Kernpunten Kind is geen kleine vo Cerebrale

Kernpunten
Kernpunten
• De hersenen ontwikkeling zich langdurig
DE NEUROPSYCHOLOGISCHE ASPECTEN VAN
HERSENLETSEL BIJ KINDEREN;
een longitudinaal perspectief
DR. MARC P.H. HENDRIKS
klinisch neuropsycholoog
• Hersenen zijn sensitief voor een scala aan
pre- en postnatale gebeurtenissen
– ..onderwijs is zo’n gebeurtenis
• De hersenen zijn plastisch het gehele leven
• Cognitieve en gedragstoornissen zijn hieraan
gerelateerd
Gedragswetenschappelijk Dienst (GWD)
Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit
Nijmegen
Kind
isgeen
geen
kleine
vo
Kind is
kleine
volwassene
Cerebrale
ontwikkelin
Cerebrale ontwikkeling
Waarom belangrijk?
1. Hersenen: ontwikkeling vs.
uitgegroeid
2. Cognitieve functies: ontwikkeling vs.
stabiel
3. Stoornissen: verworven vs. niet
verworven
4. Meten: neuropsychologisch
onderzoek
Cerebrale
ontwikkelin
Cerebrale ontwikkeling
Verbindingen…
• Aantal verbindingen schatten op
basis van de lengte van de ‘takken’
• Zijn afhankelijk van ervaringen
• Dezelfde ervaring kan
tegengestelde veranderingen in
verschillende hersengebieden
veroorzaken
• 80.000.000.000
neuronen met 1014
verbindingen (synaps)
• Gevormd door
genetische opmaak en
levenslange ervaringen
• Belangrijkste periode is
de eerste jaren van ons
leven – inclusief
prenataal
Synaps
complexiteit
Synaps complexiteit
Celstructuur afhankelijk van gedrag:
• Veeleisend / complex gedrag in
dagelijks functioneren complexe celstructuur en meer
verbindingen
• Gerelateerd aan algemene eisen
en individuele ervaring:
– Onderwijs
– Werkzaamheden
– Vrije tijd
Verstandelijke
beperk
Verstandelijke beperkingen
Cerebrale
ontwikkelin
Cerebrale ontwikkeling
Synaps formatie
Dendrieten-’takken’ bij kinderen
met verstandelijke beperkingen
• Groei dendrieten gering
• Eenvoudige structuur neurons reductie aantal verbindingen ontwikkelingsachterstand
1. Fase-afhankelijk
•
•
•
•
Purpura, 1974, Science
Myelinesatie
Myelinisatie
Cellen voor de geboorte
‘geboren’
Tot 2 jaar enorm tempo
Voor de puberteit plateau (door
toename en afsterven)
Later in puberteit enorme
afname
2. Niet overal gelijk in de cortex
3. Ook binnen corticale
gebieden (‘finetuning’)
4. Afhankelijk van ervaring
Ervarking
Ervaring
•
•
•
•
Post-natale stimulatie !!
Hersenen zijn groter
Hersenen hebben meer
verbindingen
De dieren hebben meer
ontwikkelde motorisch en cognitief
functies
rijke omgeving (maar wat is dat?)
•
Plamuurmes
‘Het plamuurmes’
Gedragsverandering afhankelijk
Omgevingsfactoren en tijdstip
Rijping CZS
Volgens constant patroon
Plamuurmes
‘Het plamuurmes’
..zelfs als prenataal de rattenvaders in een rijke omgeving
opgroeien..
Plasticiteit en sensitieve
perioden
Plasticiteit
en sensitiev
“…essentially, the sensitive period is
the time between the emergence
anatomically or functionally of a
given biobehavioral system and its
maturation. The system may be
affected in this emergent but
immature state (for better or
worse) by exogenous stimuli and
this effect can be permanent
should the system ‘harden’ its
maturity…”
Plasticiteit en sensitieve
perioden
Plasticiteit
en sensitiev
Leren zwemmen 0 - 6
• in wieg ‘fladderen’
• kruipen, lopen
• fietsen
“…essentially, the sensitive period is
the time between the emergence
anatomically or functionally of a
given biobehavioral system and its
Taalontwikkeling (2-14) maturation. The system may be
• klanken en keelbewegingen affected in this emergent but
immature state (for better or
• geluiden vs. taalklanken
worse) by exogenous stimuli and
• voorlezen, school, etc.
