen haalt
Bv spatial cubing ook KTG, posner paradigma (geheugen nodig voor delay te overbruggen)
•
Endogene sturing aandacht bepaald door interne representatie van wat men op dat mometn
belangrijk vindt: mnemonic attentional template (wat relevant en belangrijk is)
Neuropsychologische tests van het kortetermijngeheugen
Kortetermijngeheugen: Effect van inhoud
–
Baddeley 1958
–
Verbaal: “Phonological scratch pad”
–
Ruimtelijk: “Visuospatial scratch pad”
-
Zelfde blokken in volgorde aanraken
Digid span voorwaarts
Cijfers nazeggen in volgorde, als het niet lukt dan
is de patiënt verward (= aandachtsstoornis)
KTG plaats (dorsale, pariëtale) en KTG letters,
perceptueel (ventrale verwerkingsstroom)
Hersenletsels en kortetermijngeheugen
•
Verwantschap met volgehouden aandacht
•
Dubbele dissociatie tussen kortetermijn- en langetermijngeheugen
•
Binnen kortetermijngeheugendeficits dissociatie naargelang van modaliteit
•
Auditief of visueel gepresenteerd
132
Neuronale activiteit
- DMS; activiteit tijdens interval (tussen sample en test) weerspiegelt het geheugenspoor
dat door het neuron gecodeerd wordt
o Inferior temporaal en prefrontaal tonen volgehouden activiteit tijdens interval
- Geheugensaccadeparadigma: tijdens sample fase stimulus op bepaalde excentrische
(niet middelpunt) plaats, et proefdier moet het centrale fixatiepunt fixeren.
Stimulus verdwijnt weer (interval) en tijdens de testfase verschijnt een signaal dat
aangeeft dat het proefdier op dat ogenblik een saccade (snelle beweging ogen) moet
uitvoeren naar de locatie waar de sample stimulus verscheen
=> proces: prospectief geheugen, geheugen voor de toekomst
- Prefrontale, premotorische en pariëtale cortex belangrijk (bij proefdieren)
Neuronale delay activiteit: DMS (delayed matching to sample) voor plaats of voor object
Meting in frontal eye
fields (saccaden)
LIP: lateral
Selectie van een object
133
Infrotemporale cortex
geregistreerd
KTG objecten:
Hoe coderen neuronen
over interval, hoe ze
overbruggen, iets
vasthouden in KTG
Uiting in neuronale
activiteit?
- Welke teststimuli komt
overeen met cue?
- In ventrale
verwerkingsstroom
hebben bepaalde
neuronen voorkeur voor
bepaalde stimuli
(vandaar good en poor)
Slechte stimulus kan goede
stimulus naar beneden halen
-
Spikes per seconde = activiteit. Bij c zie je het delay (0 = onset array, ervoor is delay); ookal is cue weg
maar toch good stimulus actiever dan poor stimulus. Alleen als ppn weet dat hij moet onthouden.
Daarna array fase (selectieve aandacht)
Panel D: zonder voorafgaande cue , zonder specifiek aandacht of geheugen (slechte stimuli
onderdrukt respons goede een beetje),
Bij zowel eerste als tweede grafiek moesten ze stimulus onthouden
delay activiteit enkel als het onthouden binnen het
receptief veld valt.
134
-
Single neuron electrical recorded stimuli
Delayed matching to sample taak; in ventrale stroom identiteit objecten (aapafbeelding)
Dorsaal: positie onthouden (infratemporale sulcus verder naar frontal eye fields)
 Niet één gebied, circuit van gebieden
- Delayed saccade paradigma
- Mnemonisch scotoom: blinde vlek voor geheugensaccade, proefdier kan saccade
uitvoeren als stimulus verschijnt maar kan niet meer onthouden om die saccade uit te
voeren bij delayed machting to sample paradigma
fMRI studies van het kortetermijngeheugen
- Lijkt hard op netwerk bij ruimtelijke aandacht
- Omvat o.a.: intrapariëtale sulcus, frontal eye fields, G. frontalis inferior
- Verbal of niet verbal bepaald links of rechts gelateraliseerd
Cue fase – delay fase – probe/sample
fase (aanduiden of probe op plaats staat
die tijdens cue bezet was)
 spatiaal of verbaal
verbaal: fond veranderen om sensoriele
buiten te sluiten
klassiek
Doorkijkbrein
Gebieden KTG verspreid over hersenen, maar niet over ALLE gebieden (pariëtaal, prefrontaal en
temporaal)
135
7.2 Het werkingsgeheugen = werkgeheugen
•
Tussenliggende items (die ppn moeten verwaarlozen)
•
Noodzaak om on-line informatie intern te manipuleren
•
–
Bewerking met opgeslagen informative (meer dan onthouden)
Continu updaten (geheugenspoor aanpassen) aan nieuwe informatie
–
B.v. responsomkering (delayed nonmatching to sample)
–
Etc.
Digid span achterwaars
n-back taak:
Reeks letters: drukken als letter overeenkomt
met letter die twee trials voordien voorkwam
(resistentie tussenliggende stimuli)
-
Meer stippen: vooral prefrontaal (en parietaal) cortex, meer dan bij KTG
7.3 Executieve functies: Definitie
•
Organiseren van doelgerichte gedragingen
•
Niet automatisch, routine
136
•
•
•
Executieve functies verwijst naar de coördinatie van processen
–
Volhouden van één proces
–
Verplaatsen naar volgende intern proces (set shifting)
–
Onderdrukken van irrelevante processen (respons-suppressie)
Cognitieve instantie die executieve functies uitvoert:
–
“central executive” van bedrijf ; doet zelf niets maar coördineert(Baddeley)
–
“supervisory attentional control system” (Shallice)
Testen: woordvloeiendheidstests (semantische woordvloeiendheid en
letterwoordvloeiendheid; zoveel mogelijk dieren opsommen, woorden die beginnen met j ->
prefrontale cortex), stroop test en Trail making test
Stroop effect: Procedure en normen
– Namen van kleuren die gedrukt zijn in neutrale, congruente of incongruente kleur
–
Lezen van de naam of benoemen van een kleur
–
Verschillende versies: oa 17-176 items.
