Hoofdstuk 1: de ontdekkingsreis door de geest
Cognitieve psychologie onderzoekt hoe we kennis verwerven, opslaan en gebruiken. Cognitie
verklaart niet alleen beperkingen in aandacht en geheugen, maar ook prestaties zoals
probleemoplossing en redeneren
We begrijpen gedrag omdat we automatisch achtergrondkennis invullen.
Geheugenverlies en identiteit
Een bekend voorbeeld van geheugenstoornis is H.M., die na een hersenoperatie zijn vermogen
verloor om nieuwe herinneringen te vormen. Hij ervoer bijvoorbeeld elke keer het overlijden van zijn
oom omdat hij het telkens “voor het eerst” hoorde. Ook wist hij niet wie hij was, hij kon zichzelf niet
beoordelen over zijn daden of keuzes.
Dit benadrukt dat geheugen essentieel is voor emotionele verwerking, zelfinzicht en identiteit.
De cognitieve revolutie
In de jaren 1950 en 1960 vond de cognitieve revolutie plaats. Onderzoekers richtte zich op mentale
processen zoals geheugen, aandacht en besluitvorming. Andere stromingen onderzochten dit niet.
De beperkingen van introspectie
Wundt en Titcher probeerden het bewustzijn te bestuderen via introspectie: het observeren van je
eigen gedachten. Maar deze methode had tekortkomingen:
- Onderbewuste processen blijven buiten beeld
- Er is geen objectieve manier om uitspraken te verifiëren
- Introspectieve rapporten zijn vaak persoonlijk en niet toetsbaar
Wetenschap vereist controleerbare en reproduceerbare data, dat kan introspectie niet bieden. Dit is
waarom er behoefte was aan een nieuwe stroming: cognitieve psychologie.
De jaren van het behaviorisme
Ja introspectie richtte psychologen zich op observeerbaar gedrag als bron van objectieve data. Dit
leidde tot het behaviorisme. Beloningen en straffen werden gezien als kern van gedragsverandering.
Dit perspectief leek te beperkt, gedrag hangt niet alleen af van de fysieke prikkel, maar ook van hoe
iemand deze prikkel begrijpt. Alleen door mentale processen zoals betekenis en interpretatie mee te
nemen, kunnen we gedrag echt verklaren. Dit deed het behaviorisme niet, daarom konden ze gedrag
niet goed begrijpen en voorspellen.
De intellectuele basis van de cognitieve revolutie
Mentale processen zijn niet direct te observeren, dus moesten ze het op een andere manier doen.
Het transcendentaal-methode van Kant
Kant kwam met een oplossing, hij stelde dat we moeten redeneren van effect naar oorzaak: wat moet
er in de geest zijn gebeurd om het gedrag wat we zien te kunnen verklaren? Dit leidde ze af uit
bijvoorbeeld: reactietijden, fouten en nauwkeurigheid
,Van behaviorisme naar cognitieve psychologie
Cognitieve psychologen gebruiken de redenering van Kant, ze verklaren gedrag door onzichtbare
mentale processen af te leiden uit observeerbare prestaties.
Belangrijke bijdragen aan de revolutie
- Ulric Neisser bracht het boek Cognitive psychology uit en bracht kernvragen over geheugen,
aandacht en denken
- Edward Tolman toonde met experimenten dat ratten cognitieve kaarten van een doolhof
vormen, zelfs zonder beloning. Leren draait dus om kennisopbouw, niet gedragsverandering
- Noam Chomsky bekritiseerde Skinners idee dat taalbegrip puur via beloning ontstaat. Hij
benadrukte taalcreativiteit en de rol van aangeboren grammaticale regels.
- Fredric Barlett liet zien dat mensen ervaringen automatisch in schema’s plaatsen, dien ons
begrip en geheugen sturen
Deze inzichten maakten mentale processen weer bespreekbaar in de psychologie, en legden de
basis voor het moderne cognitieve denken.
Europese invloeden op de cognitieve revolutie
De gestaltpsychologie benadrukte dat waarneming en gedrag niet verklaard kunnen worden door
losse elementen te analyseren, maar als geheel moeten worden begrepen. De mens speelt actief
een rol in hoe ervaringen worden georganiseerd.
Bartlett leverde een belangrijke bijdrage: mensen plaatsen ervaringen automatisch in een schema,
helpt bij interpretatie en geheugen.
