Week 38 literatuur
Hoofdstuk 2: Methods of neuroscience
Er zijn een aantal methoden die worden gebruikt binnen de neurowetenschappen. Temporal
resolution is de accuraatheid van een meting om te meten wanneer er iets gebeurd in het brein.
Spatial resolution is de accuraatheid van een meting om te meten waar er iets gebeurd in het brein.
De invasiveness van een methode refereert naar of het meetapparaat intern of extern is geplaatst. Als
iets intern is geplaatst is dit meer ingrijpend (invasive).
Het meten van gedrag en cognitie
Er zijn 3 manieren waarop gedrag en cognitie gemeten kan worden:
Performance bases measures; vaak worden hier responstijden gemeten of het aantal fouten.
Mentale chronometry is onderzoek naar hoe lang het verwerken van informatie duurt in het
zenuwstelsel van de mens. Wanneer aan mensen gevraagd wordt zo snel mogelijk te reageren,
zullen de mensen meer fouten zijn en dus minder accuraat zijn, dit noem je speed-accuracy
trade-off.
Voordelen:
o Ze kijken naar het echte gedrag
o Zijn makkelijk te analyseren en interpreteren.
Nadelen:
o Het is moeilijk te koppelen aan neurale achtergronden
o Er is niet altijd een duidelijke relatie tussen laboratoriumtesten en daadwerkelijk
gedrag in het dagelijks leven.
Observation based measures; vaak wordt hier de frequentie gemeten van hoe vaak iets
gebeurd. Deze metingen worden vaak gedaan bij kinderen, omdat kinderen nog moeilijk
instructies kunnen volgen om een test te doen. Deze metingen worden ook veel gedaan bij
dieren. Het kan soms wenselijk zijn dat de participant niet weet wat de waarheid is van het
onderzoek. Er zijn twee specifieke methoden in onderzoek naar kinderen
o Preferential looking; een aantal stimuli wordt gegeven aan het kind en de tijd
hoelang een kind naar welke stimuli kijkt wordt gemeten.
o Habituation; dezelfde stimulus wordt meerdere keren gegeven aan het kind,
waardoor de aandacht van het kind minder wordt (gemeten ik kijktijd).
Er zijn in observatief onderzoek wel een aantal methodologische problemen:
o Inter-rater reliability; de mate waarin twee onafhankelijke observeerders dezelfde
antwoorden meten.
o Blind scoring; de observeerder is niet bewust van de hypothesen van de gebeurtenis
die is gescored. Dit moet dus juist wel gebeuren, anders kan de observeerder biased
zijn.
Voordelen
o Ze kunnen worden gebruikt als de participant geen instructies kan ontvangen
o Ze kunnen in natuurlijke setting gebruikt worden
Nadelen
o Er zijn moeilijkheden in het objectief observeren (niet-biased zijn)
First person based measures; vaak worden hier scores op een vragenlijst gemeten. De
betrouwbaarheid van zo’n vragenlijst kan vergroot worden door dezelfde persoon dezelfde test
nog een keer af te nemen op een ander moment of vragen te stellen die op elkaar lijken/
hetzelfde onderwerp raken. Acquiescene bias is een neiging om alleen maar positief te
antwoorden op en test ongeacht de vragen.
Voordelen:
o Ze kunnen gebruikt worden in situaties waarin manipulatie niet mogelijk is.
o Ze meten attitude in plaats van gedrag
, Nadelen
o Zelf-rapportage kan niet het echte gedrag weergeven
o Veel sociale cognitie gebeurd onbewust
Het meten van lichamelijke reacties
Er zijn twee grove metingen van lichamelijke reacties:
Skin conductance respons (SCR); door elektroden op de huid te plaatsen kan de
geleidbaarheid van de huid gemeten worden. Deze geleidbaarheid kan hoger worden door iets
meer te zweten, zo kan er gemeten worden waar er meer activiteit is. Dit zweten staat niet
gelijk aan zweten als respons op warmte.
Electromyography (EMG); hierbij wordt er elektrische activiteit gemeten dat wordt
geassocieerd met spieractiviteit. Eyeblink startle respons wordt ook gemeten door EMG,
hierbij wordt er gekeken naar de motor respons die normaal gebeurd wanneer er een hard
geluid is maar ook wordt bepaald door een persoon zijn emotionele staat.
Voordelen van lichaamsmetingen:
Deze reacties zijn vaak onbewust
Ze zijn relatief makkelijk te meten en analyseren
Nadelen:
Er is geen directe link van lichamelijke reacties naar het brein en cognitie.
