Samenvatting: boek "Biological Psychology", James W. Kalat

lOMoARcPSD

Samenvatting: boek "Biological Psychology", James W. Kalat

Biologische Psychologie 1 (Saxion)

Verspreiden niet toegestaan | Gedownload door Regilva Starke ([email protected])

lOMoARcPSD

Biological Psychology Samenvatting ------------------------------Hoofdstuk 1; De relatie tussen brein en verstand---------------------------Biologische psychologie houdt zich bezig met wat gedrag is, door te kijken naar de evolutie en hoe het functioneren van het brein en andere organen het gedrag beïnvloedt. Dorsal view = kijk op de hersenen van de mens van bovenaf Ventral view = kijk op de hersenen van de mensen van onderaf Als we inzoomen op de hersenen, zien we twee soorten cellen die veel bijdragen aan gedrag: 1. Neuronen; vervoeren informatie naar andere neuronen, spieren en klieren. Verschillen in grootte, vorm en functie. 2. Gliacellen; kleiner dan neuronen, hebben veel functies, maar vervoeren geen informatie

Biologische verklaringen voor gedrag Fysiologische verklaring; verwijst naar de hersenactiviteit of activiteit van andere organen, denk aan hormonen, hartslag en bloedspiegel. Ontogenetische verklaring; verwijst naar hoe gedrag beïnvloed wordt door invloed van genen, voeding, ervaring en onderlinge interactie. Evolutionaire verklaring; door evolutie vertonen dieren en mensen bepaalde gedragingen, zoals ‘kippenvel’ als je bang bent, om groter en imponerend over te komen. Dit is onnodig geworden voor de mens, omdat de mens te korte haren heeft op de armen en schouders. Functionele verklaring; dit beschrijft waarom bepaald gedrag is ontstaan zoals het nu is. In een kleine populatie kan een genetic drift (verandering in genetische samenstelling) plaatsvinden, waardoor organismen de vorm van de omgeving aan kunnen nemen, zodat ze niet opvallen voor roofdieren of juist om zich te camoufleren voor prooien om deze voor een verrassingsaanval te zorgen. Toepassing van de vier biologische verklaring van gedrag op vogelzang: Fysiologische verklaring; ergens in de hersenen van een vogel groeit een deel onder invloed van testosteron. Dit deel is groter bij mannetjes, dan bij vrouwtjes of jongere vogeltjes. Dit deel zorgt ervoor dat het mannetje kan zingen. Ontogenetische verklaring; bij veel soorten leert de jonge vogel het gezang door te luisteren naar de oudere zingende vogels. Het ontwikkelen van de zang heeft bepaalde genen nodig en de kans om het gezang te horen tijdens een gevoelige periode in het leven. Evolutionaire verklaring; sommige soorten hebben dezelfde zang. Dit verklaart dat deze soorten dezelfde voorouders hebben gehad. Functionele verklaring; bij de meeste soorten zingen alleen de mannetjes. Hij zingt alleen in het paarseizoen en in zijn eigen territorium. De functie van het gezang is het lokken van vrouwtjes en het weghouden van mannetjes. In het kort, de vogels hebben de neiging om te zingen ontwikkeld om de kansen op voortplanten te vergoten. Over de relatie tussen het brein en het verstand zijn er een aantal opvattingen: Dualisme; geest/ziel en lichaam zijn apart. Bijna alle huidige filosofen en neurowetenschappers wijzen dualisme af. Het grootste bezwaar ertegen is dat dualisme in tegenspraak is met de wet van behoud van energie. Monisme; het tegenovergestelde van dualisme, dus geest/ziel en lichaam zijn één. Deze is ingedeeld in de volgende drie categorieën: Materialisme; alleen fysieke of materiële dingen bestaan. Mentalisme; waarbij gedacht wordt dat alleen het verstand bestaat en dat de fysieke wereld niet bestaat Identiteitspositie; de kijk waarbij mentale processen en bepaalde soorten hersenprocessen hetzelfde zijn. Gaat er vanuit dat breinactiviteit niet bewustzijn veroorzaakt. Solipsisme = Het geloof dat er maar een enkel bewustzijn bestaat: dat van de waarnemer. (Ik alleen besta, of ik alleen ben bewust) Probleem van andere breinen = de moeilijkheid/onzekerheid waardoor je niet zeker weet of andere mensen/dieren bewuste ervaringen hebben Chalmers onderscheidde twee soorten problemen:


lOMoARcPSD

1. 2.

Moeilijke problemen; bevat waarom en hoe elke soort breinactiviteit gerelateerd is met het bewustzijn. Vragen als: waarom bestaat gedachte, brein en bewustzijn? Makkelijke problemen; bijvoorbeeld verschil tussen wakker zijn en in slaap zijn. Het zijn wetenschappelijk moeilijke problemen, maar filosofisch zijn ze makkelijk.

De meeste mensen zijn geen solipsist, omdat ze zien dat de rest van de mensen ook zo reageert en denkt als hijzelf. De mens is net als een robot. Wij zijn ook van te voren ingesteld door onze genen en vroege ervaringen. Je kan later een beroep uitoefenen dat gerelateerd is aan biologische psychologie. Deze zijn te verdelen in twee groepen; onderzoek doen en therapie. Als je onderzoek wilt doen, dan heb je wel een PhD nodig in psychologie, biologie, neurowetenschappen of een ander dergelijk gebied. Alles wat je doet hangt af van je genen en je omgeving. Uit een onderzoek met een blinde persoon en een familielid die niet blind is, is gebleken dat gezichtsexpressie erfelijk is, maar ook omgeving speelt deels een rol voor de controle van de gezichtsexpressie. Een gen bevat de erfelijke informatie voor een bepaalde eigenschap, bijv. voor blauwe ogen of voor stijl haar. Genen worden van generatie tot generatie doorgegeven. Een chromosoom bestaat uit een dubbele helix van het molecuul DNA (desoxyribonucleic acid). Een streng van deze dubbele helix is een RNA (ribonucleic acid). RNA is opgebouwd uit eiwitten die weer opgebouwd zijn uit aminozuren. De chromosomen komen in paren voor (met uitzondering van de geslachtschromosomen in de cel van een man, namelijk X en Y). Enzymen zijn katalysatoren. Dat betekent dat zij scheikundige processen in het lichaam versnellen. Iemand is homozygoot als hij twee dezelfde genen bevat voor bijvoorbeeld de haarkleur. Iemand is heterozygoot als die twee verschillende genen heeft voor bijvoorbeeld de haarkleur. Een gen kan: dominant zijn, wat betekent dat deze een sterkt effect heeft en tot uiting komt. recessief zijn, waardoor het niet tot uiting komt. intermediair zijn. Dit betekent dat twee genen even ‘sterk’ zijn en allebei tot uiting komen in het uiterlijk van het organisme. Stel dat je een intermediair gen hebt voor zwart haar en een intermediair gen hebt voor wit haar. Dan zullen ze uiteindelijk allebei tot uiting komen en heb je grijs haar. Mensen bestaan uit cellen (huidcellen, haarcellen, beenmergcellen etc.) en uit geslachtscellen. Normale cellen bestaan uit 23 paar chromosomen. 22 van deze chromosomen worden de autosomale chromosomen genoemd. Het laatste paar chromosomen zijn de geslachtschromosomen, bestaande uit XX (vrouw) of XY (man). Een vrouw geeft dus een X door aan de nakomelingen en de man kan óf een X óf een Y doorgeven. Het Y-chromosoom bevat weinig informatie, omdat deze bestaat uit 27 eiwitten. Het X-chromosoom heeft ongeveer 1500 eiwitten. Is alles aangeleerd (door omgeving) of aangeboren (erfelijk)? Om hier een antwoord op te vinden, doen onderzoekers dit op drie manieren: 1. Tweelingstudies; een eeneiige tweeling wordt gescheiden opgevoed, men kijkt naar de overeenkomsten en verschillen. Daaruit kan blijken of bepaalde eigenschappen erfelijk en/of aangeleerd zijn. 2. Studie met geadopteerde kinderen; Men kijkt of het geadopteerde kind gedrag vertoont van de biologische ouders, waardoor bepaalde eigenschappen erfelijk zijn en niet aangeleerd of juist andersom. 3. Biochemische methoden; Door nieuwe methoden vindt men soms bepaalde genen die gerelateerd zijn met een bepaalde aandoening of stoornis. Soms komen genen vaker voor bij mensen met een stoornis dan bij andere mensen. Mogelijke problemen bij het vaststellen of een eigenschap geërfd is of niet: 1. Het kan aan de prenatale fase liggen. Bijvoorbeeld bij kinderen die ook de criminaliteit ingaan, zoals hun vader. Dit kan genetisch een beetje bepaald zijn, maar het kan ook komen doordat de moeder tijdens de zwangerschap gerookt heeft, alcohol gedronken heeft of medicijnen of drugs gebruikt heeft. 2. Een methylgroep (CH3) die vastzit aan een gen. Een gen kan hierdoor inactief worden en doorgegeven worden aan een nakomeling. 3. Multiplier effect: Je omgeving stimuleert je in een bepaald gedrag of bepaalde eigenschap waardoor de geërfde eigenschap versterkt wordt. Stel dat een gen staat voor woede-uitbarstingen. Dan zal deze werking worden versterkt door de omgeving. In dit geval kan de omgeving je ouders zijn, die fel reageren op jouw woede-uitbarstingen, waardoor jij nog agressiever wordt. Als we zeggen dat we een ‘gen voor bruine ogen’ hebben, dan is dat niet gelijk zo. We bedoelen dat we een gen hebben die eiwitten produceert, waardoor we bruine ogen krijgen. Genen kunnen jou beïnvloeden, bijvoorbeeld jou een aantrekkelijk persoon maken, maar de omgeving zal daardoor veranderen en jou positiever behandelen, waardoor jouw persoonlijkheid verandert. Evolutie is de ontwikkeling van simpele organismen en soorten tot complexere organismen, door geleidelijke veranderingen. Biologen hebben een evolutiestamboom ontwikkeld, omdat ze ervan uitgaan dat sommige organismen dezelfde voorouder hebben gehad.


