DEEL I: 2. Het brein in ontwikkeling

Question 1

Nature-nurture debat + pioniers ervan

Answer 1

De vraag of we als mens bepaald worden door genetische blauwdruk of door ervaringen en omstandigheden in ons leven.

• Francis Galton opende dit debat en besefte dat erfelijkheid beoordeeld kon worden a.d.h.v. tweeling-onderzoek. De focus lag daarbij op nature.
• Vroege 20e E: verschuiving naar andere uiterste: Freud (psychoanalyse), Vygotsky (zone van naaste ontwikkeling) en Skinner (behaviorisme).
• Piaget, grondlegger van hedendaagse psychologie, nam middenpositie in: ontwikkeling als cyclisch proces van interactie tussen kind en omgeving.

Question 2

Neuroconstructivisme (neoconstructivism)

Answer 2

• Stroming die stelt dat interactie tussen hersenstructuren en omgeving essentieel is voor de ontwikkeling van het brein.
• Verschillende transformaties zorgen daarbij voor verdere specialisatie van de hersenen.
• Ontwikkeling gebeurt niet in vaste fasen (Piaget), ontwikkeling is een op het brein gebaseerde groei.

Question 3

Gottlieb (1992) zette twee visies over de ontwikkeling van het brein tegenover elkaar:

Answer 3

1. Vooraf bepaalde ontwikkeling (predetermined development): traditionele visie, stelt dat genen de structuur van hersenen vormgeven, die weer hun functies vormgeven, die weer bepalen welke ervaringen wij hebben.
2. Waarschijnlijke ontwikkeling (probalistic development):
   * dominante visie, die stelt dat de structuur van hersenen, en zelfs genen, kunnen worden beïnvloed door ervaring en vice versa. Dit geld ook voor omgevingsinvloeden in de baarmoeder en zet zich na de geboorte voort.
   * Daarbij kunnen de genen ook de ontwikkeling van de hersenstructuren beïnvloeden. De genen kunnen bijv. info bevatten over hoeveel neuronen kunnen ontstaan en waar, maar hoe deze neuronen precies ontstaan kan verschillen.
   * Dit wijst op plasticiteit van hersenen: ontstaan van (neurale) verandering als
   gevolg van ervaringen.

Question 4

Een nieuw embryo ontgaat een snel verlopend proces van celdeing en toenemende cel specialisatie. Prenatale breinontwikkeling gaat middels een volgend proces:

Answer 4

1. Neurale buis (nural tube): cellen in de vorm van een holle cilinder gerangschikte buis waaruit
   het zenuwstelsel ontstaat.
2. Na vijf weken ontwikkelt dit zich tot een aantal rondingen die zich verder ontwikkelen tot
   onderdelen van het brein. Dichterbij de holte van de neurale buis bevinden zich
   snelgroeiende gebieden waar neuronen en gilacellen worden aangemaakt door de deling van
   verschillende cellen. Dit zijn neuroblasten (stamcellen voor neuronen) en gioglasten.
3. De nieuwgevormde neuronen migreren naar de buitenzijde, richting het gebied waar zij hun
   plaats krijgen in het volwassen brein. Dat gebeurt via:
   * Passief mechanisme: oudere cellen worden naar de oppervlakte geduwd, structuren
   zoals de hypocampus worden op deze manier gevormd.
   * Een actief mechanisme: radiale gliacellen (radical glial cells) fungeren als
   ‘klimtouwen’, zodat nieuwere cellen naar specifieke eindbestemmingen worden
   geleid. De neocortex wordt op deze manier gevormd.
4. Hebbian-theorie (Hebbian learning): spontane activiteiten (niet per se door een stimulus),
   waardoor de verbinding tussen twee neuronen die vaker samen werken sterker, waardoor ze
   sneller en efficiënter samen kunnen werken: cells that fire togeter, wire togeter.

Question 5

Postnatale ontwikkeling van de hersenen

Answer 5

Het overgrote deel van de neuronen is voor de geboorte gevormd.

De postnatale ontwikkeling van de hersenen heeft dan ook vooral te maken met factoren als de groei van synapsen, dendrieten en axonbundels, de verspreiding van gliaellen en de myelinisatie van zenuwvezels.

