inhouDsopgaVe - Boom Psychologie

Inhoudsopgave
De uitnodigingsbrief 11
10a Het evenwicht 103
10b Het gehoor 108
10c Het begrijpen en produceren van taal 116
10d De non-verbale aspecten van de stem en muziek 124
10e De sociale waarneming 129
11 De hersenbalk (corpus callosum) 133
12 De reuk en de smaak 136
13 Het gevoelssysteem (limbisch systeem) 145
13a De gordelwinding (gyrus cingularis) 147
13b Het zeepaard (hippocampus) 150
13c De amandelkern (amygdala) 153
13d Het tussenschot en de genotskern (septum pellucidum en
Deel I Een algemene kennismaking 15
nucleus accumbens) 156
13e De epithalamus 158
13f De hypothalamus 159
13g De voorste schors (prefrontale cortex) 165
1
De ontmoeting 16
2
De zenuwcel (neuron) 23
14 Het eiland (insula) 168
3
De steuncel (gliacel) 32
15 De voorschors (frontale cortex) 178
3a De stercel (astrocyt) 32
15a De voorste schors (prefrontale cortex) 179
3b De isolatiecel (oligodendrocyt en schwanncel) 35
15b De premotorische schors 189
De signaalstof (neurotransmitter) 38
15c De motorische schors 193
4
Deel II De rondleiding 45
16 De basale kernen (basal ganglia) 197
17 De kleine hersenen (cerebellum) 203
18 De hersenstam (truncus cerebri) 206
5
De kruising (optisch chiasma) 46
19 Het ruggenmerg (medulla spinalis) 211
6
Het hersenvlies (meninges) 51
20 Het holtesysteem (ventrikels) 215
7
De thalamus 57
8
De achterschors (occipitale cortex) 66
Deel III Algemene breinprocessen 219
9
De bovenschors (pariëtale cortex) 74
9a De primaire lichaamsschors (somatosensorische cortex) 75
21 De hersengolven 220
9b De secundaire lichaamsschors 80
22 Het geheugen 224
9c De spiegelfunctie 86
23 De plasticiteit van het brein en leren 229
9d Het waarnemen van ruimte 89
24 De verschillen tussen de linker en rechter breinhelft 235
94
25 De verschillen tussen mannen- en vrouwenbreinen 238
10 De zijschors (temporale cortex) 242
27 Het spiegelsysteem 253
28 Het bewustzijn en de vrije wil 259
Woordenlijst 266
Bibliografie 275
Links 277
Index 278
Dankwoord 282
Ook u kunt bijdragen 284
De uitnodigingsbrief
Een rondleiding door het brein maak je niet elke dag. Middels deze brief nodig
ik je als gids uit voor een reis door een bijzonder stukje van het lichaam met
een enorme invloed op ons bestaan. We gebruiken permanent de resultaten
van ons eigen brein, zonder te weten hoe die tot stand komen. Daarom vind
ik het heel speciaal dat ik je mag rondleiden in een van onze grootste mysteries. Je bent bij dezen uitgenodigd in het oog, waar we onze wandeling zullen
beginnen. Van daaruit gaan we alle gebieden van het brein bezoeken. Eerst
onderzoeken we hoe alle externe signalen via de zintuigen tot ons komen.
Daarna richten we ons op de interne verwerking van alle signalen en vervolgens bekijken we via welk proces we tot daden komen.
Evolutionaire lijn
Mijn verhaal stoelt op de evolutietheorie. Bijzonder is dat de mens in zijn persoonlijke ontstaansgeschiedenis, vanaf de conceptie tot aan de peutertijd, een
aantal stappen doorloopt die opvallend veel lijken op de stappen die de menselijke soort tijdens de evolutie heeft afgelegd. Met enige fantasie kan de groei
11
De uitnodigingsbrief
26 Het waarnemen van het eigen brein gezien worden als een beknopte weerslag van de gehele
Tijdens de rondleiding is er ruimte voor vragen, maar besef daarbij dat het
evolutionaire ontwikkeling. In de baarmoeder begint de mens als eencellig
breinonderzoek nog jong is. Veel van wat ik vertel, zal dus binnenkort al weer
wezen, en de menselijke hersenen lijken in het eerste stadium op die van een
genuanceerd of zelfs achterhaald worden.