this effect can be permanent
should the system ‘harden’ its
Sociale ontwikkelingmaturity…”
0 – 22
• gezichtsherkenning
• lachen naar ouders
• spelletjes doen, groepjes werken
(Andersson, et al. 2000)
Plasticiteit en sensitieve
perioden
Plasticiteit
en sensitiev
•
•
•
(Andersson, et al. 2000)
Motorische
ontwikkelin
Motorische ontwikkeling
Op basis van zintuiglijke cues
(akoestisch/chemisch en visueel)
Kritieke periode relatief discreet en
mogelijk slechts een paar uur
Voorkeur voor ‘normale’ stimuli op
basis van genetisch bepaalde
neurale filters die toenemend
selectief worden
Motorische ontwikkeling
• Na geboorte strekken arm; geen specifieke richting
• Na 1-3 maanden oriëntatie op object en beweegt in
richting; grijpt met alle vingers tegelijkertijd
• Grijpen meer doelgericht met pincet-greep; gebruik
van duim-wijsvinger ontwikkelt zich verder
Motorische
ontwikkelin
Motorische ontwikkeling
…maar
leren
is levensl
…maar, leren
is levenslang
..na de sensieve periode?
• Gedrag en leren niet
uitsluitend afhankelijk van
rijping van hersenen
Motorische ontwikkeling
• Na geboorte strekken arm; geen specifieke richting
• Na 1-3 maanden oriëntatie op object en beweegt in
richting; grijpt met alle vingers tegelijkertijd
• Grijpen meer doelgericht met pincet-greep; gebruik
van duim-wijsvinger ontwikkelt zich verder
• Ook neuroplasticiteit op
volwassen leeftijd, onder
invloed van omgeving,
stimulatie en ervaring
(Daganski, et al. 2004)
Taalontwikkeling
Taalontwikkeling
Taalontwikkeling
Taalontwikkeling
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Geboorte;
6 wkn;
geluid menselijke stem is comfortabeler dan andere.
strekt en draait nek bij horen van stem moeder, en maakt
geluiden die plezier impliceren; huilt voor hulp.
2 mnd;
begin met differentiatie stemgeluid, meer keelgeluid.
3 mnd;
oriënteert hoofd bij stemgeluid, reageert met stem op
stemgeluid, start met brabbelen.
6 mnd;
imiteert geluiden van anderen.
9 mnd;
kan betekenis aan intonatie begrijpen, gebruikt
intonatiepatronen die volwassenen ook gebruiken.
12 mnd;
begint een woordenschat te ontwikkelen (5-10 woorden).
24 mnd;
woordenschat neemt snel toe (200-300), benoemt
objecten, 2-3 woordszinnen.
36 mnd;
woordenschat 1000 woorden, 3-4 woordszinnen (met
onderwerp en werkwoord).
4 jaar;
woordenschat 1500 woorden, complexere zinnen
6 jaar;
woordenschat 2600 woorden, receptief 22.000
12 jaar;
volwassen woordenschat 15.000+
Sensitieve
periode
taa
Sensitieve periode
taal
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Geboorte;
6 wkn;
geluid menselijke stem is comfortabeler dan andere.
strekt en draait nek bij horen van stem moeder, en maakt
geluiden die plezier impliceren; huilt voor hulp.
2 mnd;
begin met differentiatie stemgeluid, meer keelgeluid.
3 mnd;
oriënteert hoofd bij stemgeluid, reageert met stem op
stemgeluid, start met brabbelen.
6 mnd;
imiteert geluiden van anderen.
9 mnd;
kan betekenis aan intonatie begrijpen, gebruikt
intonatiepatronen die volwassenen ook gebruiken.
12 mnd;
begint een woordenschat te ontwikkelen (5-10 woorden).
24 mnd;
woordenschat neemt snel toe (200-300), benoemt
objecten, 2-3 woordszinnen.
36 mnd;
woordenschat 1000 woorden, 3-4 woordszinnen (met
onderwerp en werkwoord).