Question 6

synaptische dichtheid

Answer 6

De synaptische dichtheid is de mate van verbondenheid tussen neuronen onderling (en staat
los van het aantal neuronen of de activiteit van synapsen), wat ontstaat door synaptogenese:
ontstaan of de aanleg van synapsen in de hersenen en het zenuwstelsel. Het is een spontaan
proces die er, samen met synaptische pruning (celsterfte en snoeien van synapsen), voor
zorgt dat er specifieke netwerken worden aangelegd en geoptimaliseerd.
* De vorming van synapsen gaat via een proces van stijging en daaropvolgende daling,
wat ook te zien is in de glucosestofwisseling in de hersenen. Vlak na de geboorte is er
sprake van een piek, maar verschillende gebieden verschillen sterk van elkaar
voordat het volwassennievau wordt bereikt.
* Dat het aantal synapsen ook weer afneemt tijdens de ontwikkeling wijst erop dat
tijdens de afstemming van de hersenen op de omgeving een aantal verbindingen
overbodig wordt: meer synapsen is niet beter.

Question 7

Myelinisatie

Answer 7

Groei van vettige huls die axonen omgeeft en snelheid van informatieoverdracht vergroot.

De toename van de hoeveelheid witte stof tijdens eerste 20 levensjaren weerspiegelt het tijdsverloop van de myelinisatie.

De prefrontale cortex is een van de laatste gebieden die een volwassen niveau van myelinisatie bereiken. Ook de afstemming en eliminatie van synapsen treedt in dit gebied pas laat op.

Question 8

Functionele hersenontwikkeling betreft veranderingen in vaardigheden en kennis. Daarvoor zijn twee
periodes te noemen:

Answer 8

1. Kritieke periode (critical period): een bepaalt, gelimiteerd tijdsbestek waarin leren
   plaatsvindt, wat moeilijk af te leren is in latere ervaringen. In een specifieke, korte periode is
   dus een stimulus nodig om te leren.
   * Dit principe is ontdekt door onderzoek van Konrad Lorenz naar filiale inprenting: een
   proces waarbij een jong dier een ouder herkent. Denk ook aan een eend die een
   mens erkent als ouder, als deze binnen een kritieke periode aan deze persoon wordt
   blootgesteld.
2. Gevoelige periode (sensitive period): een bepaalde periode waarin leren het makkelijkste
   plaatsvindt. Omgevingsinvloeden hebben dan de meeste invloed, maar zijn niet cruciaal
   gebonden aan deze periode. Leren kan ook later, wellicht moeilijker, plaatsvinden.

Question 9

Kennard principle

Answer 9

hoe eerder de beschadiging van het brein, hoe groter de kans op herstel. Een kind dat hersenschade oploopt bij de geboorte, functioneert op latere leeftijd beter dan een kind die eenzelfde soort hersenschade oploopt op drie jarige leeftijd. Dit komt door plasticiteit.

Question 10

Er heersen twee stromingen binnen de vraag of kennis aangeboren is of niet:

Answer 10

1. Empirisme (empiricism): het geloof dat de geest een onbeschreven blad is.
2. Nativisme (nativism): het geloof dat enige kennis aangeboren is.
   * Aan het woord ‘aangeboren’ kunnen twee betekenissen worden toegekend:
   i Instinct: gedrag is een product van natuurlijke selectie; er is bepaalde
   voorbereiding op kennis, alhoewel kennis niet is aangeboren.
   ii Gedrag is wel aangeboren, zonder dat daar ervaring voor nodig is. Bijv. de
   primaire visuele cortex, alhoewel ervaring nodig is voor optimalisatie.

Question 11

Voorbereid leren (prepared learning)

Answer 11

sommige fobieën zijn evolutionair biologisch aangelegd. Angst
voor slangen is bijvoorbeeld aangeboren, als product van biologische selectie, hoewel de angst zich
pas ontwikkeld door ervaring.

Question 12

Gedragsgentica (bevioral genetics)

Answer 12

onderzoekt erfelijkheid van gedrag en cognitieve vaardigheden.
Klassieke methoden zijn tweeling- en adoptieonderzoek, omdat die het mogelijk maken nature van
nurture te onderscheiden.

