Hersenonderzoek: Brein in Beeld

Hersenonderzoek: Brein in Beeld
Vragen over de gepresenteerde onderwerpen
1. Wat zit er in het brein?
Als je naar de opbouw van de hersenen kijkt dan kun je een onderscheid maken tussen
evolutionair primitief zijn en delen die in de evolutie pas laat ontwikkeld zijn.
Beschrijf kort welke delen als evolutionair primitief (oud) en welke in de evolutie meer recent
ontwikkeld beschouwd worden.
A: Dieper in de hersenen, bevinden zich, evolutionair gezien, oudere structuren. Deze zijn
betrokken bij emotie, motivatie, genot en het emotioneel geheugen, bij de controle van
bewegingen en bij de verwerking van geurinformatie.
Daar omheen bevindt zich het met hersenvocht gevulde ventrikelstelsel. Dit behoort al tot
de grote hersenen, die evolutionair jonger geacht worden. De grijze buitenste schil van
de grote hersenen, de cortex, verwerken impulsen afkomstig van sensorische
zenuwcellen en reguleren vrijwillige beweging via motorische zenuwcellen en zijn de plek
waar cognitieve en emotionele processen zich afspelen (het bewustzijn)
Vergelijk deze indeling met de ontwikkeling van de hersenen in een mensenleven. Wat zie
je?
A: Bij de geboorte zijn bijna alle zenuwcellen in de hersenen aanwezig. Na de geboorte
zullen alleen de oudere hersendelen nog aangroeien. Verder zullen er vooral
verbindingen tussen hersencellen bijkomen of verdwijnen. Deze ontwikkeling verloopt
afhankelijk van de plaats in de hersenen: hoe verder naar de buitenkant van de hersenen
des te langzamer verlopen deze veranderingen. Zo tegen je 25e zijn de meeste
ontwikkelingen achter de rug. Daarna zullen vooral de grote hersenen in volumen en in
aantal verbindingen afnemen.
In een zogenaamde “wakkere OK” worden patiënten bij bewustzijn gehouden om te bekijken
uit welke delen van de hersenen zonder teveel schade tumoren verwijderd kunnen worden.
Beschrijf kort hoe zo’n “wakkere OK” gedaan wordt.
A: De functie van de hersendelen is in de loop der tijd in kaart gebracht. Door motorische,
sensorische of cognitieve functies te testen, kan vastgesteld worden of de bijbehorende
hersendelen nog functioneren.
Een wakkere OK werkt als volgt: de schedel van een (tijdelijk verdoofde) patient wordt
voor een klein deel geopend. Nadat de patient weer bij bewustzijn komt, wordt steeds
een klein deel van de opengelegde hersenen geprikkeld en daardoor verdoofd.
Afhankelijk van testjes die de neuropsycholoog met de patient doet, kan vastgesteld
worden welk deel van de hersenen verdoofd is. Op deze wijze kan bekeken worden welk
deel van (bijvoorbeeld een tumor in) de hersenen verwijderd kan worden, zonder dat er
uitvalsverschijningen door ontstaan.
2. Het jonge brein
Vanaf welke leeftijd zullen er niet veel zenuwcellen in de hersenen meer bijkomen? Wat
verandert er nog wel na die leeftijd?
A: Vanaf de geboorte zullen er niet veel hersencellen meer bijkomen. In de eerste 5 à 6
levensjaren zullen vooral heel veel nieuwe uitlopers aan de hersencellen komen, die voor
heel veel nieuwe verbindingen zorgen.
Op de MRI lijken de hoeveelheid grijze cellen (in de cortex) bij hele jonge kinderen af te
nemen. Toch blijkt dat niet zo te zijn. Hoe kan het dat dat onder de MRI zo lijkt?
A: De hersenen bestaan uit een wit en grijs gedeelte. In het grijze gedeelte bevinden zich de
lichamen van de hersencellen, de neuronen, met hun kernen, in het witte gedeelte zitten
de uitlopers daarvan, de bedrading. Die bedrading is voor een belangrijk deel omgeven
door een vettige laag: de myeline. Het MR-signaal is gevoelig voor myeline. Tijdens de
ontwikkeling van de hersenen wordt ook in het grijze gedeelte myeline gevormd om de
vezels die daar lopen. Daardoor lijkt het bijvoorbeeld of het volume van het grijze
gedeelte in de loop der ontwikkeling van de hersenen afneemt ten gunste van het witte
gedeelte, terwijl dat in werkelijkheid niet het geval is; er treedt alleen meer myelinisatie
van verbindingen op in dat gebied.
Welk deel van het geheugen wordt in het jonge brein het meest ontwikkeld en waarom is dat
zo belangrijk voor de ontwikkeling van een kind.
A: Het korte termijngeheugen, want in de vroege fase van een kind leert het heel veel dat
direct moet worden toegepast, zoals woordjes en basale handelingen, zoals zien, ruiken
en kruipen/lopen.
Op welke leeftijden kunnen “motorische talenten” het best ontwikkeld worden? Kan het
daarna niet meer?
A: Motorische talenten kun je het best zo vroeg mogelijk ontwikkelen, in ieder geval voor je
6e levensjaar. Daarna kun je die talenten ook nog wel ontwikkelen, maar na je 10e jaar is
het aanleggen van een basis steeds moeilijker.
3. Het puber brein
Welke deel van de hersenen zullen zich het meest ontwikkelen in de puberteit en hoe is dat
in het (leer)gedrag herkenbaar.
