⋆
]]
j ⋆
PB0612: Biologische Grondslagen van Cognitie
Cognitieve Samenvatting van Het Brein: Structuur en Functie
⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆
j Cognitieve Neurowetenschappen j
_ Samenvatting & Studiegids
PB0612
Module Code:
Biologische Grondslagen van Cognitie
Module Naam:
Cognitieve Samenvatting
Document:
Het Brein: Structuur en Functie
Onderwerp:
Open Universiteit
Bron:
9 Thema’s (Het Brein t/m Emoties)
Thema’s:
Gebruik deze samenvatting voor een grondig begrip van de neurologische en cogni-
tieve grondslagen van het brein.
Cognitieve Samenvatting | PB0612 | Open Universiteit
, Inhoudsopgave
Gebaseerd op de Studocu samenvatting PB0612 — Open Universiteit
Contents
1 Thema 1: Het Brein Ontleed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1 Structuur en functie van een neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1 Anatomie van het neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2 De actiepotentiaal: fasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 De grove organisatie van het brein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.1 Grijze stof, witte stof en gliacellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.2 Witte stof paden (White matter tracts) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Anatomische oriëntatietermijnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 De cerebrale cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1 Gyri, sulci en kwabben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.2 Vier methoden om corticale gebieden te onderscheiden . . . . . . . . . . . 8
1.4 De subcortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Basale ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.2 Limbisch systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.3 Diëncephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5 De middenhersenen en achterbrein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5.1 Middenhersenen (Mesencephalon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5.2 Achterhersenen (Metencephalon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Thema 2: Het Brein in Ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 De zeven fasen van hersenontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Nature-nurture debat en neuroconstructivisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.1 Gottlieb: twee ontwikkelingsmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Prenatale en postnatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.1 Prenatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.2 Postnatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 Functionele plasticiteit en gevoelige periodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
2.4.1 Kennard-principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.2 Kritieke en gevoelige periodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.3 Aangeboren kennis: empirisme vs. nativisme . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Gedragsgenetica en individuele verschillen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5.1 Tweeling- en adoptiestudies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5.2 Genetische syndromen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.3 Gen–omgeving interacties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.4 Abnormale hersenontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Thema 3: Het Brein in Beeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1 Elektrofysiologie: kernbegrippen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Single-cell en multi-cell recordings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1 Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.2 Representatietypen (Rolls & Deco) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.3 Coderingstypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 EEG en Event-Related Potentials (ERP’s) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Vereisten voor EEG-signaaldetectie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.2 Elektrode-systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.3 EEG-oscillaties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.4 ERP-componenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 Mentale chronometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Magnetoencefalografie (MEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.6 Structurele en functionele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.6.1 Structurele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.2 Functionele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.3 Hemodynamische responsefunctie (HRF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4 Thema 4: Horen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1 Anatomie van het oor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.1 Drie delen van het oor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.2 Slakkenhuis (cochlea) en basilair membraan . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2 Geluid: fysieke en psychologische eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3 Auditieve verwerking in het brein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3.1 Primaire auditieve cortex (A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3.2 Hiërarchische opbouw: kern–belt–parabelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.3 Wat- en waar-routes in het auditieve systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.4 Geluidslocalisatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.4 Muziekperceptie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Page 3 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
4.4.1 Model van Peretz en Coltheart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.4.2 Sleutelconcepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5 Spraakperceptie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1 Sleutelconcepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.2 Spraakroutes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5 Thema 5: Aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.1 Kernbegrippen van aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2 Spatiële en niet-spatiële aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2.1 Oriëntatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2.2 Niet-spatiële aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3 Het frontopariëtale netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.1 Salience map en LIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.2 Corbetta & Shulman: twee aandachtscircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.3 Hemisferische verschillen in aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4 Drie aandachtstheorieën . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.1 Feature Integration Theory (FIT) — Treisman . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.2 Biased Competition Theory — Desimone & Duncan . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.3 Premotor Theory — Rizzolatti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.5 Neglect als stoornis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.5.1 Onderscheid aandacht, perceptie en bewustzijn . