2. Het brein in ontwikkeling

Question 1

Fasen van ontwikkeling van verbindingsbanen tussen hersengebieden.

Answer 1

Wordt gevormd in eerste ca. 25j van een leven.

FASE 1: CELGEBOORTE ~ NEUROGENESE
Neuronen ontwikkelen zich vanuit neurale stamcellen.

FASE 2: CELMIGRATIE
Beweging van cellen naar specifieke locaties.

FASE 3: CELDIFFERENTIATIE
Proces waarin weinig gespecialiseerde stamcellen veranderen in gespecialiseerde, weefselspecifieke cellen.

FASE 4: CELRIJPING
Groei van dendrieten en axonen.

FASE 5: VORMING SYNAPSEN ~ SYNAPTOGENESE
Vorming synapsen waardoor neuronen zich met elkaar verbinden.

FASE 6: CELSTERFTE/SNOEI ~ SYNAPTIC PRUNING
Verdwijnen van overdaad aan neuronen en synapsen tijdens ontwikkeling -> optimalisatie neuronale netwerken.

FASE 7: MYELINE VORMING ~ MYELOGENESE
Myeline ontstaat rondom axonen waardoor zenuwimpulsen sneller doorgegeven worden.

Question 2

Nature nurture debat + geschiedenis

Answer 2

Mate waarin cognitie en gedrag kunnen worden verklaard door genen of omgeving.

1. Francis Galton: genieën = geboren, niet gemaakt. Eerste die besefte dat erfelijkheid kan worden geschat door tweelingen te vergelijken.
2. Freud: belang vroege ervaringen en opvoedingsstijl in ontwikkeling.
3. Lev Vygotsky: rol van cultuur en interpersoonlijke communicatie in ontwikkeling.
4. Skinner: gedrag = product van leren als gevolg van beloningen en straffen.
5. Piaget: middenweg: ontwikkeling = cyclisch proces van interacties tussen kind en omgeving.

Question 3

Neuroconstructivisme

Answer 3

Proces van interactie tussen omgeving en op hersenen gebaseerde beperkingen dat ertoe leidt dat het volwassen cognitieve systeem voorkomt uit transformaties van eerdere.

In tegenstelling tot Piagets middenweg, wordt vooraf bepaalde aspect van ontwikkeling geconstrueerd in termen van meerder, op hersenen gebaseerde beperkingen ipv het minder goed gedefinieerde begrip van ‘stadia’.

Question 4

Gottlieb’s kijk op ontwikkeling

Answer 4

Gottlieb maakt onderscheid tussen:
1. VOORAF BEPAALDE ONTWIKKELING
genen -> hersenstructuur -> hersenfunctie -> ervaring
Genen dicteren hersenstructuur.

2. PROBABILISTISCHE ONTWIKKELING
   genen <-> hersenstructuur <-> hersenfunctie <-> ervaring
   Hersenstructuur en zelfs expressie van genen kan worden beïnvloed door ervaringen en vice versa.

Question 5

Prenatale ontwikkeling

Answer 5

1. CELDELING
2. DIFFERENTIATIE
   Cellen worden steeds meer gespecialiseerd.
3. RONDINGEN (5w)
   Het zenuwstelsel is afgeleid v/e reeks cellen, gerangschikt in neurale buis. Vanaf 5w is neurale buis georganiseerd in uitstulpingen en windingen die hersendelen zullen vormen.
4. MIGRATIE
   Nieuw gevormde neuronen migreren naar buiten, op 2 manieren:
   a. PASSIEF MECHANISME: oudere cellen worden naar oppervlakte van hersenen geduwd (hippocampus)
   b. ACTIEF MECHANISME: nieuwere cellen worden naar bestemmingen geleid en voorbij oudere cellen geduwd.
5. HEBBIAN LEARNING
   ‘What wires together fires together’: versterking synaps omdat presynaptische en postsynaptische neuronen tegelijk actief zijn. Hoewel prenatale neuronen zeer beperkte input van omgeving hebben, vertonen ze nog steeds spontane elektrische activiteit waardoor hersennetwerken gevormd worden.

Question 6

Waar is uitbreiding van het hersenvolume tijdens postnatale ontwikkeling aan te wijten?

