Week 4. De Neurale Controle Van Gedrag.

Question 1

Neuroscience - neurowetenschappen

Answer 1

Het onderzoeksspecialisme dat de hersenen bestudeert is neurowetenschappen, en het deelgebied dat de relatie tussen hersenen en gedrag bestudeert, is gedragsneurowetenschappen.

Question 2

Neurons - neuronen

Answer 2

Het menselijk brein bevat ongeveer 86 miljard zenuwcellen of neuronen. In tegenstelling tot de meeste andere cellen in het menselijk lichaam, worden neuronen niet samengeperst, maar gescheiden; toch communiceren neuronen met elkaar. Ze doen dit via verbindingen die synapsen worden genoemd, waarvan er ongeveer 100 biljoen zijn.

Question 3

Central nervous system - centrale zenuwstelsel

Answer 3

De hersenen en het ruggenmerg (dat zich uitstrekt van de hersenen tot aan de botten van de wervelkolom) vormen het centrale zenuwstelsel, dat neurale informatie integreert en synthetiseert.

Question 4

Peripheral nervous system - perifere zenuwstelsel

Answer 4

Uitbreidingen van het centrale zenuwstelsel, zenuwen genaamd, vormen het perifere zenuwstelsel, dat informatie van en naar de hersenen doorgeeft vanuit andere delen van het lichaam.

Question 5

Nerve - zenuw

Answer 5

Verwar de termen neuron en zenuw niet. Een neuron is een enkele cel van het zenuwstelsel. Een zenuw is een bundel van vele neuronen - of, meer precies, een bundel die bestaat uit de axonen (hieronder gedefinieerd) van vele neuronen - binnen het perifere zenuwstelsel. Zenuwen verbinden het centrale zenuwstelsel met de sensorische organen, spieren en klieren van het lichaam. Merk ook op dat, ondanks hun namen, het centrale en perifere zenuwstelsel niet twee afzonderlijke systemen zijn, maar onderdelen zijn van een geïntegreerd geheel.

Question 6

Sensory neurons - sensorische neuronen

Answer 6

Sensorische neuronen, gebundeld om zenuwen te vormen, dragen informatie van sensorische organen (inclusief de ogen, oren, neus, tong en huid) in het centrale zenuwstelsel.

Question 7

Motor neurons - motorneuronen

Answer 7

Motorneuronen, ook gebundeld in zenuwen, dragen berichten over vanuit het centrale zenuwstelsel om spieren en klieren te bedienen.

Question 8

Interneurons - interneuronen

Answer 8

Interneuronen bestaan volledig in het centrale zenuwstelsel en dragen berichten over van de ene set neuronen naar de andere. Interneuronen verzamelen, ordenen en integreren berichten uit verschillende bronnen. Ze zijn veel groter in aantal dan de andere twee typen.

Question 9

Cell body - cellichaam

Answer 9

Het cellichaam is het breedste deel van het neuron. Het bevat de celkern en andere basismachines die alle
lichaamscellen gemeen hebben.

Question 10

Dendritis - dendrieten

Answer 10

Dendrieten zijn dunne, buisvormige verlengstukken die uitgebreid vertakken en functioneren om input te ontvangen
naar het neuron. In motorneuronen en interneuronen strekken de dendrieten zich direct buiten het cellichaam uit en vertakken ze in het algemeen daaruit, waarbij ze struikachtige structuren vormen. Deze structuren vergroten het oppervlak van de cel en maken daardoor de ontvangst van signalen van vele andere neuronen mogelijk. In sensorische neuronen vertakken dendrieten zich vanaf het ene uiteinde van het axon, in plaats van rechtstreeks vanuit het cellichaam. Ze strekken zich uit tot in een sensorisch orgaan en reageren op sensorische signalen, zoals geluidsgolven in het oor of aanraking op de huid (weergegeven voor de huid in figuur 4.3).