A: Delen van de grote hersenen functies die te maken hebben met gecontroleerd en
intelligent gedrag ontwikkelen zich het sterkst in de puberteit. De frontale cortex kent een
tweede groeispurt in het laatste deel van de jeugd, van 10 tot 20 jaar. Samen met andere
gebieden in de hersenen is de frontale cortex betrokken bij uiteenlopende ‘hogere’
vaardigheden als het actief opslaan in het geheugen, de remming van gedrag, het
overzien van consequenties en het afwegen van belangen op korte en lange termijn.
Onder invloed van hormoonveranderingen in de puberteit spelen emoties die
‘piekgevoeligheid’ wordeb genoemd en een relatie hebben met drift en begeerte een
grotere rol.
Er vinden ook opvallende verschuivingen plaats in de verbindingen tussen diverse
gebieden. De reactiesnelheid van de hersenen neemt toe met als gevolg dat sommige
verbanden in de hersenen aanzienlijk sneller worden gelegd en zelfs geautomatiseerd.
Vanaf welke leeftijd zijn de meeste ontwikkelingen van de hersenen achter de rug?
A: De hersenen zijn anatomisch en functioneel pas rond je 25e jaar volwassen.
4. Het ouder brein
Het brein van een oudere is minder efficiënt dan van een jong volwassene. Op welke manier
weet het oudere brein dit te compenseren?
A:
Tot op hoge leeftijd zijn hersenen in staat om zich aan te passen, zij het niet meer zo
gemakkelijk als het jonge brein. Het oudere brein is via slimme compensatiestrategieën
en de inzet van andere hersengebieden dan gebruikelijk de efficiëntie van het uitvoeren
van veel taken hoog te houden
5. Leren en invoelen
Wat zijn spiegelneuronen en wat is hun functie?
A:
Spiegelneuronen zijn specifieke hersencellen die, bij het zien van een beweging, juist
die gebieden in het brein activeren die ook actief worden als we zelf de waargenomen
beweging zouden maken. Wat de ogen waarnemen, doen de hersenen na. Dus het lijkt
alsof we de beweging zelf maken en bovendien voelt het alsof we de beweging zelf
maken. Daardoor kunnen we ons beter de emotie van een ander inbeelden.
Dit geldt overigens ook voor waarnemingen met de ander zintuigen.
Door waarneming, actie en emotie aan elkaar te koppelen leren we op een
automatische en basale manier, waar intelligentie geen rol speelt.
Welk deel van het leren gebeurt bewust en welk deel onbewust?
A:
Het grootste deel van het leren gebeurt onbewust, zoals hiervoor uitgelegd. We kunnen
dit onbewuste leren wel sturen door bewust de omstandigheden zo te maken dat er
meer ruimte is om te spiegelen en het geleerde in te laten slijten. Daarom ga je naar
school, zoek je je vrienden en familie op of ga je trainen voor je favoriete sport of game.
De abstracte
6. Taalontwikkeling
Taalgebruik is een vermogen dat zich laat in de evolutie ontwikkeld heeft. Toch wordt het
vroeg in het leven van een kind ontwikkeld. Hoe zit dit?
A:
Een primitief vermogen is het kunnen reageren op prikkels uit de omgeving, zoals geur,
tast, gezicht en geluid. Van daaruit ontstaat communicatie en Taal.
Taalontwikkeling begint bij woord-herkenning. Daar is het korte geheugen voor nodig.
Deze is al vroeg bij jonge kinderen relatief sterk ontwikkeld. Voor het begrijpen van
betekenissen in de context en zijn complexere verbindingsstructuren in de hersenen en
een meer langer termijn geheugen voor nodig. Het vormen van zinnige
woordcombinaties (zinnen) met volgens een syntax / grammatica is iets wat zich met
een langzamer tempo ontwikkeld. En ook het “betekenis-geven” (semantiek) aan taal is
een complex verhaal waarbij vele plaatsen in de hersenen betrokken zijn. Er wordt nog
veel onderzoek hiernaar gedaan.
7. PET: van neurotransmitter tot…
Rustend brein…
Waarom wordt bij jonge kinderen alleen bij hoge uitzondering een CT-scan gemaakt?
A:
De CT-scan werkt met Röntgenstraling. Dit is hoog-energetische straling die schade
kan aan brengen in bijv. DNA. Aangezien kinderen nog in de groei zijn, zullen er veel
celdelingen zijn. Röntgenstraling kan daarbij mutaties veroorzaken en dat kan dan
kwaadaardige cellen opleveren.
Een relatief recente ontdekking is dat delen van de hersenen zeer actief zijn op het moment
de hersenen lijken te rusten.
- Welke delen blijken dan het meest actief? Welke hersenfuncties blijken daar te zitten?
A:
De pariëtale en temporaal kwabben. Daar zitten geheugen, emotie, taal en gehoor.
- Uit functionele-MRI onderzoeken blijkt dat deze delen afwijkend gedrag vertonen bij
dementie en depressie. Probeer uit te leggen hoe dit kan.
A:
In deze delen is er normaal gesproken in onze slaap of in gewone rust erg veel
activiteit. Men vermoedt dat deze activiteit vooral te maken heeft met het reorganiseren
van het middellange en lange termijn geheugen. Dit wordt de “default” status van de
hersenen genoemd.
Bij mensen met dementie en/of depressie blijken deze delen in rust niet zo actief te zijn.
De hersenen lijken niet in de “default”-status te kunnen komen. Dit veroorzaakt een
verminderd effectief geheugen en het niet kunnen verwerken van ontstane emoties.
- Op basis van deze ontdekkingen geeft de wetenschap veel meer waarde aan Mindfulness
als onderdeel van de therapeutische behandeling. Op welk manier kan zo’n therapie helpen
ter voorkoming van dementie en/of depressies.
A:
Door middel van meditatie of van Mindfulness oefeningen probeer je de hersenen in de
“default”-status te brengen.
-