Drie kaarten:
1) Vakjes met kleuren benoemen
2) Lezen van woorden (zwart lettertype)
3) Kleuren benoemen (niet woorden lezen)
Congruente vergen minder executieve functies dan incongruente
•
Stroop effect
Cognitieve componenten
–
Input: Kleur- en woordherkenning
–
Cognitief process:
–
Benoeming van de kleur
–
Onderdrukking van routinerespons
–
Mentale snelheid
–
Output: Spraakproductie
137
•
Stroop effect Anatomisch substraat
Woord per woord (congruent en niet congruent); taak om woord te lezen enkleur te benoemen
Rood = woord lezen, zwart = kleur benoemen
Kleur pijl wijst naar effect
incongruent enkel wanneer kleur te benoemen, eerder dan woord lezen
Stimuli 1 voor één voor geen oogeffect
-
Acc: cynglum(riem) anterius , boven corpus calosum, mediaal binnenzijde hersenen
, lost responsconflicten op
= bovenste grafieken
geen verschil bij taak
Verhoogde bij incongruente trials (moment op moment monitoren van responsconflict)
138
-
Dlpfc: dorsolaterale prefrontale cortex
volhouden van bepaalde aandachtsset
= onderste twee grafieken
taakgebonden effect (volhouden kleurset hoger dan woordset)
Weinig verschil incongruentie of congruentie
Role of AC in monitoring response conflict and
error extended to role in adaptation of behavior
on following trials: Eg accuracy-RT tradeoff.
Interaction with GFm
= synglum anterius
- Pre respons conflict: situatie waarbij
men uit twee tegenstrijdige
responsen moet kiezen
- Decision uncertainty: twijfel over
keuze
- Response error: foute keuze,
realisatie (of zonder realisatie)
- Negatieve feedback: je hebt fout
gemaakt
8. Episodisch geheugen
8.1 H.M.
•
Op 9-jarige leeftijd hoofdtrauma met posttraumatische epilepsie
•
Therapieresistent en functioneel invaliderend (medicijnen helpen niet)
•
Op 27 jarige leeftijd bilaterale hippocampectomie op 23 augustus 1953 (William Scoville)
-> bilateraal stuk hippocampus verwijdert
•
Uitgesproken anterograde amnesie (geen gegevens meer opslaan, alles buiten KTG verloren)
Leeft van minuut tot minuut en beseft dat
•
Retrograde amnesie: aanvankelijk geschat op 3 jaar maar eigenlijk kan hij zich slechts enkele
zaken uit kinderjaren kon herinneren
•
Taken voor niet-declaratief geheugen of voor semantisch geheugen waren gespaard
139
•
‘Every day is alone in itself, whatever enjoyment I’ve had or whatever sorrow I’ve had’
‘Right now, I’m wondering. Have I done or said anything amiss. You see at this moment
everything looks clear to me but what happened just before? That’s what worries me. It’s like
waking from a dream; I just don’t remember’
•
Vader overleden in ’67; Werd onrustig: Verklaring: geweren waren weggenomen in kader
van erfenis. Terug kalm wanneer opgehangen. Vaag bewust van overlijden van vader
•
Kon niet vertellen wat hij deed in beschutte werkplaats
•
Verhuisd omstreeks 1958. Kon zijn weg vinden in enkele blokken rond zijn huis. Toen weg
moest tonen, kwam men uit bij vroegere huis
•
•
•
•
•
Voorwaarste digit span intact: kon nog reeksen cijfers nazeggen
(KTG)
IQ onveranderd
Taal of objectherkenning intact
-> semantisch geheugen
Kan nog nieuwe zaken aanleren
– Conditionering
• conditioned eye-blink response
– Perceptual learning
• priming
– Proceduraal geheugen
• Mirror drawing
• Rotor pursuit
Amnesie:
– Antrogade: na letsel niet meer herinneren wat erna
gebeurde
– Retrogade: na letsel niet meer herinneren wat ervoor
gebeurde
140
Doorsnedes coronaal vlak van achter naar
voor (occipitaal tot frontaal)
De zwarte stukken aan weerszijden
hersenstam zijn het lestsel
Deel van amygdala en hippocamus is weg (de staart blijft)
 Entorinale cortex: mediaal van hippocampus (toegangspoort, letsel bij amnesie)
 Peropinale cortex: azheimer eerst aangetast (amnesie)
Onderscheid in geheugenstelsels:
-
-
Decleratief geheugen
o Episodisch geheugen: persoonlijk doorgemaakte gebeurtenissen in een
specifieke tijds- en plaatscontext
o Semantisch geheugen: kennis gedeeld door bepaalde gemeenschap, zonder dat
men zich herinnert in welke omstandigheden men die die kennis verworven
heeft. Ook kennis overbetekenis van woorden
Non-decleratief geheugen
o Proceduraal geheugen: vaardigheden die men zich heeft eigen gemaakt (+habits)
o Priming: onbewuste invloed van een voorafgaand contact op de verwerking van
daaropvolgende contacten met vergelijkbare stimuli
o Klassieke conditionering
8.2 Langetermijn- versus kortetermijn/werkingsgeheugen
•
Interval > 30 sec
•
Resistent aan tussenliggende stimuli tijdens interval
•
Kortetermijngeheugen heeft een beperkte verwerkingscapaciteit (n<=7)
141
8.3 Episodisch geheugen
•
Persoonlijk doorgemaakte gebeurtenissen in een bepaalde tijds- en plaats context
= contextueel geheugen
•
95% episodisch geheugen continu, incidenteel, zonder extra inspanning opslaan.
