Complete samenvatting neuro-ontwikkelingsstoornissen PSY4753

Taak 1: Brein en ontwikkeling

Welke hersengebieden zijn er en wat zijn de functies?
Organisatie zenuwstelsel
2. Centraal zenuwstelsel (CZS) = hersenen + ruggenmerg
o Ruggenmerg communiceert met alle zintuigen en spieren (m.u.v. hoofd)
2. Perifeer zenuwstelsel (PZS): verbindt CZS met rest van lichaam
a. Somatisch zenuwstelsel: waarneming en vrijwillige spieractiviteit d.m.v. axonen die
signalen vanuit zintuigen naar het CZS en vanuit CZS naar spieren overbrengen
b. Autonoom zenuwstelsel: bestuurt onwillekeurige functies van organen
i. Sympathisch zenuwstelsel = bewust, energieverbruikend, bereid organen voor
op uitbarsting van krachtige activiteit (vechten/vluchten) d.m.v. noradrenaline
afgifte
ii. Parasympathisch zenuwstelsel = onbewust, rust en spijsverteringssysteem,
bespaart energie, werkt onafhankelijk d.m.v. acetylcholine afgifte

Stoffen:

1. Grijze stof: bevat cellichamen -> informatieverwerking
2. Witte stof: bevat gemyeliniseerde axonen -> communicatie tussen cellen

Hersenen
Cellen
1. Neuronen = cellen die informatie ontvangen, verwerken en doorgeven aan andere cellen
a. Dendrieten: ontvangen signalen -> afferent = van dendriet naar cellichaam
b. Axon: stuurt signaal door naar andere cellen -> efferent
c. Synaps = contactpunt waar twee neuronen communiceren via neurotransmitters die
zich binden aan receptoren op de dendrieten
o Kan meerderde dendrieten hebben, maar één axon die wel vertakkingen kan hebben
2. Gliacellen = cellen die neuronen ondersteunen om optimaal te functioneren en verschaffen
infrastructuur
a. Astrocyten: beschermen tegen chemicalieën, ritmes genereren, bloedvaten verwijden,
opruimen van overtollige neurotransmitters, neuronen naar juiste plek begeleiden tijdens
ontwikkeling zenuwstelsel
b. Oligodendrocyten (CZS)/Schwann cellen (PZS): vormen myelineschedes om axonen
voor snelle signaalgeleiding, isolatie en voedingsvoorziening
c. Radiale glia: begeleiden neuronmigratie tijdens embryonale
ontwikkeling en vormen zich later tot neuronen of andere
gliacellen
d. Ependymcellen: zorgen voor hersenvocht, bekleding
ventrikels en ruggenmerg

Hersenkwabben
De cerebrale cortex verdeelt de hersenen in verschillende kwabben:

1. Frontale kwab: initiëren en coördineren van motorische bewegingen
(motorcortex), EFs, hogere cognitieve vaardigheden (bijv. planning,
probleemoplossing), persoonlijkheidsaspecten en emotionele
verwerking
2. Pariëtale kwab: verwerkt zintuigelijke informatie (sensorische
cortex), rol in aandacht, taal en ruimtelijk inzicht
a. Schade in rechterhersenhelft -> problemen met
ruimtelijke oriëntatie
b. Schade in linkerhersenhelft -> problemen met taalbegrip
3. Temporaalkwab: verwerkt auditieve informatie en
integreert informatie uit andere zintuigen. Taalbegrip,
gezichts- en bewegingsherkenning, verwerking van
emotionele informatie. Mogelijk rol bij kortetermijngeheugen.
a. Amygdala: evalueren van emotionele informatie,
expressie van emotie, emotioneel geheugen,
basisdriften

, b. Hippocampus: geheugen, ruimtelijke oriëntatie, perspectief
4. Occipitaal kwab: verwerkt visuele informatie (bijv. herkenning van kleur/vorm)
 Basale ganglia en subcorticale structuren integreren informatie uit cortex en sturen deze
om naar gedragsuitvoering -> regelen evenwicht, houding, oogbewegingen, planning van
motoriek