4 jaar;
woordenschat 1500 woorden, complexere zinnen
6 jaar;
woordenschat 2600 woorden, receptief 22.000
12 jaar;
volwassen woordenschat 15.000+
Vast patroon
Cultuur onafhankelijk
Taallateralisatie
Taallateralisatie
Afhankelijk van vele andere functies
allemaal hun eigen sensitieve
periode (bv. foneem discriminatie
tussen R/l op zuigelingenleeftijd en
resistent voor later)
Bij 96% m.n. de linker hemisfeer
Eindigt abrupt in adolescentie
Knudsen E I et al. 2006
• Genetisch bepaald
• Door stimulatie van taal gerelateerde klanken,
lateralisatie in linker hemisfeer
• Sensitieve periode tot 6-7 jaar
Minder
taalstimulatie
Minder taalstimulatie
Geringe taalstimulatie Geringe woordenkennis Dunnere cortex
..binnen
en buiten
sen
..binnen en buiten
sensitieve
per
Taallateralisatie
Taallateralisatie
Cerebrale
ontwikkelin
Cerebrale ontwikkeling
Waarom belangrijk?
CROWDING
Linker Hemisfeer
Andere
cogntieve
vaar
Andere cognitieve
vaardigheden
Taalvaardigheden
rechterhand
LINKS
Tower of Hanoi
RECHTS
Rechter Hemisfeer
- Ruimtelijke vaardigheden
- Linkerhand
Sociale
ontwikkeling
Sociale ontwikkeling
• Erg afhankelijk van de
ontwikkeling van frontale
hersenstructuren adolescentie
• Bv. nuances in
gezichtsexpressie
– Spontaan produceren op
kinderleeftijd
– Interpreteren van een sociale
situatie
– Nuances in toon
Sociale
e ontwikkeling
Sociale ontwikkeling
Effecten tactiele stimulatie:
• Productie proteïnen in de
huid effecten op
genetische expressie
grotere hersenen
meer verbindingen
betere vaardigheden
Sociale
e ontwikkeling
Sociale ontwikkeling
Sociale
e ontwikkeling
Sociale ontwikkeling
Na 2 jaar pleeggezin:
• Spectaculair; gewicht, lengte,
hoofdomtrek
• ..maar aantal niet:
– Leeftijd van adoptie (< 6 maanden)
– Toch: leerproblemen, hyperactief
gedrag, problemen met sociale
interactie, etc.
Een ‘natuurlijk experiment’:
Communistische politiek in Roemenië
• Verbod op anticonceptie
• Maandelijkse controle door staatsgynaecoloog
• geboorteoverschot
Kinderen die na 6 mnd werden
geadopteerd, vertoonden op 11 jaar:
• Fysieke beperkingen
• Relatief kleinere hersenen, vooral frontaal
• Ernstige ontwikkelingsachterstand:
– Sociaal, cognitief, gedragsmatig
Ouder-Kind
relaties
Ouder-kind relaties
Spelen
Spelen
Een ‘natuurlijk experiment’:
“Turning Gold into Lead”
Ervaring met spelen:
• The ACE (Adverse Childhood Experiences) Study
• Zoals:
• Zeer belangrijk voor de sociale
ontwikkeling op latere leeftijd
• Mogelijk sensitieve periode voor
het ‘soort’ spelen en ‘frequentie’
• Vooral beroep op de frontale
hersenstructuren en de
ontwikkeling van de frontale
hersendelen vooral afhankelijk
van sociaal gedrag / spelen
• ..maar ook begrip van spelregels
–
–
–
–
–
Geweld in gezin (ouders of kind)
Alcohol of drug-afhankelijkheid ouders
Seksueel misbruik
Gezinslid in gevangenis
Ouder chronisch depressief of andere psychiatrische
stoornis
– Verlies van een ouder, om welke reden dan ook
• 17000 kinderen middelbare leeftijd
– ACE’s komen veel vaker voor dan herkend
• ACE’s hebben een sterke relatie met gezondheid 50
jaar later (verslaving, hart-long aandoeningen
depressie, suïcide, diabetes, hypertensie, psoriasis, etc)
Spelen
Spelen
Spelen
Spelen
Orbitofrontale cortex
Mediale prefrontale cortex
•
•
•
ervaring van het spelen
type spel
Hoeveelheid complexe
bewegingen
•
•
•
Aantal dieren
Variatie in dieren
Onafhankelijk van
betrokkenheid in spel
Orbitofrontale cortex
Mediale prefrontale cortex
•
•
•
•
Aantal dieren
Variatie in dieren
Om normaal sociaal gedrag•• te
leren,
Onafhankelijk van
betrokkenheid in spel
is de organisatie en coördinatie van
de bewegingen, en de identificatie
met andere ratten essentieel
ervaring van het spelen
type spel
Hoeveelheid complexe
bewegingen
Plamuurmes
‘Het plamuurmes’
Rijping CZS
Volgens constant patroon
‘Zichtbaar’ maken met neuropsychologisch
onderzoek
Gedragsverandering afhankelijk
omgevingsfactoren en tijdstip
Gedragsverandering afhankelijk
omgevingsfactoren en tijdstip
Neuropsychologie
Neuropsychologie
Rijping CZS
Volgens constant patroon
Plamuurmes
‘Het plamuurmes’
…maar leeftijdgerelateerde neurale
verandering bijna nooit onmiddellijk
zichtbaar…
‘wat’
maak
je zichtbaar
‘wat’ maak
je zichtbaar?