lOMoARcPSD

Evolutie vindt plaats, omdat: Nakomelingen over het algemeen lijken op hun ouders door hun genen Door mutaties (plotselinge verandering in korte tijd) van genen nieuwe erfelijke eigenschappen geïntroduceerd worden die een voordeel of een nadeel kunnen zijn voor de overlevingskansen van het individu. Sommige organismen meer nakomelingen krijgen, waardoor hun kans op overleven wordt vergroot. Kunstmatige selectie houdt in dat men dieren of planten met een ‘goed pakket aan genen’ met elkaar laat voortplanten, zodat zoveel mogelijk goede genen worden doorgegeven en de overlevingskans hoog is. Misconcepties over evolutie: Lamarckian evolution = Volgens deze theorie van Lamarck zullen bepaalde gedragingen of lichaamsdelen overbodig worden, als het voor heel lange tijd (over generaties) niet wordt gebruikt en andersom. Dus stel dat jij je armen traint, dan zullen jouw kinderen met grotere armen geboren worden. Dit is onjuist. Men denkt dat de mens is gestopt met evolueren. Dit is incorrect. De evolutie van de mens gaat nu langzamer en als sommige mensen met bepaalde genen meer kinderen hebben dan de gemiddelde mens, zullen hun genen verspreid worden in de populatie. Betekent evolutie per definitie ook een verbetering? Nee, evolutie kan zeker voordeel doen omdat je goed aangepast kan zijn aan de omgeving, waardoor je kans op overleven groter is. Maar tegelijkertijd kan deze bepaalde aanpassing met voordeel, ook een nadeel hebben in bepaalde andere situaties. Heeft evolutie voordeel aan het individu of de soort? Geen van beide. Het heeft voordeel aan je genen, omdat eigenlijk je genen jou gebruiken om zichzelf te reproduceren. Evolutionaire psychologie houdt zich bezig met de evolutie van gedrag, met name sociaal gedrag; Er wordt aangenomen dat bepaalde (sociale) gedragingen zijn voortgekomen uit natuurlijke selectie en een voordeel hebben geleverd. Aan de andere kant denkt men dat het nog ter discussie staat. Neem bijvoorbeeld dat mannen over het algemeen eerder neigen tot meerdere partners dan vrouwen. Dit kan ook evolutionair verklaard worden, door te stellen dat mannen heel makkelijk zijn genen kan verspreiden. Bij de vrouw is deze kans veel kleiner en zal ze dus proberen een ‘goede’ partner te vinden voor de nakomelingen. Altruïsme; een actie/gedraging waardoor je een ander helpt. Dieren vertonen dit maar heel weinig, en ook al vertonen ze altruïstisch gedrag, dan is dit vaak voor zich zelf. Reciprook altruïsme; wanneer dieren een ander dier helpen, als dat andere dier hen ook helpt later. Met dit reciproke altruïsme heb je ook het voordeel dat als anderen zien dat jij iemand helpt, die mensen ook eerder geneigd zijn jou te helpen. Kin selection; selectie voor een gen dat voordeel doet aan de familie van het individu. Redenen voor experimenten met dieren: De onderliggende mechanismen van gedrag zijn gelijk voor veel soorten en soms makkelijk te bestuderen onder een niet-menselijke soort dier. We zijn geïnteresseerd in dieren voor hun eigen belang. De mens is erg geïnteresseerd in het gedrag van dieren. Wat we leren van dieren geeft meer inzicht in de menselijke evolutie. Bepaalde experimenten kunnen/mogen niet op mensen gedaan worden.

Het ethische debat Aan de ene kant kan gezegd worden dat veel proefdieren een pijnlijk experiment ervaren. Aan de andere kant kan gezegd worden dat we veel informatie krijgen over ziektes en stoornissen en dat het levens redt, omdat we ziektes kunnen tegengaan of snel kunnen verhelpen. Minimalisten tolereren experimenten met dieren wel, maar met bepaalde voorwaarden. Ze vinden dat deze experimenten mogen, bij sommige dieren of als het maar heel weinig pijn zal lijden. Abolitionisten nemen een strengere positie aan en zien geen compromis over dierproeven. Zij vinden dat alle dieren dezelfde rechten hebben als de mens.


lOMoARcPSD

------------------------------Hoofdstuk 2; Neuronen en impulsen---------------------------Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen: neuronen en gliacellen. Neuronen ontvangen informatie en transporteren het naar andere cellen. Het menselijke brein heeft ongeveer 100 miljard zenuwcellen, wat bij iedereen trouwens verschilt.

De structuur van een dierlijke cel Een dierlijke cel heeft een membraan om zich heen. Dit is de scheiding tussen de cel en omgeving. Het membraan bestaat uit fosfolipiden en eiwitten. Een dierlijke cel heeft verder ook een kern. • Membraan (zit om de cel en is scheiding tussen cel en omgeving en zorgt voor transport van stoffen), bestaat uit: o Fosfolipiden (vetachtige moleculen) o Eiwitten • Kern (bevat de informatie voor de cel en zorgt voor energie) • Mitochondriën (zorgt voor energie door verbranding van glucose met zuurstof) • Ribosomen (bevinden zich op het endoplasmatisch reticulum en zorgen voor de synthese van nieuwe eiwitten) • Endoplasmatisch reticulum (is een dubbele netwerk van membranen dat zorgt voor de transport van eiwitten)

Structuur van een zenuwcel Je hebt drie typen neuronen: 1. Motorische zenuwcel; geleidt impulsen van centrale zenuwstelsel naar spieren of klieren. 2. Sensorische zenuwcel; geleidt impulsen van zintuigen (voor zien, horen, voelen, etc) naar centraal zenuwstelsel. 3. Schakelcellen-; geleiden impulsen tussen zenuwcellen Zenuwcellen, ofwel neuronen, bestaan uit een cellichaam, dendrieten en een axon • Cellichaam bestaat uit de kern, ribosomen, mitochondriën en de andere onderdelen van een normale lichaamscel. Hier vindt de meeste energieverwerking plaats. • Dendrieten vervoeren impulsen (informatie) vanuit andere cellen naar het cellichaam toe. Hoe groter het oppervlak van de dendriet, hoe meer informatie hij kan vervoeren. De vorm van dendrieten onderling kan erg verschillen en heeft te maken met de soort informatie die het krijgt. • Axonen zijn langer dan dendrieten en vervoeren informatie weg van het cellichaam. Om veel axonen zitten cellen met vet (myeline) die een isolerende werking hebben. Tussen bepaalde afstanden zit er een inkeping, wat ook wel knopen van Ranvier genoemd wordt. Het einde van een axon wordt het presynaptisch membraan genoemd, waar de neurotransmitter vrijkomt. Een neuron bestaat uit vele dendrieten, maar nooit uit meer dan één axon, die soms langer dan een meter is. Afferent betekent dat de neuron informatie naar een structuur of orgaan stuurt. Alle sensorische zenuwcellen zijn afferent. Efferent betekent dat de neuron informatie van een structuur of orgaan wegstuurt. Alle motorische zenuwcellen zijn efferent. ! Een neuron kan natuurlijk afferent zijn voor de ene orgaan, maar tegelijk efferent voor een ander orgaan ! Wanneer de dendrieten én de axon van een zenuwcel binnen één orgaan liggen, dan spreekt men van interneuronen of intrinsieke neuronen.

Variaties tussen neuronen Neuronen verschillen heel erg in vorm, grootte en functie. Neuronen met meer aftakkingen, zijn met meer neuronen verbonden. De functie van een neuron hangt heel erg af van de vorm van de neuron.

Gliacellen Gliacellen vervoeren ook informatie net als de neuronen, maar doen dit niet over zo een lange afstand als de neuronen dit doen. Glia is afkomstig van de Griekse benaming voor glue (lijm), omdat men dacht dat gliacellen als een soort lijm werkten. Dit is een verouderde, onjuiste aanname. Je hebt 5 soorten gliacellen: 1. Astrocyten; Stervormige cellen die liggen tussen een bloedvat en een neuron. • Door chemische stofjes van axonen te pakken en weer terug te geven aan die axonen, helpt een astrocyt mee aan de activiteit van een axon.


lOMoARcPSD

2.

3. 4. 5.

• Verwijdert het overtollige chemische stofjes. • Regelt de aanvoer van bloed naar bepaalde delen van de hersenen. Microglia; hele kleine cellen. • Verwijdert ook overtollige chemische stofjes, maar ook virussen, schimmels en andere microorganismen. • Functioneren als een deel van het immuunsysteem Oligodendrocyten; in de hersenen en ruggenwervel, functie is het opbouwen van myelineschede Cellen van Schwann; Opbouwen van myelineschede Radiale glia; Zorgen tijdens de embryonale fase voor de migratie van neuronen en hun axonen en dendrieten. Als deze fase voorbij is, veranderen de meeste radiale gliacellen in neuronen en een paar astrocyten en oligodendrocyten.