Computermetafoor en informatieverwerking
Psychologen zagen overeenkomsten tussen de werking van computers en de menselijke geest,
informatie opslaan, verwerken en gebruiken.
Broadbent was een pionier hierin, hij gebruikte de computermetafoor om aandacht en
informatieverwerking te verklaren. Dit leidde tot nieuwe hypotheses, experimenten en ontdekkingen.
,Hoofdstuk 2: de motor achter cognitie
Wat als cognitieve functies uitvallen?
Bij uitval van functies zou het dagelijkse leven ernstig verstoord raken. Een voorbeeld is capgras-
syndroom. Mensen met deze aandoening herkennen hun dierbaren uiterlijk wel, maar zijn ervan
overtuigd dat het bedriegers zijn. De oorzaak ligt in twee verschillende hersensystemen voor
gezichtsherkenning.
- Een cognitief systeem (uiterlijke herkenning)
- Een emotioneel systeem (gevoel van vertrouwdheid)
Bij Capgras werkte de emotionele koppeling niet goed, hierdoor is er verwarring en paranoïde.
De neurologische basis van Capgras-syndroom
Capgras-syndroom hangt samen met schade in meerdere hersengebieden
- Temporale kwab: hier loopt schade via circuits die de
amygdala betrekken.
- Amygdala: bij schade zijn er geen emotionele reacties
meer op bekende gezichten.
- Prefrontale cortex: schade maakt het moeilijk om
onderscheid te maken tussen echte en bizarre ideeën,
waardoor waanbeelden ontstaan (vader is een robot)
Neuroimaging (fMRI) helpt ontdekken welke hersengebieden actief zijn tijdens specifieke taken, en
bevestigt dat schade aan deze gebieden de symptomen van Capgras kan verklaren.
Wat we leren van Capgras syndroom
Capgras-syndroom biedt inzichten vanuit zowel cognitieve psychologie als neurowetenschap:
- De amygdala speelt een belangrijke rol bij het gevoel van vertrouwdheid, het onthouden van
emotionele gebeurtenissen en het nemen van beslissingen
- Cognitie vereist niet alleen feitelijke evaluaties, maar ook een aparte emotionele evaluatie
die soms tot andere conclusies kan leiden dan de feiten
- Eenvoudige taken, zoals het herkennen van een gezicht, vragen samenwerking van veel
hersengebieden
o Gezichtsherkenning (visuele analyse)
o Vergelijken van huidige input met opgeslagen geheugen
o Emotionele reacties koppelen aan het herkenningsproces
o Corrigeren van bizarre conclusies (bij verstoring)
Capgras-syndroom toont dat zelfs eenvoudige cognitieve handelingen een complexe samenwerking
van meerdere hersengebieden vereisen.
De studie van de hersenen
De menselijke hersenen wegen gemiddeld iets meer dan 1,4 kg en zijn ongeveer zo groot als een
kleine meloen. Ze bevatten naar schatting 86 miljard zenuwcellen, die elk verbonden zijn met
tienduizend anderen. Daarnaast zijn er grote aantallen glia, steuncellen die onder andere zorgen voor
voeding en bescherming van de zenuwcellen.
,In 1848 kreeg Phineas Gage een ijzeren staaf door zijn voorhoofd. Hoewel hij het overleefde,
veranderde zijn persoonlijkheid sterk. Deze veranderingen wezen op het belang van de frontale kwab
voor het reguleren van emoties en sociaal gedrag. In 1861 ontdekte Paul Broca dat schade in een
gebied aan de linkerkant van de hersenen taalproductie ernstig verstoorde. In 1911 beschreef
Claparède patiënten met ernstige geheugenstoornissen na schade aan weer andere hersengebieden
Hindbrain, midbrain en forebrain
De hindbrain ligt bovenaan het ruggenmerg en bevat gebieden die essentieel zijn voor het regelen van
levensbelangrijke functies, zoals de hartslag en de ademhaling. Ook helpt het bij het behouden van
houding, evenwicht en het reguleren van het niveau van alertheid.
De grootste structuur in de hindbrain is de kleine hersenen (cerebellum). Eerst werd gedacht dat het
vooral bewegingen coördineert maar onderzoek toont aan dat het ook betrokken is bij ruimtelijke
oriëntatie, geluidswaarneming en het samenvoegen van informatie uit verschillende zintuigen.