cognitieve functies en
vaardigheden die ten grondslag
liggen aan leren
• ‘wat’ maak je zichtbaar
• ‘hoe’ zichtbaar zijn de beperkingen
• ‘hoe’ maak je beperkingen zichtbaar
‘hoe’
zichtbaar
zijn bepe
‘hoe’ zichtbaar
zijn beperkingen?
Niet
lineair
Niet lineair
ONTWIKKELING IS DYNAMISCH…
• clinici richten zich volwassen neuropsychologie
• uitontwikkelde hersenen
• normale ontwikkeling
• normale ontwikkeling tot aan een hersenletsel
Ontwikkeling van cognitieve functies:
- Niet lineair
- Niet alle cognitieve functie ontwikkelen gelijk
- Niet gerelateerd aan het moment / leeftijd
Volwassen neuropsychologie informatief over eind,
maar niet over de ontwikkeling of stoornissen naar
het eind
Niet
alle
cognitieve
Niet alle
cognitieve
functiesfu
ontwikkelen gelijkmatig
• Basisfuncties die beroep doen op lagere delen in
de hersenen: motoriek, perceptie, automatisch
gestuurd gedrag, stimulus-repsons leren, etc.
• Cognitieve functies als (werk)geheugen, taal,
visueel ruimtelijke vaardigheden basaal lezen,
spellen, rekenen
• Hogere cognitieve functies als executieve
vaardigheden; planning, strategisch leren,
zelfstandig sociaal functioneren, etc.
Niet gerelateerd
aan moment aan
/ leeftijd
Niet
gerelateerd
l
• Ontwikkelde vs. stabiele functies
– Volwassenen: hersenbeschadiging specifieke
beperkingen statische functiesysteem (bv. afasie)
– Kinderen: meer diffuse cognitieve beperkingen, of
beperkingen in basisfuncties (aandacht, psychomotoriek,
leren, etc.)
• Growing-into-deficit
– Beschadiging van hersenstructuren die later in de
ontwikkeling worden ingezet, worden zichtbaar op het
moment dat ze ingezet moeten worden
• Herstel na hersenletsel loopt anders
– Minder focaal hersenletsel als tumoren, CVA, infarct, etc.
– Meer kans op ‘plasticiteit’
– Andere inbedding in het dagelijks leven
Niet gerelateerd
aan moment aan
/ leeftijd
Niet
gerelateerd
l
….maar….
• T.a.v. het gedrag:
Hersenbeschading in de
leeftijd van 7-9 jaar, meer
gedragsproblemen, dan in de
leeftijd van 3-6
Anderson, et al, 2010
Niet
alle
cognitieve
Niet alle
cognitieve
functiesfu
ontwikkelen gelijkmatig
1. Objecten verschuiven 2. Non-matching to sample
beloning voor respons die niet
overeenkomt met stimulus objectherkenning (temporaalkwab)
3. Discriminatietaak
Één stimulus altijd beloning, ander niet.
Door trial-and-error elke dag leren
(basale ganglia)
Volwassenen: vinden discriminatietaak
de moeilijkste
Kinderen:kunnen de discriminatietaak bij
12 maanden (basale ganglia) en de
makkelijke na 18 maanden (cortex)
Niet gerelateerd
aan moment aan
/ leeftijd
Niet
gerelateerd
l
Leeftijd en moment voorspelt
effect op lange termijn
• Vroege hersenbeschadiging ? Cognitief / gedrag
• Conclusie:
• Vroege hersenbeschadiging – Voor 2de jaar: globale en ernstige
cognitieve beperkingen t.o.v.
nagenoeg verwachte prestaties bij
beschadiging op latere leeftijd