zeeanemoon. Daarna tonen de hersenen onder andere een gelijkenis met die
van een platworm, een inktvis, een haai, een kikker, een slang en een chim-
Ik wens je alvast een leerzame rondleiding toe.
pansee. In deze visie hebben alle breinfuncties een biologische betekenis en
een evolutionaire oorsprong. Drie werkwoorden staan hierin centraal: overleven, samenleven en voortplanten. Ze bieden een context voor vele menselijke
drijfveren. Om te overleven moeten we gevaren trotseren en voedsel tot ons
nemen, waarvoor de mens angst, agressie en honger heeft ontwikkeld. Overleven doet de mens vooral als groepsdier, waarvoor zich coöperatie en competitie hebben ontwikkeld. Om zich te kunnen voortplanten kent de mens
seksuele driften en liefde, en zorg voor nakomelingen. Deze drijfveren raken
soms met elkaar in conflict, en alleen als hierin een goede mix wordt bereikt
kan de soort overleven. Het menselijk brein heeft zich
ontpopt als een meesterlijk instrument om het samen-
aanvoelen
beschermen
verzorgen
spel van deze drijfveren te reguleren. In de recente evo-
spreken
lutie (grofweg de laatste 50.000 tot 200.000 jaar) wordt
plannen
overtuigen
de ontwikkeling van de mens daarnaast gekenmerkt
door het ontstaan van ‘hogere cognitieve functies’, zoals
taal, planning en manipulatie van voorwerpen en die-
liefde &
seksualiteit
angst, agressie
& honger
coöperatie
& competitie
voortplanten
ren. Dankzij deze hogere functies hebben ook de basale
functies zich verder kunnen ontwikkelen. Zo heeft het
omgaan met gevaar zich verfijnd in bijvoorbeeld controleren, vertrouwen of vermijden.
De rondleiding bestaat uit drie delen. In het eerste deel
maken we kennis met enkele bewoners van het brein.
overleven
samenleven
In het tweede deel zullen we samen door de belangrijkste breingebieden trekken, waarbij ik vertel welke
functies daar worden verzorgd. In het derde deel van
Basisfuncties, drijfveren en
competenties
de rondleiding gaan we in op complexere functies zoals
het geheugen, waarneming, leren, sociale processen en
bewustzijn.
De gids
13
De uitnodigingsbrief
De uitnodigingsbrief
12
Deel I
Een algemene
kennismaking
brein te maken?
Het oog is een symbolische plek om deze rondleiding te beginnen. Als we in de evolutie gaan zoeken naar de eerste sporen
van het brein, dan treffen we die onder andere aan bij de platworm. Die heeft aan weerszijden van de kop een laag lichtgevoelige cellen achter een stukje huid zonder pigment. Die cellen worden beschouwd als de voorgangers van onze ogen en
ook van ons brein. Bij een menselijk embryo van vijf weken
oud zie je de ogen midden in de tot dan ontwikkelde hersenen
In de uitnodigingsbrief van de gids werd gevraagd me te melden bij het oog. Vanaf
zitten. Evolutionair gezien vormen de ogen dus de bakermat
de ooglens moet ik helemaal rechtdoor lopen tot het eind. Met het licht in de rug pas-
van het brein.
Platworm
seer ik een grote bolle ruimte, gevuld met een transparante vloeistof. Eenmaal aan de
Netvlies
Lens
Bloedvaten en
zenuwbanen
Het oog
overkant zie ik een netwerk van bloedvaten en kabels.
