HC10 HC22 Aandacht en bewustzijn

Question 1

Aandacht

Answer 1

Aandacht heeft te maken met de noodzaak tot selectie binnen waarneming, geheugen, cognitie en motoriek. Het wordt vaak vergeleken met een “mentaal spotlight”, dat wil zeggen, het richten van focus op bepaalde interne representaties. Aandacht kan ook onbewust zijn.

Question 2

Selectie in gedrag

Answer 2

Aandacht impliceert dat gedrag niet alleen bestaat uit automatische reacties op omgevingsstimuli, maar dat we zelf kunnen selecteren wat onze focus krijgt.

Question 3

Bewustzijn

Answer 3

Bewustzijn is niet-selectief en betreft een combinatie van alle informatie die relevant is voor het individu en de omgeving, oftewel de gist van de wereld.

Question 4

Automatische processen

Answer 4

Automatische processen zijn onbewust en onvrijwillig. Ze vereisen geen aandacht, kosten geen inspanning en kunnen gelijktijdig (parallel) plaatsvinden. In een bottom-up proces dringen objecten automatisch het bewustzijn binnen, bijvoorbeeld wanneer je stopt voor een rood stoplicht. Een specifiek voorbeeld van automatische verwerking is feature search, waarbij een extra kenmerk meteen opvalt zonder bewuste inspanning. Dit wordt verklaard door Treisman’s model van feature search, waarin bepaalde kenmerken automatisch en snel worden gedetecteerd in visuele stimuli.

Question 5

Gecontroleerde processen

Answer 5

Gecontroleerde processen zijn bewust en vrijwillig. Ze vereisen aandacht, kosten inspanning en verlopen serieel, wat betekent dat ze stap voor stap worden uitgevoerd. In een top-down proces richt je opzettelijk je aandacht op specifieke objecten, bijvoorbeeld wanneer je actief zoekt naar een verkeersbord. Een voorbeeld van een gecontroleerd proces is conjunctie search, waarbij je zoekt naar een combinatie van kenmerken. Dit type perceptuele verwerking vraagt om seriële zoekbewegingen, waarbij je mentale spotlight de locaties scant voor de juiste combinatie van kenmerken. De tijd die het kost om een doelfiguur te vinden die een kenmerk mist, is afhankelijk van het aantal distractors; meer distractors maken het zoeken trager.

Question 6

Treisman’s model van Feature Search

Answer 6

In Treisman’s model wordt een stimulus eerst geregistreerd in de visuele cortex (V1) en vervolgens verwerkt in verschillende mappen van visuele kenmerken. Deze informatie wordt serieel verwerkt in parallelle paden naar gebieden zoals V3, V4, en V5. De voorspelling is dat neuronen in visuele gebieden buiten V1 (en waarschijnlijk V2) anders reageren, afhankelijk van waar de aandacht op gericht is.

Question 7

Aandacht als biologisch bepaald

Answer 7

Aandacht wordt biologisch bepaald, waarbij sensorische en motorische processen die potentieel belangrijk zijn voor overleving, vaak automatisch verlopen. Bijvoorbeeld, de verwerking van emotionele stimuli zoals droevige gezichtjes gebeurt sneller en effectiever door de amygdala, omdat dergelijke stimuli belangrijk zijn voor de overleving.

Question 8

Selectieve aandacht - search for features

Answer 8

Selectieve aandacht voor visuele kenmerken van een stimulus vindt plaats in de secundaire visuele cortex. Het richt zich op elementaire eigenschappen van visuele stimuli, zoals kleur of vorm. Deze aandacht resulteert in de facilitatie of inhibitie van neuronale activiteit in sensorische gebieden die specifiek met deze kenmerken omgaan (vooral in de secundaire en associatiecortex).

Question 9

Voorbeeld selectieve aandacht V4

Answer 9

In V4 is er een neuron dat gevoelig is voor een groene horizontale lijn, maar minder voor een rode verticale lijn. Als de aandacht op het zoeken naar de kleur rood is gericht, zal dit neuron in V4 niet reageren op de groene horizontale lijn, omdat de aandacht niet meer op groen is gefocust.

Question 10

Selectieve aandacht en motorische handelingen

Answer 10

Selectieve aandacht voor bepaalde objecten tijdens motorische handelingen gaat gepaard met selectieve activiteit van neuronen in de posterieure pariëtale cortex (onderdeel van de visuele dorsale stroom).