Question 11

Axon - axon

Answer 11

Het axon is een ander dun, buisvormig verlengstuk van het cellichaam. Zijn functie is om berichten naar andere neuronen of, in het geval van motorneuronen, naar spiercellen te sturen. Hoewel microscopisch dun, zijn sommige axonen extreem lang. Je hebt axonen van sensorische neuronen die helemaal vanaf je grote teen in je ruggenmerg reiken en verder tot aan de basis van je hersenen - een afstand van 1,5 meter of meer.

Question 12

Axon terminal - axon-terminals

Answer 12

De meeste axonen vormen vele takken op enige afstand van het cellichaam, en elke tak eindigt met een kleine zwelling die een axon-terminal wordt genoemd. Axon-terminals zijn ontworpen om chemische transmissiemoleculen af te geven op andere neuronen of, in het geval van motorneuronen, op spiercellen of kliercellen.

Question 13

Meyelin - sheath

Answer 13

De axonen van sommige neuronen zijn omgeven door een omhulsel dat een myelineschede wordt genoemd. Myeline is een vettige stof die wordt geproduceerd door ondersteunende hersencellen die gliacellen worden genoemd. Zoals later zal worden beschreven, helpt dit omhulsel de beweging van neurale impulsen langs het axon te versnellen.

Question 14

Cell membrane - celmembraan

Answer 14

celmembraan dat elk neuron omsluit. Het membraan is een poreuze ‘huid’ waardoor bepaalde chemicaliën in en uit de cel kunnen stromen, terwijl andere worden geblokkeerd. Beschouw het neuron als een buis, waarvan de wanden het celmembraan zijn. De buis is gevuld met een oplossing van water en opgeloste chemicaliën, intracellulaire vloeistof genaamd, en wordt aan de buitenkant badend in een andere oplossing van water en opgeloste chemicaliën, extracellulaire vloeistof genaamd.

Question 15

Resting potential - rustpotentiaal

Answer 15

Deze lading (-70 millivolt) over het membraan van een inactief neuron wordt zijn rustpotentiaal genoemd. Lading binnenkant membraan t.o.v. de buitenkant.

Question 16

Synapse - synaps

Answer 16

De verbinding tussen elk axon-uiteinde en het cellichaam of dendriet van het ontvangende neuron wordt een synaps genoemd.

Question 17

Neurotransmitter

Answer 17

Wanneer een actiepotentiaal een axon-terminal bereikt, zorgt het ervoor dat de terminal pakketten van een chemische stof vrijgeeft, een neurotransmitter genaamd. Neurotransmitters - waaronder onder meer dopamine, acetylcholine, GABA (gamma-aminoboterzuur) en serotonine.

Neurotransmitters - Neurotransmitters zijn chemicaliën die door een neuron aan het axonuiteinde worden vrijgegeven om de werking van een aangrenzend neuron te beïnvloeden. Er zijn meer dan 100 neurotransmitters geïdentificeerd; enkele van de beter bestudeerde neurotransmitters en hun functies worden hier vermeld.

Question 18

Neurogenesis - neurogenese

Answer 18

Het proces van het creëren van nieuwe neuronen wordt neurogenese genoemd (letterlijk: geboorte van neuronen) en vindt plaats gedurende de eerste 20 weken na de conceptie, met een piek in de derde en vierde maand van de zwangerschap.

Question 19

Selective Cell death/apoptosis - selectieve celdood of apoptose

Answer 19

Op het hoogtepunt tijdens de prenatale ontwikkeling worden tot 250.000 synapsen per minuut gevormd. Toch zal 40 tot 50% van deze synapsen verloren gaan of gesnoeid worden. Bovendien gaan niet alleen synapsen verloren; neuronen zelf sterven ook in een proces dat bekend staat als selectieve celdood, of apoptose, dat begint vóór de geboorte en tot ver in de tienerjaren voortduurt. Celdood en synaptisch snoeien vinden plaats met verschillende snelheden voor verschillende delen van de hersenen.

