Samenvatting neurobiologie
Hoofstuk 1 inleiding
Onderzoeken laten zien dat activiteit in bepaalde hersengebieden van een
persoon betrouwbare activiteit in andere hersengebieden van een ander
persoon oproepen gedurende de sociale interactie. (Spiegelneuronen).
Cognitie in een individueel brein wordt gekarakteriseerd door een netwerk
van golvende signalen tussen verschillende hersengebieden. Sociale
interacties tussen verschillende individuen kunnen ook zo beschreven
worden; een soort ‘mega brein’ waarbij verschillende gebieden in
verschillende hersenen elkaar wederzijds kunnen beïnvloeden. Dit is
mogelijk door onze mogelijkheid tot waarnemen, interpreteren en reageren
op sociaal gedrag van anderen.
Allport beschreef sociale psychologie als een poging te begrijpen wat een
ander denkt, voelt en gedraagt en hoe dit is beïnvloedt door diegene
leefwereld.
Toch komt social neuroscience vooral voort uit cognitieve psychologie en
neuroscience. Cognitieve psychologie gaat over het bestuderen van
mentale processen zoals denken, waarnemen, spreken, plannen. Het
ontleedt deze processen in submechanismen en legt complex gedrag uit in
termen van hun interactie.
Social neuroscience verbindt disciplines; cognitieve en sociale psychologie,
‘mind’ met ‘brein’.
In de sociale psychologie gebruikt ‘sociale cognitie’ methoden uit de
cognitieve psychologie (reactietijden) om sociale vragen te onderzoeken.
De nieuw opgerichte methodes van de neurowetenschap zoasl fMRI en
TMS waren gericht op zowel sociale processen als de traditionele gebieden
binnen de cognitieve psychologie.
Specifieke soorten van neurale mechanismen zouden gespecialiseerd zijn
in sociale verwerking ipv specifieke gebieden.
Er zijn drie wegen waarop het sociale brein geïmplementeerd kan worden,
betreffende de natuur van het sociale en emotionele brein;
1. Simpel domein-specifiek overzicht van hersengebieden
gespecialiseerd voor verwerken van specifieke soorten sociale
informatie.
2. Veronderstelt netwerken van gebieden waarin elk gebied in het
netwerk een hoge specialisatie heeft.
3. Noch hersengebieden noch individuele brein netwerken zijn
functioneel gespecialiseerd of gescheiden in sociale en niet-sociale
functies.
Hiertussen zijn ook hybride scenarios mogelijk, maar het boek houdt
het derde scenario aan.
Modulariteit = het idee dat bepaalde cognitieve processen worden
geherstructureerd in het soort informatie dat ze verwerken en de soort
verwerking die wordt uitgevoerd. Dit is dus vooral in het eerste geval.
Is neuroscience passend om sociaal gedrag te bestuderen?
, Het brein is het meest passende level van uitleg voor het begrijpen van
sociale processen. Wat leren we ervan als we niet in een sociale,
economische en historische context zetten?
Dit laat wel een verstoord beeld zien van waar social neuroscience over
gaat. De meeste onderzoekers nemen geen sterke reductionele
benadering, waarbij sociale psychologie vervangen wordt door alleen
concepten van neuroscience. Vaak is er een tussenweg.
Reductionisme = het vervangen van een verklaring door een meer
basale verklaring (biologisch, fysiologisch).
Reverse interference = cognitieve processen worden verklaard vanuit
hersenactiviteiten.
Blank slate = het idee dat hersenen volledig door cultuur en omgeving
worden gevormd.
De reverse intereference benadering probeert de natuur van cognitieve
processen te vinden in neuroscience. De aard van verschillende morele
dilemma’s is afgeleid obv de vraag of de dilemma’s gebieden van de
hersenen activeren die betrokken zijn bij emoties of bij hogere redeneer
vaardigheden. amygdala, hippocampus.