De midbrain ligt direct boven de hindbrain en vervult meerdere functies. Het is betrokken bij de
precieze aansturing van oogbewegingen en wanneer iemand de visuele wereld verkent. Daarnaast
bevat het midbrain circuits die auditieve informatie van de oren naar de forebrain doorsturen en
speelt het een rol bij de verwerking van pijnervaringen.
De grootste structuur is de forebrain. Deze omhult vrijwel de gehele midbrain en hindbrain en bestaat
aan de buitenkant uit de hersenschors, oftewel de cortex. De cortex is dun, maar beslaat een enorme
oppervlakte doordat hij sterk gevouwen is. Sommige groeven, de fissuren, zijn diep en delen de
hersenen in secties. De langste fissuur, de longitudinale fissuur, loopt van voor naar achter en
scheidt de linker- en rechterhersenhelft. Binnen elke hersenhelft zorgen ander fissuren voor verdere
onderverdeling in de vier kwabben: frontale, pariëtale, temporale en de occipitale kwab.
Subcorticale structuren
Onder de hersenschors bevinden zich de belangrijkste subcorticale structuren, die niet direct
zichtbaar zijn. Een van deze structuren is de thalamus, die fungeert als een schakelstation voor
vrijwel alle sensorische informatie die naar de cortex wordt gestuurd.
Net onder de thalamus ligt de hypothalamus, een gebied dat een centrale rol speelt in het reguleren
van gedrag dat gericht is op basisbehoeften, zoals eten, drinken en seksuele activiteit.
Rondom de thalamus en de hypothalamus bevindt zich het limbische systeem, een groep structuren
die sterk betrokken is bij emoties, leren en geheugen. Hierin zitten bijvoorbeeld de amygdala en de
hippocampus. Deze gebieden zijn essentieel voor het vormen van nieuwe herinneringen.
De amygdala speelt een centrale rol in de verwerking van emoties. Hij is erg actief als mensen
angstige gezichten zien, een hoge amygdala-activiteit hangt samen met een beter geheugen voor
emotionele gebeurtenissen. Mensen met schade aan dit gebied missen vaak dat geheugenvoordeel.
Lateralisatie
Vrijwel alle delen van de hersenen bestaan uit paren (linker en rechter delen). Deze structuren
hebben meestal dezelfde vorm en vergelijkbare verbindingen met andere hersengebieden, maar ze
vervullen vaak stabiel verschillende functies. Dit noemen we lateralisatie, er is een verschil tussen
de functies van beide hersenhelften. De samenwerking tussen beide helften is mogelijk door
commissuren: dikke zenuwbundels die informatie uitwisselen tussen de hersenhelften.
,De grootste commissuur is het corpus callosum. Wanneer deze verbindingen door medische
ingrepen worden doorgesneden, spreken we van split-brain patiënten, communicatie tussen helften
sterkt beperkt. Onderzoek met deze patiënten heeft laten zien dat de linkerhersenhelft vooral
belangrijk is bij taalverwerking, en de rechterhersenhelft vooral bij ruimtelijk inzicht.
Bronnen van informatie over de hersenen
Een belangrijke bron is neuropsychologie: de studie van hersenstructuren en hun relatie met gedrag
en cognitieve functies. Schade aan verschillende hersendelen leidt tot verschillende symptomen.
Naast neuropsychologie zijn neuroimaging technieken een belangrijke bron.
Sommige technieken, zoals een CT-scan geven een structureel beeld van het brein en tonen vormen,
maten en posities van hersendelen. Andere technieken, zoals een PET-scan, laten zien hoe actief
verschillende hersengebieden zijn. Bij een PET-scan wordt een vloeistof geïnjecteerd om de activiteit
te meten.
MRI gebruikt magnetische eigenschappen van atomen om scherpere beelden van de
hersenstructuur te maken. fMRI gaat een stap verder en meet de zuurstofconcentratie in bloed om in
kaart te brengen welke hersengebieden actief zijn op specifieke momenten. De communicatie
tussen neuronen verloopt grotendeels via elektrische impulsen, en deze kunnen worden gemeten
met elektrodes op de schedel, wat resulteert in een EEG.
Manipulaties van hersenfunctie
Onderzoekers manipuleren soms actief de hersenen om hun werking beter te begrijpen.
