Developmental neuropsychology, second edition
College 1: cerebrale ontwikkeling
Algemene principes
Veranderingen in de visie over de werking van het brein, met de komst van moderne
apparatuur: van modulair en gelokaliseerd naar connectionistisch
- Vroegere visie: idee van modulaire organisatie, 1 op 1 relatie tussen hersen gebied en
functioneren
- Modernere visie: connectionistisch: met name bij complexe vaardigheden worden veel
gebieden door het gehele brein actief, complexe neurale netwerken
Zowel morfologie (structuur van het brein) als connectiviteit (verbindingen tussen
hersengebieden) zijn van belang
Morfologie: structuur van het brein, ontwikkeld voor de geboorte, grijze stof
Connectiviteit: verbindingen, ook voor de geboorte, beide van belang
- Vroegere visie: brein heeft aangeboren specialisatie (eg lateralisatie taal links)
- Modernere visie: equipotentie: gebieden kunnen verantwoordelijk zijn voor meerdere
functies, het brein is plastisch, een gebied met schade kan worden overgenomen door
een ander gebied
- Meest recente mening; interactieve specialisatie: specialisatie afhankelijk van input
vanuit de omgeving, en nog steeds kunnen andere gebieden kunnen functies
overnemen, brein is plastisch (maar niet oneindig)
Gewicht brein van geboorte tot volwassen, wordt 3 tot 4 x zo zwaar
Bij geboorte is brein 10% van lichaamsgewicht, bij volwassen nog maar 2%
Grootste deel ontwikkeling brein vindt plaats voor de geboorte, brein gaat postnataal
relatief minder snel groeien dan rest van lichaam
De neuron en glia cellen
1:10 verhouding neuron-gliacell
Het grootste deel van het brein bestaat uit axonen met meyeline
Witte stof = axonen en myeline
Grijze stof = cellichamen, neuronen (eigenlijk roze want doorbloedt)
Via actiepotentialen postsynaptische neuronen activeren of inhiberen
Glia cellen = witte stof aanmaak, voeding, herstel bij schade
Cerebrale ontwikkeling
- Prenataal: structuren van het brein gaan ontwikkeling (morphologie), dit is grotendeels
genetisch bepaald + verstoringen (eg infectie moeder, genetische afwijking, middelen)
lijden tot abnormale cerebrale structuur
- Postnataal: functionele rijping van centrale zenuwstelsel en brein (connectiviteit), alle
neurale netwerken aka verbindingen tussen de gebieden gaan groeien, en omgeving en
ervaringen hebben een grotere invloed dan prenataal, myeline aanmaak en
synaptogenese +bij verstoring; abnormale ontwikkeling van verbindingen en functionele
neurale netwerken (ipv slechte structuur)
,Rijping van het brein
- Additieve/ lineaire ontwikkeling: toenemende gefaseerde groei, eg toename van
myelinisatie (witte stof) of grootte van de schedel en het brein
- Rise-and-fall patroon: initiële overproductie gevold door eliminatie, eg bij neuronen en
synaptische verbindingen (pruning and fine tuning) die afsterven, use it or lose it
principle
Ontwikkeling grijze en witte stof, inhoud brein
Meisjes iets kleiner brein dan jongens, maar in verhouding tot lichaam
Ontwikkeling is vrij gelijk, maar maximale groei is eerder bereikt bij meisjes dan bij mannen
Want: witte stof blijft lineair toenemen (tot 30jr) maar grijze stof heeft een piek rond 10 jaar
en neemt dan af -> gemiddeld genomen afname
Afname in grijze stof komt door rise and fall principle op de connecties/synapsen; nemen
eerst toe en dan vindt pruning plaats (cortex wordt letterlijk dunner), dit geldt niet voor
neuronen, want aanmaak daarvan is al voltooid voor de geboorte
Waarom pruning ipv doorgroeien? Niet alle verbindingen worden gebruikt/ zijn nodig,
menselijk brein gaat specialiseren, use it or lose it principle (video aapjes)
Q: wat maakt na de geboorte dat je brein nog toeneemt in volume (3 tot 4x zo groot?)