De blood-brain barrier De blood-brain barrier is de scheiding tussen de bloedvaten en de hersenen, wat belangrijk is omdat sommige stoffen niet in de hersenen mogen komen. Waarom hebben we het nodig? Het lichaam krijgt vaak virussen binnen. Gelukkig kunnen veel van deze virussen en hun cel vernietigd worden, maar soms gebeurt dit niet. Sommige virussen kunnen bijvoorbeeld de hersenen of het centrale zenuwstelsel bereiken, zoals het rabies virus. Als dit gebeurt, kan dit leiden tot de dood. Hoe werkt de blood-brain barrier? De blood-brain barrier bestaat uit allemaal cellen naast elkaar. Buiten de cel zijn de met kleine openingen naast elkaar, maar binnen de cel staat ze allemaal tegen elkaar zonder enige ruimte ertussen. 1. Allereerst laat de barrière hele kleine moleculen, zoals zuurstof en koolstofdioxide binnen. Water gaat via speciale kanalen. 2. Als tweede is er passief transport. Dit betekent dat bepaalde stoffen (vitamine A en D bijvoorbeeld) zonder enige energie te verspillen door de barrière kunnen. 3. Als derde is er nog actief transport. Dit betekent dat er energie nodig is om sommige stoffen door de barrière heen te laten gaan. Denk hierbij aan de stoffen glucose, aminozuren en bepaalde vitaminen. Bij mensen met Alzheimer zijn de openingen tussen de cellen in de wand te groot. Daarom komen er schadelijke stoffen in de hersenen. De barrière kan ook tegen medicijnen werken, omdat veel medicijnen niet door de barrière komen.

De rustpotentiaal Er is een verschil in elektrische lading tussen de binnenkant en de buitenkant van een cel. In afwezigheid van enige verstoringen van buitenaf, is de membraan van de cel een elektrische polarisatie, wat een verschil in elektrische potentiaal tussen twee gebieden betekent. Tijdens de rustpotentiaal is de binnenkant van de neuron negatief geladen (gemiddeld -70mV). Een membraan is selectief permeabel. Dit betekent dat de cel selectief bepaalde stoffen doorlaat en sommige stoffen niet. Water, zuurstof en koolstofdioxide kunnen gemakkelijk door het membraan heen. Bepaalde belangrijke biologische ionen, zoals natrium (sodium), kalium (potassium), calcium en chloride kunnen soms door het membraan. Dit is afhankelijk van de poorten die soms open staan en soms gesloten zijn. De natrium-kalium pomp, een eiwitcomplex, transporteert herhaaldelijk drie natriumionen de cel uit terwijl er twee kaliumionen de cel in gaan. Hier is sprake van actief transport. Het resultaat is dat er zich buiten de cel een grotere concentratie natriumionen bevindt en binnen de cel een grotere concentratie kaliumionen. De natriumionen die de cel uitgaan, komen er niet weer in. Echter de kaliumionen die de cel in gaan, kunnen er wel weer uit, als de concentratie kaliumionen in de cel te hoog wordt. De rustpotentiaal bereidt de neuron voor om snel te reageren op prikkels.

De actiepotentiaal We kunnen de potentiaal van een neuron meten met een micro-elektrode. Als een cel in rust is, is de binnenkant van de cel negatief geladen (bijv. -70mV). De elektrische lading in de cel kan nog negatiever worden door micro-elektrode, deze toename (van -70mv naar bijv. -90mV) van de negatieve waarde noemen we hyperpolarisatie. We spreken van depolarisatie als de waarde positiever wordt, dus bijvoorbeeld van -70mV naar -50mV. Elke cel heeft ook zijn eigen drempelwaarde. Dit is de waarde (bijvoorbeeld 0mV) waar bij overschrijding van de waarde een impuls afgegeven wordt, maar daaronder niks gebeurt. Hier is sprake van de alles-of-niets wet, wat betekent dat er ongeacht hoe groot de elektrische lading wordt, er een impuls gegeven wordt boven 0mV en ongeacht hoe negatief de lading is, er niks gebeurt onder de 0mV. Na de actiepotentiaal daalt de elektrische lading van zijn maximum weer naar zijn minimum doordat kaliumpoorten open gaan. Er zullen dan (positieve) kaliumionen de cel uitgaan, waardoor de elektrische lading in de cel negatiever


lOMoARcPSD

wordt. De lading wordt wel eventjes iets negatiever dan de standaard lading bij rustpotentiaal, dit noemen we de refractaire periode. Tijdens deze periode, kan de neuron geen impulsen ontvangen. Tijdens de actiepotentiaal wordt er een impuls afgegeven. Deze begint bij bijv. een motorische zenuwcel bij het axon heuveltje (verbindingspunt van cellichaam en axon).

De myelineschede en de saltatory conduction Om de meeste axonen zitten myelinecellen. Tussen deze myelinecellen zitten soms inkepingen/openingen, die ook wel myelineschede worden genoemd. De plek waar een myelineschede zit wordt knoop van Ranvier genoemd. De impulsgeleiding gaat bij deze gemyelineseerde axonen in sprongen, van knoop naar knoop. Deze impulsgeleiding in sprongen wordt sprongsgewijze impulsgeleiding (saltatory conduction) genoemd. Bij MS (Multiple Sclerose) zijn de myelinecellen beschadigd, waardoor de impulsgeleiding verstoord is. Er zijn ook cellen die geen axonen hebben, maar wel impulsen kunnen doorgeven. Deze cellen, de lokale neuronen geven informatie door aan aangrenzende neuronen.


lOMoARcPSD

------------------------------Hoofdstuk 3; Het concept van de synaps---------------------------De synaps is het uiteinde van een axon of dendriet en is de verbindingsplaats tussen twee uitlopers van twee neuronen. Sherrington baseerde zijn onderzoek hiernaar op reflexen, zoals de kniepeesreflex. Hierbij krijgt eerst een sensorische zenuwcel een prikkel (slag van de hamer), geeft de prikkel door aan een schakelcel, die geeft het op zijn beurt weer door aan de motorische zenuwcel waarop er een spier beweegt. Dit wordt ook wel de reflexboog genoemd. Aantal eigenschappen van reflexen: 1. Reflexen zijn langzamer dan geleiding langs een axon. 2. Een paar zwakke stimuli die voorkomen op verschillende momenten of op verschillende plaatsen produceren een sterkere reflex dan één stimulus. 3. Wanneer er één set van spieren aangespannen wordt, zal de andere set ontspannen.

1. Reflexen zijn langzamer dan geleiding langs axonen Sherrington kwam met zijn experimenten op een impuls geleidingssnelheid van 15 m/s. Latere onderzoekers kwamen soms uit op 40 m/s. Sherrington dacht dat de lagere waarde bij hem, kwam door een vertraging bij het overbrengen van een prikkel van de ene neuron aan de andere, dus bij de synaps. Presynaptisch neuron is de neuron die de informatie verzendt. Een postsynaptisch neuron ontvangt de informatie. Tussen twee neuronen zitten de synapsen (verbindingspunt) met daartussen een synaptische spleet. Hier vindt de prikkeloverdracht plaats.

2. Een paar zwakke stimuli die voorkomen op verschillende momenten of op verschillende plaatsen produceren een sterkere reflex dan één stimulus. Temporale optelling (temporal summation) betekent dat soms met één prikkel er geen reactie optreedt, maar met meerdere snel herhaalde prikkels op dezelfde plek er wel een reactie optreedt. Ruimtelijke optelling (spatial summation) betekent dat soms met één prikkel er geen reactie optreedt, maar met prikkels op verschillende plaatsen samen zorgen voor het optreden van een reactie. Bij excitatorische postsynaptische potentiaal (EPSP) krijgt de neuron een positievere lading, wat komt door (positieve) natriumionen die de cel in komen. Bij een inhibitorische postsynaptische potentiaal (IPSP) krijgt de neuron een negatievere lading, wat gebeurt door (positieve) kaliumionen die de cel verlaten of door (negatieve) chloorionen die de cel in binnenkomen.

3. Wanneer er één set van spieren aangespannen wordt, zal de andere set zich ontspannen. Deze spieren zijn antagonisten. Denk aan je biceps en triceps. Sherrington concludeerde dat er bij een reflex signaal via interneuronen gaat naar spieren die zich moeten aanspannen (bijv. je biceps), maar er ook een prikkel gaat naar de spieren die zich moeten ontspannen (bijv. je triceps). Neuronen hebben een vaste waarde waarmee ze actiepotentialen ‘vuren’. We weten tegenwoordig dat de meerderheid van synapsen te maken hebben met chemische processen. Loewi deed een experiment bij twee kikkers. Hij zorgde ervoor dat bij kikker 1 het hart langzamer ging kloppen. Dan nam hij wat vloeistof uit het hart van kikker 1 en plaatste het in het hart bij kikker 2. Het hart van kikker 2 ging ook langzamer kloppen. Dit gebeurde ook bij het sneller laten kloppen. Loewi vond hiermee dat een zenuw chemische stofjes vrijmaakt die de hartklopping remmen of juist versnellen.