Onderzoekers ontdekten dan muizen zonder bepaalde hippocampuscellen slechter leerden.
Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) wordt ingezet om specifieke hersengebieden tijdelijk “uit
te schakelen” om te testen welke functies hierdoor verstoord raken.
De cerebrale cortex
Het grootste deel van het menselijke brein is de cerebrale cortex: een dunne laag weefsel die het
cerebellum bedekt. Hier vindt veel informatieverwerking plaats. In de cortex zijn: motorische,
sensorische en associatiegebieden.
Motorische gebieden
Bepaalde delen van de cortex sturen signalen naar de spieren en regelen zo beweging. Deze
gebieden worden ook wel primaire motorische projectiegebieden genoemd. Stimulatie in de
linkerhelft zorgt voor beweging in de rechterkant van het lichaam, dit is contralaterale controle.
De motorische gebieden vormen een soort “kaart” van het lichaam. Lichaamsdelen die vrij kunnen
bewegen (vingers) krijgen meer ruimte op de kaart.
Sensorische gebieden
Direct achter de motorische gebieden liggen de primaire projectiegebieden, waar zintuigelijke
informatie binnenkomt. Elk zintuig heeft zijn eigen primaire gebied.
- De somatosensorische cortex regelt gevoel van aanraking, temperatuur en pijn
- De auditieve cortex verwerkt gehoor
- De visuele cortex verwerkt zicht
, Associatiegebieden
Ongeveer 75% van de cerebrale cortex bestaat uit associatiegebieden, verantwoordelijk voor
complexere processen zoals denken, redeneren en taal. Deze gebieden integreren informatie uit de
motorische en sensorische gebieden en zijn betrokken bij vrijwel alle cognitieve functies.
Schade aan specifieke associatiegebieden leidt tot verschillende stoornissen:
- Apraxie: moeite met plannen of uitvoeren van vrijwillige beweging (frontale lob)
- Agnosie: problemen met herkennen van voorwerpen via een zintuig (occipitale/pariëtale lob)
- Unilateraal neglect: het negeren van één kant van de visuele wereld (rechter pariëtale lob)
- Afasie: taalproblemen (nabij grens tussen frontale en temporele lob)
Schade aan het prefrontale gebied kan leiden tot problemen in plannen, strategieën bedenken en
gedragscontrole. Sommige patiënten kunnen bijvoorbeeld hun eigen gedrag niet meer remmen of
hebben moeite feitelijke herinneringen te onderscheiden van ingebeelde.
Deze klinische patronen maken duidelijk dat associatiegebieden sterkt gespecialiseerd zijn, maar
tegelijkertijd intensief samenwerken bij alle dagelijkse taken en gedachten.
Hersencellen
De hersenen bevatten miljarden neuronen en vergelijkbaar aantal gliacellen. Glia begeleiden de
ontwikkeling van het zenuwstelsel, ondersteunen herstel bij schade en regelen de toevoer van
voedingsstoffen. Sommige vormen een myelineschede rond axonen.
Neuronen vormen het belangrijkste communicatiesysteem. Ze bestaan uit:
- Cellichamen: bevat de kern en regelt stofwisseling
- Dendrieten: ontvangen signalen van andere neuronen
- Axonen: versturen signalen naar andere neuronen
De synaps
Neuronen communiceren via een chemische overdracht bij de synaps: een kloof tussen neuronen.
De communicatie tussen neuronen is chemisch bij de synaps en elektrisch binnen het neuron. Een
neuron vuurt volledig of helemaal niet (alles-of-niets-wet)
Codering
De vraag hoe gedachten en herinneringen worden gepresenteerd in de hersenen noemen we
codering. Twee mechanismen zijn betrokken
- Specifieke codering: bepaalde neuronen regeren op specifieke stimuli.
- Patrooncodering: gedachten worden vaak opgedragen als een patroon van activiteit over veel
neuronen tegelijkertijd
Het brein en adolescentie
Tijdens de adolescentie is het brein nog volop in ontwikkeling. Het limbisch systeem, betrokken bij
emoties en het zoeken naar beloningen, is relatief vroeg actief. De prefrontale cortex, nodig voor
plannen, impulsen remmen en het afwegen van risico’s, rijpt pas later.
Door deze scheve ontwikkeling zijn jongeren gevoeliger voor emoties en directe beloningen, maar
minder goed in het overzien van langetermijngevolgen.