Question 13

Unshared & shared environment

Answer 13

• Unshared environment: de verhouding van eigenschappen dat komt doordat de ene
  tweeling iets wel, en een de andere tweeling niet heeft ervaren.
• Shared environment: de verhouding van eigenschappen waarbij beide personen
  hetzelfde meemaken en dit hen op eenzelfde manier beïnvloed.

Question 14

Dizygote tweeling (DZ) & monozygote tweeling (MZ)

Answer 14

• Monozygote tweeling (MZ): genetisch identieke tweeling (1 eiig).
• Dizygote tweeling (DZ): delen 50 procent van hun genen (2 eiig), net als broers en zussen die
  geen tweelingen zijn. Als beiden dezelfde familieomgeving delen, kan elk verschil aan
  genetische invloeden toegeschreven worden.
• Er kunnen de nodige kanttekeningen geplaatst worden bij tweeling- en adoptieonderzoek.
  MZ tweelingen kunnen bijvoorbeeld meer gelijk behandeld worden door anderen en hebben
  ook een meer gelijke prenatale omgeving. Een andere kwestie is of adoptiegezinnen of
  gezinnen die hun kinderen afstaan wel representatief zijn voor de algemene bevolking.

Question 15

Allelen (alleles)

Answer 15

Allelen (alleles): 1 van de varianten van een gen.
* Dus stel de haarkleur is het gen, dan is de allel bruin, blond of zwart haar.
* Afwijkende allelen kunnen leiden tot anders functionerende genen. Behalve in allelen
kunnen ook verschillen optreden in de tussenruimten tussen genen op chromosomen.

Het samensmelten van eicel en zaadcel zorgt voor genetische variatie door het voortbrengen van
verschillende combinaties van een eindige verzameling allelen. Dit proces kan verkeerd verlopen als
DNA-segmenten worden verwijderd of gedupliceerd. Een aantal veel voorkomende en op deze
manier ontstane genetische afwijkingen wordt hieronder vermeld

Question 16

Uit hoeveel chromosomen is de menselijke genetische code samengesteld?

Answer 16

De menselijke genetische code is samengesteld uit 23 paren chromosomen. Elk individu heeft
normaliter twee kopieën van elk gen (DNA vertaalt in een eiwit). Een enkele DNA-molecuul heet een
chromosoom. De verzameling van alle chromosomen samen heet een genoom. Elke lichaamscel van
een individu bevat het hele genoom.

Question 17

Erfelijkheid (heritability)

Answer 17

Erfelijkheid is een schatting van de mate waarin genetica bijdraagt aan een eigenschap. In het bijzonder is erfelijkheid het aandeel van de variantie in een eigenschap, in een bepaalde populatie, dat kan worden verklaard door genetische verschillen tussen individuen.

Ruwe schatting van erfelijkheidsgraad in tweelingonderzoek: verschil tussen MZ- en DZ-correlaties verdubbelen. Aangenomen wordt dat de mate waarin een MZ-correlatie kleiner is dan de perfecte 1,0 een ongedeelde omgeving weerspiegelt, d.w.z. de verschillen die onderscheid maken tussen tweelingen. Het resterende deel van de variantie wordt toegeschreven aan gedeelde omgeving.

• Vb: erfelijkheid van leesvaardigheid bij leerlingen is 0.30: betekent dat 30% van de variatie van het kenmerk binnen populatie wordt veroorzaakt door genetische verschillen.
• Het betekent dus niet dat 30% van leesvaardigheid voortkomt uit genen en 70% uit omgeving. Lezen vereist een passende, geletterde omgeving omdat geletterdheid anders niet eens bestaat. Het vereist ook een geschikt brein dat lezen ondersteunt. Beide zijn essentieel.

Question 18

Genotype en fenotype onderzoek

Answer 18

Genotype-onderzoek (genotype-first approach): onderzoek waarbij verschillende genotypen
(eigenschappen in het DNA, zoals krullend haar) worden gebruikt om fenotypische variatie te
onderzoeken. Bijv. specifiek DNA (genotype) gekoppeld aan gedrag (fenotype).