Answer 6

De meerderheid van de neuronen wordt vóór geboorte gevormd, dus de uitbreiding van het hersenvolume na geboorte = voornamelijk door groei van synapsen, dendrieten, axonbundels, profilatie van gliacellen en myelinisatie van zenuwcellen.

Question 7

Synaptische dichtheid

Answer 7

Maat voor mate waarin neuronen met elkaar verbonden zijn. Staat los van aantal neuronen op zich of hoe actief de synapsen zijn.

Er blijkt een karakteristieke stijging en daling in synapsvorming. Tijdens ontwikkeling maakt proces van afstemming van hersenen op behoeften van omgeving sommige verbindingen overbodig. Meer synapsen weerspiegelen immers geen efficiënter functioneren!

Question 8

Plasticiteit

Answer 8

Vermogen van hersenen om te veranderen als gevolg van ervaring.

In vroege hersenen is er een hoge mate van structurele en functionele plasticiteit. Dit betekent echter niet dat alle neuronen volledig uitwisselbaar zijn. Bovendien lijken kansen voor ingrijpende reorganisaties strikt in tijd beperkt te zijn.

Question 9

Filial imprinting

Answer 9

Proces waardoor jong dier de ouder gaat herkennen.

Kritieke periode: tijdsvenster waarin juiste input van omgeving essentieel is om leren te laten plaatsvinden. Moeilijk terug te draaien.

Question 10

Kritieke periode

Answer 10

2 kenmerken:
1. Leren kan alleen plaatsvinden binnen bepaald tijdsvenster
2. Leren is moeilijk terug te draaien.

Veel onderzoekers geven voorkeur aan gematigde terminologie: gevoelige periode. Dit is een tijdsvenster waarin de juiste input van de omgeving bijzonder belangrijk is (maar niet essentieel) om leren te laten plaatsvinden.

Question 11

Empirisime

Answer 11

Filosofische opvatting dat pasgeboren geest een onbeschreven blad is.

Question 12

Nativisme

Answer 12

Filosofische opvatting dat op zijn minst sommige kennis aangeboren is.

Question 13

Instinct

Answer 13

Gedrag dat product is van natuurlijke selectie.
vb. filial imprinting: kuiken volgt alleen wanneer blootgesteld aan geschikte stimulus in omgeving.

Specifieke inhoud van gedrag is in deze zin niet aangeboren. In deze betekenis van ‘aangeboren’ is er een bereidheid om bepaalde kennis te verwerven, maar de kennis zelf is niet strict aangeboren.

Dit leidt tot nieuwe manier van kijken naar ‘aangeboren’: kennis/gedrag is aangeboren als het tot stand komt zonder passende ervaring

Question 14

Voorbereid leren

Answer 14

Theorie dat veelvoorkomende fobieën biologisch bepaald zijn door evolutionaire druk. Het is makkelijk bang te worden voor spinnen, maar moeilijker voor bloemen.

Question 15

Gedragsgenetica

Answer 15

Vakgebied dat zich bezig houdt met bestuderen van overerving van gedrag en cognitie.

Klassieke methoden: tweelings- en adoptiestudies.

Question 16

Down syndroom

Answer 16

Gedupliceerde kopie van chromosoom 21. Leerproblemen, slechte fijne motoriek, vertraagde en verminderde expressieve taal.

Question 17

Turner syndroom

Answer 17

Ontbrekende kopie van x-chromosoom. Verbaal IQ is meestal hoger dan non-verbaal. Enkele problemen in executieve functies en sociale vaardigheden.

Question 18

Williams syndroom

Answer 18

Verwijderd segment van chromosoom 7. Intellectuele achterstand, maar met neiging betere taalvaardigheden dan ruimtelijke vaardigheden te hebben. Hoge sociabiliteit, maar niet zo sociaal intelligent.

Question 19

Erfelijkheidsgraad

Answer 19

Proportie variantie in een eigenschap, in bepaalde populatie, die kan worden verklaard door genetische verschillen tussen individuen.