Slechts 5% door leren en dergelijke
•
Eénmalig event (‘single episode’) kan volstaan om een geheugenspoor na te laten
•
Inprenting en oproeping bij episodisch geheugen is grotendeels incidenteel (‘automatic
capture’)
-
Hebb Recurring digits: cijfers nazeggen
o Deels KTG maar meer dan 7 items!
o Sommige reeksen herhaald : episodisch geheugen
o Niet herhaal: geen leereffect
Corsi block: ook reeksen tonen
-
142
8.3.1
Klinisch
Drie fasen!!! :
1) Inprenting
2) Retentie of
consolidatie
3) Oproeping
a. Vrije oproeping
b. herkenning
•
Spontaan vertellen van gebeurtenissen uit actualiteit
•
Inprenten van een naam en een adres en na 5 minuten reproduceren
•
Uitgestelde oproeping van 3 woordjes
 niet meteen ‘ik ga 3 woorden zeggen, herhaal ze meteen MAAR wat waren ze? Na een tijd
8.3.2
•
Neuropsychologisch
Auditory Verbal Learning test
–
Lijst A 5x, lijst B 1x, lijst A 6e x, lijst A na 20 min
–
15 woorden voorgelezen, zoveel mogelijk oproepen
(>7 items, hippocampus nodig om tijd te overbruggen)
–
Als laatste zoveel mogelijk woorden aan duiden binnen een lijst die tot lijst A
behoorden
–
Mogelijke fouten: onvoldoende inprenting bij opeenvolgende studiebeurten,
proactieve interferentie (lijsten verwarren), versneld vergeten, oproepingsstoornis
(nog wel herkenning), valse herkenning, stoornis in herinneren van temporele
context (source memory; zeggen lijst A maar lijst B)
–
leercurve
143
•
•
15 Figuren van Rey
–
Inprenting, vrije oproeping, herkenning
–
1 vr 1 een lijst van 15 abstracte figuren, zoveel mogelijk reproduceren
–
5x de lijst opnieuw te zien, na elke presentatie oproepen
–
Na 5e keer ook aantonen welke figuren hij vooraf reeds gezien heeft (herkenning)
Complexe figuur van Rey Osterrieth
–
•
Natekenen
Paired associates test
–
Paren van woorden instuderen
–
Na een interval krijgt men één lid van het paar aangeboden, 2e oproepen
–
Associatief/contextueel => hippocampus
Retrograde amnesie: De temporele gradiënt
Letsels van hippocampale formatie: gegevens interpreteren en onmiddellijk terug oproepen is geen
probleem, maar niet meer na een retentie-interval (anterograde amnesie), meestal ook component
retrograde amnesie (gegevens niet oproepen die ingeprent zijn voor letsel)
•
•
Retrograde amnesie: “Wet van Ribot”: Hoe recenter, hoe meer verlies
 Temporele gradiënt: gegevens uit het recentere verleden zijn meer aangetast dan
gegevens uit het verdere verleden (bv patiënt HM en Alzheimer) = langer geleden beter op te
roepen
–
Associaties die in het verre verleden opgeslagen zijn, zijn niet meer afhankelijk van
de hippocampus als associatieve structuur
–
Onderdelen van een episode uit het verre verleden kunnen ook in andere episoden
die nadien zijn voorgevallen met elkaar geassocieerd zijn
onderscheid partiële en volledige letsels hippocampus, is niet zo (bij HM nog
temporele gradiënt) => verklaring is incorrect
Consolidatieproces duurt minuten tot jaren
144
•
Hippocampus als associatieve structuur: episode die wordt ingeprent bestaat uit
verschillende onderdelen die samen voorkomen; verschillende delen van de hersenen staan
in voor de verwerking van verschillende onderdelen MAAR die associaties moeten in 1
episode worden ingeprent.
•
Hippocampus staat aan de top van een hiërarchie van de verschillende connectie van
primaire sensorische cortex naar de secundaire associatieve cortex naar de entorhinale
cortex en van daar naar de hippocampus
•
Hippocampus speelt rol in episodisch geheugen en topografische oriëntatie (vermogen om
van punt A naar punt B te gaan)
•
Naarmate tijd verstrijkt wordt associatief geheugen minder afhankelijk van hippocampus
•
Of: Selectie van gebeurtenissen uit verre verleden op basis van significantie of repetitie
niet kennen
Indextheorie: over functioneren hippocampus
B: via occipit. Temporale cortex naar
hippocampus geleid
C: je ziet londense dubbeldekker in
België
D: heractivatie Londen (B) in geheel
terug activatie -> reactivatie van patroon
getriggerd door C => pattern completion
Encoding: activatie patronen neocortex
(gebonden door hippocampus)
145
Index theorie en temporele
gradiënt
1) Afb 1: na tijd meer patronen
herhalen
Oudere -> denser patroon
Des te denser: minder
kwetsbaar (later Alzheimer)
2) Afb2: oud geheugenspoor
heeft hippocampus niet meer
nodig (neocorticaal)
Testing?
Verwijdering hippocampus is enkel
nog afbeelding 2
HM ondersteunt afbeelding 1 meer
(retrograde amnesie)
Alzheimer: hippocampus takelt af
(afbeelding 1)
MAAR nog niet beslist welke beter
is
Vanuit alle neocorticale gebied naar hippocampus!