Cognitieve psychologie onderzoekt hoe we kennis verwerven, opslaan en gebruiken. Cognitie
verklaart niet alleen beperkingen in aandacht en geheugen, maar ook prestaties zoals
probleemoplossing en redeneren
We begrijpen gedrag omdat we automatisch achtergrondkennis invullen.
Geheugenverlies en identiteit
Een bekend voorbeeld van geheugenstoornis is H.M., die na een hersenoperatie zijn vermogen
verloor om nieuwe herinneringen te vormen. Hij ervoer bijvoorbeeld elke keer het overlijden van zijn
oom omdat hij het telkens “voor het eerst” hoorde. Ook wist hij niet wie hij was, hij kon zichzelf niet
beoordelen over zijn daden of keuzes.
Dit benadrukt dat geheugen essentieel is voor emotionele verwerking, zelfinzicht en identiteit.
De cognitieve revolutie
In de jaren 1950 en 1960 vond de cognitieve revolutie plaats. Onderzoekers richtte zich op mentale
processen zoals geheugen, aandacht en besluitvorming. Andere stromingen onderzochten dit niet.
De beperkingen van introspectie
Wundt en Titcher probeerden het bewustzijn te bestuderen via introspectie: het observeren van je
eigen gedachten. Maar deze methode had tekortkomingen:
- Onderbewuste processen blijven buiten beeld
- Er is geen objectieve manier om uitspraken te verifiëren
- Introspectieve rapporten zijn vaak persoonlijk en niet toetsbaar
Wetenschap vereist controleerbare en reproduceerbare data, dat kan introspectie niet bieden. Dit is
waarom er behoefte was aan een nieuwe stroming: cognitieve psychologie.
De jaren van het behaviorisme
Ja introspectie richtte psychologen zich op observeerbaar gedrag als bron van objectieve data. Dit
leidde tot het behaviorisme. Beloningen en straffen werden gezien als kern van gedragsverandering.
Dit perspectief leek te beperkt, gedrag hangt niet alleen af van de fysieke prikkel, maar ook van hoe
iemand deze prikkel begrijpt. Alleen door mentale processen zoals betekenis en interpretatie mee te
nemen, kunnen we gedrag echt verklaren. Dit deed het behaviorisme niet, daarom konden ze gedrag
niet goed begrijpen en voorspellen.
De intellectuele basis van de cognitieve revolutie
Mentale processen zijn niet direct te observeren, dus moesten ze het op een andere manier doen.
Het transcendentaal-methode van Kant
Kant kwam met een oplossing, hij stelde dat we moeten redeneren van effect naar oorzaak: wat moet
er in de geest zijn gebeurd om het gedrag wat we zien te kunnen verklaren? Dit leidde ze af uit
bijvoorbeeld: reactietijden, fouten en nauwkeurigheid
,Van behaviorisme naar cognitieve psychologie
Cognitieve psychologen gebruiken de redenering van Kant, ze verklaren gedrag door onzichtbare
mentale processen af te leiden uit observeerbare prestaties.
Belangrijke bijdragen aan de revolutie
- Ulric Neisser bracht het boek Cognitive psychology uit en bracht kernvragen over geheugen,
aandacht en denken
- Edward Tolman toonde met experimenten dat ratten cognitieve kaarten van een doolhof
vormen, zelfs zonder beloning. Leren draait dus om kennisopbouw, niet gedragsverandering
- Noam Chomsky bekritiseerde Skinners idee dat taalbegrip puur via beloning ontstaat. Hij
benadrukte taalcreativiteit en de rol van aangeboren grammaticale regels.
- Fredric Barlett liet zien dat mensen ervaringen automatisch in schema’s plaatsen, dien ons
begrip en geheugen sturen
Deze inzichten maakten mentale processen weer bespreekbaar in de psychologie, en legden de
basis voor het moderne cognitieve denken.
Europese invloeden op de cognitieve revolutie
De gestaltpsychologie benadrukte dat waarneming en gedrag niet verklaard kunnen worden door
losse elementen te analyseren, maar als geheel moeten worden begrepen. De mens speelt actief
een rol in hoe ervaringen worden georganiseerd.
Bartlett leverde een belangrijke bijdrage: mensen plaatsen ervaringen automatisch in een schema,
helpt bij interpretatie en geheugen.