Informatieverwerking
1. Visuele informatie verwerkt in occipitotemporale (objectgericht) en occipitopariëtale
(waarnemergeoriënteerd) gebieden
a. Object centered perception = object herkennen, ongeacht afstand en kijkhoek
b. Viewer centered perception = object zien vanuit positie van waarnemer
2. Auditieve informatie: verwerkt in temporale gebieden
3. Tastinformatie: verwerkt in pariëtale gebieden



Wat zijn de stadia van hersenontwikkeling?
Ontwikkeling CZS
Ontwikkeling begint kort na bevruchting en loopt door tot minstens het 20 e levensjaar.
Ontwikkelingsstappen volgen een vaste volgorde, maar kunnen elkaar deels overlappen. Elk proces
legt de basis voor de volgende fase:

1. Windows of opportunity = gevoelige periodes, waarin bepaalde hersenstructuren zich
versneld ontwikkelen
2. Windows of vulnerability = periodes waarin de hersenontwikkeling gevoeliger is voor
ontsporing
 Ontwikkeling wordt gestuurd door twee factoren en interactie hiertussen:
o Genen: sturen van chemische processen tussen cellen -> verschillende hersenstructuren
en biochemische processen tussen cellen -> neuronen kunnen prikkeloverdrachten
genereren
o Omgeving:
 Intrinsieke omgeving: waarin door genen gestuurde processen plaatsvinden
 Extrinsieke omgeving: ervaringen die inwerken op de ontwikkelde
hersenstructuren

Hersenontwikkeling
Vijf basisprocessen:

1. Neurogenese = vorming van neuronen (vooral voor de geboorte, m.u.v. reukbol en
hippocampus, meeste neuronen klaar rond 7e prenatale maand)
2. Neurale migratie = verplaatsen van neuronen naar specifieke gebieden op basis van hun
functies (begint prenataal en voltooid rond einde van 1e levensjaar)
3. Myelinisatie = omhullen van neurale axonen met myeline om geleiding te versnellen
4. Synaptogenese = vorming van synapsen tussen neuronen
5. Pruning = wegsnoeien van overbodige verbindingen en versterken van belangrijke
verbindingen

Subcorticale gebieden (regulatie reflexen en basisfuncties) ontwikkelen eerder dan de cortex
(vrijwillige acties en hogere intellectuele functies). Binnen cortex ontwikkelen motorische en
sensorische gebieden eerder dan gebieden voor taal en hogere cognitieve functies.

Hersenontwikkeling is resultaat van genetische factoren (bijv. ontwikkelingsproblemen) of genetisch
bepaalde rijping en leerervaringen (bijv. verwaarlozing/misbruik)

 Rijke stimulerende omgeving -> meer behoud van synapsen
 Verwaarlozing of misbruik -> minder behoud van synapsen

Stadia van hersenontwikkeling
1. Prenataal: ontwikkeling basisstructuren
2. Geboorte – 4 jaar: explosieve groei, neurale verbindingen worden gevormd
3. 5 jaar – vroege volwassenheid: aanhoudende, langzame groei met consolidatie, verfijning en
uitbreiding van bepaalde hersencircuits
 Hersengroeispurt (laatste prenatale trimester – 2 jaar)

, o Kindertijd: er ontstaan meer synapsen dan nodig -> tussen 2 jaar en vroege
volwassenheid vindt pruning plaats -> efficiëntie van vaak gestimuleerde neurale
netwerken wordt vergroot -> alleen synaptische verbindingen die gestimuleerd worden
overleven.

Prenataal
Week 1-4: neurulatiefase = cellen vormen neurale laag, die zich oprolt tot neurale buis -> basis
voor ruggenmerg en prosencephalon. Daarna vinden er drie cellulaire processen plaats.