Er is één scenario waarbij op brein-gebaseerde data geen significante
impact zou hebben op ons begrip van sociale begrippen. Dat is de blank
slate. Het brein accepteert, slaat op en verwerkt. De structuur van onze
sociale omgeving zou gevormd worden door de omgeving zelf, dus cultuur,
maatschappij en natuur van sociale interacties ontstaan en vormen
zichzelf.
Gene-culture co-evolution = cultuur kan invloed hebben op de
hoeveelheid genen in een populatie en genen hebben invloed op de
culturele evolutie dmv psychologisch predisponeren.
Predisponeren = vooraf vatbaar maken of aanleg hebben voor iets.
Hoofdstuk 2 methoden
Sociale neurowetenschap leunt op psychologie en cognitieve
neurowetenschap verbinding is de inzet om sociaal gedrag te verklaren
adhv zowel gedrag als hersenactiviteit.
1. Temporele resolutie = wanneer
2. Spatiële resolutie = waar
3. Invasiviteit = apparatuur binnen of buiten het lichaam
De drie psychologische invalshoeken
1. Prestatiematen registreert reactietijden en accuratesse. Het
gedrag is simpel ta analyseren en interpreteren.
2. Observatiematen als instructie geven onmogelijk is, het gedrag
wordt geobserveerd en geëncodeerd. Denk aan preferential looking,
habituatie of spiegelen.
3. Vragenlijsten en interviews de participant rapporteert zelf zijn
gedachtes/gevoelens. Dit is reflectief en is gevoelig voor bias.
Twee technieken om onbewust processen te meten;
1. Subliminale presentatie = hele korte stimulus, kan dus niet
bewust worden waargenomen.
2. Afleiding van aandacht = stimulus is lang zichtbaar, maar buiten
het aandachtsveld.
, Gedragsreacties kunnen impliceren dat de stimulus wel is verwerkt.
Objectieve maten (huidgeleiding, ooglidreflexen, spierspanning) zijn nuttig
moeilijk bewust te manipuleren.
Vragenlijsten en hersenscans combineren verhoogt de kans op type I
fouten, omdat er heel veel voxels zijn en het zeer waarschijnlijk is dat er
altijd een aantal actief zijn, ook als de vragenlijst niet gemaakt zou worden
en hier dus geen reacties op zijn.
Lichamelijke activiteit meten onbewuste, emotionele reacties
onderzoeken.
o Elektromyografie meet de elektrische activiteit van spieren. Dit is
nuttig bij observatie van emotionele reacties of meten van
spieractiviteit gerelateerd aan gezichtsuitdrukkingen.
Elektroden worden op specifieke plekken geplaatst. De signalen
worden vaak vergeleken met een basislijn/rustfase.
o Electrocardiografie en hartslag meten de elektrische activiteit
van het hart en geeft inzichten in de fasen van hartcontractie en -
ontspanning. Het biedt een brug naar het vermogen om de eigen
lichamelijke signalen waar te kunnen nemen.
Hoge HRV = beter omgaan met emotionele stimuli (want je komt
sneller bij/hebt jezelf onder controle).
- Voordelen zijn dat de deelnemer niet bewust hoeft te zijn van de
stimulus en het eenvoudig te analyseren en registreren is.
- Nadeel is dat het moeilijk is een link te leggen tussen lichamelijke
reacties en cognitieve processen/hersenactiviteit.
Bij elektrofysiologie worden veranderingen in de elektrische activiteit
van neuronen gemeten, om cognitieve processen en reacties op stimuli te
begrijpen.
1. Single-cell recording meet elektrische activiteit van individuele
neuronen dmv invasieve elektroden.
Rate coding is het idee dat een stimulus de frequentie van neuraal
vuren beïnvloedt. Multi-cell recording is het tegelijk opnemen van
meerdere neuronen, wat meer inzicht geeft in de neurale code van
specifieke stimuli.