Het chemische gebeuren rond de synaps Je hebt meerdere typen neurotransmitters, hier de belangrijkste: Aminozuren (met één of meerdere NH2 groepen) Neuropeptiden Acetylcholine (met een N(CH3)3 groep) Monoaminen (met maar één NH2 groep) Purines (bevat adenosine) Gassen (stikstofoxide (NO) en andere gassen) Catecholamines zijn stoffen met een catechol- en een aminegroep. De catecholgroep bestaat uit dopamine, epinephrine en norepinephrine. Serotonine ontstaat uit tryptofaan, die zorgt voor de hoeveelheid serotonine in je hersenen. De vele neurotransmitters die zijn aangemaakt in het cellichaam of bij de synaps worden opgeslagen in blaasjes. Sommige neuronen bevatten het enzym MAO (monoamine oxidase) die zorgt voor de afbraak van neurotransmitters als er teveel neurotransmitters zijn. Er ontstaat een actiepotentiaal en er vindt exocytose plaats, wat betekent dat er neurotransmitters vrijkomen in de synapsspleet. De neurotransmitters binden aan de voor hun bestemde receptoren, want niet elke neurotransmitter kan op elke receptor. Daarna kunnen er twee dingen gebeuren:


lOMoARcPSD

1. 2.

Ionotropisch effect; Wordt gebruikt bij snelle informatieverwerking, zoals bij zien en horen. Als een neurotransmitter zich bindt aan een receptor, gaan er poortjes open voor bepaalde ionen. Metabotropisch effect; Wordt gebruikt bij langzamere informatieverwerking, zoals honger, dorst en angst. Als een neurotransmitter zich aan de de receptor bindt, buigt het de receptor om en wordt er een G-eiwit geactiveerd. Deze laat de concentratie van een tweede boodschapper toenemen, die bepaalde poortjes kan open of dicht laten gaan.

Neurotransmitters (gemaakt in synaps) komen al vrij bij één actiepotentiaal, neuropeptiden (gemaakt in cellichaam) komen pas vrij bij meerdere herhaaldelijke stimuli. Hormonen lopen via het bloedvatenstelsel naar de doelorganen die door deze hormonen gereguleerd worden. Je hebt: Proteïnehormonen/eiwithormonen; bestaat uit lange ketens Peptidehormonen; bestaat uit kortere ketens De hypofyse bestaat uit twee delen: het voorste deel en het achterste deel. Deze maken oxytocine en vasopressine (antidiuretisch hormoon) vrij. Verder maakt de hypofyse releasing-hormonen vrij, die de functie hebben om andere hormonen te stimuleren. Bijv. TSH-releasing-hormoon stimuleert het TSH-hormoon. Neurotransmitters worden nadat ze een receptor hebben geactiveerd: Afgebroken, bijv. nadat acetylcholine een receptor heeft geactiveerd, wordt het door acetylcholinesterase afgebroken in acetaat en choline. Als acetylcholinesterase ontbreekt, blijft de acetylcholine de receptor activeren. Het is dus soms handig om een drugs toe te dienen aan patiënten die acetylcholinesterase blokkeren. Opnieuw gebruikt, door transporteiwitten. Opgelost. In je lichaam heb je autoreceptoren. 1. Deze receptoren herkennen het aantal neurotransmitter dat vrijgekomen is en remmen de verdere aanmaak van neurotransmitters. 2. Sommige postsynaptische neuronen reageren op prikkels door het vrijlaten van chemische stofjes die terugreizen naar de presynaps, waar ze de aanmaak van nieuwe neurotransmitters remmen. Kort samengevat: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

De neuron maakt chemische stoffen die dienen als neurotransmitters. In het cellichaam van de neuron worden eiwitten aangemaakt en in de synaps (aan het uiteinde van de axon) worden er kleinere neurotransmitters aangemaakt. De neuron zendt de eiwitten en neurotransmitters die aangemaakt zijn in het cellichaam naar de synaps of naar de dendrieten. Bij het presynaptisch neuron ontstaat er een actiepotentiaal, waarbij er calciumionen de cel inkomen. Hierdoor komen de neurotransmitters in de synaptische spleet terecht. De vrijgekomen moleculen in de spleet, binden zich aan receptoren die zich bevinden op de postsynaptische neuron.. De moleculen laten zich weer los van de receptoren. Afhankelijk van het type, worden ze omgezet in actieve of passieve chemische stofjes. De neurotransmitter moleculen gaan soms terug de presynatische neuron in om opnieuw gebruikt te worden of diffunderen weg. Sommige postsynaptische neuronen geven een bericht terug aan de presynaptische neuron om indien nodig meer neurotransmitter aan te maken.

Een drug die de effecten van een neurotransmitter blokkeert wordt een antagonist genoemd. Een drug die de effecten van een neurotransmitter verhoogt of imiteert, wordt een agonist genoemd. Drugsgebruik, sex, gokken en het spelen van videospelletjes hebben alle gemeen dat er dopamine vrijkomt. Hierdoor wil je veel, maar hoef je het niet per se plezierig te vinden.

Soorten drugs Stimulerende drugs (je wordt opgewekt, alert en actief) • Amphetamine; blijft de aanmaak van dopamine stimuleren. • Cocaine; blokkeert de heropname van dopamine, norepinephine en serotonine. Bij cocaine, netals bij ampethamine, blijft er teveel dopamine in de synaptische spleet en de gebruiker wordt depressiever. • Methylphenidate (Ritalin); blokkeert de heropname van dopamine. Wordt voorgeschreven bij mensen met ADD. Men wordt hierdoor geconcentreerder en minder impulsief. Nicotine; In tabak. Stimuleert de nicotine-receptor. Stimuleert dopamine aanmaak. Zorgt voor hoge avtiviteit in nieuwe omgeving en hoge respons op nieuwe stimuli. Opiaten; Verkregen uit opium. Opiaten zorgen ervoor dat men relax is, de aandacht voor wereldproblemen neemt af en het voelen van pijn vermindert. Ze doen de aanmaak van dopamine toenemen. Marijuana; Bestaat uit THC en andere cannabinoïden. Werd gebruikt om pijn te verzachten en om een oogstoornis tegen te gaan en om de eetlust te doen toenemen. Voor de gebruiker lijkt de tijd langzamer te gaan. Zorgt voor verdere aanmaak van glutamaten en GABA. Hallucinerende drugs; Je waarneming is aangetast


lOMoARcPSD

Alcohol en alcoholisme Alcohol kan in kleine mate goed voor je zijn. Het kan je rustig maken en het kan oudere mensen helpen met het voorkomen van hartaanvallen. Alcohol in grote mate is schadelijk voor je lever en andere organen en helpt met het ruineren van levens. Alcoholisme of alcoholafhankelijkheid is het voortdurend gebruik van alcohol ondanks medische of sociale leed, zelfs nadat mensen hebben besloten te stoppen of te minderen. Alcohol zorgt i.c.m. GABA dat het langer effect heeft, dan dat GABA alleen kan en het zorgt voor een afname in hersenactiviteit. Verder stimuleert alcohol dopamine- en opiatenreceptoren. Je kunt genetisch twee typen alcoholisme onderscheiden: 1. Type I (of Type A); Deze mensen ontwikkelen de alcoholproblemen gradueel, meestal na hun 25ste en hebben niet vaak familieleden met alcoholproblemen. 2. Type II (of Type B); hebben meestal al voor hun 25ste een probleem, zijn meestal mannen en hebben vaak familieleden met alcoholproblemen. Genen kunnen alcoholisme beïnvloeden door minder dopamine receptoren te produceren, sneller dopamine af te breken door COMT, het vergroten van risicovol gedrag en invloed hebben op de manier van reageren op stress, etc. Studies naar risicofactoren wezen uit naar: Zoons van alcoholisten laten minder dronkenschap zien dan gemiddeld. Alcohol vermindert stress voor de meeste mensen, maar het vermindert het meer bij zoons van alcoholisten. Zoons van alcoholisten hebben hersenbijzonderheden, zoals een kleiner dan normaal amygdala in de rechterhemisfeer. Deze jongens waren nog geen alcoholgebruikers, wat dus betekent dat deze bijzonderheid geen resultaat is van alcoholgebruik, maar van te voren al zo aanwezig is.

Verklaringen voor alcoholverslaving Het zoeken naar plezier en het voorkomen van verdriet; Mensen die na langdurig gebruik opeens stoppen, kunnen symptomen vertonen, zoals angst, zweten, overgeven, moeheid en geïrriteerdheid. Als je tijdens een periode dat je stopt, alcohol gebruikt, is de kans nog groter op langduriger gebruik ervan. Het verlangen bij het ervaren van een handeling of gebeuren; Bijvoorbeeld steeds bij stressvolle situaties gaan drinken of als je andere mensen ziet drinken wil jij ook drinken. Breinreorganisatie; Door regelmatig gebruik neemt de mogelijkheid om dopamine in de nucleus accumbens vrij te maken toe. Ondertussen reageert de nucleus accumbens minder op andere stimuli, inclusief seks. De nucleus accumbens reageert dus meer op verslavende activiteiten en minder op andere activiteiten. Mensen die willen stoppen met overmatige en langdurig gebruik nemen deel aan Alcoholic Anonymous, Narcotic Anonymous of andere vergelijkbare organisaties. Als je ethyl alcohol drinkt, wordt dat in de lever omgezet in acetyldehyde, een giftige stof. Deze wordt door acetaldehyde dehydrogenase omgezet in acetische zuur, wat goed gebruikt kan worden door het lichaam voor energie.