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6 Thema 6: Actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.1 Basis cognitief raamwerk voor beweging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2 Rol van de frontaalkwab in beweging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.1 Primaire motorische cortex (PMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.2 Premotorische cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.3 Prefrontale bijdrage aan actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.3 Eigenaarschap en bewustzijn van acties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.4 Begrijpen en imiteren van actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5 Acteren op objecten en de dorsale/ventrale route . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.1 Wat- en hoe-routes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.2 Intrapariëtale gebieden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.3 Affordances en apraxie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6 Fronto-striatale en cerebellaire netwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6.1 Twee subcorticale circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.6.2 Bewegingsstoornissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Page 4 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
7 Thema 7: Geheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.1 Korte- en langetermijngeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2 Typen langetermijngeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2.1 Declaratief (expliciet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2.2 Niet-declaratief (impliciet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.3 Amnesie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4 Functies van de hippocampus en mediale temporale kwabben . . . . . . . . . . . 25
7.4.1 Consolidatietheorie (Squire, McClelland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.4.2 Multiple-trace theorie (Nadel & Moscovitch) . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.4.3 Cognitieve map theorie (O’Keefe & Nadel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5 Herinneren, kennen en vergeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5.1 Twee componenten van herkenningsgeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5.2 Vergeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.6 Rol van de prefrontale cortex bij LTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8 Thema 8: Executieve Functies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1 Definitie en anatomie van de PFC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2 Executieve functies in de praktijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.1 Werkgeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.2 Taakuitvoering en probleemoplossing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.3 Overwinnen van gewoontereacties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.4 Taakwisseling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.5 Multitasken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.3 Organisatie van executieve functies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.1 Warm vs. koud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.2 Multiple-demand netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.3 Posterieur–anterieure hiërarchie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.4 Hemisferische verschillen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.4 Rol van de anterieure cingulate cortex (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.5 Neuropsychologische tests en betrokken hersengebieden . . . . . . . . . . . . . . . 30
9 Thema 9: Emoties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.1 Definitie en kenmerken van emoties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2 Theorieën over emotie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2.1 Klassieke theorieën . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2.2 Hedendaagse visies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.3 Neurale substraten van emotieverwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.3.1 De amygdala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Page 5 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
9.3.2 De insula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.3 Orbitofrontale cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.4 Anterior cingulate cortex (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.5 Ventraal striatum en beloning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4 Gezichten lezen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4.1 Modellen van gezichtsverwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4.2 Blikrichting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5 Theory of Mind en empathie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.1 Empathie en spiegelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.2 Theory of Mind (ToM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.3 Autisme en ToM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Page 6 of 33
,THEMA 1 HET BREIN ONTLEED
Structuur en functie van een neuron
Met de klok rond:
1: dendriet
2: axonheuvel
3: knoop van ranvier
4: axon uiteinde
5: schwann-cellen
6: myeline
7: nucleus (celkern)
0: rustpotentiaal
1: depolarisatie
2: > 0mV
3: actiepotentiaal
4: repolarisatie
5: hyperpolarisatie
6: rustpotentiaal
,Werking: Vóór een actiepotentiaal kan plaatsvinden is er sprake van een rustpotentiaal.
- De balans tussen de ionen (Na+ en K+ ) ín en buíten de cel is op dat moment zo dat
dat de binnenkant van het membraan negatiever is geladen dan de buitenkant. De
spanning tussen de binnen- en buitenkant bedraagt typisch ongeveer -70 mV.
- Bij een voldoende sterke prikkel zullen de Na+ -kanalen openen waardoor Na+ de cel
binnengaat en de lading in de cel positiever wordt: dit is depolarisatie.
- Na een tijdje is het potentiaal binnen de cel > 0 mV, en komt dit boven de
drempelwaarde uit (actiepotentiaal). Dit wordt vervolgens hersteld doordat Na+ -
kanalen sluiten en K+ -kanalen openen. Hierdoor stroomt K+ de cel uit waardoor het
potentiaal binnen de cel weer negatief wordt: repolarisatie.
- Vervolgens komt er een moment waarop het potentiaal binnen de cel negatiever is
dan bij rust: dit noemt men hyperpolarisatie. Uiteindelijk wordt weer het
rustpotentiaal bereikt.
Rood: frontale kwab
Groen: laterale kwab
Geel: occipitaal kwab
Blauw: temporale kwab
De grove organisatie van het brein
- Grijze stof: materie bestaande uit vooral cellichamen van neuronen.
- Witte stof: weefsel bestaat uit vooral axonen en gliacellen.
- Gliacellen: ondersteunende cellen in het zenuwstelsel betrokken bij oa
weefselherstel en bij aanmaak van myeline.
- White matter tracts (witte stof paden) kunnen lopen:
o tussen verschillende corticale regio’s binnen hetzelfde hemisfeer (association
tracts)
o tussen verschillende corticale regio’s op verschillende hemisferen
(commisures). Corpus callosum is belangrijkste commisure.
o tussen corticale en subcorticale structuren (projection tracts)
- Corpus callosum: groot witte stof streek die beide hemisferen met elkaar verbindt.
