Sportpsychologie – Hoofdstuk 8: Mentale Voorstellingen
8.5. De theorie van functionele gelijkwaardigheid
Theorie van de functionele gelijkwaardigheid/central control theory/central representation theory
= door middel van mentale voorstellingen kunnen neurale netwerken veranderd worden,
veranderingen die functioneel zijn voor gedragingen in de werkelijkheid.
8.4.3. Meettechnieken
De technieken om activiteit van hersengebieden en hersenstructuren te registreren zijn
onder te brengen in 3 categorieën:
1. Imaging-technieken.
2. Elektro-encefalogram.
3. Single-cell-afleidingen.
Imaging-technieken
Imaging-technieken zijn gebaseerd op het principe dat als een (zenuw)cel actief is, deze
zuurstof en glucose gebruikt. Hoe actiever de cel is, hoe meer zuurstof en glucose wordt
gebruikt. Door middel van imaging-technieken wordt in beeld gebracht in welke
gebieden zuurstof en glucose worden verbruikt en waar dus veel activiteit is. Daarbij zijn
verschillende mogelijkheden.
(a) Single Photon Emission Computerized Tomography (SPECT)
Hierbij wordt een radioactieve isotoop in het bloed gebracht, of door deze in het
bloed te injecteren, of door iemand gas met daarin de isotoop te laten inademen. Met
behulp van detectoren die delen van het brein scannen, worden de concentratie van
de radioactieve stof en de verandering daarin geregistreerd. Op die manier ontstaat
een beeld van welke hersengebieden actief zijn.
(b) Positron Emission Tomography (PET)
Deze techniek is gevoeliger dan de SPECT. Ook bij PET wordt een radioactieve stof
geïnjecteerd of geïnhaleerd. In dit geval gaat het om een stof die door de zenuwcel
wordt herkend als glucose. Hoe actiever de cel, hoe meer ‘glucose’ (in dit geval dus
radioactieve isotoop) wordt opgenomen. Ook nu kan de verdeling over de
hersenschors worden gescand. Hoe meer activiteit, hoe meer ‘glucose’ en hoe
sterker het betreffende gebied zal kleuren.
(c) Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Gegevens verkregen met behulp van PET kunnen hiermee gecombineerd worden.
Met behulp van MRI-scans wordt de anatomie van de hersenen van het individu in
kaart gebracht. In combinatie met de gegevens over de doorbloeding en
veranderingen daarin met de PET-scan kan nauwkeuriger worden bepaald welke
gebieden actief zijn dan zonder MRI-scan mogelijk is.
(d) Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)
Dit is een techniek die gelijktijdig informatie geeft over de individuele bouw van de
hersenen en over activiteit in hersengebieden. Veranderingen in het zuurstofgehalte
van het hemaglobine (eiwit in het bloed dat zuurstof vervoert) leiden tot
veranderingen in de magnetische eigenschappen van het hemaglobine, die
geregistreerd worden met de fMRI. Zo kan in één handeling nauwkeurig worden
bepaald welke gebieden bij die bepaalde persoon actief zijn.
De beeldvormende technieken geven redelijk nauwkeurig aan welke hersengebieden
actief zijn. Over veranderingen van de activiteit in de tijd is de informatie echter
onnauwkeurig. Over die veranderingen geven EEG’s en single-cell-afleidingen betere
informatie.
1
, Elektro-encefalogram (EEG)
Met behulp van EEG’s worden veranderingen in elektrische activiteit van neuronen
geregistreerd. Veranderingen van die activiteit in de tijd kunnen met EEG goed worden
vastgelegd. De elektrische activiteit die wordt geregistreerd, is echter afkomstig van
tienduizenden neuronen, wat betekent dat de ruimtelijke nauwkeurigheid van de
gegevens die met een EEG worden verkregen slecht is.
Single-cell-afleidingen
Onnauwkeurigheid van activiteit in delen van het brein in de tijd (imaging-technieken) of
naar plaats (EEG) is geen probleem meer als de activiteit van neuronen in een bepaald
gebied direct wordt gemeten met micro-elektroden. Deze techniek is echter alleen nog
bij dieren toegepast. Hier is een hersenoperatie voor nodig.
8.4.3. Bewegingsvoorstellingen en de theorie van functionele gelijkwaardigheid
Theorie van functionele gelijkwaardigheid (toegespitst op bewegingsvoorstellingen) = er zijn
grote overeenkomsten tussen het voorstellen van een beweging en het uitvoeren ervan.
Bij zowel het uitvoeren als voorstellen van een beweging worden deels dezelfde structuren
in de hersenen geactiveerd.