Ethyl alcohol

Acetaldehyde dehydrogenase acetaldehyde acetische zuur (acetic acid)

Mensen die weinig van deze acetaldehyde dehydrogenase bevatten, zetten de alcohol langzamer om. Men kan ook Antabuse gebruiken. Antabuse blokkeert het enzym dat acetaldehyde omzet in acetische zuur en maakt daarmee mensen ziek als ze alcohol drinken. Mensen die opiaten (zoals heroïne) hebben gebruikt en willen stoppen, kunnen de drug methadone gebruiken. Dit gaat via de mond, waardoor het meeste in de maag afgebroken kan worden door maagzuur.


lOMoARcPSD

------------------------------Hoofdstuk 4; Het zenuwstelsel---------------------------Bij de gewervelde dieren wordt het zenuwstelsel ingedeeld in twee soorten: 1. Centrale zenuwstelsel; Bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg. 2. Perifere zenuwstelsel; Bestaat uit alle andere zenuwen buiten de hersenen en het ruggenmerg. Somatische zenuwstelsel; onderdeel van het perifere zenuwstelsel. Bestaat uit de zenuwen die informatie vervoeren van de sensorische organen naar het centrale zenuwstelsel en van het centrale zenuwstelsel naar spieren. Autonome zenuwstelsel; onderdeel van het perifere zenuwstelsel. Deze zorgt voor het reguleren van het hartritme, darmen en andere organen. • Sympathische zenuwstelsel; zorgt dat lichaam arbeid kan verrichten • Parasympathische zenuwstelsel; zorgt voor rust in lichaam

dorsaal = rugzijde ventraal = buikzijde lateraal = naar de zijkanten toe mediaal = van zijkanten naar binnen anterior = voorzijde posterior = achterzijde

Het ruggenmerg is een deel van het centrale zenuwstelsel. Het ruggenmerg heeft aan beide kanten twee zenuwen. Elke kant bestaat uit één een sensorische zenuw en een motorische zenuw. Volgens de Wet van Bell-Magendie brengen de dorsale kernen sensorische en motorische informatie naar zenuwen en klieren. De lichaamscellen van de sensorische zenuwcellen zijn geclusterd buiten het ruggenmerg, genoemd dorsale ganglia. De lichaamscellen van motorische zenuwcellen bevinden zich in het ruggenmerg. rugzijde

Links is een dwarsdoorsnede te zien van het ruggenmerg. De H-vormige grijze materie bestaat uit cellichamen en dendrieten. Om de H-vormige materie zit witte materie, wat grotendeels bestaat uit gemyeliniseerde axonen. Elke segment van het ruggenmerg zendt sensorische informatie naar het brein en ontvangt motorische informatie van het brein.

Buikzijde

Het autonome zenuwstelsel Het autonome zenuwstelsel bestaat uit twee delen: het sympathische en het parasympathische zenuwstelsel. Deze twee zenuwstelsel worden constant beïnvloed in bepaalde mate Het sympathische zenuwstelsel bereidt de organen voor op activiteit. De bijbehorende axonen bereiden de organen voor op ‘fight or flight’, door het ademen en het hartritme te verhogen. De ganglia liggen als een keten langs het ruggenwervel. Het parasympathische zenuwstelsel bereidt de organen voor op een rusttoestand. Je hartslag- en ademfrequentie minderen. Het parasympatische zenuwstelsel staat ook wel bekend als het craniosacrale systeem, omdat het hersenzenuwen (craniale zenuwen) en zenuwen uit het heiligbeen (sacrum) bevat. Je hebt lange preganglia axonen van het ruggenmerg naar de parasympathische ganglia die dicht bij elk orgaan zitten. Je hebt kortere postganglia die het orgaan in gaan. De postganglia van het parasympathische zenuwstelsel geeft acetylcholine vrij in de organen. De meeste van het sympathische zenuwstelsel laten vaak norepinephrine vrijkomen en een paar laten, net als die van het parasympathische zenuwstelsel, acetylcholine vrijkomen.

Onderdelen van het brein; Hindbrain, midbrain en forebrain Je hersenen bestaan uit drie grote delen: hindbrain, midbrain en forebrain. Hindbrain (prosencephalon);


lOMoARcPSD

Medulla; is soort verlenging van je ruggenmerg, dat zich in de hersenenschedel bevindt. Zorgt voor reflexen en spierbewegingen etc. Bestaat uit 12 paar craniale zenuwen. Pons; bevat ook enkele craniale zenuwen. Wordt ook wel ‘brug’ genoemd, omdat axonen hier ‘de brug oversteken’ van ene de hersenhelft naar de andere. Kleine hersenen; functies: regelen van bewegingen en belangrijk voor balans en coördinatie. Midbrain (mesencephalon); Tectum; deel boven de midbrain. Superior en inferior colliculus; de bulten die naast de tectum liggen. De bovenste is de superior colliculus (rol bij zicht) en de onderste is de inferior colliculus (rol bij gehoor). Tegmentum; deel onder de midbrain. Rol bij zicht Substantia nigra; doet het dopamine gehalte stijgen, waardoor je beter bereid bent op actie. Forebrain; Thalamus; • Filter voor alle sensorische informatie • Initiële gewaarwording Hypothalamus; • controle dag- en nachtritme • driften, eten, paren, vechten, vluchten • controle hormonen Hypofyse; • krijgt informatie van de hypothalamus • stuurt andere klieren aan Basale ganglia; rol bij soepelheid van bewegingen. Bestaat uit: • Caudate nucleus • Putamen • Globus pallidus Basale forebrain; • krijgt input van de hypothalamus en basale ganglia en stuurt axonen die acetylcholine vrij laten komen. Rol bij: • opwinding, wakker zijn, aandacht Hippocampus; • Opslag nieuwe informatie • Nieuwe informatie relateren aan oude informatie De medulla en pons bevatten: Reticulaire formatie; het afnemende deel regelt de motorische delen van het ruggenmerg. Het toenemende deel stuurt informatie naar de meeste delen van de hersenschors. Het ‘groeve systeem’ (raphe system); stuurt ook axonen naar de meeste delen van de hersenen en zorgt daarmee dat de hersenen voorbereid zijn om te reageren op stimuli.

Ventrikelsysteem cerebrospinale vloeistof (CSF) dient als bescherming tegen trauma draagt het gewicht van hersenen mee

De organisatie van het brein Corpus callosum is een bundel van axonen waar de neuronen van de ene hersenhelft communiceren met de neuronen van de andere hersenhelft. Bij mensen bestaat de hersenschors uit zes lagen (laminae) cellichamen. Lamina V is de dikste laag en heeft axonen lopen tot in het ruggenmerg die zorgen voor de controle van spieren. Lamina IV, welke axonen ontvangt van bepaalde sensorische zenuwen van de thalamus, is belangrijk bij veel primaire sensorische delen (visueel, gehoor en somatosensorisch), maar heeft niets te maken met motorische activiteiten. De cellen in de hersenschors zijn georganiseerd in kolommen. De zenuwen lopen in deze kolommen door bepaalde lagen en alle cellen die in een zelfde kolom zitten, voeren dezelfde functies uit. Het brein wordt ingedeeld in vier grote groepen: 1. Occipitale kwab; voor zicht. Schade lijdt aan blindheid. Als mensen schade hebben, maar een intacte occipitale cortex en een eerdere visuele ervaring hebben gehad, kunnen steeds beelden in het hoofd maken en dromen. 2. Pariëtele kwab; voor tast en beweging. Je weet ook via dit deel waar jouw lichaamsdelen zich bevinden t.o.v je lichaam.


lOMoARcPSD

3. Temporale kwab; voor gehoor. Schade kan lijden tot het Klüver-Bucy syndrome, waarbij de persoon eetbuien kan hebben, angst verliest en toename in seksuele activiteiten heeft. 4. Frontale kwab; voor fijne motoriek Het bindingsprobleem houdt in dat wanneer het geluid en het zicht uit een zelfde locatie komen, men het gaat samenbinden als één en dezelfde ervaring.

Bekende brain-imaging technieken Gall was de eerste die hiermee kwam. Zijn manier van onderzoeken stond bekend als de frenologie: schedelleer, waarbij bepaalde bulten en zwellingen in de hersenen staan voor bijvoorbeeld een wiskundeknobbel. Deze theorie is verworpen. CT of CAT-scan; een fysicus spuit een stofje in de hersenen, plaatst de patiënt in de CT-scan en met een ronddraaiende bron wordt met röntgen een 3D-beeld gemaakt van de hersenen. MRI; beeldvorming met magnetische resonantie EEG; meet elektrische hersenactiviteit met elektrodes MEG; bijna gelijk aan EEG. Maar de MEG meet de zwakke magnetische velden gegenereerd door de hersenactiviteit. PET; maakt een beeld met hoge kwaliteit door de gehalte radioactiviteit van de ingespoten stof te meten. De ingespoten stof gaat meestal bij een tumor zitten. fMRI; gebaseerd op hemoglobine. Hemoglobine met zuurstof reageert anders op een magnetisch veld dan hemoglobine zonder zuurstof. Omdat de hersensactiviteit toeneemt als men zuurstof inneemt, kan men veranderingen detecteren.