- Ventrikels: holtes in het brein gevuld met hersenvocht.
- Anterieur: van voor
- Posterieur: van achter
- Superieur: van boven
, - Inferieur: van onder
- Lateraal: zijkant
- Mediaal: in of richting midden
- Coronaal: verticaal gesneden van boven naar onder => vooraanzicht
- Sagittaal: verticaal gesneden van voren naar achteren => zijaanzicht
- Axiaal: horizontaal gesneden van voren naar achteren => bovenaanzicht.
1: cerebrale cortex
2: pariëtale cortex
3: limbisch systeem
4: hippocampus
5: basale ganglia
6: Globus pallidus
7: diëncefalon
8: middenbrein
9: pons
De cerebrale cortex
- Gyrus/gyri: hersenwinding, bobbel
- Sulcus/sulci: hersengroeve, inham
- 4 kwabben: frontaal, pariëtaal, temporaal en occipitaal
- 4 verschillende manieren om gebieden van de cortex te onderscheiden:
o Gebieden verdeeld naar patroon van gyri en sulci
o Gebieden verdeeld naar cytoarchitectuur (rangschikking van cellen in een
weefsel gekenmerkt door bepaalde associatie met bepaalde functies) ->
Brodmann’s 54 gebieden.
o Gebieden verdeeld naar functie
o Gebieden verdeeld naar connectiviteit
De subcortex
Onder corticale cortex en witte stof. Bestaat uit verschillende
systemen:
- Basale ganglia: grijze materie betrokken bij
motorische controle, vaardigheden leren en
beloningsleren. Bestaat uit oa: nucleus caudatus,
putamen en globus pallidus. (1) caudate (2) putamen
(3) amygdala (4) globus pallidus
- Limbisch systeem: (zoogdierenbrein) betrokken bij
emotie, motivatie, genot en emotioneel geheugen.
Bestaat uit: amygdala, hippocampus, cingulaire
cortex en mamillary lichamen.
]]
j ⋆
PB0612: Biologische Grondslagen van Cognitie
Cognitieve Samenvatting van Het Brein: Structuur en Functie
⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆ ⋄ ⋆
j Cognitieve Neurowetenschappen j
_ Samenvatting & Studiegids
PB0612
Module Code:
Biologische Grondslagen van Cognitie
Module Naam:
Cognitieve Samenvatting
Document:
Het Brein: Structuur en Functie
Onderwerp:
Open Universiteit
Bron:
9 Thema’s (Het Brein t/m Emoties)
Thema’s:
Gebruik deze samenvatting voor een grondig begrip van de neurologische en cogni-
tieve grondslagen van het brein.
Cognitieve Samenvatting | PB0612 | Open Universiteit
, Inhoudsopgave
Gebaseerd op de Studocu samenvatting PB0612 — Open Universiteit
Contents
1 Thema 1: Het Brein Ontleed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1 Structuur en functie van een neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1 Anatomie van het neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2 De actiepotentiaal: fasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 De grove organisatie van het brein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.1 Grijze stof, witte stof en gliacellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.2 Witte stof paden (White matter tracts) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Anatomische oriëntatietermijnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 De cerebrale cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1 Gyri, sulci en kwabben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.2 Vier methoden om corticale gebieden te onderscheiden . . . . . . . . . . . 8
1.4 De subcortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Basale ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.2 Limbisch systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.3 Diëncephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5 De middenhersenen en achterbrein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5.1 Middenhersenen (Mesencephalon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5.2 Achterhersenen (Metencephalon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Thema 2: Het Brein in Ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 De zeven fasen van hersenontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Nature-nurture debat en neuroconstructivisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.1 Gottlieb: twee ontwikkelingsmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Prenatale en postnatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.1 Prenatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.2 Postnatale ontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 Functionele plasticiteit en gevoelige periodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
2.4.1 Kennard-principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.2 Kritieke en gevoelige periodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.3 Aangeboren kennis: empirisme vs. nativisme . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Gedragsgenetica en individuele verschillen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5.1 Tweeling- en adoptiestudies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5.2 Genetische syndromen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.3 Gen–omgeving interacties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.4 Abnormale hersenontwikkeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Thema 3: Het Brein in Beeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1 Elektrofysiologie: kernbegrippen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Single-cell en multi-cell recordings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1 Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.2 Representatietypen (Rolls & Deco) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.3 Coderingstypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 EEG en Event-Related Potentials (ERP’s) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Vereisten voor EEG-signaaldetectie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.2 Elektrode-systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.3 EEG-oscillaties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3.4 ERP-componenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 Mentale chronometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Magnetoencefalografie (MEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.6 Structurele en functionele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.6.1 Structurele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.2 Functionele beeldvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.3 Hemodynamische responsefunctie (HRF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4 Thema 4: Horen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1 Anatomie van het oor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.1 Drie delen van het oor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.2 Slakkenhuis (cochlea) en basilair membraan . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2 Geluid: fysieke en psychologische eigenschappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3 Auditieve verwerking in het brein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3.1 Primaire auditieve cortex (A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.3.2 Hiërarchische opbouw: kern–belt–parabelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.3 Wat- en waar-routes in het auditieve systeem . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.4 Geluidslocalisatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.4 Muziekperceptie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Page 3 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