Elektropsychologische metingen
Door metingen te doen van de respons van een neuron op een stimulus, komt er inzicht in de
achterliggende processen van cognitieve processen.
Single-cell recording is een methode waarbij elektrische activiteit van neuronen wordt opgenomen.
Een elektrode wordt geplaatst in het axon of in het membraan. Deze telt het aantal actiepotentialen per
seconde. Stimuli van buitenaf kunnen weergeven worden in een neurale code. Rate coding is een
toename van het aantal actiepotentialen bij een gegeven stimulus. Temporal coding is de
synchronisatie van actiepotentialen over verschillende neuronen bij een gegeven stimulus.
Voordelen van single-cell recording:
De meting is direct gerelateerd aan neurale activiteit
De meting heeft een goede spatiale en temporele resolutie.
Nadelen:
Het is erg ingrijpend en wordt vaak niet gebruikt bij mensen
Informatie is gelimiteerd tot een bepaalde regio
Elektro-encefalografie (EEG) is een meting van elektrische signalen afkomstig van het brein. We
kunnen dit meten, omdat in het brein de cellen goed georganiseerd liggen die een signaal afgeven.
Elektroden worden geplaatst op verschillende plekken op de schedel. Om een EEG signaal te
ontvangen moeten er veel neuronen in synchroon actief zijn en deze neuronen moeten in een parallelle
oriëntatie liggen zodat ze elkaar niet uitdoven, maar versterken. Event-related potentials zijn EEG
opnamen die gelimiteerd zijn tot een bepaalde gebeurtenis. De participant voert hier dus een bepaalde
taak uit terwijl EEG metingen worden gedaan. Positieve en negatieve pieken in een EEG zijn gelabeld
met P en N. N170 is een event-related potential op 170 ms die is gerelateerd aan gezichtsherkenning.
Voordelen van ERP’s:
Goede temporele resolutie
Directe meting van neurale activiteit
Nadelen:
Slechtere spatiale resolutie; sommige regio’s zijn moeilijk te meten.
Magneto-encefalografie (MEG) is een (niet ingrijpende) methode om magnetische velden in het
brein te meten. Dit geeft een betere spatiale resolutie dan EEG.
Voordelen:
Goede temporale en spatiale resolutie
Hoofdstuk 2: Methods of neuroscience
Er zijn een aantal methoden die worden gebruikt binnen de neurowetenschappen. Temporal
resolution is de accuraatheid van een meting om te meten wanneer er iets gebeurd in het brein.
Spatial resolution is de accuraatheid van een meting om te meten waar er iets gebeurd in het brein.
De invasiveness van een methode refereert naar of het meetapparaat intern of extern is geplaatst. Als
iets intern is geplaatst is dit meer ingrijpend (invasive).
Het meten van gedrag en cognitie
Er zijn 3 manieren waarop gedrag en cognitie gemeten kan worden:
Performance bases measures; vaak worden hier responstijden gemeten of het aantal fouten.
Mentale chronometry is onderzoek naar hoe lang het verwerken van informatie duurt in het
zenuwstelsel van de mens. Wanneer aan mensen gevraagd wordt zo snel mogelijk te reageren,
zullen de mensen meer fouten zijn en dus minder accuraat zijn, dit noem je speed-accuracy
trade-off.
Voordelen:
o Ze kijken naar het echte gedrag
o Zijn makkelijk te analyseren en interpreteren.
Nadelen:
o Het is moeilijk te koppelen aan neurale achtergronden
o Er is niet altijd een duidelijke relatie tussen laboratoriumtesten en daadwerkelijk
gedrag in het dagelijks leven.
Observation based measures; vaak wordt hier de frequentie gemeten van hoe vaak iets
gebeurd. Deze metingen worden vaak gedaan bij kinderen, omdat kinderen nog moeilijk
instructies kunnen volgen om een test te doen. Deze metingen worden ook veel gedaan bij
dieren. Het kan soms wenselijk zijn dat de participant niet weet wat de waarheid is van het
onderzoek. Er zijn twee specifieke methoden in onderzoek naar kinderen
o Preferential looking; een aantal stimuli wordt gegeven aan het kind en de tijd
hoelang een kind naar welke stimuli kijkt wordt gemeten.
o Habituation; dezelfde stimulus wordt meerdere keren gegeven aan het kind,
waardoor de aandacht van het kind minder wordt (gemeten ik kijktijd).