2. Electroencafalografie (EEG) meet elektrische activiteit van de
hersenen dmv elektroden op de hoofdhuid. Effectief voor het
bestuderen van hersengolven en de synchronisatie van neurale
activiteit.
- Verschillende frequentiebanden
Alfagolven (7-14 Hz) komen voor in rust en verminderen bij
beweging.
Mu-supressie is de afname van alfagolven bij het zien
bewegen van iemand anders = gerelateerd aan
spiegelneuronensysteem.
EEG wordt veel gebruikt om ERP’s (event-related potential) te meten
dit reflecteert veranderingen in hersenactiviteit als reactie op
specifieke stimuli of taken. Deze reacties op specifieke stimuli
kunnen helpen begrijpen hoe en wanneer de hersenen bepaalde
informatie verwerken.
N170 is een specifieke negatieve golf bij het verwerken van
gezichten.
, ERP’s geven aan wanneer iets in de hersenen gebeurt en ho einfo
wordt verwerkt en gecodeerd.
Voordelen zijn temporele resolutie en veilig en snel.
Nadeel slechte spatiële resolutie
Hersenen gebruiken 20% van de zuurstofopname, zonder opslag van
zuurstof of glucose. De zuurstoftoevoer wordt direct gereguleerd door de
lokale bloedtoevoer. Bij toename neurale activiteit toename
bloedstroom, ivm zuurstofbehoefte.
fMRI maakt gebruik van verandering in bloedzuurstofniveaus om
hersenactiviteit te meten. Het meet concentratie van deoxygemoglobine
= indicator van neurale activiteit.
BOLD-respons heeft drie fasen die de hemodynamische responsfunctie
vormen (HRF), dit duurt meestal enkele seconden.
1. Initial dip = lichte daling van zuurstof neuronen die eerst meer
zuurstof gebruiken vóór de respons ontstaat.
2. Overcompensatie van zuurstofrijk bloed, sterke stijging BOLD dus.
3. Undershot = tijdelijke daling bloedtoevoer en zuurstofverbruik.
fNIRS gebruikt dezelfde BOLD-signalen meting als fMRI, maar dmv licht
met golflengte met 800 nm naar de hersenen te sturen. Deze is minder
gevoelig voor beweging, heeft beperkte diepte van metingen en vooral
geschikt voor oppervlakkige hersenactiviteit.
Voordeel is dat het draagbaarder is en meer tolerant voor beweging.
Preprocessing is essentieel voor de verbetering van ruwe gegevens van
fMRI;
1. Koppelen van hersenbeelden aan de timing van stimulli.
2. Correctie van hoofdbewegingen.
3. Stereotactische normalisatie
4. Smoothing
Mass univariate kost veel tijd, want elke voxel wordt afzonderlijk
gecorrigeerd. Alternatieven hiervoor zijn;
1. Family wise error, statistische drempel gebaseerd op de verwachting
van spatial smoothness.
2. False discovery rate, statistische drempel obv willekeurige
permutaties.
Functionele connectiviteitsanalyses bestuderen de correlaties tussen
de BOLD-activiteit van verschillende hersengebieden. Het helpt begrijpen
hoe hersengebieden in netwerken samenwerken.
MVPA richt zich op het ontcijferen van hersenactiviteit door patronen van
BOLD-signalen over meerdere voxels te bestuderen, ipv gemiddelde
activatie van individuele voxels. Toegepast in experimenten met
verschillende stimuli. Gevonden patronen worden gekoppeld aan
specifieke stimulus voor gedragsvoorspelling.
Default mode network is hemodynamisch actief tijdens rust en mogelijk
verband met interne gedachten.
Kijken naar connectiviteit tijdens het uitvoeren van een taak;
1. Anatomische connectiviteit welke gebieden zijn met elkaar
verbonden en hoe sterk?
2. Functionele connectiviteit welke gebieden kwa tijd tegelijk
actief zijn.