Question 11

Moeilijke sensorische discriminatietaken

Answer 11

Moeilijke sensorische discriminatietaken, vragen meer verwerkingscapaciteit en aandacht dan eenvoudigere taken. Dit resulteert in grotere activiteit en meer selectieve reacties van individuele sensorische neuronen tijdens het verwerken van deze taken.

Question 12

Intramodale en intermodale selectieve aandacht

Answer 12

Selectieve aandacht kan zowel intramodaal (binnen dezelfde zintuiglijke modaliteit) als intermodaal (tussen verschillende zintuigen) zijn, waarbij je één zintuig (bijvoorbeeld gehoor) selectief versterkt en de andere (bijvoorbeeld zicht) onderdrukt.

Question 13

Verdeelde aandacht

Answer 13

Verdeelde aandacht is de gelijktijdige focus op verschillende aspecten van een stimulus, verschillende stimuli, of verschillende stimulusmodaliteiten.

Question 14

Sturende rol van frontale structuren bij verdeelde aandacht

Answer 14

Verdeelde aandacht berust voornamelijk op de sturende rol van frontale hersenstructuren, waaronder de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) en het anterior deel van de gyrus cinguli (anterieur cingulate). Belangrijk voor executieve functies.

Question 15

Aandacht verplaatsing - activatie

Answer 15

Het wisselen van aandacht (switching) vereist meer activatie in de rechter posterior pariëtale cortex dan gefixeerde aandacht. Dit komt tot uiting in neuropsychologische stoornissen zoals neglect, waarbij de aandacht niet goed kan verschuiven naar andere delen van de ruimte.

Question 16

Gefocuste aandacht

Answer 16

Selectieve aandacht vereist een meer gefocuste vorm van aandacht. Het is gericht op specifieke kenmerken van stimuli, zoals locatie (verwerkt in de pariëtale cortex) of visuele kenmerken zoals kleur en vorm (verwerkt in de occipitotemporale cortex).

Question 17

Vedeelde aandacht - werkgeheugen

Answer 17

Verdeelde aandacht vereist meer werkgeheugen, omdat de aandacht over meerdere stimuli of taken moet worden verdeeld. De dorsolaterale prefrontale cortex en het anterior cingulate spelen hierbij een belangrijke rol bij het behouden en coördineren van deze gedeelde aandacht.

Question 18

Taak van selectieve aandacht versus verdeelde aandacht

Answer 18

In de taak van selectieve aandacht moet de deelnemer bepalen of er een verandering is in een specifiek kenmerk (zoals kleur, vorm, of bewegingssnelheid) tussen twee frames. Bij verdeelde aandacht rapporteert de deelnemer veranderingen in meerdere kenmerken tegelijk, aangezien de aandacht over verschillende aspecten van de stimulus wordt verdeeld.

Question 19

Petersen & Posner’s model van aandacht

Answer 19

Het model van Petersen & Posner beschrijft drie belangrijke netwerken voor aandacht: alerting, oriëntatie en executieve controle. Elk netwerk is gekoppeld aan specifieke neurale systemen en neurotransmitters, die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van aandacht in verschillende contexten.

Question 20

Alerting netwerk

Answer 20

Het alerting netwerk is verantwoordelijk voor het snel detecteren van stimuli en het verhogen van de algemene staat van paraatheid. Het wordt gemedieerd door norepinefrine, dat vanuit de locus coeruleus (in het midbrain) naar de voorhersenen wordt geprojecteerd. Het activeert de frontale en pariëtale cortex, zodat deze gebieden snel reageren op nieuwe stimuli.

Question 21

Oriëntatie netwerk

Answer 21

Het oriëntatie netwerk helpt bij het richten van de aandacht op specifieke stimuli. Het wordt gemedieerd door acetylcholine en omvat verschillende hersengebieden, zoals de superieure pariëtale kwab, de temporopariëtale junctie, en de frontale oogvelden.
1. Het dorsale oriëntatienetwerk (inclusief de intra-pariëtale sulcus en de superieure pariëtale kwab) werkt top-down om visuele oriëntatie te synchroniseren,
2. terwijl het ventrale netwerk (inclusief de temporopariëtale junctie) bottom-up sensorische input verwerkt.