Fenotype-onderzoek (phenotype-first approach): onderzoek hoe een bepaalde eigenschap in het
DNA staat (genotype) én beïnvloed wordt door omgevingsfactoren. Deze combinatie is het fenotype.
Bijvoorbeeld genetisch krullend haar, maar steil met een stijltang gemaakt het fenotype stijl haar.
- Genoombrede associatiestudie (genome-wide association study - GWAS): een onderzoek
waarbij de aan- of afwezigheid, of variatie, van een eigenschap (bijv. gedrag of ziekten)
gekoppeld wordt aan verschillende genetische variaties. De methode omvat het scannen van
het genoom van verschillende mensen, om te zoeken naar genetische combinaties om de
aanwezigheid van ziekten te voorspellen.

Question 19

Om de mens te begrijpen kan de focus gelegd worden op de interactie tussen het nature en nurture.
Daarvoor zijn drie methodes ontwikkeld:

Answer 19

1. Epigenetica (epigenetics): hoewel DNA normaliter vastligt, kan de timing en de mate van
   functioneren van de genen in het DNA worden beïnvloed door de omgeving;
   omgevingsinvloeden kunnen dus de effecten van genen veranderen.
2. Gen-omgevingscorrelaties (gene-environment correlations – rGE): verwijst naar de invloed
   die genen kunnen hebben op de blootstelling van individuen aan verschillende omgevingen;
   mensen kiezen zelf voor bepaalde omgevingen, afhankelijk van hun genotype of ouders
   creëren een opvoedomgeving die past bij hun aanleg; genen hebben invloed op de
   blootstelling aan verschillende omgevingen.
3. Gen X-omgevingsinteracties (gene-environment interactions – GxE): de vatbaarheid voor
   een bepaald kenmerk hangt af van een specifieke combinatie van een gen en de omgeving.
   Bijv. de genetische kwetsbaarheid voor een depressie en de versterkende factor van een
   ontbrekend sociaal netwerk. De kans voor een depressie is gezamenlijk groter dan
   afzonderlijk.

Question 20

Orofraciale dyspraxie

Answer 20

Orofraciale dyspraxie is het verminderde vermogen om gecoördineerde bewegingen uit te voeren die
nodig zijn voor spraak, door een verminderd volume van de basale ganglia (verantwoordelijk voor
bewegingscontrole en aanleren van grammatica).

• Dit is ontdekt door de KE-familie, door erfelijke overdracht van het gemuteerde FOXP2-gen
  die een zogenaamd transcriptiefactor produceert: een genetisch product wat de invloed van
  andere genen beïnvloed.

Question 21

De ontwikkeling van het brein is in te delen in grofweg 7 fasen:

Answer 21

1. Celgeboorte: Dit wordt ook wel neurogenese
   genoemd en is het proces waarin neuronen zich
   ontwikkelen in neurale stamcellen.
2. Celmigratie: de regulerende beweging van cellen naar
   specifieke locaties.
   * Gaat door tot 8 maanden.
3. Celdifferentiatie: het proces dat weinig
   gespecialiseerde stamcellen veranderen in
   gespecialiseerde weefselspecifieke cellen/neuronen.
   * Hersenen zijn, evenals bij celmigratie,
   kwetsbaar voor beschadiging.
   * Voltooid bij geboorte.
4. Celrijping: de groei van dendrieten (langzaam) en
   axonen (snel) zijn van belang.
5. Vorming van synapsen: deze fase wordt ook wel
   synaptogenese genoemd en betreft de vorming van
   synapsen waardoor neuronen zich met elkaar
   verbinden.
   * Vanaf hier: postnatale ontwikkeling.
6. Celsterfte en snoeien van synapsen: dit wordt ook wel apotose en synaptic pruning
   genoemd en speelt een belangrijke rol in de vorming van netwerken van neuronen. Het
   verdwijnen van de overdaad aan neuronen en synapsen tijdens de ontwikkeling draagt bij
   aan de optimalisatie van neuronale netwerken.
7. Vorming van myeline: deze fase wordt ook wel myelinisatie genoemd. Tijdens deze fase
   ontstaat er myeline (een vettige stof) rondom axonen. Myeline geeft de witte stof zijn kleur
   en zorgt ervoor dat zenuwimpulsen sneller worden doorgegeven.