Maar ook vandaag de dag vormt het netvlies (retina) nog steeds een onderdeel
Daarachter allemaal gangen opgebouwd uit cellen. Deze
van het brein. Het netvlies staat bekend als dat deel van het oog dat licht regi-
cellen zijn in de richting van het licht met elkaar verbon-
streert en vertaalt in breinsignalen. Het is echter zeer verfijnd en registreert
den. Evenwijdig aan deze strengen van cellen bevinden
veel meer dan strikt noodzakelijk is. Het integraal doorsturen van alle signalen
zich gangen waardoor het licht verder naar achter schijnt.
zou tot problemen leiden. Daarom vindt hier al een voorselectie plaats. Naast
Ik volg zo’n gang en ik zie boven en onder me dwarsver-
het registreren van licht analyseert het netvlies ook de gegevens en verstuurt
bindingen tussen cellen van beide zijden. Helemaal op
alleen het resultaat van de analyse door. Dat zijn precies de drie basisfuncties
het eind herken ik de lichtgevoelige cellen, de staafjes en
van het brein: het ontvangen van gegevens, het verwerken van die gegevens
kegeltjes, die het licht registreren. Vreemd eigenlijk dat
en het verzenden van de bevindingen. De oogarts zegt daarom wel eens met
die helemaal achteraan zitten. Plots zie ik de gids staan
enige trots dat het netvlies een volwaardig onderdeel van het centrale zenuw-
wachten. Hij doet een stap in mijn richting en geeft me
stelsel is. Bij het woord brein denken velen aan het orgaan in de schedel, maar
een hand.
feitelijk heeft het brein uitlopers tot in het puntje van de teen.
Het doet me genoegen dat ik jouw gids mag zijn in wat volgens mij wel het
17
De ontmoeting
1 De ontmoeting
Dan heb ik gelijk een vraag. Waarom beginnen we hier? Wat heeft het oog met het
Hadden we dan ook in het oor of in de neus kunnen afspreken?
meest complexe orgaan van het universum is. Ik hoop dat ik een beetje van
mijn fascinatie met het brein op je kan overbrengen. We beginnen de rond-
Nee, het oog is in dit opzicht uniek. Bij de andere zintuigen vind wel een re-
leiding hier in het oog, en na een korte inleiding zullen we daarna samen de
gistratie van externe prikkels plaats, maar geen verwerking. De gegevens
hersenpan bezoeken. Ik zal veel aan het woord zijn, maar als je iets wilt vragen
worden daar zonder verdere bewerking via zenuwbanen doorgestuurd. Het
mag je me elk moment onderbreken. Oké?
verschil heeft waarschijnlijk te maken met de enorme hoeveelheid gegevens
die hier verwerkt wordt. Het netvlies is extreem sensitief. In elk oog bevin-
den zich wel 125 miljoen lichtgevoelige cellen. Als je bedenkt dat een oor maar
de verzending dus vele rode signalen, die verderop in het proces weer worden
twintigduizend geluidsgevoelige cellen heeft, dan krijg je een idee van het ver-
toegevoegd, waardoor de mens toch weer complete vlakken waarneemt.
schil in aantal. Het probleem ligt in het verzenden van de hier verzamelde informatie naar andere delen van het brein. De diameter van de zenuwbaan van
Nu we hier toch staan, wil ik nog wel een paar bijzonderheden van die kegel-
het oog naar de schedel is nu al de dikste van alle zenuwbanen, ruim drie mil-
tjes en staafjes vertellen, de cellen die licht omzetten in breinsignalen. Zon-
limeter. Als we elk van die lichtgevoelige cellen rechtstreeks zouden doorver-
der die cellen kunnen we niets zien. De staafjes registreren de lichtsterkte en
binden, dan zou de zenuwbaan die aan de achterkant het oog verlaat minstens
dienen vooral voor het vaststellen van contrasten, de kegeltjes zorgen voor
twee centimeter dik moeten zijn. Dan zou het oog niet meer kunnen draaien.
de waarneming van kleuren. We hebben kegels in drie soorten, de blauwe,
groene en rode, die actief worden als er respectievelijk blauw, groen en rood
En minder sensoren, zoals bij het oor, is dat geen optie?