!!!
146
Hippocampus
-> topografisch geheugen
Object-plaats associaties
Experiment: door visuele
ruimte navigeren met
joystick (erna PET scan)
Ga zo snel mogelijk naar
punt B
Follow-up studie:
taxichauffeurs- normale
mens
Taxichauffers groter
volume hippocampus en
meer plasticiteit
Leg zelfde pad af als bij de bolletjes
•
Thalamus: dorsomediale kern en anterieure kern kunnen amnestisch syndroom veroorzaken
Bv Korsakoffsndroom (ook spontane confabulaties)
•
Mediaal-temporaal-diëncephaal circuit!
•
Letsels prefrontale cortex of frontaal netwerksyndroom kunnen ook geheugenstoornis
vertonen: niet oproepen maar beter herkennen
•
–
Prefrontale cortex voor strategieën om geheugendate efficiënt op te slaan en op te
roepen
–
Moeilijkheden bij onthouden van context waarin men gegevens heeft opgeslagen
Hippocampus is associatieve structuur: patroon herkend zorgt voor activering van
verschillende gebieden die er mee te pakken hebben (paired associate learning, contextuele
geheugen)
Onderscheid binnen episodisch geheugen op basis van inhoud
• Topografisch geheugen: Vnl. rechter mediaal temporaal
•
Verbaal materiaal (woordenlijst, verhaal, woordparen, cijfers): Vnl. links mediaal temporaal
147
 linker of rechter weggesneden => leercurve beschadigd



8.3.3
•
Hippocampus belangrijk voor episodisch geheugen maar OOK
Basale forebrain: achterste stuk blauw pijl op de afbeelding hierboven klopt niet
Nucleus basalis v. Meinert vroeg bij Alzheimer aangetast
Thalamus: korsakov syndroom (alcohol), kern thalamus beschadigd = confabulaties
Amnestisch syndroom: Pathologie van de hippocampale formatie
Ziekte van Alzheimer:
–
Begint entorhinaal, vervolgens uitbreidend naar hippocampus
•
A. cerebri posterior ischemie
•
Cerebrovasculair accident: beroerte, defect bij bloedtoevoer
•
Anoxie: meer als vijf minuten geen zuurstof, hippocample cellen zijn daar gevoel voor
Topography of Alzheimer’s Disease: Hierarchical distribution of neurofibrillary tangles and
neuropil threads
148
•
Etiologie
–
–
8.3.4
Korsakoff syndroom
•
Prefrontale cortex daalt (controleert opgeroepen data op juistheid)
•
Vaak geassocieerd met
–
aantasting van de corpora mamillaria
–
deafferentatie van de prefrontale cortex
Ischemie van dorsomediale of anterieure thalamische nuclei
Neuronale codering van associaties tussen stimuli
Paired associates learning
-
Anterieur inferotemporale neuronen : correlatie tussen de respons op gepaarde stimuli
Correlaties verdwijnen wanneer men de peri- en entorhinale cortex beschadigt
 associaties corticaal opgeslagen + feedback mediaal-temporale cortex
Paired associate taak: proefdier moest oproepen welke stimulus gepaard was in de voorgaande
leerfase met sample stimulus. Hierbij boden ze herhaaldelijk een 12tal vaste paren aan van abstracte
vormen. Vervolgens vergeleken ze neuronale delay activiteit tijdens 2 paradigma’s:
-
DMS: identieke stimulus kiezen na delay
Paired associates taak: sample fase identiek aan DMS, tijdens delay fase: signaal dat hij
testfase zou moeten kiezen tussen stimulus die geassocieerd was met sample stimulus
en andere stimulus
inferotemporale cortex registreren: neuronen spontaan voorkeur voor specifieke
vormen (ongeacht de taak)
 Oproepen van een associatie in afwezigheid van perceptuele stimulus heeft gelijkardig
effect als het tonen van perceptuele stimulus
8.4 Het proceduraal geheugen
Mirror drawing
overtekenen van spiegelbeeld, bij oefenen begin je steeds op een beter niveau (striatum, basale
ganglia)
149
-
Verwijst naar over-aangeleerde vaardigheden; automatisch door frequente herhaling
rotor pursuit test (hoe goed licht volgen met stylo)
HM kon nieuwe vaardigheden aanleren: mirror drawing of roto pursuit learning
Probabilistic classification task: verbetering bij herhaalde oefening
Parkinson of Huntington tast proceduraal geheugen aan maar laat episodisch geheugen
intact => basale ganglia
8.5 Perceptual learning
•
Priming: gunstige effect van voorafgaande contact met stimulus op de daaropvolgende
verwerking
•
Klassieke priming tests: figure completion test, fragmented letters, word stem completion
Impliciet, niet-decleratief geheugen. Bv priming: facilitatie leren door eerste stimulus.
