College 5: Plasticiteit Flashcards
Wat is plasticiteit?
Verandering van structuur, functie of organisatie van neuronen of zenuwcellen als gevolg van een nieuwe ervaring.
Kritische periode
Fase van verhoogde sensitiviteit voor exogene stimuli die NOODZAKELIJK zijn voor de ontwikkeling van een bepaalde competentie
Voorbeeld: dichtnaaien ogen bij KATTEN, zorgde bij dichte oog voor geen activiteit van de cellen en bij goede oog meer activiteit en na een poos werd deze activiteit meer verdeeld over beide ogen. In de eerste instantie is de verbinding tussen hersenen en dichte oog verloren, maar door plasticiteit herstelt de activiteit zich weer een beetje.
Casus GENIE: vastgebonden aan stoel en geen interacties, kon later wel leren maar zal nooit meer richting een normaal niveau gaan
Sensitieve periode
Fase waarin organisme ONTVANKELIJKER is voor specifieke soorten van omgevingsstimuli, wat het organisme meer geneigd maakt om te leren.
Voorbeeld: leren van taal kan het beste in de kindertijd.
Wanneer plasticiteit
- Kindertijd: wanneer het onvolwassen brein zich organiseert
- Door de volwassenheid: wanneer iets nieuws geleerd of herinnerd wordt (ook op hogere leeftijd!) - onderzoek geamputeerde middelvinger aap was ook op volwassen leeftijd
- Bij hersenschade: verloren functies compenseren of overgebleven functies maximaliseren
Ervaringsonafhankelijke plasticiteit
Bepaald door eigen lichaam, zonder exogene invloeden (ontwikkeling van de hersenen, genetisch verweven)
Ervaringsverwachte plasticiteit
Bepaald door combinatie van erfelijke aanleg en exogene invloeden, systeem heeft invloed nodig om zich te kunnen ontwikkelen > zorgt ervoor dat de menselijke hersenen zich op dezelfde manier organiseren
Ervaringsafhankelijke plasticiteit
Puur afhankelijk van exogene invloeden, dus afhankelijk wat een mens doet > dit zorgt ervoor dat hersenen van mensen verschillend zijn
Functionele plasticiteit
Verandering in de werking van de hersenen
Structurele plasticiteit
Verandering in fysieke structuur van de hersenen (grootte, vorm, densiteit, connectiviteit)
Activatiedaling (vorm plasticiteit)
Door verhoogde neurale efficiëntie (kleiner deel van de neuronen vuurt nog sterk op bepaalde taak/stimulus in plaats van groter gebied), dus door plasticiteit heb je hier daling van activatie
Voorbeeld: minder activiteit in ACC na Strooptaak (verschil interventiegroep en controle groep wordt minder). Gaat over conflictverwerking, dit gaat makkelijker door afname activiteit in ACC, dus functionele plasticiteit
Witte stof
Gemyeliseerde axonen: communicatie
Grijze stof
Celkernen: verwerken van informatie
Grijze stof plasticiteit
Uitbreiding axonen, dendritische takken, meer neuronen door neurogenese, meer gliacellen en angiogenese
Witte stof plasticiteit
Vezel reorganisatie, myeline vorming, myeline remodelling (dikker worden), meer astrocyten en angiogenese
4 momenten plasticiteit
36 weken in de buik, 3 maanden oud, 2 jaar oud en 6 jaar oud.
In de loop van de eerste twee jaar nemen de neuronen toe door myelisering, na twee jaar afname door synaps pruning > zwakke connecties gaan verloren en de sterke connecties worden versterkt (als ze vaak gebruikt worden zijn ze sterker)
Neurons that fire together wire together
Als neuronen tegelijkertijd actief worden, wordt de connectie tussen deze neuronen sterker. Als er nooit activiteit is, zal er nooit een connectie tussen deze neuronen zijn. Hoe vaker vuren, hoe sterker.