Computermetafoor en informatieverwerking
Psychologen zagen overeenkomsten tussen de werking van computers en de menselijke geest,
informatie opslaan, verwerken en gebruiken.
Broadbent was een pionier hierin, hij gebruikte de computermetafoor om aandacht en
informatieverwerking te verklaren. Dit leidde tot nieuwe hypotheses, experimenten en ontdekkingen.
,Hoofdstuk 2: de motor achter cognitie
Wat als cognitieve functies uitvallen?
Bij uitval van functies zou het dagelijkse leven ernstig verstoord raken. Een voorbeeld is capgras-
syndroom. Mensen met deze aandoening herkennen hun dierbaren uiterlijk wel, maar zijn ervan
overtuigd dat het bedriegers zijn. De oorzaak ligt in twee verschillende hersensystemen voor
gezichtsherkenning.
- Een cognitief systeem (uiterlijke herkenning)
- Een emotioneel systeem (gevoel van vertrouwdheid)
Bij Capgras werkte de emotionele koppeling niet goed, hierdoor is er verwarring en paranoïde.
De neurologische basis van Capgras-syndroom
Capgras-syndroom hangt samen met schade in meerdere hersengebieden
- Temporale kwab: hier loopt schade via circuits die de
amygdala betrekken.
- Amygdala: bij schade zijn er geen emotionele reacties
meer op bekende gezichten.
- Prefrontale cortex: schade maakt het moeilijk om
onderscheid te maken tussen echte en bizarre ideeën,
waardoor waanbeelden ontstaan (vader is een robot)
Neuroimaging (fMRI) helpt ontdekken welke hersengebieden actief zijn tijdens specifieke taken, en
bevestigt dat schade aan deze gebieden de symptomen van Capgras kan verklaren.
Wat we leren van Capgras syndroom
Capgras-syndroom biedt inzichten vanuit zowel cognitieve psychologie als neurowetenschap:
- De amygdala speelt een belangrijke rol bij het gevoel van vertrouwdheid, het onthouden van
emotionele gebeurtenissen en het nemen van beslissingen
- Cognitie vereist niet alleen feitelijke evaluaties, maar ook een aparte emotionele evaluatie
die soms tot andere conclusies kan leiden dan de feiten
- Eenvoudige taken, zoals het herkennen van een gezicht, vragen samenwerking van veel
hersengebieden
o Gezichtsherkenning (visuele analyse)
o Vergelijken van huidige input met opgeslagen geheugen
o Emotionele reacties koppelen aan het herkenningsproces
o Corrigeren van bizarre conclusies (bij verstoring)
Capgras-syndroom toont dat zelfs eenvoudige cognitieve handelingen een complexe samenwerking
van meerdere hersengebieden vereisen.
De studie van de hersenen
De menselijke hersenen wegen gemiddeld iets meer dan 1,4 kg en zijn ongeveer zo groot als een
kleine meloen. Ze bevatten naar schatting 86 miljard zenuwcellen, die elk verbonden zijn met
tienduizend anderen. Daarnaast zijn er grote aantallen glia, steuncellen die onder andere zorgen voor
voeding en bescherming van de zenuwcellen.
,In 1848 kreeg Phineas Gage een ijzeren staaf door zijn voorhoofd. Hoewel hij het overleefde,
veranderde zijn persoonlijkheid sterk. Deze veranderingen wezen op het belang van de frontale kwab
voor het reguleren van emoties en sociaal gedrag. In 1861 ontdekte Paul Broca dat schade in een
gebied aan de linkerkant van de hersenen taalproductie ernstig verstoorde. In 1911 beschreef
Claparède patiënten met ernstige geheugenstoornissen na schade aan weer andere hersengebieden
Hindbrain, midbrain en forebrain
De hindbrain ligt bovenaan het ruggenmerg en bevat gebieden die essentieel zijn voor het regelen van
levensbelangrijke functies, zoals de hartslag en de ademhaling. Ook helpt het bij het behouden van
houding, evenwicht en het reguleren van het niveau van alertheid.
De grootste structuur in de hindbrain is de kleine hersenen (cerebellum). Eerst werd gedacht dat het
vooral bewegingen coördineert maar onderzoek toont aan dat het ook betrokken is bij ruimtelijke
oriëntatie, geluidswaarneming en het samenvoegen van informatie uit verschillende zintuigen.