4.4.1 Model van Peretz en Coltheart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.4.2 Sleutelconcepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5 Spraakperceptie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1 Sleutelconcepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.2 Spraakroutes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5 Thema 5: Aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.1 Kernbegrippen van aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2 Spatiële en niet-spatiële aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2.1 Oriëntatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2.2 Niet-spatiële aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3 Het frontopariëtale netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.1 Salience map en LIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.2 Corbetta & Shulman: twee aandachtscircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3.3 Hemisferische verschillen in aandacht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4 Drie aandachtstheorieën . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.1 Feature Integration Theory (FIT) — Treisman . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.2 Biased Competition Theory — Desimone & Duncan . . . . . . . . . . . . . 20
5.4.3 Premotor Theory — Rizzolatti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.5 Neglect als stoornis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.5.1 Onderscheid aandacht, perceptie en bewustzijn . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6 Thema 6: Actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.1 Basis cognitief raamwerk voor beweging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2 Rol van de frontaalkwab in beweging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.1 Primaire motorische cortex (PMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.2 Premotorische cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.3 Prefrontale bijdrage aan actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.3 Eigenaarschap en bewustzijn van acties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.4 Begrijpen en imiteren van actie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5 Acteren op objecten en de dorsale/ventrale route . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.1 Wat- en hoe-routes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.2 Intrapariëtale gebieden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.5.3 Affordances en apraxie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6 Fronto-striatale en cerebellaire netwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6.1 Twee subcorticale circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.6.2 Bewegingsstoornissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Page 4 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
7 Thema 7: Geheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.1 Korte- en langetermijngeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2 Typen langetermijngeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2.1 Declaratief (expliciet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.2.2 Niet-declaratief (impliciet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.3 Amnesie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4 Functies van de hippocampus en mediale temporale kwabben . . . . . . . . . . . 25
7.4.1 Consolidatietheorie (Squire, McClelland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.4.2 Multiple-trace theorie (Nadel & Moscovitch) . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.4.3 Cognitieve map theorie (O’Keefe & Nadel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5 Herinneren, kennen en vergeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5.1 Twee componenten van herkenningsgeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5.2 Vergeten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.6 Rol van de prefrontale cortex bij LTG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8 Thema 8: Executieve Functies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1 Definitie en anatomie van de PFC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2 Executieve functies in de praktijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.1 Werkgeheugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.2 Taakuitvoering en probleemoplossing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.3 Overwinnen van gewoontereacties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.4 Taakwisseling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.2.5 Multitasken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.3 Organisatie van executieve functies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.1 Warm vs. koud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.2 Multiple-demand netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.3 Posterieur–anterieure hiërarchie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3.4 Hemisferische verschillen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.4 Rol van de anterieure cingulate cortex (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.5 Neuropsychologische tests en betrokken hersengebieden . . . . . . . . . . . . . . . 30
9 Thema 9: Emoties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.1 Definitie en kenmerken van emoties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2 Theorieën over emotie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2.1 Klassieke theorieën . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.2.2 Hedendaagse visies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.3 Neurale substraten van emotieverwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.3.1 De amygdala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Page 5 of 33
,PB0612 | Cognitieve Samenvatting Het Brein: Structuur en Functie
9.3.2 De insula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.3 Orbitofrontale cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.4 Anterior cingulate cortex (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.3.5 Ventraal striatum en beloning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4 Gezichten lezen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4.1 Modellen van gezichtsverwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.4.2 Blikrichting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5 Theory of Mind en empathie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.1 Empathie en spiegelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.2 Theory of Mind (ToM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.5.3 Autisme en ToM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Page 6 of 33
,THEMA 1 HET BREIN ONTLEED
Structuur en functie van een neuron
Met de klok rond:
1: dendriet
2: axonheuvel
3: knoop van ranvier
4: axon uiteinde
5: schwann-cellen
6: myeline
7: nucleus (celkern)
0: rustpotentiaal
1: depolarisatie
2: > 0mV
3: actiepotentiaal
4: repolarisatie
5: hyperpolarisatie
6: rustpotentiaal
,Werking: Vóór een actiepotentiaal kan plaatsvinden is er sprake van een rustpotentiaal.