Activatiestijging (vorm plasticiteit)
Bijkomende recrutering van corticale eenheden (meer neuronen worden betrokken, gebied wordt actiever)
Voorbeeld: toename van de grootte van betrokken motorgebied na training van vingersequenties, gebieden groter en toename van activiteit
Functionele herstructurering (vorm plasticiteit)
Kan zowel HERVERDELING zijn of REORGANISATIE
Herverdeling (functionele herstructurering)
Gebieden betrokken bij de functie blijven hetzelfde, maar relatieve bijdrage veranderd
Voorbeeld: bimanuele coördinatietaak, ene hersengebied raakt meer betrokken (activatiestijging) en andere gebied raakt minder betrokken (activatiedaling)
Reorganisatie (functionele herstructurering)
Andere gebieden raken betrokken, andere taken worden uitgevoerd voor- en na training
Voorbeeld: verbale response selectie taak (werkwoord bedenken bij zelfstandig naamwoord), wanneer men het woord na een tijd herhaalt verdwijnt de activatie in dat gebied en meer activatie in een ander nog niet betrokken gebied
Voorbeeld structurele plasticiteit
Vergroting hippocampus bij taxichauffeurs, meer grijze stof bij wiskundigen etc. (maar geen aanname dat verschil door beroep komt - crosssectioneel!)
Probleem onderzoeken structurele plasticiteit
Gaat om cross-sectionele onderzoeken: grootste nadeel is dat je geen onderscheidt kan maken tussen oorzaak en gevolg.
Alternatief cross-sectioneel onderzoek
Longitudinaal
Drie mogelijkheden verschillen tussen interventie en controle
- Controle hetzelfde, training omhoog
- Controle omlaag, training omhoog
- Controle omlaag, training hetzelfde
Brain training hype
Helpt over het algemeen niet, je wordt er niet slimmer van of beter op een cognitieve functie, alleen beter op die specifieke taak
Plasticiteit als verklaring voor
Verschil in klachten bij stroke patiënten. De ene heeft meer klachten dan de andere patiënt, terwijl de laesie op dezelfde plek zit. Verdeling van klachten kan dus heel anders zijn aan de hand van de locatie van de laesie, dat is nog maar een keer bewijs dat het traditionele localisatiemodel van de hersenen niet meer opgaat.
Minder plasticiteit wanneer
Laesie zich snel ontwikkelt. Als je gebieden wegneemt, zal persoon veel minder in staat zijn om te communiceren dan wanneer het gaat om een langzaam groeiende tumor in hetzelfde gebied.
Belangrijk bij tumor resectie
Reattributie van eloquente gebieden rond de tumor, je wilt geen belangrijke gebieden weghalen, daarom gebruik maken van negative mapping (gebieden wegnemen zonder uitval)
Contralaterale plasticiteit
Hersengebied wordt overgenomen door een gebied aan de andere kant van de hersenen
Voorbeeld: motorisch gebied aan de andere kant van de hersenen neemt motorisch gebied over - bij strokes zie je contralaterale plasticiteit ivt controls
Crossmodale plasticiteit
Hersengebied dat eerst beaalde informatie verwerkt, verwerkt nu andere informatie
Voorbeeld: visueel gebied gaat cognitief gebied overnemen, blind op jonge leeftijd > visueel gebied gaat auditieve informatie verwerken. Hangt er vanaf welke informatie je het meest aangeboden krijgt hoe de hersenen zich gaan reorganiseren
Longitudinaal onderzoek wanneer
Herstel binnen een relatief korte periode gebeurd, bijvoorbeeld met een tumor resectie.
Voorbeeld: speech training bij tumor resectie, gebied rond tumor wordt belangrijk, wordt actiever na training, functie verschuift en wordt overgenomen door gebied rond laesie
Wanneer cross-sectioneel
Als longitudinaal onderzoek te lang zou duren, als herstel bijvoorbeeld lang duurt.
Hersenactivatie in vroege periode na resectie predictief voor
Daaropvolgend herstel van motorfuncties.
Verhogen neurale plasticiteit door
Rijke omgeving, niet-invasieve hersenstimulitie, farmacologische modulatoren (amfetaminen, levodopa)