A: witte stof
Negatieve invloeden op ontwikkeling van centraal zenuwstelsel
Negatieve invloeden = teratogenen
Placenta als bescherming barrière die ervoor zorgt dat schadelijke stoffen niet naar de baby
gaan (maar kan niet op tegen grote hoeveelheden, of specifiek teratogenen)
Blood brain barrier van de baby is ook beschermlaag, maar sommige stoffen komen daar
doorheen (alcohol, drugs, hormonen, lood, mazelen)
Oorzaak aangeboren afwijkingen aan het kinderbrein (is bij ongeveer 3% van de baby’s)
- Ong 15% van de gevallen is genetisch bepaald
- Heeel klein percentage is volledig door omgeving gestuurd, infecties of metabole ziekte
of alcohol bij de moeder
- Grootste deel, tot wel ¾ is combinatie genen en omgevingsfactoren
Gen maal omgevingsinteracties
Voorbeeld: omgeving = moeders drinken alcohol, genetisch = sommige baby’s genetisch
beter in alcohol snel wegwerken (en genetische factoren bij moeder die kenmerkend zijn bij
verslaving in ouders zoals laag iq etc)
,Blastociet = trosje cellen
Heet in de eerste weken een zygote
Gaat via eileiders naar de baarmoeder, is in de eerste 2 weken niet in contact met
bloedbaan van de moeder dus dan hebben teratogenen geen effect. Pas wanneer het gaat
innestelen en een placenta vormt wel. Dan embryonale fase (tot w8) hier ook meeste kans
op miskramen. Daarna foetus.
Centrale zenuwstelsel ontwikkelt zich het traagst, in een later stadium kunnen teratogenen
dus nog steeds invloed hebben, vooral op het brein.
Plaatje = blauw is structureel, groen is functioneel
Prenatale congenitale factoren (aangeboren teratogenen)
- Prenatale congenitale factoren:
Genetische factoren
Intra-uterien trauma/ teratogenen: schadelijke stoffen zoals drugs of hormonen,
bacteriële en virale infecties, ongevallen, medicatie
Maternale factoren: leeftijd, stress, voeding, diabetes, hypertensie
- Peri- (tijdens)/ postnatale factoren
Geboortecomplicaties: vasa previa (placenta voor het geboortekanaal -> zuurstof
tekort), afklemming door navelstreng
Cerebrale infecties
Niet-aangeboren hersenletsel (vallen)
Wat er gebeurd bij bacteriële of virale infectie
Onderzoek bij ratten en muizen
Wanneer moeder een infectie doormaakt -> immuunsysteem gaat aan -> aanmaak cytokine
en aanmaak stresshormoon -> ziektekiemen worden aangevallen MAAR cytokine en
stresshormonen kunnen door de placenta heen en zijn schadelijk voor baby -> slechte
ontwikkeling van het brein
Prefrontaalkwab en hippocampus: ontwikkelen als laatste en zijn meest gevoelig voor
verstoringen (jonge leeftijd en bij cognitieve veroudering) + remt amygdala en limbisch
systeem
, Critical events
Allereerste dingen die ontwikkelen zijn neurulatie (vorming van de neurale buis) en
neurogenese (ontstaan van nieuwe neuronen)
Neurulatie = vroege ontwikkeling van klopje cellen dat zich differentieerd in 3 lagen
Ectoderm: centraal zenuwstelsel en huidoppervlak, Mesoderm: skelet en spiergroei,
Endoderm: interne organen
Prosencephalon: voorhersenen, Mesencephalon: middenhersenen, Rhombencephalon:
achterhersnen
Vorming neurale plaat -> gaat zich vouwen tot neurale groeve (prilste vorm van het brein) ->
neurale buis -> czs en ruggenmerg
Hiërarchische ontwikkeling van hersenstam (eerst) tot voorhersenen (laatst)
Prenatale ontwikkeling; vorming van het brein
Afwijkingen ten gevolge van neurulatie: vouwen en sluiten van neurale plaat (kunnen leiden
tot miskraam)
- Meningocefalie: open ruggetje: niet goed sluiten van de neurale buis (varieert van mild
tot ernstig)
Ernstig: anencefalie: geen brein, miskraam
Cognitieve beperkingen, gedragsproblemen, epilepsie
Foliumzuur helpt tegen neurale buis defecten (vitb11)
- Holoprosencefalie: geen differentiatie tussen linker en rechter hersenehlft
Afwijkingen ten gevolge van neurogenese (week 6-18)
- Micro-encefalie: remming van neurogenese, klein brein (moeder veel stress, infectie,
maar kan ook genetisch zoals downsyndroom)
- Megalencefalie: teveel neuronen, neuronale pruning gaat mis (niet per se teveel
aanmaak), groot brein
Lichte vorm hiervan wordt met ass geassocieerd (hemimegaencephalie)
- Hydra-encephalie = waterhoofd (vaak miskraam)
- Porencephalie = kleine ontstekingen en vocht ophoping (vaak miskraam)