Effecten van hersenschade Schade aan broca’s gebied; je kan moeilijk woorden vinden en zinnen maken. Schade aan Wernicke’s gebied; je kan woorden vinden, zinnen maken en vloeiend spreken, maar de zinnen zijn betekenisloos. Letsel (lesion) is een schade aan een deel van de hersenen. Verwijdering/amputatie (ablation) is de verwijdering van een hersendeel. Om een bepaald deel schade aan te brengen (bij ratten bijv.), gebruikten onderzoekers soms stereotaxische instrumenten, waarbij elektrodes in de hersenen geplaatst worden. Transcraniale magnetische stimulatie; sterk magnetisch veld zorgt ervoor dat bepaalde neuronen inactief worden.

------------------------------Hoofdstuk 5; Hersenplasticiteit en -ontwikkeling---------------------------Het centrale zenuwstelsel begint zich al te ontwikkelen als het embryo twee weken oud is. Eerst is er een neurale buis die zich ontwikkelt in de forebrain, midbrain en hindbrain en spinal cord.

Ontwikkeling van neuronen De ontwikkeling van neuronen verloopt in vier fasen 1. Proliferatie; productie van nieuwe cellen. Sommige cellen blijven zoals ze zijn (stamcellen) en andere worden primitieve neuronen en glia. 2. Migratie; het ‘bewegen’ van de neuronen. Neuronen worden geleid door immunoglobulines en chemokines. 3. Differentiatie; neuron krijgt vorm, dus cellichaam ontwikkelt eerst axon en dan dendrieten. Daarna vindt myelinisatie van de axon plaats. 4. Synaptogenese; synapsen worden gemaakt. Begint al voor de geboorte en gaat gedurende het leven door. Stamcellen blijven ontwikkelen en maken dochtercellen. Mensen en dieren leren meer in begin van het leven, omdat dan de neuronen het makkelijkst veranderen.

Hoe axonen hun weg vinden Axonen hebben specifieke connecties; in een studie van Weiss met watersalamanders bleken de oogzenuwen, na doorgesneden te zijn en de oogbol op de kop gezet te zijn, toch naar de originele plaats te gaan. De watersalamander zag de wereld wel op de kop en haalde zag links als rechts en visa versa. Chemische hellingshoek (chemical gradient); een groeiende axon volgt een pad met oppervlakte moleculen, aangetrokken door bepaalde chemische stofjes.


lOMoARcPSD

Sommige onderzoekers gaan uit van neurale darwinisme, wat betekent dat bij de ontwikkeling van het zenuwstelsel eerst veel axonen en synapsen zijn, maar er na selectie een paar over blijven. Dit wordt zo genoemd, omdat bij de evolutietheorie van Darwin ook selectie plaatsvindt.

Het ontwikkelende brein Voor elk deel in het zenuwstelsel is er een precies aantal neuronen nodig. Hoe kan dit aantal precies zijn? LeviMontalcini ontdekte dat het niet zo was dat de spieren vaststellen hoeveel axonen er gevormd moeten worden, maar dat ze vaststellen hoeveel er moeten overleven. Er worden dus veel meer dan nodig gemaakt, maar een juist aantal ‘overleeft’. Wanneer een synaps op een spier gevormd wordt door een axon, wordt er een stofje NGF (Nerve Growth Factor) door de spier aangeleverd. NGF stimuleert het overleven en de groei van een axon. Krijgt een cel geen NGF, dan zal het overgaan tot apoptose, wat betekent ‘geprogrammeerde celdood’. Voor de geboorte heeft men de meeste neuronen. Zoals Wolpert beweert, is de embryogenese (embryonale fase tot foetusfase) de meest kwetsbare fase in iemands leven. Als je hier beschadiging in je cellen oploopt, heeft dit ernstige gevolgen. Het brein kan aangetast worden door bijvoorbeeld een zwangere moeder die alcohol nuttigt. Het kind kan later lijden aan Foetaal Alcohol Syndroom. Deze kinderen hebben in hun puberteit een verhoogde kans op alcoholisme, drugsafhankelijkheid, depressie en andere soorten psychologische problemen. Neuronen verschillen in vorm en functie, afhankelijk van hun locatie in de hersenen. Als je neuronen van locatie verandert, nemen ze dus eigenschappen aan. Als je dit in een later stadium doet, nemen ze nieuwe eigenschappen aan, maar behouden ook beetje hun oude eigenschappen. Een goede omgeving waarbij je veel ervaring opdoet, helpt bij neuronale veranderingen (het vormen en groeien van axonen en dendrieten).

Effecten van speciale ervaringen Blindheid sinds kind; Er wordt wel gezegd dat blinde mensen een betere tastvermogen en gehoor hebben. Dit klopt, maar het verliezen van een vermogen, betekent niet gelijk dat cellen van andere zintuigen direct beïnvloedt worden. Men gaat zelf meer aandacht besteden aan andere zintuigen het brein past zich aan. Blinde mensen gebruiken bij het voelen de occipitale kwab en hebben vaak een betere woordenschat, omdat ze alles bij naam moeten noemen. Muziek training; Minimaal vier uur per dag bezig zijn met muziek, laat je hersenen grote veranderingen ondergaan. In een studie bleek dat gehoorcortex beter reageert op pure tonen. Uit een andere studie bleek dat de subcorticale breinstructuren van muzikanten sneller reageren op geluid en muziek. Een andere studie toonde aan dat de grijze materie in de hersenen groter waren in muzikanten dan niet-muzikanten. Iemand die teveel bezig is met één ervaring te verfijnen, bijvoorbeeld pianospelen, heeft soms later moeite met andere processen. Een dergelijk iemand kan later muzikale kramp vertonen (= moeite om maar één vinger te stimuleren, omdat andere vingers mee gaan bewegen).

Plasticiteit na hersenbeschadiging De hersenen kunnen beschadigd zijn door tumoren, infecties, blootstelling aan straling of giftige stoffen en stoornissen. Bij ouderen komt het vaak voor dat de bloedtoevoer naar de hersenen onvoldoende is. Zo’n beroerte wordt ook wel cerebrovasculair accident genoemd. Meest bekende vorm is de ischemie, een bloedprop. Minder voorkomende vorm is hematoom (hemorrhage), het resultaat van een kapotte aorta. Ischemie en hematoom kunnen leiden tot edema (de ophoping van bloed) en tot beschadiging aan natrium-kalium pomp. Een medicijn genoemd tissue Plasminogen Activator (tPA) zorgt voor het uiteenvallen van bloedproppen. Een patiënt moet dit wel binnen drie uur na verschijnen innemen. Heeft serieuze bijwerkingen en kan zelfs leiden tot hematoom. Penumbra is het gebied rondom de schade. Als het te laat is voor tPA, dan proberen artsen dit gebied te verhelpen. Tot nu toe is de beste manier om hersenschade tegen te gaan (bij dieren) om de hersenen te koelen. Men kan zelfs cannabinoïden gebruiken, omdat deze hersencellen afbreken of als laatste mogelijkheid het toedienen van injecties met omega-3-vetzuren, wat nog niet op mensen getest is.


lOMoARcPSD

Latere mechanismen van herstel Na hersenbeschadiging nemen andere delen van de hersenen niet precies de functie over van het beschadigde deel, maar compenseren het. Door een beschadiging aan een gebied, kunnen soms andere gebieden ook hun functie niet uitvoeren. Diaschisis slaat op de verminderde activiteit van survivalneuronen, na een beschadiging van andere neuronen. Vernietigde cellichamen kunnen niet vervangen worden, maar beschadigde axonen groeien terug. Er zijn een aantal problemen die het regenereren van axonen tegenhoudt: Een knip in het zenuwstelsel zorgt voor een litteken, wat een barrière vormt. Neuronen aan beide kanten van de knip trekken apart. Wanneer glia in het centrale zenuwstelsel reageert op hersenschade, laten ze chemische stoffen vrij die de groei van de axonen remt.

Sprouting Neurotrophinen zorgen voor colleteral sprouts. Dit zijn nieuwe verbindingen van axonen. Schade zorgt soms voor versneld proces. Denervation supersensitivity is de verhoogde gevoeligheid voor neurotransmitters na beschadiging bij een inkomend axon. Disuse supersensitivity is de inactiviteit van een inkomend axon.

------------------------------Hoofdstuk 6; Het visuele systeem---------------------------Principes van waarneming Je wordt je bewust van objecten om je heen door de energie die ze overdragen. Ze produceren of reflecteren licht, deze prikkels zet jij in je hersenen over in een beeld. Wet van specifieke neuron energie houdt in dat neuronen specifiek zijn voor bepaalde prikkels. Alleen bepaalde neuronen zullen reageren op lichtprikkels, anderen op geluid- of tastprikkels.