Question 22

Verschillende factoren kunnen leiden tot een verstoorde ontwikkeling en ernstige afwijkingen:
1. Anencefalie
2. Holoprosencefalie
3. Lissencefalie
4. Micropolygyria
5. Macrogyria
6. Microcefalie
7. Porencefalie
8. Heterotopie
9. Callosale agenese
10. Cerebrale agenese

Answer 22

1. Anencefalie: Hersenhelften, diëncefalon en middenhersenen ontbreken.
2. Holoprosencefalie: De cortex vormt zich tot een enkele en ongedifferentieerde hemisfeer.
3. Lissencefalie: De hersenen vormen geen sulci en gyri.
4. Micropolygyria: De gyri zijn talrijker, kleiner en minder ontwikkeld.
5. Macrogyria: De gyri zijn groter en minder talrijk dan normaal.
6. Microcefalie: De ontwikkeling van het brein is rudimentair en de persoon is verstandelijk
   beperkt.
7. Porencefalie: De cortex heeft symmetrische holten waar cortex en witte stof zouden moeten
   zijn.
8. Heterotopie: Verkeerd geplaatste eilanden van grijze stof in ventrikels of witte stof.
9. Callosale agenese: Het hele corpus callosum of een deel ervan ontbreekt.
10. Cerebrale agenese: Delen van het cerebellum, de basale ganglia of het ruggenmerg
    ontbreken.

Question 23

Celmigratie en -diffirentiatie

Answer 23

In de neurale buis vernieuwen neurale stamcellen zich voortdurend. Het delingsproces, waarna een
van de cellen afsterft, vindt de rest van een menselijk leven plaats. Bij een volwassene (en vanaf 4,5
mand in de buik) vormen neurale stamcellen zich tot een subventriculaire zone in de ventrikels.
Stamcellen laten progenitorcellen (voorlopercellen) ontstaan, die zich ook
weer splitsen en uiteindelijk neuroblasten en glioblasten voortbrengen die
rijpen tot gespecialsieerde neuronen en gliacellen.
- Volgens Rakic bevat de subventriculaire zone een primitieve kaart
van de cortex die ervoor zorgt dat cellen naar een specifieke
locatie migreren. Dit gebeurt langs trajecten van radiale
gliacellen, die elk een vezel hebben die loopt van de
subventricluaire zone naar de cortex. Bij de groei van het brein
rekken de vezels mee. Voor een klein deel van de neuronen geldt
dat zij migreren aan de hand van chemische signalen.
- Een bijzondere eigenschap van neuronale migratie is dat de lagen
zich van binnen naar buiten ontwikkelen. Opeenvolgende golven
van neuronen passeren daarbij neuronen die eerder op hun
bestemming zijn aangekomen. Als de migratie vroegtijdig stopt,
blijft een groep cellen die aan de buitenzijde hoort aan de
binnenzijde liggen. Bij mensen kan dat leiden tot stoornissen als
dyslexie of epilepsie.
- Afbeelding: (A) Neurowetenschappers gaan uit van de hypothese
dat zich in de subventriculaire zone een corticale kaart bevindt. (B)
Vezels van radiale gliacellen lopen van de subventriculaire zone
naar het oppervlak van de cortex. (C) Neuronen migreren langs
deze vezels en bereiken zo het juiste gebied in de cortex.

Question 24

Celrijping (neural maturation)
De groei van dendrieten kenmerkt zich door twee gebeurtenissen:

Answer 24

1. Dendritische arborisatie (vertakking), wat lijkt op boomachtige structuren.
2. Groei van dendritische uitsteeksels: op deze uitsteeksels krijgen synapsen hun plaats.

De dendritische ontwikkeling loopt nog lang na de geboorte door, wat veel langzamer is dan de groei
van axonen. Hierdoor kunnen axonen in contact komen met andere cellen (target cells) en de
dendritische differentiatie te beïnvloeden.

Question 25

De groei van axonen is raadselachtig

Answer 25

ze hebben specifieke doelen die ze moeten bereiken om het neuron te laten overleven en functioneren. De manieren waarop ze dat doen lopen sterk uiteen en verlopen gelijktijdig of volgtijdig.