1. Proliferatie (week 7-eind maand 6) = productie van neuroblasten en glioblasten die zich
later vormen tot neuronen en gliacellen die zich differentiëren in astrocyten, ependymcellen en
oligodendrocyten
2. Migratie = door intrinsieke omgevingsfactoren gestuurde verplaatsing van neuronen vanuit de
ventriculaire zones naar hun uiteindelijke plek in de cortex waar ze zich differentiëren -> via
radiale glia die verbindingen van germinale zones (middenin hersenen) naar doellocaties aan
buitenzijde vormen
o Na migratie vormen neuronen verbindingen met naburige cellen -> begin van neurale
netwerken
3. Differentiatie = neuronen krijgen specifieke structuur en functie (vorming van axonen,
dendrieten, synapsen)
o Eerste synapsvorming en beweging rond week 7 van de zwangerschap (in ruggenmerg)
o Apoptose verwijdert overtollige neuronen die tijdens proliferatiefase gevormd zijn

Alle hersengebieden doorlopen deze fasen in dezelfde volgorde, maar op verschillende momenten: (1)
ruggenmerg en hersenstam, (2) amygdala, hippocampus, cerebellum, (3) thalamus, basale kernen, (4)
neocortex/grijze stof

 Grote hersenen/cerebrum bestaan uit linker- en rechterhersenhelft die worden verbonden door
corpus callosum. Vanaf 6e maand duidelijk gevormd met gyri (windingen) en sulci (groeven)

Structuur van de neocortex
Neocortex ontwikkelt onder invloed van omgeving en leren. Hoe hoger het hersengebied in hiërarchie,
hoe complexer de functies.

1. Posterieur/achterste deel -> ontwikkeling
a. Primaire projectiegebieden: waarneming -> basisprikkels van zintuigen (bijv.
intensiteit van geluid)
b. Secundaire associatiegebieden: verdere verwerking en betekenisgeving aan
zintuigelijke informatie (bijv. spraakklanken)
c. Tertiaire gebieden (tussen temporaal, pariëtaal en frontaalkwab): zintuigmodaliteiten -
> zorgen voor opslag van informatie uit zintuigen
i. Temporaal: opslag van auditieve en visuele informatie (lange termijn)
ii. Pariëtaal: ruimtelijke organisatie van stimuli, kortetermijngeheugen en
doorsturen naar andere gebieden voor verwerking, interactie en motoriek ->
vision for action = waarneming gebruiken voor nauwkeurigheid waarmee
motorische handelingen worden uitgevoerd
o Posterieure gebieden zijn ook belangrijk voor episodisch geheugen (tijd- en
plaatsgebonden herinneringen) en emotionele verwerking van informatie via
verbindingen met amygdala en hippocampus
2. Anterieur/voorste deel -> hiërarchisch georganiseerd:
a. Primaire motorische projectiegebieden (precentrale gebieden): sturen directe
spierbewegingen aan
b. Secundaire associatiegebieden (premotorische gebieden): voorbereiden van
motorisch programma, dat als motorische impulsen langs primaire gebied naar spieren
wordt gestuurd -> genereert beweging
c. Tertiaire gebieden (prefrontale gebieden): algehele organisatie van gedrag ->
plannen, reguleren en controleren van eigen activiteiten (cognitief, motivationeel, sociaal
emotioneel)
o Prefrontale gebieden zijn in het 1e levensjaar al betrokken bij emotionele controle en
leren, maar hogere cognitieve functies (plannen, metacognitie) vereisen nauwe
verbindingen tussen prefrontale neocortex en corticale posterieure gebieden ->
ontwikkeling van PFC gaat vaak door in puberteit.