Question 20

Mirrow neurons - spiegelneuronen

Answer 20

Neurowetenschappers hebben ontdekt dat de hersenen van mensen en van ten minste enkele primaten georganiseerde systemen van neuronen bevatten die goed ontworpen lijken te zijn om sociaal leren te bevorderen. Deze worden spiegelneuronen genoemd omdat men denkt dat ze ons helpen ons te gedragen op een manier die weerspiegelen (nabootsen) wat we waarnemen of ervaren. Ze worden aangetroffen in verschillende delen van de hersenschors van apen en mensen. Spiegelneuronen zijn zowel actief wanneer een proefpersoon zich bezighoudt met gedrag, zoals het vastpakken van een stuk voedsel, als wanneer de proefpersoon observeert dat iemand anders een soortgelijke handeling uitvoert. Spiegelneuronen werden voor het eerst ontdekt bij apen met behulp van opnames van enkele neuronen via elektroden die in de hersenen van de apen waren geplaatst.

Question 21

TMS

Answer 21

Een relatief nieuwe procedure voor het lokaliseren van functies in het menselijk brein is transcraniële magnetische stimulatie of TMS. Bij deze procedure wordt een elektrische puls door een kleine koperen spoel gestuurd, waardoor een magnetisch veld rond de spoel wordt opgewekt. De spoel wordt net boven de hoofdhuid van een persoon gehouden, zodat het magnetische veld door de hoofdhuid en schedel gaat en een elektrische stroom induceert in de neuronen direct onder de spoel. Herhaalde pulsen veroorzaken een tijdelijk verlies van het vermogen van die neuronen om normaal te schieten. Het effect is vergelijkbaar met dat van laesie van een klein hersengebied, met als voordeel dat het effect tijdelijk en omkeerbaar is. Als de spoel bijvoorbeeld boven een gebied van de hersenen wordt gehouden dat cruciaal is voor vloeiende spraak, kan de persoon niet meer vloeiend spreken terwijl de stroom is ingeschakeld, maar hervat hij de vloeiende spraak kort nadat de stroom is uitgeschakeld. Omdat het magnetische veld alleen dat deel van de hersenen beïnvloedt dat direct onder de schedel ligt, kan TMS worden gebruikt om alleen de functies van het buitenste maar grootste deel van de hersenen, de hersenschors, in kaart te brengen.

Question 22

Electoencephalogram - elektro-encefalogram

Answer 22

Door elektroden op de hoofdhuid van een persoon te plaatsen, kunnen onderzoekers deze signalen detecteren en versterken. Het resulterende opname van hersenactiviteit wordt een elektro-encefalogram (afgekort EEG) genoemd. Patronen in het EEG kunnen worden gebruikt om te bepalen of een persoon zeer opgewonden of ontspannen is of slaapt, en kan worden gebruikt om verschillende slaapstadia te identificeren. Met computertechnologie is het mogelijk om hersenactiviteit gelijktijdig op te nemen en te analyseren van vele elektroden, elk op een andere locatie op de hoofdhuid, om te zien hoe de hersenactiviteit varieert van plaats tot plaats en van moment tot moment (zie figuur 4.11)

Question 23

Positron emmision tomography - PET

Answer 23

was positronemissietomografie, of PET. Bij deze methode wordt een radioactieve stof in het bloed geïnjecteerd (in een hoeveelheid die niet gevaarlijk is voor de patiënt) en wordt de radioactiviteit gemeten die door elk deel van de hersenen wordt uitgestoten.

Question 24

Functional magnetic resonance imaging - MRI

Answer 24

functionele magnetische resonantiebeeldvorming, of fMRI. Bij deze methode wordt een magnetisch veld gecreëerd rond het hoofd van een persoon, waardoor hemoglobinemoleculen die zuurstof in het bloed vervoeren, radiogolven met een bepaalde frequentie afgeven; deze golven kunnen worden gedetecteerd en gebruikt om de hoeveelheid bloed in elk deel van de hersenen te bepalen.