Fragmented figure test: object herkennen
150
Fragmented letters
Word stem completion en “study-test modality shift”
•
Amnestisch syndroom: evenveel priming bij word stem
completion task als normaal
Wanneer de geprimede woorden in een expliciete
herkenningstaak worden aangeboden is hun
performantie random
•
Priming meestal gepaard met vermindering van
activiteit in neuronen die betrokken zijn bij de
verwerking van de stimulus (bv perceptuele priming ->
minder activiteit visuele gebieden)
•
Beïnvloed door de vormgelijkenis tussen
oorspronkelijke stimulus en teststimulus
–
Beide hoofdletters of beide kleine letters
•
Als afzonderlijk gepresenteerd aan linker of rechter
hemisfeer:
–
Vormgelijkenis heeft een belangrijker effect
bij priming en presentatie aan rechter
hemisfeer dan bij priming en presentatie aan
linker hemisfeer (conceptuele priming)
Priming
8.5.1
Enkele factoren die performantie op episodisch geheugentests beïnvloeden
•
“Depth of encoding”
–
B.v. perceptuele discriminatie versus semantische categorisatie
–
Relatief weinig effect van “study-test modality shift”
•
Emotionele associaties
•
Ook na de inprenting:
–
oa benzodiazepines of noradrenerge modulatie
–
REM slaap
–
Electroconvulsieve therapie of epilepsie
151
neuronaal niveau
Blauw vakje: niet voor cue, maar geassocieerde stimulus
-
vaste paren, niet gemixt
dms: kiezen voor vakje van cuefase
pacs: lid van paar: welke stimulus geassocieerd was met groene stimulus, dus kiezen voor
gepaarde stimulus (niet in hippocampus, infertemporale cortex)
leerfase = 10 vaste paren
associatieve oproeping (gestuurd vanuit
hippocampus)
- g7 = green seven, b = blue seven
d = delay
- G = groen = voorkeurstimulus
- korte termijn geheugen bij d1
nodig; onthouden g7
D2: blauwe scherm verschijnt,
krijgt instructie om te kiezen voor
gepaarde stimulus
Activiteit gaat naar beneden (b7
nodig)
- D1 = grone kader -> delay – KTG
D2: blauwe kader: niet meer groen
houden maar blauw oproepen =>
associatief geheugen
- B7: neuron activeert niet bij
uitschakeling hippocampus
9. Primaire emoties
• Gelijkaardige uitdrukkingen binnen zelfde soort, ongeacht de cultuur (Ekman)
– Gelaatsexpressie
– Fysiologische respons
– Overal op zelfde manier geïnterpreteerd
152
• Vaak over soorten heen (angstige, blije, boze hond herken je)
• Alle emoties hebben emotiecircuit, best gekende zijn die van angst en walging
• Automatische evaluatie van de uitlokkende factor
• Vrijwel onmiddellijk begin
• Damasio: ook achtergrondemoties (chronische toestand) en sociale emoties (sympathie, verlegen)
• Twee aspecten: Input (perceptie van situatie die met bepaalde emotie overeenkomt of tot emotie
aanleiding kan geven) en Output (reactie op dergelijke situatie, expressie van emotie)
• Veel experimenten met ratten
Diermodel voor emoties
• Klassieke conditionering met auditieve conditionele stimulus (CS) na herhaalde paring met nietconditionele stimulus (US); vaak elektrische schok  2 à 3 trials is genoeg
• CS roept complex gedragspatroon op
• Registratie van neuronale activiteit in ratten
9.1.1
Niveaus
Emotie is een complex gedragspatroon met verschillende componenten:
• Autonoom (ortho- of parasympathisch) en endocriene respons
• Gedrag/motorisch: “Flee and fight” , Communicatie van emoties (affect)
• Gelaatsexpressie, intonatie en prosodie en lichaamshouding
• Cognitief: Gevoelens (“feeling”): Persoonlijke ervaring, deels rapporteerbaar (subjectief)
-> mentale representatie en interpretatie van de lichamelijke activatiepatronen
-
-
Geen specifieke onderdelen van de hersenen maar wel specifieke circuits!
o Weerzin: insula (smaakcentrum)
o Positieve emoties is niet zo duidelijk
Binnen emotionele respons onderscheid:
o Respondents: automatische, niet aangeleerd (gepreprogrammeerd),
gedetermineerd door gepresenteerde stimuli  ook conditionering
o Operants: responsen die een bepaald doel beogen (instrumenteel), komen na de
respondents, bv vermijdingsgedrag na oorspronkelijk fear conditioning
Somatic reflex potentiation : heviger reageren als je angstig bent
Pituitary adrenal exis activation: hypofyse en bijnier geven hormonen af
153
9.2 Het angstcircuit
Gebruik van fear conditioning:

Nieuwe associatie CS (neutraal) en
complex responspatroon voor
verdediging dat vervolmaakt is
doorheen de evolutie
 Dit responspatroon wordt van
nature uitgelokt door US
 Complex patroon omvat:
o Defensief gedrag (freeze)
o Autonome arousal
o Hypoalgesie (verminderde
pijngewaarding)
o Potentiëring van somatische
reflexen (eyeblink, startle)
o Activatie van de endocriene as bestaande uit hypofyse en bijnier
Uitdoving: meerdere keren tonen van CS zonder gevolg => CR verdwijnt
!!!
Stimulus -> mgv (corpus geniculatum mediale) -> indirecte weg auditive cortex / directe weg
amygdala (nucleus lateralis belangrijkste input, nucleus centralis voor output) => 5 niveaus
-
Central gray: PAG !!! en mediale hypothalamus
Laterale hypothalamus (ortho en parasympathisch) !!!