Tweelingonderzoek:
MZ: correleren 1,00 en DZ: correleren 0,50 dan is erfelijkheidsgraad 100%
Correlatie bij MZ kleiner dan 1,00? -> ongedeelde omgeving, resterende deel van variantie -> gedeelde omgeving

Question 20

Ongedeelde omgeving

Answer 20

Proportie variantie in een eigenschap in bepaalde populatie, die kan worden verklaard door gebeurtenissen die de ene tweeling kan overkomen, maar niet de andere, of gebeurtenissen die hen op verschillende manieren beïnvloeden.

Question 21

Gedeelde omgeving

Answer 21

Proportie variantie in een eigenschap in bepaalde populatie, die kan worden verklaard door gebeurtenissen die beide tweelingen overkomen en hen op dezelfde manier beïnvloeden.

Question 22

wanguitstrijkjes

Answer 22

Meest voorkomende en meest eenvoudige manier om cellen te extraheren voor menselijke genetische analyse. Twee benaderingen voor analyse van genetische verschillen:

1. GENOTYPE FIRST: Enkel gen nemen waarvan bekend is dat het in meerdere varianten voorkomt.
2. FENOTYPE FIRST: Bepaald kenmerk waarvan bekend is dat het in populatie varieert OF klinische andoening nemen en bepalen welke delen v/h genoom meest bijdragen aan variaties in het kenmerk of de aan/afwezigheid van een toestand.
   - Fenotype-first-methode: GWAS

Question 23

GWAS

Answer 23

Genome-wide association study

Fenotype-first-methode waarbij de aan-/afwezigheid, of continue variatie, in een eigenschap wordt gekoppeld aan variaties op veel verschillende plaatsen in de genetische code.

Heeft de neiging om vele duizenden deelnemers te betrekken. Gebaseerd op feit dat er veel kleine variaties in genoom zijn tussen individuen die SNP’s (single nucleotide polymorphisms) worden genoemd. SNP’s geven aanwijzigingen over welke delen van het genoom een ‘hot spot’ bevatten.

Question 24

Elman’s nieuwe grens voor nature nurture debat

Answer 24

Betreft hoe genen en omgevingen elkaar mechanisch beïnvloeden. ‘‘The answer is not nature or nurture, it’s nature and nurture. But to say that is to trade one platitude for another; what is necessary is to understand the nature of the interaction.’’

Question 25

Orofacial dyspraxia

Answer 25

Verminderd vermogen om gecoördineerde bewegingen uit te voeren die nodig zijn voor spraak.

Question 26

Het geval van FOXP2

Answer 26

Een mutatie in gen genaamd FOXP2 zorgt voor problemen met produceren van spraak en taal.

Het product het FOXP2 gen wordt een TRANSCRIPTIEFACTOR genoemd, dwz de moleculaire functie ervan is om de expressie van andere genen te beïnvloeden.

Question 27

Epigenetica

Answer 27

Wanneer expressie van de genetische code wordt beïnvloed door omgeving.

Question 28

rGE

Answer 28

Genetische-omgevingscorrelaties

Genetische invloeden op omgeving. Men zal verschillende omgevingen opzoeken afhankelijk van genotype.

Gen-omgevingscorrelaties zijn vaak bestudeerd in context van opvoedingsstijlen. Dit heeft geleid tot:
1. Suggestief proces: negatieve gedrag v/e kind leidt tot hardere opvoedingsstijl.
2. Passief proces: Risico dat negatief kindgedrag en negatief opvoedingsgedrag genetisch worden overgedragen. Bij adopties vindt men bewijs van suggestieve rGE-effecten waarbij gedrag van het kind de opvoedingsstijl beïnvloedt.

Question 29

GxE

Answer 29

Genen-omgevingsinteractie

Wanneer gevoeligheid voor een eigenschap afhangt van bepaalde combinatie van gen en omgeving.

vb. Gen X zorgt voor grotere kans op depressie. Gebrek aan sociaal netwerk vergroot de kans ook. Indien iemand zowel gen X heeft als gebrek aan netwerk, versterken beide factoren elkaar en is kans op depressie groter dan bij enkel gen X of dan bij enkel gebrek aan netwerk.