- De balans tussen de ionen (Na+ en K+ ) ín en buíten de cel is op dat moment zo dat
dat de binnenkant van het membraan negatiever is geladen dan de buitenkant. De
spanning tussen de binnen- en buitenkant bedraagt typisch ongeveer -70 mV.
- Bij een voldoende sterke prikkel zullen de Na+ -kanalen openen waardoor Na+ de cel
binnengaat en de lading in de cel positiever wordt: dit is depolarisatie.
- Na een tijdje is het potentiaal binnen de cel > 0 mV, en komt dit boven de
drempelwaarde uit (actiepotentiaal). Dit wordt vervolgens hersteld doordat Na+ -
kanalen sluiten en K+ -kanalen openen. Hierdoor stroomt K+ de cel uit waardoor het
potentiaal binnen de cel weer negatief wordt: repolarisatie.
- Vervolgens komt er een moment waarop het potentiaal binnen de cel negatiever is
dan bij rust: dit noemt men hyperpolarisatie. Uiteindelijk wordt weer het
rustpotentiaal bereikt.
Rood: frontale kwab
Groen: laterale kwab
Geel: occipitaal kwab
Blauw: temporale kwab
De grove organisatie van het brein
- Grijze stof: materie bestaande uit vooral cellichamen van neuronen.
- Witte stof: weefsel bestaat uit vooral axonen en gliacellen.
- Gliacellen: ondersteunende cellen in het zenuwstelsel betrokken bij oa
weefselherstel en bij aanmaak van myeline.
- White matter tracts (witte stof paden) kunnen lopen:
o tussen verschillende corticale regio’s binnen hetzelfde hemisfeer (association
tracts)
o tussen verschillende corticale regio’s op verschillende hemisferen
(commisures). Corpus callosum is belangrijkste commisure.
o tussen corticale en subcorticale structuren (projection tracts)
- Corpus callosum: groot witte stof streek die beide hemisferen met elkaar verbindt.
- Ventrikels: holtes in het brein gevuld met hersenvocht.
- Anterieur: van voor
- Posterieur: van achter
- Superieur: van boven
, - Inferieur: van onder
- Lateraal: zijkant
- Mediaal: in of richting midden
- Coronaal: verticaal gesneden van boven naar onder => vooraanzicht
- Sagittaal: verticaal gesneden van voren naar achteren => zijaanzicht
- Axiaal: horizontaal gesneden van voren naar achteren => bovenaanzicht.
1: cerebrale cortex
2: pariëtale cortex
3: limbisch systeem
4: hippocampus
5: basale ganglia
6: Globus pallidus
7: diëncefalon
8: middenbrein
9: pons
De cerebrale cortex
- Gyrus/gyri: hersenwinding, bobbel
- Sulcus/sulci: hersengroeve, inham
- 4 kwabben: frontaal, pariëtaal, temporaal en occipitaal
- 4 verschillende manieren om gebieden van de cortex te onderscheiden:
o Gebieden verdeeld naar patroon van gyri en sulci
o Gebieden verdeeld naar cytoarchitectuur (rangschikking van cellen in een
weefsel gekenmerkt door bepaalde associatie met bepaalde functies) ->
Brodmann’s 54 gebieden.
o Gebieden verdeeld naar functie
o Gebieden verdeeld naar connectiviteit
De subcortex
Onder corticale cortex en witte stof. Bestaat uit verschillende
systemen:
- Basale ganglia: grijze materie betrokken bij
motorische controle, vaardigheden leren en
beloningsleren. Bestaat uit oa: nucleus caudatus,
putamen en globus pallidus. (1) caudate (2) putamen
(3) amygdala (4) globus pallidus
- Limbisch systeem: (zoogdierenbrein) betrokken bij
emotie, motivatie, genot en emotioneel geheugen.
Bestaat uit: amygdala, hippocampus, cingulaire
cortex en mamillary lichamen.