• De vorming van neurale trajecten kan op verschillende manieren onderbroken worden, vb. door schedeltrauma of zuurstofgebrek.
• Afwijkingen kunnen genetische oorsprong hebben.
• De ontwikkeling van axonen kan ook verstoord worden als het doel beschadigd is. De axon kan dan afsterven of zich aan het verkeerde doel hechten. Dit kan gevolgen hebben voor het door het aangedane gebied ondersteunde gedrag en vb. leiden tot athetose (langzame, onwillekeurige bewegingen) en dystonie (onbalans in spierspanning).
• Axonen zijn tot op zekere hoogte in staat om obstakels te omzeilen. Ook kunnen axonen andere axonen vervangen.

Question 26

Vorming en snoeien van synapsen (synapse formation en pruning)

Answer 26

Het aantal synapsen in het brein is enorm. Waarschijnlijk zijn alleen de grote verbindingen vooraf
bepaald en ontstaan de meeste verbindingen tot stand door middel van aanwijzingen en signalen.

De vorming van synapsen verloopt in een aantal fasen:
1. Fase 1 en 2
* Synapsen met een specifieke oorsprong vormt zich onafhankelijk van ervaringen.
2. Fase 3
* Van geboorte tot 2 jarige leeftijd.
* Synapsen worden gevormd door twee mechanismen:
i Ervaring-verwachtend: de synaptische ontwikkeling hangt af van de
aanwezigheid van bepaalde zintuigelijke ervaringen.
ii Ervaring-afhankelijk: de synaptische ontwikkeling is uniek voor een individu
omdat de vorming plaatsvindt in reactie op unieke persoonlijke ervaringen.
3. Fase 4
* Het aantal synapsen blijft eerst gelijk en neemt dan sterk (tot wel 50% vergeleken
met twee jarige leeftijd) af. Het verlies van synapsen is maximaal in de pubertijd.
* Synapsen nemen af, omdat ervaring bestaande geheugencircuits wijzigt en dat de
vorming van nieuwe synapsen in balans is met het verlies van de oude.
4. Fase 5
* Blijvend aantal synapsen op middelbare leeftijd, gevolgd door een gestage afname
van synaptische dichtheid en een snelle daling in de ouderdom. Toch blijft een mens
in staat te leren en (oude) herinneringen op te slaan.

Question 27

Gliale ontwikkeling (glial development)

Answer 27

Het ontstaan van gliacellen begint na geboorte, nadat meeste neuronen zijn gevormd en gaat levenslang door.

Hoewel axonen zonder myeline functioneren, wordt volledig functioneren pas bereikt na voltooide myelinisatie, wat dan ook een ruwe maat van cerebrale rijping is.

• Fleshing verondersteld dat myelinisatie in eerste gebieden,
  verantwoordelijk zijn voor eenvoudig gecontroleerde bewegingen.

Question 28

Het gebruik MRI en fMRI’s hebben een omwenteling in hersenonderzoek veroorzaakt, zowel in de
typische als de atypische ontwikkeling van het brein. Enkele bevindingen:

Answer 28

1. Vroege studies laten zien dat een afname aan de hoeveelheid grijze stof, beginnend op een
   leeftijd van 6 of 7 jaar en doorlopend tot in de adolescentie, samengaat met een toename
   van witte stof.
2. Onderzoek van Gotay toot een verschuivend patroon van het verlies van grijze stof,
   waarschijnlijk door het snoeien van neuronen en synapsen, beginnend in de dorsale pariëtale
   en sensomotorische gebieden en zich lateraal, caudaal en rostaal verspreidend.
3. Pariëtale gebieden, die ruimtelijk inzicht en taalvaardigheid controleren, rijpen in de
   pubertijd.
4. Tertiaire corticale gebieden (zoals de prefrontale cortex) rijpt het laatst, wellicht tot 30 jaar
   en mogelijk langer (wijst onderzoek van Sowell uit).
5. Er is een negatieve correlatie tussen cognitieve prestaties en de dikte van de cortex.
6. Door onderzoek naar ‘normale’ verandering in grijze stof, kan men verschillen tussen
   gezonde kinderen en kinderen met neurologische ontwikkelingsstoornissen vaststellen.
   * Bij ADHD is er een vertraging van 2,5 jaar in de corticale ontwikkeling van de
   prefrontale cortex. Dat doet vermoeden dat ADHD meer een kwestie is van
   vertraging dan van afwijkende ontwikkeling.