Eerste postnatale fase: geboorte – 4 jaar

, Bij de geboorte zijn alle hersenstructuren aanwezig, maar verbindingen zijn weinig ontwikkeld -> duurt
20 jaar om deze verbindingen efficiënt te maken, onder sterke invloed van de omgeving

 Motorische en perceptuele systemen functioneren bij de geboorte en ontwikkelen verder door
omgevingsprikkels
o Spiegelneuronen worden actief wanneer een specifieke actie (door iemand anders) wordt
uitgevoerd, die doel- en objectgericht is. Belangrijk voor sociaal leren, emotionele
ontwikkeling en het begrijpen van anderen.
 Ontwikkeling is genetisch gestuurd, maar sterk beïnvloed door omgeving
 Belangrijke hersengebieden: frontale cortex, pariëtale gebieden, superieure
temporale sulcus, insula
 Superieure temporale sulcus: verwerking van sociaal relevante visuele
informatie, gelaatsuitdrukkingen en joint attention
 Insula: verwerking van opvallende gebeurtenissen die dreigend kunnen
zijn en zorgen voor gepaste autonome reactie, zoals pijn, afkeer.

Processen op cellulair en structureel niveau
1. Vorming experience expectant synapsen = vooraf genetisch geprogrammeerde synapsen
die extra gevoelig zijn voor normale omgevingsprikkels. Ontwikkeling begint enkele weken voor
geboorte en zet grotendeels na geboorte door. Synaptogenese verloopt in groeispurten met
pieken die verschillen per hersengebied.
a. Vlak na geboorte: primaire en motorische gebieden
b. Maanden later: secundaire associatiegebieden (pariëtale en temporale cortex)
c. Enkele jaren later: PFC en delen van tertiaire gebieden
2. Aborisatie = toename van axonen, dendrieten en hun vertakkingen (loopt parallel aan
synaptogenese: bij geboorte schaars, maar rond 2 jaar ~ 50% van volwassen niveau).
3. Pruning = selectief verwijderen van synapsen uit overvloedige verbindingen -> door interactie
met de omgeving wordt geselecteerd welke blijven behouden = selectie door activatie -> use
it or loose it = alleen de synaptische verbindingen die gestimuleerd worden, overleven
o Synapsen die herhaaldelijk samen geactiveerd worden, worden geconsolideerd
4. Plasticiteit = het vermogen van de hersenen tot herstructurering en reorganisatie in interactie
met de omgeving -> afhankelijk van gebruik, neuronale activiteit en neurotransmitteroverdracht
 Structureel niveau: lagere hersengebieden worden eerder gemyeliniseerd dan hogere gebieden

Functionele consequenties
Netwerken versterken zich door herhaalde blootstelling aan specifieke stimuli. Netwerken die weinig
gestimuleerd worden, verzwakken/verdwijnen -> functionele beperkingen.

Gevoelige periodes
= periodes waarin omgevingsinput maximale impact heeft op de ontwikkeling van specifieke
hersenstructuren

 Verschillen per hersengebied, maar volgen elkaar hiërarchisch op -> een volgende
hersengebied kan zich pas ontwikkelen als de voorgaande voltooid is -> de hiërarchisch hoger
gelegen secundaire gebieden, zijn voor hun input afhankelijk van de lagergelegen gebieden.
 Afhankelijk van prikkel aanbod:
o Plasticiteit: houdt aan totdat gebied functioneel is gevestigd of neurale basis voldoende
ontwikkeld is
o Deprivatie: gebrek aan stimulatie kan gevoelige periodes voortijdig beëindigen ->
functionele beperking

Tweede postnatale fase: 4 jaar-jonge volwassenheid

Explosieve groei is voorbij -> groei in lager tempo. Synapsen worden nog gevormd, vooral in de PFC.
Ontwikkeling omvat meer reorganisaties, door gen-omgeving interacties. Vooral prikkels uit omgeving
zijn belangrijk.

Processen op cellulair en structureel niveau
Cellulair niveau: vorming van experience-dependent synapsen door intensieve
omgevingsprikkeling van bestaande en verfijnde neurale circuits -> basis voor leren en aanpassen

 Geheugen, leren en herhaald oefenen versterken deze synapsen -> uitgebreidere dendritische
netwerken
 Pruning en myelinsatie gaan ook door