Parabrachiaal (niet zo belangrijk)
BNST: bed nucleus van de stria terminalis (niet zo belangrijk)
RPC= nucleus *** pontis *** (niet zo belangrijk)
154
Via auditieve cortex nauw verband met episodisch geheugen; emotional enhancement van
episodisch geheugen
adrenal medulla: bijnier merg
-
Noradrenaline en adrenaline
 sympathisch zenuwstelsel
(van D’hooge kennen)
155
9.2.1
Amygdala
• Verwerving auditieve gegevens belangrijk bij experimenten waarbij ratten worden geconditioneerd
door middel van tonen
• Amygdala zit in de temporale lobben en bestaat uit verschillende groepen nuclei (12 regio’s)
Laterale nucleus (LA)
Krijgt info van
hele neocortex
Basale nucleus (B)
Laterale nucleus
Centrale nucleus (CE)
Laterale en basale
nuclei






Stuurt info naar
Basale nucleusen andere (ventrale striatum en
dorsale mediale nucleus= prefrontale cortex)
Ventromediale prefrontale cortex en centrale
nucleus
Hypothalamus, middenhersenen, pons,
medulla, belangrijkste voor averse stimuli
Lange termijn stimulatie van CE => stress ziektes (autonoom en endocrien)
Sommige zaken (zoals harde geluiden) lokken automatisch reactie uit van CE
 aanleren via klassieke conditionering
Fysische veranderingen bij klassieke conditionering van CS in laterale nucleus
Extinctie = inhibitie van CR => ventromediale prefrontale cortex (vmPFC)
Amygdala zorgt voor het gevoel angstig te zijn, andere hersendelen zorgen voor
andere effecten
CR kan ook aangeleerd worden door instructie of door anderen angstig te zien
156
Anatomische connecties tussen auditieve cortex en
amygdala zijn beter gekend dan deze tussen visuele
cortex en amygdala
Auditieve verwerking:
 Signaal via hersenstam naar corpus
geniculatum mediale (= nucleus van thalamus
 Vanuit corpus geniculatum mediale wordt
signaal naar primaire auditieve cortex gebracht
(1e relaystation)
Letsels bij primaire auditieve cortex beïnvloeden
conditionering met 1 auditieve stimulus niet.
Letsels van thalamus wel!
Tracer studies voor verder verloop:
 Nucleus lateralis van de amygdala
= poort voor input in amygdala
Op welk niveau gaat het angstcircuit deze weg
voor auditieve signalen beïnvloeden?
Al ter hoogte van de thalamus kernen, voor het
in de cortex terecht komt  ontsnappen aan
bewuste controle
= belangrijk
157
Sensoriële input naar amygdala



Uitput van amygdala verloopt vanuit nucleus
centralis via verschillende wegen
Letsel nc centralis doet angstrespons
verdwijnen
Projecteerd naar
- Hypothalamus is 1 vd belangrijkste
gebieden
- PAG: periaqueductale grijs (ander gebied
waar naar geprojecteerd wordt):
zenuwkernen rond aqueduct (derde
ventrikel en vierde ventrikel) eerste
pagina’s carlson
- Stria terminalis (activatie endocriene as)
- Terug naar gebieden die met de eerste
stadia van sensoriële verwerking
betrokken zijn (perceptie beïnvloeden)
- Rechtstreekse weg van corpus geniculatum mediale heeft minder trials nodig (sneller)
Invloed van conditionering op neuronale activiteit
• In verschillende componenten van het circuit verandert de neuronale respons t.g.v. conditionering
– B.v. een verhoging van de amplitude wanneer een CS toon in het verleden gepaard werd
met een foot-shock US
Parallelle pathways naar de amygdala in “fear conditioning”
1) Thalamo-amygdalair: via corpus geniculatum mediale naar nucleus lateralis van de amygdala.
Deze pathway dient voornamelijk snelle emotionele reactie op enkelvoudige
stimuluskenmerken
2) Thalamo-cortico-amygdalair: via corpus geniculatum mediale naar auditieve cortex, de
perirhinale, enthorhinale en hippocampus en dan naar de amygdala. Deze pathway is
noodzakelijk wanneer conditionering differentiatie vergt tussen verschillende auditieve
stimuli of wanneer de stimulusobjecten perceptueel complex zijn.
• De latentie van de “conditioneringsafhankelijke plasticiteit” is 10-20 ms in de nucleus lateralis (in
amygdala) en 20-40 ms in de auditieve associatecortex sneller dan voor de conditionering.
• Het vereiste aantal trials is 1-3 CS-US paren voor amygdala en 6-9 paren voor auditieve cortex
 intensiteit gebeurtenis
• Bij letsels van de amygdala blijft “conditioneringsafhankelijke plasticiteit” in auditieve cortex
bestaan

Rol nucleus lateralis blijkt uit letselstudies en single neuron recording studies.
o Letsel rechter amygdala: emotionele gelaatsexpressie minder discrimineren
158
o

Beschadigde amygdala = geen gecondtioneerde angstrespons
Beschadiging hippocampus: wel respons maar geen expliciet geheugen voor
associatie (dubbele associatie)
fMRI by amygdala: snelle habituatie op angstige gezichten, ook respons als je onbewust
angstig gezicht waarneemt.
Amygdala belangrijk bij angstcircuit,
Ligt dicht bij hippocampus
Verder: hippothalamus (combinatie
van verschillende kernen)
9.2.2
Hypothalamus
• Speelt een rol bij associatie context en angstrespons (mediatie via projectie vd hippocampus op nc
lateralis van de amygdala)
• Bewuste herinnering aan gebeurtenis die tot een angstrespons kan leiden
• Bij de kat lokt stimulatie van mediale deel van de hypothalamus complexe motorische patronen uit
– B.v. overeenkomend met gedrag bij aanvallen van andere kat of bij aanvallen van een prooi
• Stimulatie van de achterste nuclei van de hypothalamus lokken sterke orthosympathische reactie
uit, stimulatie van anterieure nuclei lokt parasympathische reactie uit
• Bij de kat leidt verwijderen van cortex tot toename van de emotionele reacties en agressie
uitgelokt door stimuli.