Er zijn in observatief onderzoek wel een aantal methodologische problemen:
o Inter-rater reliability; de mate waarin twee onafhankelijke observeerders dezelfde
antwoorden meten.
o Blind scoring; de observeerder is niet bewust van de hypothesen van de gebeurtenis
die is gescored. Dit moet dus juist wel gebeuren, anders kan de observeerder biased
zijn.
Voordelen
o Ze kunnen worden gebruikt als de participant geen instructies kan ontvangen
o Ze kunnen in natuurlijke setting gebruikt worden
Nadelen
o Er zijn moeilijkheden in het objectief observeren (niet-biased zijn)
First person based measures; vaak worden hier scores op een vragenlijst gemeten. De
betrouwbaarheid van zo’n vragenlijst kan vergroot worden door dezelfde persoon dezelfde test
nog een keer af te nemen op een ander moment of vragen te stellen die op elkaar lijken/
hetzelfde onderwerp raken. Acquiescene bias is een neiging om alleen maar positief te
antwoorden op en test ongeacht de vragen.
Voordelen:
o Ze kunnen gebruikt worden in situaties waarin manipulatie niet mogelijk is.
o Ze meten attitude in plaats van gedrag
, Nadelen
o Zelf-rapportage kan niet het echte gedrag weergeven
o Veel sociale cognitie gebeurd onbewust
Het meten van lichamelijke reacties
Er zijn twee grove metingen van lichamelijke reacties:
Skin conductance respons (SCR); door elektroden op de huid te plaatsen kan de
geleidbaarheid van de huid gemeten worden. Deze geleidbaarheid kan hoger worden door iets
meer te zweten, zo kan er gemeten worden waar er meer activiteit is. Dit zweten staat niet
gelijk aan zweten als respons op warmte.
Electromyography (EMG); hierbij wordt er elektrische activiteit gemeten dat wordt
geassocieerd met spieractiviteit. Eyeblink startle respons wordt ook gemeten door EMG,
hierbij wordt er gekeken naar de motor respons die normaal gebeurd wanneer er een hard
geluid is maar ook wordt bepaald door een persoon zijn emotionele staat.
Voordelen van lichaamsmetingen:
Deze reacties zijn vaak onbewust
Ze zijn relatief makkelijk te meten en analyseren
Nadelen:
Er is geen directe link van lichamelijke reacties naar het brein en cognitie.
Elektropsychologische metingen
Door metingen te doen van de respons van een neuron op een stimulus, komt er inzicht in de
achterliggende processen van cognitieve processen.
Single-cell recording is een methode waarbij elektrische activiteit van neuronen wordt opgenomen.
Een elektrode wordt geplaatst in het axon of in het membraan. Deze telt het aantal actiepotentialen per
seconde. Stimuli van buitenaf kunnen weergeven worden in een neurale code. Rate coding is een
toename van het aantal actiepotentialen bij een gegeven stimulus. Temporal coding is de
synchronisatie van actiepotentialen over verschillende neuronen bij een gegeven stimulus.
Voordelen van single-cell recording:
De meting is direct gerelateerd aan neurale activiteit
De meting heeft een goede spatiale en temporele resolutie.
Nadelen:
Het is erg ingrijpend en wordt vaak niet gebruikt bij mensen
Informatie is gelimiteerd tot een bepaalde regio
Elektro-encefalografie (EEG) is een meting van elektrische signalen afkomstig van het brein. We
kunnen dit meten, omdat in het brein de cellen goed georganiseerd liggen die een signaal afgeven.
Elektroden worden geplaatst op verschillende plekken op de schedel. Om een EEG signaal te
ontvangen moeten er veel neuronen in synchroon actief zijn en deze neuronen moeten in een parallelle
oriëntatie liggen zodat ze elkaar niet uitdoven, maar versterken. Event-related potentials zijn EEG
opnamen die gelimiteerd zijn tot een bepaalde gebeurtenis. De participant voert hier dus een bepaalde
taak uit terwijl EEG metingen worden gedaan. Positieve en negatieve pieken in een EEG zijn gelabeld
met P en N. N170 is een event-related potential op 170 ms die is gerelateerd aan gezichtsherkenning.
Voordelen van ERP’s:
Goede temporele resolutie
Directe meting van neurale activiteit
Nadelen:
Slechtere spatiale resolutie; sommige regio’s zijn moeilijk te meten.
Magneto-encefalografie (MEG) is een (niet ingrijpende) methode om magnetische velden in het
brein te meten. Dit geeft een betere spatiale resolutie dan EEG.
Voordelen:
Goede temporale en spatiale resolutie