De centrale hypothese is dat door het maken van bewegingsvoorstellingen corticale
aanpassingen plaatsvinden. Deze hypothese is gebaseerd op het gegeven dat het fysiologisch
substraat bij voorstellen en uitvoeren van een beweging voor een deel identiek is. Van de
corticale aanpassingen heeft iemand profijt bij het uitvoeren van een beweging.
Spiegelneuronen zouden hierbij een belangrijke rol spelen. Deze neuronen, die actief zijn bij
het uitvoeren van bewegingen, zijn ook actief bij het observeren van bewegingen en
mogelijk ook bij het verbeelden van bewegingen.
Welke gebieden in de hersenschors actief zijn bij het uitvoeren van bewegingen is deels
afhankelijk van de aard van de taak die wordt uitgevoerd.
- Taken waarbij een aantal deelbewegingen in een bepaalde volgorde moet worden
uitgevoerd en waarbij de persoon die deelbewegingen zelf in gang moet zetten, laten
activiteit zien in het supplementair motorisch gebied.
- Taken waarbij ook deelbewegingen moeten worden uitgevoerd, maar waarbij de
deelbewegingen vooral door externe (meestal visuele) stimuli worden aangestuurd, is
het premotorisch gebied actief.
- Het primair motorisch gebied is altijd actief bij de uitvoering van een beweging, ongeacht
of de planning van de beweging intern (uit het geheugen) plaatsvindt of dat deze door
visuele prikkels (extern) wordt gestuurd, en onafhankelijk van de complexiteit van de
beweging. Zowel bij bewegingen waarin een serie deelbewegingen zit, als bij bewegingen
waarbij herhaaldelijk dezelfde beweging wordt uitgevoerd, is er in het primair motorisch
gebied activiteit, zowel voorafgaand aan als tijdens het uitvoeren van de taken.
De neurofysiologische studies laten zien dat er duidelijke overeenkomsten zijn tussen
het verbeelden en uitvoeren van een beweging. Verbeelden van een beweging kan
worden gezien als het simuleren van die beweging: het ‘doen alsof’, waarmee de neurale
netwerken die belangrijk zijn voor de uitvoering van de beweging worden gevormd,
versterkt en verbetert. Tegelijkertijd zijn er ook verschillen tussen verbeelden en
uitvoeren en zal verbeelding dus niet volledig de plaats kunnen innemen van het
werkelijk oefenen van de beweging.
8.4.3. Theorie van functionele gelijkwaardigheid en de bio-informatietheorie
2
8.5. De theorie van functionele gelijkwaardigheid
Theorie van de functionele gelijkwaardigheid/central control theory/central representation theory
= door middel van mentale voorstellingen kunnen neurale netwerken veranderd worden,
veranderingen die functioneel zijn voor gedragingen in de werkelijkheid.
8.4.3. Meettechnieken
De technieken om activiteit van hersengebieden en hersenstructuren te registreren zijn
onder te brengen in 3 categorieën:
1. Imaging-technieken.
2. Elektro-encefalogram.
3. Single-cell-afleidingen.
Imaging-technieken
Imaging-technieken zijn gebaseerd op het principe dat als een (zenuw)cel actief is, deze
zuurstof en glucose gebruikt. Hoe actiever de cel is, hoe meer zuurstof en glucose wordt
gebruikt. Door middel van imaging-technieken wordt in beeld gebracht in welke
gebieden zuurstof en glucose worden verbruikt en waar dus veel activiteit is. Daarbij zijn
verschillende mogelijkheden.
(a) Single Photon Emission Computerized Tomography (SPECT)
Hierbij wordt een radioactieve isotoop in het bloed gebracht, of door deze in het
bloed te injecteren, of door iemand gas met daarin de isotoop te laten inademen. Met
behulp van detectoren die delen van het brein scannen, worden de concentratie van
de radioactieve stof en de verandering daarin geregistreerd. Op die manier ontstaat
een beeld van welke hersengebieden actief zijn.
(b) Positron Emission Tomography (PET)
Deze techniek is gevoeliger dan de SPECT. Ook bij PET wordt een radioactieve stof
geïnjecteerd of geïnhaleerd. In dit geval gaat het om een stof die door de zenuwcel
wordt herkend als glucose. Hoe actiever de cel, hoe meer ‘glucose’ (in dit geval dus
radioactieve isotoop) wordt opgenomen. Ook nu kan de verdeling over de
hersenschors worden gescand. Hoe meer activiteit, hoe meer ‘glucose’ en hoe
sterker het betreffende gebied zal kleuren.
(c) Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Gegevens verkregen met behulp van PET kunnen hiermee gecombineerd worden.
Met behulp van MRI-scans wordt de anatomie van de hersenen van het individu in
kaart gebracht. In combinatie met de gegevens over de doorbloeding en
veranderingen daarin met de PET-scan kan nauwkeuriger worden bepaald welke
gebieden actief zijn dan zonder MRI-scan mogelijk is.