Question 25

Cranial nerves and spinal nerves - Hersenzenuwen en Ruggenmergzenuwen

Answer 25

Het perifere zenuwstelsel, zoals je je misschien herinnert, bestaat uit de hele reeks zenuwen die het centrale zenuwstelsel verbinden met de sensorische organen, spieren en klieren van het lichaam (fig 4.2). Zenuwen zijn verdeeld in twee klassen die overeenkomen met het deel van het centrale zenuwstelsel waar ze uitsteken. Hersenzenuwen projecteren rechtstreeks vanuit de hersenen. Ruggenmergzenuwen steken uit het ruggenmerg. Net als de meeste andere structuren in het lichaam bestaan zenuwen in paren; er is een rechter en een linker lid in elk paar. Mensen hebben 12 paar hersenzenuwen en 31 paar spinale zenuwen. Met hun vele takken strekken deze zenuwen zich uit tot alle delen van het lichaam.

Question 26

Somatic - somatisch

Answer 26

Neuronen die inwerken op skeletspieren vormen het somatische (lichaams)deel van het perifere motorsysteem. Degenen die inwerken op viscerale spieren en klieren vormen het autonome deel. Somatisch = lichamelijk

Question 27

Sympathetic division and parasympathetic division

Answer 27

De meeste viscerale spieren en klieren ontvangen twee sets neuronen, die tegengestelde effecten teweegbrengen en afkomstig zijn van twee anatomisch verschillende delen van het autonome systeem: sympathisch en parasympathisch (zie figuur 4.15).
De sympathische divisie reageert vooral op stressvolle stimulatie en helpt het lichaam voor te bereiden op mogelijk ‘vechten of vluchten’.

Question 28

Pattern generators - patroongeneratoren

Answer 28

Het ruggenmerg bevat netwerken van neuronen die elkaar op een cyclische manier stimuleren en daardoor uitbarstingen van actiepotentialen produceren die afnemen in een regelmatig, herhalend ritme. Deze netwerken, patroongeneratoren genoemd, activeren motorneuronen in het ruggenmerg op een zodanige manier dat ze de ritmische opeenvolging van spierbewegingen produceren die resulteren in lopen, rennen, vliegen (bij vogels) of zwemmen (bij vissen).

Question 29

Brainstem - hersenstam

Answer 29

Als het het hoofd binnenkomt, wordt het ruggenmerg groter en wordt het de hersenstam. De delen van de hersenstam, die het dichtst bij het ruggenmerg beginnen en omhooggaan naar de bovenkant van het hoofd, zijn de medulla, pons en middenhersenen (figuur 4.16). De hersenstam is functioneel en anatomisch vergelijkbaar met het ruggenmerg, maar is uitgebreider. Het ruggenmerg is de ingang van de spinale zenuwen, en de hersenstam is de ingang van de meeste (10 van de 12 paren) hersenzenuwen.

Question 30

Cerebellum - kleine hersenen

Answer 30

Cerebellum betekent “kleine hersenen” in het Latijn, en inderdaad lijkt deze structuur op een kleinere versie van de rest van de hersenen, die op de rug van de hersenstam rijdt. De basale ganglia zijn een reeks onderling verbonden structuren die aan elke kant van de thalamus liggen. Schade aan het cerebellum of de basale ganglia kan het vermogen van een persoon om aangeleerde, bekwame, goed gecoördineerde bewegingen te produceren aanzienlijk verstoren.

Question 31

Basal ganglia

Answer 31

De basale ganglia zijn een reeks onderling verbonden structuren die aan elke kant van de thalamus liggen. Schade aan het cerebellum of de basale ganglia kan het vermogen van een persoon om aangeleerde, bekwame, goed gecoördineerde bewegingen te produceren aanzienlijk verstoren.

Question 32

Thalamus

Answer 32

Direct bovenop de hersenstam bevindt zich de thalamus (Figuur 4.16). Deze structuur, vierkant in het midden van de hersenen geplaatst, wordt het gemakkelijkst gezien als een relaisstation dat verschillende delen van de hersenen met elkaar verbindt.