• Verwijderen van de hypothalamus heft die reacties op.  subcorticale kernen ipv hersenschors
Algemener schema
-
Stimulus (elementaire)
kenmerken; heeft niet veel nodig
- Perceptueel object; verwerking
dieper dan subcorticaal niveau
- Polymodale representators:
verschillende modaliteiten die
samen een gebeurtenis
uitmaken
- Context en expliciet gheugen:
omgeving, scene komt terug in
context (hippocampus nodig)
 Soms meer verwerking nodig
159
Wisselwerking tussen hippocampus en amygdala
• Gebeurtenissen met emotionele inhoud worden levendiger en langer herinnerd dan neutrale
gebeurtenissen
• Patiënten met bilaterale letsels van amygdala vertonen dit effect van emotionele inhoud niet.
Ze vertonen echter wel normale emotionele reactie op die inhoud.
• Amnestische patiënten met intacte amygdala vertonen dat effect wel Invloed van amygdala op perceptie en aandacht
• Perceptueel:
Feedback connecties van amygdala naar corticale gebieden die vroegtijdig in de stimulusverwerking betrokken zijn
•Selectieve aandacht
•Arousal:
Diffuus projecterende neurotransmitter-systemen
– Acetylcholine, noradrenaline
9.2.3
Bilaterale letsels van de amygdala en emotie (zeldzaam)
• Verstoren fear conditioning
• Verminderen angstreactie op bedreigende stimuli
• Verminderen discriminatie van emotionele angstige gelaatsexpressie
• Verminderen discriminatie van betrouwbaarheid en ‘approachability’ op basis van gelaat
• Verminderen discriminatie van angst en woede in de stem.
Dissociatie tussen geconditioneerde reactie en expliciete herinnering !!!
• Een patiënt met bilaterale letsels van amygdala vertoonde geen geconditioneerde
angstreactie op CS, zoals gemeten met huidpotentialen. Ze herinneren zich echter wel dat CS
met US gepaard werd
• Een andere patiënt, met bilaterale hippocampale letsels, vertoonde wel geconditioneerde
angstreactie op CS. Hij herinnerde zich evenwel niet dat CS met US gepaard werd
9.2.4
Medial prefrontale cortex
•
Extinctie: verdwijnen van patron door CS
•
Respons op CS in amygdala verandert niet
•
Extinctie is gemedieerd door neocortex (actieve inhibitie!)
160
9.3 Woede, agressie en impuls controle
•
Verschillende soorten: aanvallen of dreigend gedrag  defensief gedrag of submissie gedrag
•
Predatie: aanval van lid van één diersoort op ander diersoort
9.3.1
•
•
•
Onderzoek bij laboratorium dieren
Hiërarchie geprogrammeerd in hersenstam
Gecontroleerd door hypothalamus en amygdala,
limbisch systeem door perceptuele systemen die
de omgeving monitoren
Aanval en jagen door stimulatie PAG, beïnvloed
door hypothalamus en amygdala


9.3.2


Activatie serotonine inhibeert
agressie
5-HIAA vrijkomen: metabolise
product serotonine
Onderzoek bij mensen
Erfelijkheid van antisociaal gedrag en onemotioneel gedrag
Serotonine: agressie, brandstichting, moord, kindermishandeling,…
Mannen met persoonlijkheidsstoornis en lage serotonine vaak in de familie
-> medicijnen om agressie te ermineren
Rol van ventromediale cortex:






Belangrijke rol bij het onder controle houden van frustraties
Rechter hemisfeer belangrijker dan linker
Mediaal prefrontale cortex: mediaal orbitofrontale cortex en subgenuale anterior cingulate
cortex (belangrijk bij extinctie en dus inhibitie van emotionele responsen)
Denk aan casus phineas Gage: kunnen in theorie nog wel sociaal verantwoord zijn maar in
praktijk zijn ze onverantwoordelijk
Moed : activatie van vmPFC en subgenuale anterieure cingulate cortex (sgACC)
Ook bij moraliteit
161
•
Agressief gedrag tijdens ouder-kind interacties was positief gecorreleteerd met de volume
van de amygdala en negatief gerelateerd met de relatieve volume van de rechter mediale
prefrontale cortex
9.4 Het reward-systeem
•
Operante conditionering!
•
Anatonomisch:
–
Ventrale tegmentale area (VTA)
–
Nucleus accumbens (deel van ventrale striatum)
 onderling
–
Septale kernen
verbonden door
–
Laterale thalamus
medial forebrain bundle
–
amygdala
Intracraniële zelfstimulatie
– Intracraniële stimulatie van specifieke
anatomische regio’s
– Als de rat herhaalde maal op een
hefboompje duwt, gaat de stimulator
aan en geeft elektrische impulsen aan
een deel van de hersenen
Waar moet de stimulator geplaatst zijn,
om frequent drukken op de hefboom
teweeg te brengen?
De rat kiest voor hefboom ipv voedsel
162
Reward systeem = het rode (mediaal aanzicht)
van ventrale tigmentale area (mecenphalon)
tot ventraal striatum (nucleus accumbens!,
septale kernen, amygdala, singulum anterius?,
…)
 Medium forebrain bundle!