Question 30

Stadia van hersenontwikkeling

Answer 30

1. Celgeboorte
2. Celmigratie
3. Celdifferentiatie
4. Celrijping
5. Synaptogenese
6. Celdood en synaptische groei
7. Myelogenese

Question 31

Anencephaly

Answer 31

Cerebrale hemisferen, diencephalon en middenhersenen zijn afwezig.

Question 32

Holoprosencephaly

Answer 32

Cortex vormt zich als een enkele ongedifferentieerde
hemisfeer

Question 33

Lissencephaly

Answer 33

Hersenen slagen er niet in om sulci al te vormen en gyri en
komt overeen met die van een embryo van 12 weken.

Question 34

Micropolygyria

Answer 34

Gyri zijn talrijker, kleiner en minder ontwikkeld dan normaal

Question 35

Macrogyria

Answer 35

Gyri zijn breder en minder talrijk dan normaal

Question 36

Microencephaly

Answer 36

De ontwikkeling van de hersenen is rudimentair en de
persoon heeft een lage intelligentie.

Question 37

Porencephaly

Answer 37

Cortex heeft symmetrische holtes waar cortex en witte stof zouden moeten zijn

Question 38

Heterotopia

Answer 38

Verplaatste eilanden van grijze stof verschijnen in de
ventriculaire wanden of witte stof veroorzaakt door
afgebroken celmigratie

Question 39

Callosal agenesis

Answer 39

Gehele corpus callosum of een deel ervan ontbreekt.

Question 40

Cerebellar agenesis

Answer 40

Delen van het cerebellum, de basale ganglia of het
ruggenmerg zijn afwezig of misvormd.

Question 41

Neuronen genereren

Answer 41

Neurale stamcellen bevinden zich in de neurale buis. Wanneer een stamcel zich deelt, sterft de ene en leeft de andere verder om opnieuw te verdelen. Dit blijft zich herhalen.

Bij volwassenen volwassenen bekleden neurale stamcellen de ventrikels en vormen de subventriculaire zone.

Stamcellen hebben nog een andere functie. Ze geven aanleiding tot voorlopercellen (precursorcellen). Deze delen zich ook, maar produceren uiteindelijk niet-delende cellen, neuroblasten en glioblasten die rijpen tot gespecialiseerde neuronen en gliacellen.

Neurogenese kan doorgaan tot volwassenheid en zelfs ouderdom: verwonding/ziekte zorgt ervoor dat neuronen bij volwassene afsterven, waardoor hersenen misschien kunnen worden aangezet om die neuronen te vervangen.

Question 42

Celmigratie en differentiatie

Answer 42

Neuroblastenproductie voor de vorming van de hersenschors, is tegen 4,5m zwangerschap grotendeels voltooid.

Celmigratie gaat aantal maanden door, zelfs postnataal.

Laatste 4,5m zwangerschap: hersenen zijn bijzonder kwetsbaar voor verwondingen of trauma.

Hersenen kunnen bij het genereren van neuronen beter omgaan met letsel dan tijdens celmigratie en -differentiatie.

Bij voltooiing van algemene neurogenese, begint celdifferentiatie, waarin neuroblasten specifieke soorten neuronen worden.

Celdifferentiatie is voltooid bij geboorte, hoewel rijping van neuronen (waaronder groei van dendrieten, axonen en synapsen) jarenlang doorgaat.

Question 43

ONTWIKKELING CORTICALE MAPPEN

Answer 43

ZIE P25 SAMENVATTING!!!!

Question 44

Neurale rijping

Answer 44

Groei van dendrieten en uitbreiding axonen naar geschikte doelen om de vorming van andere synapsen te initiëren.

Twee gebeurtenissen bij ontwikkeling dendriet:
1. DENDRITISCHE ARBORISATIE of vertakking
2. DENDRITISCHE STEKELS

Dendrieten beginnen als eenvoudige individuele processen die uit cellichaam steken, later complexer.

Axonen: groeien 1mm/dag
Dendrieten: relatief langzame groei, waardoor sneller groeiende axonen in contanct kunnen komen met andere cellen (target cells), voordat dendrieten volledig gevormd zijn. Hierdoor kan axon de differentiatie van de dendrieten beïnvloeden.