Hoofstuk 1 inleiding
Onderzoeken laten zien dat activiteit in bepaalde hersengebieden van een
persoon betrouwbare activiteit in andere hersengebieden van een ander
persoon oproepen gedurende de sociale interactie. (Spiegelneuronen).
Cognitie in een individueel brein wordt gekarakteriseerd door een netwerk
van golvende signalen tussen verschillende hersengebieden. Sociale
interacties tussen verschillende individuen kunnen ook zo beschreven
worden; een soort ‘mega brein’ waarbij verschillende gebieden in
verschillende hersenen elkaar wederzijds kunnen beïnvloeden. Dit is
mogelijk door onze mogelijkheid tot waarnemen, interpreteren en reageren
op sociaal gedrag van anderen.
Allport beschreef sociale psychologie als een poging te begrijpen wat een
ander denkt, voelt en gedraagt en hoe dit is beïnvloedt door diegene
leefwereld.
Toch komt social neuroscience vooral voort uit cognitieve psychologie en
neuroscience. Cognitieve psychologie gaat over het bestuderen van
mentale processen zoals denken, waarnemen, spreken, plannen. Het
ontleedt deze processen in submechanismen en legt complex gedrag uit in
termen van hun interactie.
Social neuroscience verbindt disciplines; cognitieve en sociale psychologie,
‘mind’ met ‘brein’.
In de sociale psychologie gebruikt ‘sociale cognitie’ methoden uit de
cognitieve psychologie (reactietijden) om sociale vragen te onderzoeken.
De nieuw opgerichte methodes van de neurowetenschap zoasl fMRI en
TMS waren gericht op zowel sociale processen als de traditionele gebieden
binnen de cognitieve psychologie.
Specifieke soorten van neurale mechanismen zouden gespecialiseerd zijn
in sociale verwerking ipv specifieke gebieden.
Er zijn drie wegen waarop het sociale brein geïmplementeerd kan worden,
betreffende de natuur van het sociale en emotionele brein;
1. Simpel domein-specifiek overzicht van hersengebieden
gespecialiseerd voor verwerken van specifieke soorten sociale
informatie.
2. Veronderstelt netwerken van gebieden waarin elk gebied in het
netwerk een hoge specialisatie heeft.
3. Noch hersengebieden noch individuele brein netwerken zijn
functioneel gespecialiseerd of gescheiden in sociale en niet-sociale
functies.
Hiertussen zijn ook hybride scenarios mogelijk, maar het boek houdt
het derde scenario aan.
Modulariteit = het idee dat bepaalde cognitieve processen worden
geherstructureerd in het soort informatie dat ze verwerken en de soort
verwerking die wordt uitgevoerd. Dit is dus vooral in het eerste geval.
Is neuroscience passend om sociaal gedrag te bestuderen?
, Het brein is het meest passende level van uitleg voor het begrijpen van
sociale processen. Wat leren we ervan als we niet in een sociale,
economische en historische context zetten?
Dit laat wel een verstoord beeld zien van waar social neuroscience over
gaat. De meeste onderzoekers nemen geen sterke reductionele
benadering, waarbij sociale psychologie vervangen wordt door alleen
concepten van neuroscience. Vaak is er een tussenweg.
Reductionisme = het vervangen van een verklaring door een meer
basale verklaring (biologisch, fysiologisch).
Reverse interference = cognitieve processen worden verklaard vanuit
hersenactiviteiten.
Blank slate = het idee dat hersenen volledig door cultuur en omgeving
worden gevormd.
De reverse intereference benadering probeert de natuur van cognitieve
processen te vinden in neuroscience. De aard van verschillende morele
dilemma’s is afgeleid obv de vraag of de dilemma’s gebieden van de
hersenen activeren die betrokken zijn bij emoties of bij hogere redeneer
vaardigheden. amygdala, hippocampus.