Question 22

Executieve controle netwerk

Answer 22

Het executieve controle netwerk is verantwoordelijk voor de verdeling van aandacht over objecten en taken, het volhouden van aandacht en voor emotionele en cognitieve zelfregulatie.
Dit netwerk wordt gemedieerd door dopamine en omvat de anterior cingulate cortex, de anterior insula en de basale ganglia.
Dit netwerk staat onder druk bij chronische stress

Question 23

Executief netwerk - twee netwerken

Answer 23

Het frontopariëtale uitvoerende systeem (groen) is betrokken bij moment-tot-moment taakuitvoering,
terwijl het cingulo-operculaire systeem (inclusief de anterior insula) langdurige taakgerelateerde activiteit reguleert. Dit systeem is vooral actief tijdens sustained attention (langdurige aandacht) en zorgt voor emotionele en cognitieve zelfregulatie tijdens taken.

Question 24

Hoe kiest ‘spotlight’ de belangrijke informatie?

Answer 24

1. Hypothese: neuronen in frontopariëtale (executieve) netwerken synchroniseren hun ritme
   -> sterkere reactie op stimulus
   -> meer kans het bewust waar te nemen
2. Synchroon vuren maakt neuronale communicatie mogelijk.

Question 25

Stoornissen geassocieerd met het alerting netwerk

Answer 25

Stoornissen in het alerting netwerk worden vaak geassocieerd met veroudering (slaapproblemen), ADHD (hyperactiviteit).

Question 26

Stoornissen geassocieerd met het oriëntatienetwerk

Answer 26

Stoornissen in het oriëntatienetwerk zijn geassocieerd met aandoeningen zoals autisme (aandacht verleggen), PTSD (moeite losmaken van triggerende stimuli), en neglect (problemen oriënteren contralaterale zijde).

Question 27

Stoornissen geassocieerd met het executieve controle netwerk

Answer 27

Problemen met het executieve controle netwerk worden vaak gezien bij angststoornissen (moeite inhiberen angst), depressie (stilstaan bij negatieve gedachten), OCD (terugkerende gedachtes, beelden en gedragingen), persoonlijkheidsstoornissen, schizofrenie (hallucinaties) en middelenmisbruik.

Question 28

Synchronisatie van frontopariëtale netwerken

Answer 28

De hypothese is dat frontopariëtale netwerken de respons van sensorische neuronen synchroniseren door een frequentie van ongeveer 40 Hz (gamma-activiteit). Deze synchronisatie versterkt de reactie op binnenkomende stimuli, wat het waarschijnlijker maakt dat actiepotentialen worden gegenereerd in de neuronen, in plaats van asynchrone neurale outputs die geen actiepotentialen veroorzaken.

Question 29

Onbeheerde toestand van neuronale activiteit

Answer 29

In de onbeheerde toestand (zonder aandacht) arriveren de outputs asynchroon op een neuron, waardoor het onwaarschijnlijk is dat deze leiden tot actiepotentialen. In een bewaakte (aandacht) toestand zijn de outputs synchroon, waardoor ze kunnen optellen en excitatorische postsynaptische potentialen (EPSP) genereren die actiepotentialen kunnen veroorzaken.

Question 30

Onoplettendheid (inattentional blindness)

Answer 30

Het fenomeen waarbij bepaalde objecten niet worden opgemerkt wanneer de aandacht op andere objecten is gericht. Dit komt vaak voor bij selectieve aandacht, wanneer de focus op één aspect de waarneming van andere, relevante stimuli blokkeert.

Question 31

Veranderingsblindheid (change blindness)

Answer 31

Is het onvermogen om veranderingen in de aanwezigheid, identiteit, of locatie van objecten op te merken. Dit komt voor wanneer de aandacht niet goed gericht is op het object dat verandert, wat leidt tot een gebrek aan bewustzijn van de verandering.

Question 32

Attentional blink

Answer 32

Het fenomeen treedt op wanneer een tweede stimulus in een reeks snel achter de eerste wordt aangeboden, en deze tweede stimulus niet wordt opgemerkt. Dit komt doordat de aandacht tijdelijk is afgeleid door de eerste stimulus, waardoor de tweede stimulus buiten de waarneming valt.

