Uitgebreide samenvatting van Het Puberende Brein (Eveline Crone) - Hoofdstuk 2 & 3

Het puberende brein – Hoofdstuk 2
De frontale cortex: regulator van cognitieve vermogens
Voor het maken van een goede planning zijn een aantal cognitieve
vermogens nodig. Dit zijn kennisvermogens om toekomstige doelen te
bereiken en intelligent gedrag uit te voeren. Goed plannen wordt voor een
groot gedeelte gestuurd door de frontale cortex. Binnen de frontale kwab
maken we onderscheid tussen drie gebieden: motorische frontale cortex,
laterale frontale cortex en mediale frontale cortex.
- Motorische cortex: meer naar achteren, belangrijk voor het in
gang zetten en uitvoeren van motorische handelingen.
- Laterale cortex: meer voor in het hoofd en is belangrijk voor het
plannen van gedrag, toepassen van regels en het volgen van
instructies. Ook belangrijk voor het leren van nieuwe informatie.
- Mediale cortex: vooral van belang voor planning en doelgerichte
handelingen, maar dan met name bij emotievolle beslissingen en
sociale beslissingen.
De planningsfuncties van de frontale cortex worden ook wel
controlefuncties genoemd. Dit is een paraplu term voor functies die
belangrijk zijn voor doelgericht gedrag.

Planning na hersenbeschadiging
Vanwege de locatie, komt beschadiging aan de frontale cortex het vaakst
voor. Beschadiging aan verschillende gebieden heeft verschillende
uitwerkingen op gedrag. De laterale frontale cortex is belangrijk voor het
oplossen van problemen, informatie vasthouden in je geheugen of op tijd
kunnen stoppen met ongepast gedrag. Als iemand hier een beschadiging
heeft, heeft die persoon moeite met het verwerken van sturing uit de
omgeving. Ze blijven hangen in het oude gedrag en kunnen niet flexibel
wisselen.

Planning van het apenbrein: single cell recording
Veel van wat we weten over de hersenen is gebaseerd op apenonderzoek.
Zo is de rol van de laterale frontale cortex onderzocht bij apen. Hiervoor
maakte zij gebruik van een experiment waarbij apen geleerd werd dat een
bepaalde keuze kon leiden tot een beloning, zoals een stukje appel. De
apen kregen een plaatje te zien aan de linkerkant of rechterkant van een
computerscherm. Daarna werd een kruisje getoond in het midden van het
scherm en zij moesten naar het kruisje blijven kijken tot het van kleur
veranderde. Vervolgens moesten ze naar de tegenovergestelde locatie
kijken van waar het plaatje eerder was getoond. Dus als het plaatje aan de
linkerkant van het scherm werd getoond dan keek de aap eerst naar links,
vervolgens keek hij naar het midden van het scherm waar het kruisje
stond. Als het kruisje van kleur veranderde keek de aap vervolgens naar
de rechterkant van het scherm en kreeg hij een beloning. Om te
onderzoeken hoe de hersenen werken tijdens deze taak, werd de activiteit

, van neuronen in de laterale frontale cortex gemeten. Deze methode heet
single-cell recording waarbij micro-elektrodes de activiteit in de cel
meten. Hieruit kwam naar voren dat langere tijd onthouden resulteerde in
meer activatie in de cellen in de laterale prefrontale cortex. Het
vasthouden van informatie gedurende een bepaalde periode wordt ook
wel werkgeheugen genoemd en is een van de belangrijkste
controlefuncties.

Een kijkje in het mensenbrein tijdens planning
Ook bij mensen is de laterale prefrontale cortex belangrijk voor
werkgeheugen en andere controlefuncties. Met behulp van onder andere
de fMRI is de werkingen van de frontale cortex in kaart gebracht. Dit
onderzoek heeft er met name geleid tot de ontdekking dat verschillende
gebieden in de frontale cortex verschillende functies hebben. Hierdoor
weten we ook dat in sommige delen van de frontale cortex de hoeveelheid
hersencellen (grijze stof) langzamer verandert dan in andere gebieden.

Werkgeheugen
Bij kinderen van 18 maanden is het werkgeheugen nog niet goed
ontwikkeld. De grootste veranderingen in het werkgeheugen vinden plaats
in de jonge kindertijd. Het werkgeheugen verbetert nog in de adolescentie.
Een manier om het werkgeheugen te meten is door de tijd tussen het
aanbieden van informatie en het terughalen van informatie te variëren. In
deze taken worden bijvoorbeeld één voor één drie locaties getoond op het
scherm, en de deelnemer wordt gevraagd om deze drie locaties in
dezelfde volgorde aan te wijzen, na een vertraging van vijf, tien of vijftien
seconden. Jonge kinderen hebben meer moeite met de vijftien-
secondentaak dan volwassenen, terwijl ze de vijfsecondentaak net zo goed
konden uitvoeren. Het werkgeheugen van kinderen heeft een minder grote
capaciteit, rond twaalf jaar wordt het werkgeheugen ongeveer even goed
als volwassenen.

Een tweede manier om werkgeheugen te onderzoeken is door de
hoeveelheid informatie die iemand moet onthouden te variëren.
Bijvoorbeeld: je doet mee aan een spelprogramma waarin je vier
voorwerpen krijgt te zien, die vervolgens achter het scherm verdwijnen.
Vervolgens moet je de voorwerpen uit je hoofd opnoemen. Dit wordt
moeilijker des te meer voorwerpen er waren. Kinderen maken relatief
meer fouten dan volwassenen als het aantal locaties, woorden of plaatjes
toeneemt. Om deze reden is voor jonge kinderen het moeilijk om meer
opdrachten tegelijkertijd te moeten onthouden. In dit soort onderzoeken
zijn nog leeftijdsgerelateerde veranderingen gevonden tot 15 jaar.
Vijftienjarigen waren dus nog steeds niet op het niveau van volwassenen.

In dit soort onderzoeken zijn de leeftijdsverschillen vrij klein, maar deze
worden groter als je mensen vraagt om informatie in het werkgeheugen te