De midbrain ligt direct boven de hindbrain en vervult meerdere functies. Het is betrokken bij de
precieze aansturing van oogbewegingen en wanneer iemand de visuele wereld verkent. Daarnaast
bevat het midbrain circuits die auditieve informatie van de oren naar de forebrain doorsturen en
speelt het een rol bij de verwerking van pijnervaringen.
De grootste structuur is de forebrain. Deze omhult vrijwel de gehele midbrain en hindbrain en bestaat
aan de buitenkant uit de hersenschors, oftewel de cortex. De cortex is dun, maar beslaat een enorme
oppervlakte doordat hij sterk gevouwen is. Sommige groeven, de fissuren, zijn diep en delen de
hersenen in secties. De langste fissuur, de longitudinale fissuur, loopt van voor naar achter en
scheidt de linker- en rechterhersenhelft. Binnen elke hersenhelft zorgen ander fissuren voor verdere
onderverdeling in de vier kwabben: frontale, pariëtale, temporale en de occipitale kwab.
Subcorticale structuren
Onder de hersenschors bevinden zich de belangrijkste subcorticale structuren, die niet direct
zichtbaar zijn. Een van deze structuren is de thalamus, die fungeert als een schakelstation voor
vrijwel alle sensorische informatie die naar de cortex wordt gestuurd.
Net onder de thalamus ligt de hypothalamus, een gebied dat een centrale rol speelt in het reguleren
van gedrag dat gericht is op basisbehoeften, zoals eten, drinken en seksuele activiteit.
Rondom de thalamus en de hypothalamus bevindt zich het limbische systeem, een groep structuren
die sterk betrokken is bij emoties, leren en geheugen. Hierin zitten bijvoorbeeld de amygdala en de
hippocampus. Deze gebieden zijn essentieel voor het vormen van nieuwe herinneringen.
De amygdala speelt een centrale rol in de verwerking van emoties. Hij is erg actief als mensen
angstige gezichten zien, een hoge amygdala-activiteit hangt samen met een beter geheugen voor
emotionele gebeurtenissen. Mensen met schade aan dit gebied missen vaak dat geheugenvoordeel.
Lateralisatie
Vrijwel alle delen van de hersenen bestaan uit paren (linker en rechter delen). Deze structuren
hebben meestal dezelfde vorm en vergelijkbare verbindingen met andere hersengebieden, maar ze
vervullen vaak stabiel verschillende functies. Dit noemen we lateralisatie, er is een verschil tussen
de functies van beide hersenhelften. De samenwerking tussen beide helften is mogelijk door
commissuren: dikke zenuwbundels die informatie uitwisselen tussen de hersenhelften.
,De grootste commissuur is het corpus callosum. Wanneer deze verbindingen door medische
ingrepen worden doorgesneden, spreken we van split-brain patiënten, communicatie tussen helften
sterkt beperkt. Onderzoek met deze patiënten heeft laten zien dat de linkerhersenhelft vooral
belangrijk is bij taalverwerking, en de rechterhersenhelft vooral bij ruimtelijk inzicht.
Bronnen van informatie over de hersenen
Een belangrijke bron is neuropsychologie: de studie van hersenstructuren en hun relatie met gedrag
en cognitieve functies. Schade aan verschillende hersendelen leidt tot verschillende symptomen.
Naast neuropsychologie zijn neuroimaging technieken een belangrijke bron.
Sommige technieken, zoals een CT-scan geven een structureel beeld van het brein en tonen vormen,
maten en posities van hersendelen. Andere technieken, zoals een PET-scan, laten zien hoe actief
verschillende hersengebieden zijn. Bij een PET-scan wordt een vloeistof geïnjecteerd om de activiteit
te meten.
MRI gebruikt magnetische eigenschappen van atomen om scherpere beelden van de
hersenstructuur te maken. fMRI gaat een stap verder en meet de zuurstofconcentratie in bloed om in
kaart te brengen welke hersengebieden actief zijn op specifieke momenten. De communicatie
tussen neuronen verloopt grotendeels via elektrische impulsen, en deze kunnen worden gemeten
met elektrodes op de schedel, wat resulteert in een EEG.
Manipulaties van hersenfunctie
Onderzoekers manipuleren soms actief de hersenen om hun werking beter te begrijpen.