Question 33

Verwerking van niet-opgemerkte stimuli

Answer 33

Hoewel stimuli die niet bewust opgemerkt worden, worden ze wel verwerkt door sensorische cortexdelen.
Zou het gevolg kunnen zijn van selectieve activering van sensorische cortexdelen door frontopariëtale netwerken voor aandachtscontrole

Question 34

Sensorisch neglect

Answer 34

• Temporopatietal junction
• Vooral witte stof
  Rechts parietaal betrokken voor aandacht L + R
  Links parietaal alleen voor R
• Prisma adaptatie
  Soms ook na frontale laesies (‘grasping space’)

Question 35

Bewustzijn als product van corticale netwerken

Answer 35

Bewustzijn wordt gezien als een product van de activiteit van alle corticale gebieden en hun onderlinge verbindingen. Het houdt verband met het vermogen van de geest om te reageren op zintuiglijke indrukken, met name door de integratie van verschillende cognitieve processen zoals opwinding, perceptie, aandacht en werkgeheugen.

Question 36

Voorwaarden voor bewustzijn

Answer 36

Vier belangrijke voorwaarden voor bewustzijn zijn:

Arousal (het brein is wakker)
Perceptie (detectie en binding van sensorische kenmerken)
Aandacht (selectie van specifieke informatie uit de beschikbare input)
Werkgeheugen (opslag van informatie over lopende gebeurtenissen)

Question 37

Binding-hypothese van bewustzijn

Answer 37

De binding-hypothese van bewustzijn stelt dat bewustzijn ontstaat door de synchronisatie van neuronale vuurfrequenties (tussen 6-80 Hz) binnen een netwerk. Deze synchronisatie maakt de integratie van verschillende processen mogelijk, zoals waarneming, geheugen en cognitieve controle.

Question 38

Integratie Informatie Theorie (IIT)

Answer 38

beschrijft vijf basisaxioma’s:

1. Intrinsiek bestaan – Bewustzijn bestaat daadwerkelijk, het is een echte of actuele ervaring.
2. Compositie – Bewustzijn is gestructureerd, het heeft een georganiseerde inhoud.
3. Informatie – Bewustzijn is specifiek, het is gericht op bepaalde informatie.
4. Integratie – Bewustzijn is verenigd, verschillende elementen worden geïntegreerd.
5. Exclusie – Bewustzijn is specifiek voor bepaalde inhoud en een ruimtelijke-temporale context, wat betekent dat niet alles tegelijk wordt waargenomen.

Question 39

Welke delen van brein zijn noodzakelijk voor bewustzijn?

Answer 39

Bewustzijn lijkt afhankelijk van een frontopariëtale netwerk, waaronder de dorsolaterale prefrontale cortex, de mediale frontale cortex, de achterste pariëtale cortex, en de achterste deel van de gyrus cinguli. Dit netwerk is minder actief of inactief tijdens coma, vegetatieve toestanden, algemene anesthesie en slaap.

Question 40

Claustrum en bewustzijn

Answer 40

Het claustrum, een dunne laag neuronen in de hersenen, wordt mogelijk geassocieerd met een centrale rol in bewustzijn. Het heeft afferente en efferente verbindingen met bijna alle corticale gebieden, wat suggereert dat het een belangrijke schakel is in de integratie van bewuste ervaringen.

Question 41

Hersenstam en bewustzijn

Answer 41

De hersenstam, met specifieke ascenderende projecties, is essentieel voor de activering van de cortex, wat leidt tot een toestand van bewustzijn. Beschadiging van deze structuren in de hersenstam kan leiden tot een comateuze of vegetatieve staat doordat de hersenactiviteit niet voldoende is om bewustzijn te ondersteunen.

Question 42

Bewustzijn en emoties

Answer 42

Er is geen eenduidige relatie tussen bewustzijn en emoties. Dubbele dissociatie betekent dat:

Externe stimuli kunnen emotionele effecten hebben zonder dat we ons bewust zijn van de stimulus (onbewuste emotionele reacties).
Bepaalde frontale laesies kunnen leiden tot het verlies van emoties, terwijl het bewustzijn intact blijft.

Question 43

Onbewuste processen en cognitie

Answer 43

Aandacht en bewuste ervaring zijn niet altijd noodzakelijk voor cognitieve processen. Voorbeelden hiervan zijn blindsight en intuïtieve reacties.

Question 44

Duale systemen van informatieverwerking

Answer 44

Er zijn twee systemen van informatieverwerking in de hersenen:

Automatische processen: Snelle, onbewuste en reflexieve denkprocessen die zonder bewuste controle plaatsvinden.
Bewuste controle: Langzamere, meer logische en bewuste denkprocessen die bewust gestuurd worden.