Question 29

Hersenplasticiteit

Answer 29

het vermogen van het zenuwstelsel tot fysieke of chemische verandering om zich
aan te passen aan veranderingen in de omgeving, zowel buiten als binnen het lichaam, en
beschadigingen te compenseren. Volgens epigenetica veranderd de hersenstructuur op DNA-niveau,
waarmee het over te dragen is op volgende generaties.

Question 30

Interne factoren en omgevingsinvloeden van het ontwikkele brein.

Answer 30

Het ontwikkelende brein reageert sterk op interne factoren, wat van invloed is op de manier waarop hersenen reageren op externe ervaringen in het leven. Effecten van hormonen, verwonding, voeding, micro-organismen en zwangerschapsstress zijn voorbeelden van interne gebeurtenissen.

Voorbeelden van omgevingsinvloeden zijn:

1. Aversieve omgevingen
Negatieve invloeden uit de omgeving hebben zowel pre- als postnataal invloed op de ontwikkeling van de hersenen.
* Verbale of fysieke mishandeling is een voorspeller voor fysieke en mentale ongezondheid op middelbare leeftijd.
* Adoptie na de leeftijd van 18 maanden laat het IQ met 15 punten zakken.
* Tactiele stimulatie bij zwangere vrouw verbeterd motorische en cognitieve resultaten.
* Nicotine bij zwangere vrouwen beïnvloed ontwikkeling van prefrontale cortex.

2. Breinstructuur/breinomvang
* Uit dieronderzoek blijkt dat bepaalde corticale gebieden 10 tot 20 procent kleiner zijn bij huisdieren dan bij dieren van dezelfde soort in het wild.
* Blootstelling aan complexe omgeving leidt tot een grote omvang van het brein, met name voor de neocortex en in het bijzonder de occipitale cortex. Dit houdt verband met de dikte van de gliacellen, de lengte van de dendrieten, de dikte van de dendritische uitsteeksels en de grootte van de synapsen.

3. Voeding en voedingsstoffen
* Eetpatroon van moeder tijdens de zwangerschap heeft invloed op de hersenontwikkeling en op later gedrag.
* Er bestaat een correlatie tussen het microbioom, de bacteriën in de darmen en vagina van de moeder, en de hersenen/gedrag van het kind.
a) Dit heeft geleid tot psychobiotica als nieuw soort psychofarmacon.
b) Geografische variaties in het microbioom kunnen verschillen in hersenen- en gedragsontwikkeling veroorzaken. Zo bezien zijn culturele verschillen in de hersenen mogelijk gedeeltelijk te herleiden tot verschillen in microbiomen.

4. Neurale verbindingen
* Ons gezichtsvermogen is genetisch geprogrammeerd om standaardverbindingen te maken en standaard te reageren, maar zonder oefening in de eerste levensmaanden gaat de activiteit van synapsen verloren. Visuele ervaring is dus nodig om functionele connecties in het brein te versterken.
* Bewijs hiervoor is Amblyopia: een visuele beperking, zonder duidelijke aandoening in het oog zelf, veroorzaakt door vroege optische beperking en daardoor verandering in het centrale zenuwstelsel.

5. Plasticiteit van representatieve zones in het ontwikkelende brein
De cortex veranderd als gevolg van (beperkte of verreikende) ervaring.
* De hersengebieden die vingers representeren zijn bij musici groter door een actieve dendrieten.
* Musici worden gebruikt voor onderzoek omdat: oefening meestal in kindertijd start, regelmatig en veelvuldig wordt beoefend, muzikale oefening leidt tot activatie van meerdere hersengebieden.
* Volwassenen kunnen bijzonderheden van spraak in eigen taal goed onderscheiden, niet in andere talen. Zuigelingen kunnen dit wel.