licht op valt. Mengkleuren nemen we waar doordat meerdere soorten kegels
tegelijk reageren in een gebied. Nu is er iets bijzonders aan de hand met de
Dat zou natuurlijk kunnen, maar het kijken is met stip het belangrijkste zin-
rode kegels. Er bestaan namelijk twee verschillende soorten. De ene soort
tuig van de mens. Je zult straks zien dat het brein heel veel werk maakt van het
neemt een ietwat andere kleur rood waar dan de andere. Zo’n tien procent van
verwerken van de visuele prikkels. Voor de overleving van de menselijke soort
de vrouwen bezitten beide soorten rode kegels, alle andere mensen maar één
is het kijken van groot belang. Daarom wordt er veel geregistreerd en worden
van beide soorten. Je hebt dus vrouwen die een onderscheid tussen die twee
de gegevens hier al deels verwerkt. Uiteindelijk wordt slechts een honderd-
kleuren rood kunnen maken, een onderscheid dat verder niemand ziet. Daar-
ste van de geregistreerde prikkels doorgestuurd. Dus als we een rode Ferrari
naast neemt de ene helft van de bevolking de ene kleur rood waar en de andere
zien, dan nemen de ogen vele rode vlakken waar. Duizenden kegeltjes naast
helft de andere rood. Omdat niet is uit te leggen wat je precies ziet, kunnen we
elkaar registreren allemaal eenzelfde rode kleur. Voor de verdere verwerking
ook moeilijk vaststellen wie nu welk rood ziet.
van dat vlak volstaat het als alleen de kegels die aan de omtrek van een vlak
met dezelfde kleur liggen, een signaal doorgeven. De Ferrari verliest tijdens
Dus als twee vriendinnen een rood tasje zoeken dat past bij rode schoenen, dan kan het
zo zijn dat de een dan denkt dat een combinatie van kleuren net niet passend is, terwijl
de ander ze allebei in precies dezelfde rood kleur ziet?
Ja, dat klopt helemaal. Datzelfde heb je natuurlijk ook bij het bekijken van een
schilderij. De een ziet het net weer wat anders dan de ander. Dit verklaart een
deel van de smaakverschillen tussen mensen. Nog grotere verschillen zien we
bij mensen die kleurenblind zijn. Dat probleem is meestal ook een gevolg van
fouten in het netvlies, vooral bij mannen. Ongeveer tien procent van hen mist
Registratie door het netvlies
Verzonden door het oog
één soort kegel, de rode of de groene, en dat noemen we gedeeltelijke kleurenblindheid. Een paar procent mist zelfs twee of alle drie de soorten, dan ontstaat
volledige kleurenblindheid. In zo’n geval zie je alleen maar grijstinten. Veel
Prikkelbewerking door het netvlies
mensen met gedeeltelijke kleurenblindheid weten dat niet eens van zichzelf.
19
De ontmoeting
E e n a lg e m e n e k e n n i s m a k i n g
18
21
De ontmoeting
E e n a lg e m e n e k e n n i s m a k i n g
20
Licht
Zenuwcellen
Staaf
Kegel
Signalen
Test voor rood-groenkleurenblindheid
Het netvlies
Als je in de bovenstaande figuur geen woord kunt lezen, ben je mogelijk rood-
staan, zorgen vooral voor de onderlinge afstemming die uiteindelijk leidt tot
groenkleurenblind.
het wel of niet doorsturen van een signaal. Aan de voorzijde bij de bloedvaten,
zie je een aantal grotere zenuwcellen. Deze versturen de signalen via uitlopers
Dus eigenlijk beweer je nu dat mensen door de verschillende bouw van de ogen ver-
naar gebieden verderop in het brein.
schillende dingen waarnemen als ze naar hetzelfde kijken.