Question 33

Limbic system - limbisch systeem

Answer 33

De term limbisch komt van het Latijnse woord limbus, wat ‘grens’ betekent. Het limbisch systeem kan worden gezien als de grens die de evolutionair oudere delen van de hersenen eronder scheidt van het nieuwste deel (de hersenschors) erboven. Het limbisch systeem bestaat uit verschillende afzonderlijke structuren die met elkaar verbonden zijn in een circuit dat rond de thalamus en de basale ganglia is gewikkeld (zie figuur 4.18). Sommige van deze structuren - waaronder vooral de amygdala zijn betrokken bij de regulering van basisdriften en emoties. Maar het limbisch systeem speelt ook andere rollen. Een van de meest prominente structuren, de hippocampus, is cruciaal voor het bijhouden van de ruimtelijke locatie (de richtinggevoelige plaatscellen, die eerder in dit hoofdstuk zijn opgemerkt, bevinden zich daar) en voor het coderen van bepaalde soorten herinneringen.

Question 34

Amygdala

Answer 34

amygdala is betrokken bij de regulering van basisdriften en emoties.

Question 35

Hippocampus

Answer 35

De hippocampus, is cruciaal voor het bijhouden van de ruimtelijke locatie (de richtinggevoelige plaatscellen, die eerder in dit hoofdstuk zijn opgemerkt, bevinden zich daar) en voor het coderen van bepaalde soorten herinneringen.

Question 36

Hypothalamus

Answer 36

De hypothalamus is een kleine maar uiterst belangrijke structuur. De naam is afgeleid van zijn positie direct onder de thalamus (hypo betekent in dit geval “onder”). De hypothalamus maakt technisch gezien geen deel uit van het limbisch systeem, maar is nauw verbonden met alle structuren van dat systeem (zie figuur 4.18). Zijn primaire taak is om de interne omgeving van het lichaam te helpen reguleren. Dit bereikt het door (a) het beïnvloeden van de activiteit van het autonome zenuwstelsel, (b) het beheersen van de afgifte van bepaalde hormonen (wordt later beschreven), en (c) het beïnvloeden van bepaalde driften, zoals honger en dorst.

Question 37

The cerebrale cortex - De hersenschors

Answer 37

De hersenschors is dus de buitenste laag van het grootste deel van de hersenen. Het is verreweg het grootste deel van het menselijk brein, goed voor ongeveer 80% van het totale volume. Het oppervlak is veel groter dan het lijkt, omdat het op veel plaatsen naar binnen vouwt. Als de cortex zou worden uitgevouwen en uitgespreid als een enkel vel, zou het slechts 2 tot 3 millimeter dik zijn en een oppervlakte innemen die gelijk is aan een vierkant dat aan elke kant een halve meter lang is.

Question 38

Welke gebieden omvat de cortex?

Answer 38

Onderzoekers die de functies van de cortex bestuderen, verdelen deze in drie categorieën functionele regio’s of gebieden. Een categorie bestaat uit de primaire sensorische gebieden, die signalen ontvangen van sensorische zenuwen en kanalen via relaiskernen in de thalamus. Zoals weergegeven in figuur 4.19, omvatten primaire sensorische gebieden het visuele gebied in de occipitale lob, het auditieve gebied in de temporale kwab en het somatosensorische gebied in de pariëtale kwab. Een tweede categorie is het primaire motorische gebied, dat axonen naar motorneuronen in de hersenstam en het ruggenmerg stuurt. Zoals weergegeven in figuur 4.19, beslaat dit gebied het achterste gedeelte van de frontale kwab, direct voor het somatosensorische gebied. De derde categorie bestaat uit alle resterende delen van de cortex, die associatiegebieden worden genoemd. Deze gebieden ontvangen input van de sensorische gebieden en lagere delen van de hersenen en zijn betrokken bij de complexe processen die we perceptie, denken en besluitvorming noemen.