Het oog en de connecties met het brein Licht komt binnen via je pupil en wordt verbogen door je lens en wordt dan via je hoornvlies op je netvlies geprojecteerd. In je oog zitten (licht)receptoren die de informatie doorsturen naar bipolaire cellen, die het weer via amacrinecellen doorsturen naar ganglioncellen. De axonen van de ganglioncellen lopen naar de hersenen. Men heeft een blinde vlek, waarin geen receptoren zitten. Dit is tevens de plek waar de oogzenuw het oog verlaat. Daarnaast heeft men ook een gele vlek met daarin veel receptoren. De fovea zit middenin de gele vlek. Hier kan het scherpst gezien worden. Het oog bevat twee typen cellen: Staafjes (rods); zijn gevoelig, kunnen lichtintensiteit meten, maar geen kleur onderscheiden. Door kegeltjes kun je bij heel weinig licht nog zien. Bevinden zich rondom de gele vlek. Kegeltjes (cones); werken het beste in fel daglicht. Onderscheiden kleuren. Bevinden zich dicht op elkaar, naast de gele vlek. Trichromatische theorie of de Young-Helmholtz theorie houdt in dat we kleur waarnemen door drie verschillende kegeltjes, met elk een aparte detectie van licht van verschillende golflengtes. Bijv. kegeltje A detecteert licht met een golflengte tussen 550 en 600 nm (= nanometer, staat voor de kleur geel) Met de drie kegeltjes, de drie kleuren, kunnen wij alle kleuren maken en zien. Het menselijk oog is alleen gevoelig voor golflengtes tussen 400 en 700 nm.

Overzicht van het visuele systeem De kegeltjes en staafjes maken synapsverbindingen met horizontale en met bipolaire cellen. De axonen van de ganglion cellen vormen de oogzenuw. De beide oogzenuwen kruisen elkaar bij de optische chiasme. Dus oogzenuw van linkeroog gaat naar rechterhemisfeer en visa versa. Je netvlies, zoals hier links weergegeven, ziet er als volgt uit: kegeltjes (kleur) en staafjes (zwart-wit en contrast) horizontale cel (de horizontale lijn) bipolaire cellen LET OP: in de afbeelding links komt het licht van onderaf


lOMoARcPSD

amacriene cellen ganglion cellen

Laterale inhibitie betekent dat als de 10e receptor licht ontvangt, deze de 10e bipolaire cel sterk gestimuleerd word. De 9e en 11e iets minder en de 8e en 12e nog iets minder etc. Dit komt door de remmende werking van de horizontale cel. De hoofdfunctie van laterale inhibitie is om contrast te verhogen. Elke kegel dicht bij de gele vlek zit vast aan één bipolaire cel, waardoor je dus scherp ziet. Verder weg van de gele vlek, zitten er meer kegeltjes vast aan een bipolaire cel, minder scherp. Elke cel in je oog heeft een ontvangend veld, wat betekent dat een cel alleen die prikkel/lichtstraal uit een bepaalde hoek kan detecteren. Ganglion kan in drie groepen gedeeld worden, parvocellulaire, magnocellulaire en koniocellulaire neuronen: Parvocellulaire Magnocellulaire Koniocellulaire neuronen neuronen neuronen Cellichaam Klein groot Klein Ontvangend veld klein groot Variërend, meestal klein Waar op het netvlies? In en bij fovea Verdeeld over netvlies Verdeeld over netvlies Kleurgevoelig Ja Nee Sommige Reageren op Gedetailleerde analyse van Variërend en niet helemaal Beweging en vormen objecten bekend

Patroonherkenning in de cerebrale cortex De meeste visuele informatie gaat van de geniculate nucleus van de thalamus, naar de eerste visuele cortex (area V1). Deze is verantwoordelijk voor stippen, kleur, licht en beweging. Mensen met schade aan V1 kunnen geen beelden in het hoofd maken, dus geen visuele dromen hebben. De V1 stuurt informatie naar de tweede visuele cortex (area V2) waarop V2 soms informatie terugstuurt naar V1. De V2 is verantwoordelijk voor: Integratie van beelden tot een geheel (gestaltvorming). Hier komt Binding bij kijken Gezichtsherkenning Objectherkenning Er zijn twee routes waarlangs de informatie loopt vanaf V1: 1. Ventrale route (Wat-route); grotendeels parvocellulaire input (vormen etc.) en temporale kwab is eindpunt. 2. Dorsale route (Waar-route); grotendeels magnocellulaire input (beweging) en pariëtele cortex is het eindpunt. Helpt met het vinden van objecten en hoe je dingen moet pakken.

Visuele stoornissen Visuele agnosie Geen afbeeldingen of kleuren herkennen Temporaal en pariëtaal kwab Onderzoek met split-brain patiënten Prosopagnosie Kan niet meer gezichten herkennen Bewegingsblindheid Je ziet wel objecten, maar ziet niet of ze bewegen of stilstaan MT gebied beschadigd (mid-temporaal kwab)

Ontwikkeling van het visuele systeem Bij de mens groeien de ogen sneller dan de rest van het gezicht tot de uiteindelijke grootte. Men kan beter gezichten leren, onthouden en herkennen als ze die gezichten vaker zien. Mensen en andere zoogdieren die hun ogen net als mensen aan de voorkant van het gezicht hebben staan, ontvangen binoculair input (beeld ontstaat uit visuele prikkels uit beide ogen). Als één oog direct na de geboorte dicht blijft voor een tijd, dan worden de synapsen daar inactief. Als beide ogen direct na de geboorte korte tijd dicht blijven, zal men na het openen van de ogen wel weer zien. Er is dus een gevoelige periode, aangezien bij beide ogen dicht, het een korte periode mag zijn. Om diepte te zien, moet je brein retinale ongelijkheid detecteren, dus het verschil in diepte van wat het linkeroog ziet en van wat het rechteroog ziet. Stel je voor dat je een proefdier één dag met het linkeroog laat kijken, de andere


lOMoARcPSD

dag met het rechteroog, voor een lange tijd. Dan zullen bij het kijken met beide ogen de neuronen niet op beide ogen reageren, maar telkens op maar één oog. Dit komt ook voor bij mensen. Strabismus (ook wel ‘lui oog’ genoemd) is de verschijning dat beide ogen niet in dezelfde richting kijken. Je kan een ooglap gebruiken, waarbij de persoon met één oog kijkt, maar geen diepte ziet. Astigmatisme een wazig zicht voor lijnen die één richting staan, veroorzaakt door een ongelijke bolvorming van de ogen.


lOMoARcPSD

------------------------------Hoofdstuk 7; De overige sensorische systemen---------------------------Gehoor en het oor Geluidsgolven zijn samendrukkingen van lucht, water of andere media. De amplitude van geluid is de geluidssterkte, gemeten in dB (decibel) en de frequentie (toonhoogte) van geluid is het aantal samendrukkingen per seconde, gemeten in Hertz. Het bereik van volwassenen is tussen de 15 Hz en 20.000 Hz. Het oor bestaat uit drie delen: Buitenste oor Oorschelp Gehoorgang Middenoor Trommelvlies Ovale venster Drie gehoorbeentjes • hamer • aambeeld • stijgbeugel Buis van Eustachius Binnenoor Slakkenhuis Gehoorzenuw

Twee theorieën Place theory; in het basilair membraan in het slakkenhuis zijn de trilhaartjes ingesteld op een bepaalde frequentie. Volgens deze theorie activeert elke frequentie de haarcellen op een bepaalde plaats. Minpunt van deze theorie is dat de delen te dicht op elkaar zitten om goed te trillen. Frequency theory; volgens deze theorie trillen alle haren synchroon met de geluidsgolf, wat axonen van geluidsreceptoren een actiepotentiaal laat produceren op dezelfde frequentie. Minpunt is dat de refractaire periode van een neuron ongeveer een duizendste seconde is, waardoor het maximum van een neuron dat prikkels vuurt 1000 Hz is. Deze frequentie is te laag voor wat wij horen met hogere frequenties.

De auditieve cortex Axonen van gehoorzenuwen gaan door de midbrain om de primaire auditieve cortex (area A1) te bereiken in de temporale kwab. Net als het visuele systeem, heeft ook het auditieve systeem een ‘wat-route’ voor geluidpatronen dat eindigt in temporale kwab en een ‘waar-route’ voor waar geluid vandaan komt dat leidt naar de temporale en pariëtele kwab. Bij mensen die doof geboren zijn ontwikkelen de axonen van de gehoorzenuwen die naar de auditieve cortex lopen minder goed. Het verschil tussen V1 (visuele cortex gebied 1) en A1 (auditieve cortex gebied 1) is dat schade aan V1 iemand blind maakt en schade aan A1 iemand niet doof maakt. Deze personen kunnen simpele geluiden horen, maar niet meer muziek of een melodie herkennen. Onderzoekers hebben gevonden dat in de auditieve cortex elke cel een bepaalde zuivere toon prefereert. Deze cellen kan men zien als een soort map van cellen voor bepaalde geluiden, tonotopische map genoemd.

Doofheid Er zijn twee soorten van doofheid: Conductieve doofheid;. Het is een tijdelijke schade aan middeloor, waarbij het bot niet goed geluid kan overbrengen naar slakkenhuis. Oorzaken: ziektes, infecties of botgroei met tumoren. Zenuwdoofheid; schade aan het binnenoor: slakkenhuis, haarcellen of auditieve zenuw. Oorzaken: erfelijk, prenatale problemen, zuurstoftekort bij geboorte, schildklierafwijking, MS, geluidsoverlast en meningitis ( Kan leiden tot tinnitus, constante oorsuizen zoals piep in je oor.


lOMoARcPSD

Geluid lokaliseren Een manier om geluid te lokaliseren is verschil in intensiteit tussen beide oren. Als geluid rechts van je geproduceerd wordt, komt geluid harder in je rechter oor en bij je linkeroor ontstaat er een geluidsschaduw, waar het geluid iets zachter is. Een andere manier is verschil in tijd van arriveren in de oren. Het geluid dat rechts van je komt moet een grotere afstand afleggen om je linkeroor te bereiken en komt ietsjes later binnen, waardoor jij weet dat het geluid rechts van je komt. Een derde methode is het faseverschil tussen de oren. Als het geluid van voren komt, zijn de trillingen gelijk. Als ze van rechts of links komen, zit er een faseverschil in de geluidsgolven.