= prefrontale hersenen, basale en
mediale zijde
Verbind ** en PAG
Pathway substantia nigra tot dorsaal striatum:
nigrostriale pathway-> groene
 Parkinson
Groen : naar dorsaal striatum = motoriek
(parkinson
Rood: reward, medium forebrain boreld
ventraal tegmentaal area naar ventraal
striatum
Medial forebrain bundle
•
Verbindt ventrale tegmentale area en periaqueductale grijs in mesencephalon met limbisch
systeem, striatum en neocortex van forebrain
•
Hoogste frequentie van zelf-stimulatie wanneer stimulator in laterale hypothalamus en
septale kernen geplaatst is
•
Ook zelfstimulatie van amygdala, nc accumbens en g. cinguli
•
Rol bij reinforcement van “motivationeel” gedrag dat met plezier en genoegen gepaard gaat,
zoals eten, drinken, sex en slaap
•
Wanneer proefdier in T-maze zit en moet kiezen tussen arm waarbij stimulator aan gaat en
arm waar enkel voedsel aangeboden wordt, kiest het voor de arm met de stimulator
9.4.1
Neurotransmitters betrokken bij reward
•
Catecholamines (noradrenaline en dopamine)  chemische stimulatie bij proeven
•
Verdeling van catecholaminepathways overlapt deels met MFB en met gebieden die tot zelfstimulatie aanleiding kunnen geven
•
Amphetamines bij proefdieren doet snelheid van zelf-stimulatie toenemen. Medicatie die
catecholaminereceptoren blokkeren verminderen zelf-stimulatie
9.4.2
Dopamine en reward
•
Zelfstimulatie van ventrale tegmentale area (VTA) leidt tot toename van dopaminerelease in
nc accumbens en frontale cortex
•
Zelfstimulatie van VTA wordt uitgeschakeld door
–
–
Injectie van selectieve neurotoxine, 6-hydroxydopamine, in de ascenderende
dopamine-pathway
Microinjecties van dopamine-antagonisten in nc accumbens -> neuroleptica
163
Niet kennen
9.4.3
Chemische zelf-stimulatie
•
Als proefdier hefboom indrukt, start het een pompje die rechtstreeks een chemisch product
in het lichaam injecteert
•
Hoge frequentie van zelfinjectie bij
–
Amphetamine: Leidt tot dopamine-release uit zenuwuiteinden in ventraal striatum
–
Cocaine: Selective uptake blocker van dopamine (meer dopamine in synaptische
spleet)
•
Toediening van D2-receptor antagonist heft rewarding properties van cocaine op bij
proefdieren en reduceert de “high” die gepaard gaat met IV cocaine bij de mens
(haloperidol)
•
Reuptake is vooral pre-synaptisch
•
Pr-goal atttainment positive affect: positief gevoel bij het naderen van doel
niet kennen
Waar in de hersenen oefent cocaine zijn effect uit?
• Nc accumbens
–
Infusie van dopamine-blockerende medicatie in nc accumbens vermindert reward
geproduceerd door cocaine-zelf-toediening
–
Niet het geval wanneer infuus gaat naar frontale cortex of nc caudatus
–
Letsels van nc accumbens of VTA vermindert cocaine-zelf-toediening
–
IntaVeneus injectie van cocaine leidt tot toename van dopamine in nc accumbens
164
Drug addictie !!!
• Opioïden (morfine en heroïne)
–
μ opioïdreceptoren in VTA, PAG, limbisch systeem, nc accumbens
(endogeen/ opioïd systeem, aanwezig in reward systeem)
–
Infusie van opioïden in VTA leidt tot vrijstelling van dopamine in nc accumbens
doordat opioïden GABA interneuronen in VTA inhiberen (dubbele inhibitie =
stimulatie)
= hersenen van een rat
•
Nicotine
–
Nicotinereceptoren
•
Wijd verspreid over hersenen (niet enkel reward systeem)
•
Aandacht, episodisch geheugen
•
Toename van arousal
•
Hoge densiteit in nc accumbens, striatum, en VTA
Alcohol
–
Lipofiel
–
Ethanol heeft diffuus effect door oplosbaarheid in celmembraan en interageert met
functie van ionenkanalen (o.m. Ca en Cl) en met functie van receptoren (o.m. GABA
en NMDA)
–
Onderdrukt neuronale activiteit in matige tot hoge dosis (hoge dosis kan leiden tot
coma)
165
•
Cannabis/marijuana/hashish
–
Actief bestanddeel delta-9-tetrahydrocannabinol
–
CannaBinoïd2 receptoren in de hersenen
–
THC leidt tot verhoogde concentratie van dopamine in de hersenen, o.m. nc
accumbens
–
Endogene cannabinoïd: Anandamide
–
Potentieel voor addictie lager dan dat van nicotine en alcohol
9.5 Persoonlijkheid



Amygdala en frontale cortex (orbitofrontaal en mediaal frontaal)
Verandering in sociale interacties, apathie, interessieverlies
Risk assessment behavior (ventromediaal): enkel onmiddellijk effect belonen en straffen
Frontale lob en emoties
Letsels bij proefdieren
• Orbitofrontale
cortex, cingulum
anterius
• Minder sociale
interacties
• Verlies van sociale
dominantie
• Verandering in
reactie op sociale
situaties
• Verminderde
expressie van emotie
• Verminderde
vocalisatie
Phinneas Gage
Orbitofrontale cortex
• De amygdala projecteert naar de orbitofrontale cortex via de
dorsolaterale thalamus
• Phineas Gage, 1868: Treinarbeider, bij explosie boorde een staaf
van 6 kg van 1 m lang en 2.4 cm breed zich doorheen de kaak en de
schedel om 30 m verder te belanden.
• In maanden die daarop volgend belangrijke
persoonlijkheidsverandering: Apathie, overtreden van sociale
regels, onbeleefd, eigenzinnig
• Bilaterale letsels van orbitofrontale cortex door tumor
• Normaal IQ
• Oordeelsvermogen voor oplossen van hypothetische morele
dilemma’s was bewaard
• In reële situaties volgde hij sociale regels helemaal niet:
“Onverantwoord, gedesorganiseerd, obsessief en lui”
Frontotemporale degeneratie en emotie
• Frontotemporale degeneratie gaat soms gepaard met drastische verandering van emotie en persoonlijkheid terwijl cognitieve functies
nog relatief intact zijn
• Voornamelijk wanneer rechter hemisfeer voornamelijk is aangetast
166