Er is één scenario waarbij op brein-gebaseerde data geen significante
impact zou hebben op ons begrip van sociale begrippen. Dat is de blank
slate. Het brein accepteert, slaat op en verwerkt. De structuur van onze
sociale omgeving zou gevormd worden door de omgeving zelf, dus cultuur,
maatschappij en natuur van sociale interacties ontstaan en vormen
zichzelf.
Gene-culture co-evolution = cultuur kan invloed hebben op de
hoeveelheid genen in een populatie en genen hebben invloed op de
culturele evolutie dmv psychologisch predisponeren.
Predisponeren = vooraf vatbaar maken of aanleg hebben voor iets.
Hoofdstuk 2 methoden
Sociale neurowetenschap leunt op psychologie en cognitieve
neurowetenschap verbinding is de inzet om sociaal gedrag te verklaren
adhv zowel gedrag als hersenactiviteit.
1. Temporele resolutie = wanneer
2. Spatiële resolutie = waar
3. Invasiviteit = apparatuur binnen of buiten het lichaam
De drie psychologische invalshoeken
1. Prestatiematen registreert reactietijden en accuratesse. Het
gedrag is simpel ta analyseren en interpreteren.
2. Observatiematen als instructie geven onmogelijk is, het gedrag
wordt geobserveerd en geëncodeerd. Denk aan preferential looking,
habituatie of spiegelen.
3. Vragenlijsten en interviews de participant rapporteert zelf zijn
gedachtes/gevoelens. Dit is reflectief en is gevoelig voor bias.
Twee technieken om onbewust processen te meten;
1. Subliminale presentatie = hele korte stimulus, kan dus niet
bewust worden waargenomen.
2. Afleiding van aandacht = stimulus is lang zichtbaar, maar buiten
het aandachtsveld.
, Gedragsreacties kunnen impliceren dat de stimulus wel is verwerkt.
Objectieve maten (huidgeleiding, ooglidreflexen, spierspanning) zijn nuttig
moeilijk bewust te manipuleren.
Vragenlijsten en hersenscans combineren verhoogt de kans op type I
fouten, omdat er heel veel voxels zijn en het zeer waarschijnlijk is dat er
altijd een aantal actief zijn, ook als de vragenlijst niet gemaakt zou worden
en hier dus geen reacties op zijn.
Lichamelijke activiteit meten onbewuste, emotionele reacties
onderzoeken.
o Elektromyografie meet de elektrische activiteit van spieren. Dit is
nuttig bij observatie van emotionele reacties of meten van
spieractiviteit gerelateerd aan gezichtsuitdrukkingen.
Elektroden worden op specifieke plekken geplaatst. De signalen
worden vaak vergeleken met een basislijn/rustfase.
o Electrocardiografie en hartslag meten de elektrische activiteit
van het hart en geeft inzichten in de fasen van hartcontractie en -
ontspanning. Het biedt een brug naar het vermogen om de eigen
lichamelijke signalen waar te kunnen nemen.
Hoge HRV = beter omgaan met emotionele stimuli (want je komt
sneller bij/hebt jezelf onder controle).
- Voordelen zijn dat de deelnemer niet bewust hoeft te zijn van de
stimulus en het eenvoudig te analyseren en registreren is.
- Nadeel is dat het moeilijk is een link te leggen tussen lichamelijke
reacties en cognitieve processen/hersenactiviteit.
Bij elektrofysiologie worden veranderingen in de elektrische activiteit
van neuronen gemeten, om cognitieve processen en reacties op stimuli te
begrijpen.
1. Single-cell recording meet elektrische activiteit van individuele
neuronen dmv invasieve elektroden.
Rate coding is het idee dat een stimulus de frequentie van neuraal
vuren beïnvloedt. Multi-cell recording is het tegelijk opnemen van
meerdere neuronen, wat meer inzicht geeft in de neurale code van
specifieke stimuli.