(d) Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)
Dit is een techniek die gelijktijdig informatie geeft over de individuele bouw van de
hersenen en over activiteit in hersengebieden. Veranderingen in het zuurstofgehalte
van het hemaglobine (eiwit in het bloed dat zuurstof vervoert) leiden tot
veranderingen in de magnetische eigenschappen van het hemaglobine, die
geregistreerd worden met de fMRI. Zo kan in één handeling nauwkeurig worden
bepaald welke gebieden bij die bepaalde persoon actief zijn.
De beeldvormende technieken geven redelijk nauwkeurig aan welke hersengebieden
actief zijn. Over veranderingen van de activiteit in de tijd is de informatie echter
onnauwkeurig. Over die veranderingen geven EEG’s en single-cell-afleidingen betere
informatie.
1
, Elektro-encefalogram (EEG)
Met behulp van EEG’s worden veranderingen in elektrische activiteit van neuronen
geregistreerd. Veranderingen van die activiteit in de tijd kunnen met EEG goed worden
vastgelegd. De elektrische activiteit die wordt geregistreerd, is echter afkomstig van
tienduizenden neuronen, wat betekent dat de ruimtelijke nauwkeurigheid van de
gegevens die met een EEG worden verkregen slecht is.
Single-cell-afleidingen
Onnauwkeurigheid van activiteit in delen van het brein in de tijd (imaging-technieken) of
naar plaats (EEG) is geen probleem meer als de activiteit van neuronen in een bepaald
gebied direct wordt gemeten met micro-elektroden. Deze techniek is echter alleen nog
bij dieren toegepast. Hier is een hersenoperatie voor nodig.
8.4.3. Bewegingsvoorstellingen en de theorie van functionele gelijkwaardigheid
Theorie van functionele gelijkwaardigheid (toegespitst op bewegingsvoorstellingen) = er zijn
grote overeenkomsten tussen het voorstellen van een beweging en het uitvoeren ervan.
Bij zowel het uitvoeren als voorstellen van een beweging worden deels dezelfde structuren
in de hersenen geactiveerd.
De centrale hypothese is dat door het maken van bewegingsvoorstellingen corticale
aanpassingen plaatsvinden. Deze hypothese is gebaseerd op het gegeven dat het fysiologisch
substraat bij voorstellen en uitvoeren van een beweging voor een deel identiek is. Van de
corticale aanpassingen heeft iemand profijt bij het uitvoeren van een beweging.
Spiegelneuronen zouden hierbij een belangrijke rol spelen. Deze neuronen, die actief zijn bij
het uitvoeren van bewegingen, zijn ook actief bij het observeren van bewegingen en
mogelijk ook bij het verbeelden van bewegingen.
Welke gebieden in de hersenschors actief zijn bij het uitvoeren van bewegingen is deels
afhankelijk van de aard van de taak die wordt uitgevoerd.
- Taken waarbij een aantal deelbewegingen in een bepaalde volgorde moet worden
uitgevoerd en waarbij de persoon die deelbewegingen zelf in gang moet zetten, laten
activiteit zien in het supplementair motorisch gebied.
- Taken waarbij ook deelbewegingen moeten worden uitgevoerd, maar waarbij de
deelbewegingen vooral door externe (meestal visuele) stimuli worden aangestuurd, is
het premotorisch gebied actief.
- Het primair motorisch gebied is altijd actief bij de uitvoering van een beweging, ongeacht
of de planning van de beweging intern (uit het geheugen) plaatsvindt of dat deze door
visuele prikkels (extern) wordt gestuurd, en onafhankelijk van de complexiteit van de
beweging. Zowel bij bewegingen waarin een serie deelbewegingen zit, als bij bewegingen
waarbij herhaaldelijk dezelfde beweging wordt uitgevoerd, is er in het primair motorisch
gebied activiteit, zowel voorafgaand aan als tijdens het uitvoeren van de taken.
De neurofysiologische studies laten zien dat er duidelijke overeenkomsten zijn tussen
het verbeelden en uitvoeren van een beweging. Verbeelden van een beweging kan
worden gezien als het simuleren van die beweging: het ‘doen alsof’, waarmee de neurale
netwerken die belangrijk zijn voor de uitvoering van de beweging worden gevormd,
versterkt en verbetert. Tegelijkertijd zijn er ook verschillen tussen verbeelden en
uitvoeren en zal verbeelding dus niet volledig de plaats kunnen innemen van het
werkelijk oefenen van de beweging.
8.4.3. Theorie van functionele gelijkwaardigheid en de bio-informatietheorie
2