Question 39

Prefrontal cortex - prefrontale cortex

Answer 39

Het deel van de hersenschors dat bij mensen het meest is uitgebreid in vergelijking met dieren, is de prefrontale cortex, bestaande uit de hele frontale kwab anterieur aan (vóór) de premotorische gebieden (figuur 4.21). Dit deel van de hersenen is betrokken bij de uitvoerende functie: de processen die betrokken zijn bij het reguleren van aandacht en bij het bepalen wat te doen met informatie die zojuist is verzameld of opgehaald uit het langetermijngeheugen. Het speelt een centrale rol bij het plannen en flexibel gedrag, vooral bij het omgaan met nieuwe informatie.

Question 40

Hormones - hormonen

Answer 40

Hormonen zijn chemische boodschappers die in het bloed worden uitgescheiden. Ze worden door het bloed naar alle delen van het lichaam vervoerd, waar ze inwerken op specifieke doelweefsels. Er zijn tientallen hormonen geïdentificeerd. De klassieke hormonen - de eerste die worden geïdentificeerd en het best worden begrepen - worden uitgescheiden door speciale hormoonproducerende klieren die endocriene klieren worden genoemd (zie figuur 4.23). Maar veel andere hormonen worden uitgescheiden door organen die gewoonlijk niet als endocriene klieren worden geclassificeerd, zoals de maag, darmen, nieren en hersenen.
Hoe hormonen het gedrag beïnvloeden
Hormonen beïnvloeden het gedrag op veel manieren. Ze beïnvloeden de groei van perifere lichaamsstructuren, inclusief spieren en botten, en beïnvloeden zo het gedragsvermogen. Hormonen beïnvloeden ook stofwisselingsprocessen door het hele lichaam en beïnvloeden daardoor de hoeveelheid energie die beschikbaar is voor actie. Van het grootste belang voor psychologen is het feit dat hormonen ook in de hersenen werken op manieren die drijfveren en stemmingen beïnvloeden.
FOCUS 24 - Wat zijn enkele voorbeelden van lange termijn- en korte termijneffecten van hormonen?
Sommige effecten van hormonen zijn langdurig of onomkeerbaar, en sommige treden op vóór de geboorte. Bijna alle anatomische verschillen tussen pasgeboren jongens en meisjes worden bijvoorbeeld veroorzaakt door androgenen, een klasse van hormonen, waaronder testosteron, die bij mannen in hogere niveaus worden aangetroffen dan bij vrouwen. Deze anatomische verschillen zijn duidelijk zichtbaar in de hersenen en in de geslachtsdelen, en de verschillen in de hersenen vormen een basis voor sekseverschillen in gedrag gedurende het hele leven. In de puberteit stimuleert de verhoogde productie van geslachtshormonen - vooral testosteron bij de man en oestrogeen bij de vrouw - een nieuwe reeks groeiprocessen die mannen en vrouwen anatomisch verder differentiëren en daardoor hun gedrag beïnvloeden. De korte termijneffecten van hormonen variëren in duur van enkele minuten tot vele dagen. Als reactie op stressvolle stimulatie scheidt de bijnierschors (de buitenste laag van de bijnier) verschillende hormonen af, waaronder cortisol, die soms stresshormonen worden genoemd. Deze hormonen produceren verschillende effecten door het hele lichaam die helpen in een stressvolle situatie. Ze geven bijvoorbeeld suiker- en vetmoleculen af aan het bloed om extra energie te leveren voor mogelijk ‘vechten of vluchten’, en ze onderdrukken ontstekingen veroorzaakt door wonden. Deze hormonen worden ook opgenomen door neuronen in bepaalde delen van de hersenen en werken daar blijkbaar om het dier te helpen zich gedragsmatig aan te passen aan de stressvolle situaties.
Hoe hormonen worden gecontroleerd door de hersenen
De hypofyse, die zich aan de basis van de hersenen bevindt, wordt soms de belangrijkste endocriene klier genoemd omdat deze hormonen produceert die op hun beurt de productie van andere hormonen in andere klieren stimuleren, waaronder de bijnierschors en de geslachtsklieren (eierstokken bij de vrouw en testikels bij de man).