Onderzoekers ontdekten dan muizen zonder bepaalde hippocampuscellen slechter leerden.
Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) wordt ingezet om specifieke hersengebieden tijdelijk “uit
te schakelen” om te testen welke functies hierdoor verstoord raken.
De cerebrale cortex
Het grootste deel van het menselijke brein is de cerebrale cortex: een dunne laag weefsel die het
cerebellum bedekt. Hier vindt veel informatieverwerking plaats. In de cortex zijn: motorische,
sensorische en associatiegebieden.
Motorische gebieden
Bepaalde delen van de cortex sturen signalen naar de spieren en regelen zo beweging. Deze
gebieden worden ook wel primaire motorische projectiegebieden genoemd. Stimulatie in de
linkerhelft zorgt voor beweging in de rechterkant van het lichaam, dit is contralaterale controle.
De motorische gebieden vormen een soort “kaart” van het lichaam. Lichaamsdelen die vrij kunnen
bewegen (vingers) krijgen meer ruimte op de kaart.
Sensorische gebieden
Direct achter de motorische gebieden liggen de primaire projectiegebieden, waar zintuigelijke
informatie binnenkomt. Elk zintuig heeft zijn eigen primaire gebied.
- De somatosensorische cortex regelt gevoel van aanraking, temperatuur en pijn
- De auditieve cortex verwerkt gehoor
- De visuele cortex verwerkt zicht
, Associatiegebieden
Ongeveer 75% van de cerebrale cortex bestaat uit associatiegebieden, verantwoordelijk voor
complexere processen zoals denken, redeneren en taal. Deze gebieden integreren informatie uit de
motorische en sensorische gebieden en zijn betrokken bij vrijwel alle cognitieve functies.
Schade aan specifieke associatiegebieden leidt tot verschillende stoornissen:
- Apraxie: moeite met plannen of uitvoeren van vrijwillige beweging (frontale lob)
- Agnosie: problemen met herkennen van voorwerpen via een zintuig (occipitale/pariëtale lob)
- Unilateraal neglect: het negeren van één kant van de visuele wereld (rechter pariëtale lob)
- Afasie: taalproblemen (nabij grens tussen frontale en temporele lob)
Schade aan het prefrontale gebied kan leiden tot problemen in plannen, strategieën bedenken en
gedragscontrole. Sommige patiënten kunnen bijvoorbeeld hun eigen gedrag niet meer remmen of
hebben moeite feitelijke herinneringen te onderscheiden van ingebeelde.
Deze klinische patronen maken duidelijk dat associatiegebieden sterkt gespecialiseerd zijn, maar
tegelijkertijd intensief samenwerken bij alle dagelijkse taken en gedachten.
Hersencellen
De hersenen bevatten miljarden neuronen en vergelijkbaar aantal gliacellen. Glia begeleiden de
ontwikkeling van het zenuwstelsel, ondersteunen herstel bij schade en regelen de toevoer van
voedingsstoffen. Sommige vormen een myelineschede rond axonen.
Neuronen vormen het belangrijkste communicatiesysteem. Ze bestaan uit:
- Cellichamen: bevat de kern en regelt stofwisseling
- Dendrieten: ontvangen signalen van andere neuronen
- Axonen: versturen signalen naar andere neuronen
De synaps
Neuronen communiceren via een chemische overdracht bij de synaps: een kloof tussen neuronen.
De communicatie tussen neuronen is chemisch bij de synaps en elektrisch binnen het neuron. Een
neuron vuurt volledig of helemaal niet (alles-of-niets-wet)
Codering
De vraag hoe gedachten en herinneringen worden gepresenteerd in de hersenen noemen we
codering. Twee mechanismen zijn betrokken
- Specifieke codering: bepaalde neuronen regeren op specifieke stimuli.
- Patrooncodering: gedachten worden vaak opgedragen als een patroon van activiteit over veel
neuronen tegelijkertijd
Het brein en adolescentie
Tijdens de adolescentie is het brein nog volop in ontwikkeling. Het limbisch systeem, betrokken bij
emoties en het zoeken naar beloningen, is relatief vroeg actief. De prefrontale cortex, nodig voor
plannen, impulsen remmen en het afwegen van risico’s, rijpt pas later.
Door deze scheve ontwikkeling zijn jongeren gevoeliger voor emoties en directe beloningen, maar
minder goed in het overzien van langetermijngevolgen.