2. Electroencafalografie (EEG) meet elektrische activiteit van de
hersenen dmv elektroden op de hoofdhuid. Effectief voor het
bestuderen van hersengolven en de synchronisatie van neurale
activiteit.
- Verschillende frequentiebanden
Alfagolven (7-14 Hz) komen voor in rust en verminderen bij
beweging.
Mu-supressie is de afname van alfagolven bij het zien
bewegen van iemand anders = gerelateerd aan
spiegelneuronensysteem.
EEG wordt veel gebruikt om ERP’s (event-related potential) te meten
dit reflecteert veranderingen in hersenactiviteit als reactie op
specifieke stimuli of taken. Deze reacties op specifieke stimuli
kunnen helpen begrijpen hoe en wanneer de hersenen bepaalde
informatie verwerken.
N170 is een specifieke negatieve golf bij het verwerken van
gezichten.
, ERP’s geven aan wanneer iets in de hersenen gebeurt en ho einfo
wordt verwerkt en gecodeerd.
Voordelen zijn temporele resolutie en veilig en snel.
Nadeel slechte spatiële resolutie
Hersenen gebruiken 20% van de zuurstofopname, zonder opslag van
zuurstof of glucose. De zuurstoftoevoer wordt direct gereguleerd door de
lokale bloedtoevoer. Bij toename neurale activiteit toename
bloedstroom, ivm zuurstofbehoefte.
fMRI maakt gebruik van verandering in bloedzuurstofniveaus om
hersenactiviteit te meten. Het meet concentratie van deoxygemoglobine
= indicator van neurale activiteit.
BOLD-respons heeft drie fasen die de hemodynamische responsfunctie
vormen (HRF), dit duurt meestal enkele seconden.
1. Initial dip = lichte daling van zuurstof neuronen die eerst meer
zuurstof gebruiken vóór de respons ontstaat.
2. Overcompensatie van zuurstofrijk bloed, sterke stijging BOLD dus.
3. Undershot = tijdelijke daling bloedtoevoer en zuurstofverbruik.
fNIRS gebruikt dezelfde BOLD-signalen meting als fMRI, maar dmv licht
met golflengte met 800 nm naar de hersenen te sturen. Deze is minder
gevoelig voor beweging, heeft beperkte diepte van metingen en vooral
geschikt voor oppervlakkige hersenactiviteit.
Voordeel is dat het draagbaarder is en meer tolerant voor beweging.
Preprocessing is essentieel voor de verbetering van ruwe gegevens van
fMRI;
1. Koppelen van hersenbeelden aan de timing van stimulli.
2. Correctie van hoofdbewegingen.
3. Stereotactische normalisatie
4. Smoothing
Mass univariate kost veel tijd, want elke voxel wordt afzonderlijk
gecorrigeerd. Alternatieven hiervoor zijn;
1. Family wise error, statistische drempel gebaseerd op de verwachting
van spatial smoothness.
2. False discovery rate, statistische drempel obv willekeurige
permutaties.
Functionele connectiviteitsanalyses bestuderen de correlaties tussen
de BOLD-activiteit van verschillende hersengebieden. Het helpt begrijpen
hoe hersengebieden in netwerken samenwerken.
MVPA richt zich op het ontcijferen van hersenactiviteit door patronen van
BOLD-signalen over meerdere voxels te bestuderen, ipv gemiddelde
activatie van individuele voxels. Toegepast in experimenten met
verschillende stimuli. Gevonden patronen worden gekoppeld aan
specifieke stimulus voor gedragsvoorspelling.
Default mode network is hemodynamisch actief tijdens rust en mogelijk
verband met interne gedachten.
Kijken naar connectiviteit tijdens het uitvoeren van een taak;
1. Anatomische connectiviteit welke gebieden zijn met elkaar
verbonden en hoe sterk?
2. Functionele connectiviteit welke gebieden kwa tijd tegelijk
actief zijn.