Axon kan zijn doel mogelijk niet bereike als weg wordt geblokkeerd, door bijvoorbeeld hoofdtrauma, anoxie, ondervoeding of andere verstoring.

Question 45

Synapsvorming en snoei

Answer 45

Fase 1&2: Synapsen met lage dichtheid genereren.

Fase 3: Snelle groei van # synapsen. (van voor geboorte tot bijna 2j)

Fase 4: Aanvankelijk plateau in # synapsen, gevolgd door snelle eliminatie van synapsen die doorgaat tot puberteit.
- Vermindering is dramatisch! Tot 50%! In adolescentie kunnen er 100.000 per seconde verloren gaan.
- Synapsen in deze fase worden gevormd door:
a. Verwachtingservaringen: synaptische ontwikkeling is afhankelijk van bepaalde zintuiglijke ervaringen voor organisatie corticale circuits.
b. Ervaringsafhankelijke mechanismen: genereren synapsen die uniek zijn voor individu, want zijn geproduceerd als reactie op unieke, persoonlijke ervaringen.

Fase 5: Plateau in # synapsen tot middelbare leeftijd gevolgd door langzame, gestage afname van synaptische dichtheid met ouder worden en laatste snelle daling tijdens veroudering vóór de dood.

Question 46

We blijven leren tijdens volwassenheid, vermoedelijk vereist geheugenvorming de vorming van nieuwe synapsen, dus waarom zien we dan geen toename van # synapsen?

Answer 46

Ervaring wijzigt waarschijnlijk bepaalde geheugencircuits en het genereren van nieuwe synapsen wordt op een of andere manier gecompenseerd door verlies van oude.

Question 47

Gliale ontwikkeling

Answer 47

Geboorte van gliacellen begint nadat meeste neuronen zijn gevormd en gaat door gedurende het hele leven. Myelinisatie van de menselijke cortex begint net na de geboorte en gaat door tot bijna 18 jaar.

Question 48

P28 doorlezen!! beeldvormingsstudies van hersenontwikkeling

Answer 48

fnjblef

Question 49

Hersenontwikkelingseffecten van aversieve omgevingen

Answer 49

Onderzoek bij Roemeense weeskinderen die in gezinnen werden opgenomen na de val van het communistische regime:
1. Vroege ervaringen hebben diepgaande effecten op hersenontwikkeling.
2. Leeftijd bij adoptie is kritisch: adoptie vóór 6m = gemiddeld IQ, na 18m = IQ-daling van 15 punten of meer, kleinere hersenen, groot aantal chronische cognitieve en sociale gebreken.

Question 50

ACE

Answer 50

Aversive childhood experiences

2 of meer ACE’s = 50x meer kans op verslaving en zelfmoord, vrouwen hebben 5x meer kans seksueel misbruikt te worden. Abnormale ontwikkeling van de frontaalkwab zou ervoor zorgen dat een persoon minder snel bepaalde situatie als gevaarlijk zou beoordelen.

Question 51

Omgevingsinvloeden op hersenorganisatie

Answer 51

Eenvoudigste manier om dit te meten, is door verschillen in hersengrootte te documenteren:

VOORDELEN COMPLEXE OMGEVING: Complexe omgeving ipv verarmde omgeving vergroot hersengrootte, meest merkbaar in neocortex, met grootste toename in occipitale cortex.

EFFECTEN VAN VOEDING EN VOEDINGSSTOFFEN: dieet moeder bij conceptie blijkt de genmethylering significant te veranderen bij pasgeborenen.

Question 52

Ervaringsinvloeden op hersenontwikkeling

Answer 52

Amblyopie, een visuele stoornis zonder duidelijke aantasting van oog, wordt veroorzaakt door veranderingen in centrale zenuwstelsel.

Visuele ervaring blijkt nodig om functionele verbindingen in hersenen te versterken. Bij afwezigheid van activiteit gaan de synapsen verloren.

Question 53

Plasticiteit van representatieve zones in ontwikkelende hersenen

Answer 53

Volwassenen zijn bedreven in het onderscheiden van spraakklanken in hun moedertaal, maar niet bij andere talen. Jonge baby’s kunnen wel onderscheid maken in andere talen.