Het evenwichtsorgaan (vestibulair systeem) Als je je hoofd van links naar rechts beweegt of op en neer terwijl je leest, is het niet zo moeilijk om te blijven lezen. Echter als je het boek op en neer beweegt en probeert te lezen is het moeilijker. Dit komt omdat je in de eerste situatie profijt hebt van je evenwichtsorgaan die ervoor zorgt dat je ogen naar rechts gaan als je hoofd naar links gaat. Zo kun je blijven focussen op dat ene punt. Het evenwichtsorgaan bestaat uit: saccule, utricle en de drie semicirculaire kanalen. Verder bevat het otolithen, die bij het bewegen van het hoofd tegen haarcellen geduwd worden. De drie kanalen zijn gevuld met een vloeistof die bij beweging tegen de haarcellen duwen.

Somatosensatie Met het somatosensatorisch systeem (voor de tast) kan men vormen van objecten, dieptedruk, warmte, kou, pijn en jeuk herkennen bij het voelen. De huid kent heel veel tastzintuigen, gelegen in het gehele lichaam. De zenuwen kunnen op meerdere stimuli reageren. De pacinian corpuscle (tastzintuig) detecteert oppervlakteveranderingen in de huid. Door het uivormige uiterlijk krijgt het steun waardoor het langdurige tast kan negeren. Een dermatoom is een gebied dat wordt voorzien door zenuwen naar een specifieke zenuwknoop. Dermatomen overlappen elkaar. Het zenuwstelsel codeert verschillen tussen verschillende tasten. De gebieden in de somatosensorische thalamus zenden hun impulsen naar verschillende gebieden van de primaire somatosensorische cortex in de pariëtele lob. Schade aan de somatosensorische cortex beschadigt lichaamswaarneming.

Pijn De prefrontale cortex is verantwoordelijk voor aandacht, waardoor wij ons bewust worden van pijn. De axonen die pijn vervoeren hebben weinig of geen myeline en vervoeren impulsen daarom zeer langzaam. Dikkere axonen vervoeren scherpe pijn en dunnere axonen vervoeren langzame langdurige pijn. Pijnaxonen geven twee soorten stoffen vrij: milde pijn laat glutamaat vrij en hevige pijn laat zowel glutamaat als substance P (een neurotransmitter) vrij. De weg die de pijn en tast doorlopen zijn bijna parallel. Eén belangrijk verschil is dat de pijn-weg meteen van de receptoren van de ene kant van het lichaam naar contralaterale kant van het ruggenmerg gaan. De tast informatie loopt via de ipsilaterale van het ruggenmerg naar de medulla, waarna het naar de contralaterale kant gaat. Nadat pijn je heeft gealarmeerd voor gevaar, zijn extra waarschuwingen onnodig. Het brein remt de voortdurende pijn door opioide mechanismen. Opiaten binden zich aan receptoren en blokkeren het vrijgeven van substance P. Endorphines verlagen ook de pijn. Gate theorie houdt in dat pijn en tastzin via dezelfde zenuwbanen en door wrijving kan de pijn verzacht worden. Een placebo is een drug/medicijn dat geen farmaceutische effecten heeft. Mensen die placebo’s krijgen zeggen niet alleen dat ze geen pijn meer voelen, maar hersenscans tonen een verminderde pijnstimuli aan. Cannabinoïden (lijken op marihuana) blokkeren ook sommige soorten van pijn. Ook capsaïne blokkeert de pijn, door een verbrandingssensatie vrij te geven, door het vrijgeven van substance P. Als iemand voortdurende pijn heeft en geen behandeling is effectief, is elektrische stimulatie een laatste optie. Deze wordt toegediend in of bij de pijnwegen in het ruggenmerg of in de thalamus.

Je kan beter morfine vóór een chirurgische ingreep toedienen dan er na, omdat je dan voorkomt dat de hersenen veel pijnprikkels ontvangen tijdens de ingreep.


lOMoARcPSD

Jeuk Jeuk is niet een vorm van pijn, omdat opiaten pijn doen verminderen, maar jeuk doen toenemen. Onderzoekers hebben nog geen verklaring gevonden voor welke receptoren verantwoordelijk zijn voor jeuk. Je hebt twee soorten jeuk, die wel hetzelfde aanvoelen, maar een andere oorzaak hebben: Ten eerste heb je milde weefselschade, waarbij je huid histamine vrijgeeft, wat bloedvaten doet uitzetten waardoor je jeuk hebt. Ten tweede kun je contact hebben met bepaalde planten, vooral de fluweelboon, die zorgen voor jeuk. Hiertegen kun je geen antihistamine gebruiken. Kan wel met capsaïne.

Chemische codering Een sensorisch systeem kan theoretisch coderen op twee manieren: Labeled-line principle; elke receptor zal reageren op een beperkt aantal stimuli en de betekenis zou afhangen van welke neuronen er actief zijn. Across-fiber pattern principle; elke receptor reageert op veel stimuli en een gegeven respons door een axon betekent weinig in tegenstelling tot wat andere axonen doen.

Smaak Via smaakzintuigen, smaakpapillen gelegen op de tong, kunnen we proeven. De smaak is afhankelijk van reuk, gevoel in de tong en mond en temperatuur. We hebben vier (en volgens sommige een vijfde) smaakzintuigen: Zoutreceptoren; membraan laat natriumionen door (dus geen receptoren) Zoetreceptoren; reageert op glutamaat Zuurreceptoren; reageert op glutamaat Bitterreceptoren; veelal giftig. 40-80 receptoren op celmembraan (umami-receptoren); volgens sommige onderzoekers hebben we een vijfde smaakreceptor. Hiermee proef je een smaak wat lijkt op ongezouten kippenbouillon. Reageert op glutamaat. De smaakzenuwen stuurt de informatie naar de medulla, van daaruit naar de pons, laterale hypothalamus en via de amygdala naar de cerebrale cortex. Smaak verschilt per persoon. Supertasters proeven de kleinste smaakjes. Het verschil heeft te maken met het aantal smaakpapillen op de tong en het aantal is genetisch bepaald.

Reuk Olfactatie, het ruiken, is de respons op chemische stoffen die contact maken met de membranen in de neus. Voor veel dieren is het belangrijk bij het zoeken naar eten en vrienden en bij het vinden of vermijden van vijanden. Reuk kan ook een sociale rol spelen, zelfs bij het zoeken naar een partner. De reukzintuigcellen zijn verantwoordelijk voor het ruiken. Bij zoogdieren heeft elke cel cilia (soort van dendrieten) van het cellichaam naar de doorgang van de neus. We hebben honderden soorten reukzintuigen. Daarom kunnen we nauwkeurig ruiken. Waarom hebben we zoveel reukzintuigen terwijl we maar drie kegeltjes gebruiken voor het zien? Hier zijn twee redenen voor: 1. Licht kan gesorteerd worden op golflengte. Geur heeft een breed scala aan chemische stoffen die we niet eenvoudig op één lijn kunnen sorteren. 2. De ruimte speelt bij ruiken geen rol, maar bij licht wel. Geur kan op elke plek in de neus terecht komen en de hersenen lokaliseren de geur. Bij licht moeten de hersenen precies weten waar een lichtstraal binnenkomt. Reukzintuigen zijn kwetsbaar voor schade, omdat ze blootgesteld zijn aan de lucht. Een reukzintuig gaat maar één maand mee. Vrouwen detecteren geur beter dan mannen, in elke cultuur hetzelfde. Ruikzintuigen zijn adaptief, wat wil zeggen dat je na een tijdje in dezelfde geur, die geur niet meer ruikt.

Feromonen Het vomeronasale orgaan (VNO) is een set van receptoren dicht bij de reukreceptoren. Zijn alleen gespecialiseerd om op feromonen te reageren. Feromonen zijn chemische stoffen die door een dier vrijkomen om andere leden van dezelfde soort te lokken, vooral op seksueel gebied.

Synesthesie Is een vermenging van de zintuigen. Je neemt twee of meer dingen tegelijk waar. Sommige mensen zien kleuren in cijfers en/of letters. Zo kunnen zij heel snel het cijfer 2 in een vak met cijfers 5 vinden, omdat het cijfer 2 voor hun bijvoorbeeld rood is en het cijfer 5 blauw. Deze mensen kunnen wel moeite hebben met A en 4. Dit omdat de letter A en de nummer 4 allebei rood lijken voor deze personen.

55555555555 55555555555 55555555255


lOMoARcPSD

Oorzaak: Tussen hersengebieden die gespecialiseerd zijn in verschillende soorten van waarneming bestaan vele verbindingen. Deze verbindingen zijn bij de geboorte al bij iedereen aanwezig, maar worden normaal gesproken gedurende de ontwikkeling deels verbroken. Bij een synestheet blijven echter sommige verbindingen intact, waardoor waarnemingen via een zintuig leiden tot gelijktijdige waarneming van eigenschappen die tot andere zintuigen behoren.


Samenvatting: boek "Biological Psychology", James W. Kalat

Recommend Documents