Kun je vertellen waarom die staafjes en kegeltjes achteraan zitten? Zou het niet veel
Ja. En houd er maar rekening mee dat je tijdens de rondleiding steeds vaker
beter werken als die aan de voorzijde van al die zenuwcellen, bedrading en bloedvaten
geconfronteerd zult worden met gegevens die deze conclusie versterken. Dat
zouden zitten? Dan zou het licht er toch veel beter bijkomen?
wat wij waarnemen, letterlijk ‘voor waar aannemen’, is onderhevig aan persoonlijke verschillen, die deels aangeboren en deels aangeleerd zijn. Omdat
Hier zien we een direct gevolg van ons evolutionair proces. De lichtgevoelige
we er eigenlijk van uitgaan dat onze waarneming correct is, nemen we ook
cellen van de platworm liggen achter de transparante huid waarin zich ook
aan dat iedereen op dezelfde manier waarneemt. Juist door deze verschillen in
de bloedvaten bevinden. In de loop van de evolutie is het oog steeds verder
de waarneming ontstaan er de nodige misverstanden tussen mensen. Het is
ontwikkeld, maar aan die oorspronkelijke volgorde is in de stamboom van de
dus een belangrijk thema, waar ik nog regelmatig over zal spreken.
mens niets veranderd. Bij andere takken van de stamboom is dat overigens
wel gebeurd. De krokodil heeft de staafjes en kegeltjes wel aan de lichtzijde en
Nu wil ik even de aandacht vestigen op de staafjes en de kegeltjes. Je ziet dat
de bloedvaten erachter. Maar ja, een krokodil moet ook in troebel water zijn
die verbonden zijn met andere cellen. Dat zijn al de echte zenuwcellen (neuro-
voedsel vinden en zou met een menselijk oog waarschijnlijk te weinig zien in
nen) zoals we die overal in het brein zullen tegenkomen. Het oog herbergt een
die omstandigheden. Aan de andere kant biedt de huidige constructie van het
aantal soorten van die zenuwcellen, die zowel in grootte als in vorm verschil-
menselijke oog ook enige bescherming bij overbelichting.
len, maar die in hun werking veel op elkaar lijken. De zenuwcellen die hier in
de lengterichting van het licht staan, zorgen vooral voor het doorgeven van
signalen vanuit de kegeltjes en staafjes. De cellen die dwars op de gangetjes
E e n a lg e m e n e k e n n i s m a k i n g
22
Ik stel voor dat ik eerst uitleg hoe een zenuwcel werkt en welke andere soorten cellen in het brein voorkomen. Vervolgens zullen we deze zenuwbanen
2 De zenuwcel
volgen richting de hersenen en eens kijken waar we dan allemaal uitkomen.
Ik zie overal zenuwcellen (neuronen), maar ze zijn moeilijk van elkaar te onderscheiden omdat er overal draden aanzitten die weer naar andere cellen lopen. Het is zo’n gekrioel van draden dat ik me echt afvraag hoe dit zo tot stand is gekomen en hoe dit ooit
kan werken. Veel van de cellen hebben een lichaam met daaraan vast uitlopers aan
alle kanten. Die uitlopers vertakken zich steeds weer als takjes aan een boom. Andere
zenuwcellen hebben de vorm van een inktvis met alle tentakels aan één kant. Opvallend is dat elk uiteinde weer verbonden lijkt te zijn met een andere cel. Ook valt het op
dat de lengte van de uitlopers nogal verschilt.
De werking van de zenuwcel vormt de kern van alle activiteiten in het brein.
Je ziet ze hier al verschillende vormen, maar hun werkwijze is vergelijkbaar.
Daarom bespreek ik hier maar één vorm.
Het bijzondere van zenuwcellen is
dat ze met elkaar kunnen communi-
Ontvangen
van signalen
Verwerken
van signalen
Versturen
van signalen
Doorgeven
van signalen
ceren. Dit communicatieproces kan
opgedeeld worden in vier stappen,
namelijk het ontvangen, verwerken,
versturen en doorgeven van signalen. Helemaal links zie je dat het ontvangen van signalen gebeurt door het
cellichaam en de daar ontspringende
uitlopers, de dendrieten. Het verwer-
Dendriet
Startgebied
Cellichaam
Neuriet
Contactpunt
Opbouw en functies van de zenuwcel