Literatuur HC1
Guide to cognitive neuroscience – hoofdstuk 1
Cognitie refereert naar meerdere hogere mentale processen, zoals denken, waarnemen, praten etc.
Cognitieve neurowetenschappen is een brug tussen cognitieve wetenschap en biologie en
neurowetenschap.
Historische kijk op de gedachten en het brein.
De mind-body problem is het probleem hoe het brein onze sensaties, gedachten en emoties kan
bevatten. Er zijn drie perspectieven aangenomen voor dit probleem:
Dualisme: de gedachten en het brein zijn gemaakt van verschillende substanties. Descartes zei
dat de gedachten niet tastbaar en onsterfelijk waren en afzonderlijk bestonden van het brein.
Dual-aspect theory: Spinoza zei dat de gedachten en het brein twee verschillende levels van
verklaring waren voor hetzelfde ding.
Reductionisme: dit is het idee dat de gedachte-gebaseerde concepten uiteindelijk vervangen
worden door neurowetenschappelijke concepten.
Er zijn ook meer wetenschappelijke benaderingen van de gedachten en het brein. Zo werd door
Aristotelis gesteld dat het brein van een mens relatief het grootste is onder de dieren. Echter zei hij dat
de cognitie een product was van het hart, en het brein een bemiddelaar was. Vesalius was de eerste die
het brein in beeld bracht (op papier), hij hat voornamelijk aandacht voor de ventrikelen (holtes). Gall
en Spurzheim kwamen met frenologie, welke twee hoofdassumpties had:
Verschillende regio’s in het brein hebben verschillende functies en zijn gelinked aan
verschillende gedragingen
De grootte van deze regio’s zijn te zien/ voelen van buitenaf (schedel) en correleert met
individuele verschillen in cognitie en persoonlijkheid.
Dit was een begin van functionele specialisatie, waarbij wordt gesteld dat verschillende delen van het
brein gespecialiseerd zijn voor verschillende functies. Een bekende theorie hiervan is van Fodor met
zijn modularity. Dit is de stelling dat bepaalde cognitieve processen (of delen in het brein) zijn
gebonden aan welk type informatie ze kunnen verwerken. Dit wordt ook wel domain specificity
genoemd. Fodor stelde dat het verwerken van informatie hierdoor snel verloopt.
De benadering die gebruikt maakt van breinschade om te kijken naar cognitie wordt ook wel
cognitieve neuropsychologie genoemd. Moderne benaderingen van de cognitie liggen in de computer
metafoor van het brein, ook wel information-processing genoemd. Interactivity is het feit dat levels
in verwerking niet strikt gescheiden zijn en tegelijkertijd kunnen werken.
Top-down processing: de invloed van latere fases op de eerdere (geheugen beïnvloed
perceptie)
Bottom-up processing: verwerking van informatie van simpel naar complex (randen naar
objecten)
Parallel processing: verschillende soorten informatie wordt verwerkt op dezelfde tijd
Een voorbeeld van een computer model van het brein zijn neurale netwerk modellen waarbij
informatieverwerking loopt via verbonden nodes. Nodes zijn de basisonderdelen van het neurale
netwerk die geactiveerd worden door een activatie in andere delen van het netwerk.
Vooruitgang in de neuroimaging heeft een belangrijke rol gespeeld in moderne cognitieve
neurowetenschappen. De methoden van cognitieve neurowetenschappen kunnen in verschillende
dimensies gezien worden:
Temporele resolutie: de accuraatheid waarmee gemeten kan worden wanneer iets plaats vindt
in het brein.
Spatiële resolutie: de accuraatheid waarmee gemeten kan worden wanneer iets plaats vindt in
het brein
Invasiviteit: hoe ingrijpend een meetmethode is.
Methode Type methode Invasiviteit Hoe gemeten
, EEG/ ERP Recording niet Elektrisch
Single-cell Recording wel Elektrisch
TMS Stimulatie niet elektromagnetisch
tES stimulatie niet elektrisch
MEG recording niet Magnetisch
PET recording wel Hemodynamisch
fMRI recording niet hemodynamisch
fNIRS recording niet hemodynamisch
De cognitieve psychologie heeft het biologische perspectief nodig om cognitieve theorieën te kunnen
bekrachtigen en bewijzen.
Van modules naar netwerken
Connectome is een begripvolle map van neurale connecties in het brein die gezien kan worden als een
bedrading. Een uitdaging voor de toekomst is het koppelen van breinstructuren aan functie (cognitie
en gedrag). Er zijn op dit moment 3 benaderingen:
Er is een een op een connectie met regio’s in het brein en hun functies
Het netwerk bestaat uit gespecialiseerde units die interacteren
Het netwerk bestaat uit interacties tussen niet-gespecialiseerde units.
Guide to cognitive neuroscience – hoofdstuk 2
Neuronen zijn cellen in het zenuwstelsel die bestaan uit:
Cellichaam: hier zit de kern en andere organellen
Dendrieten: structuren die de informatie overbrengt naar het neuron (ontvangen van andere
neuronen)
Axon: structuur die informatie brengt naar andere neuronen en de actiepotentiaal doorgeeft.
Een neuron heeft meerdere dendrieten en maar 1 axon.
, Een synaps is een smalle
ruimte tussen neuronen waar
neurotransmitters (chemische
signalen) vrijkomen, waardoor
neuronen kunnen
communiceren. Wanneer een
presynaptisch neuron actief is
gaat er een actiepotentiaal
over het axon heen. Dit is een
elektrisch signaal waarmee
neuronen communiceren.
Myeline is een vettige
substantie om een axon heen
die de informatieoverdracht sneller laat verlopen.
De prikkeloverdracht verloopt in verschillende stappen:
1. Stimulatie van het neuron (door signaalstoffen) verandert het rustpotentiaal. Als het binnen-
buiten verschil groter wordt volgt er geen actiepotentiaal, dit noem je hyperpolarisatie. Als
de binnen-buiten verschil kleiner wordt noem je dat depolarisatie hierop volgt er wel een
actiepotentiaal.
2. Depolarisatie; de natriumkanalen gaan open, de opening is afhankelijk van het binnen en
buiten verschil in voltage, daarom worden het ook wel voltage-afhankelijke kanalen genoemd.
In de cel ontstaat nu een positief potentiaal, dat zich over het axon verspreidt het
actiepotentiaal.
3. Repolarisatie; op het hoogtepunt van het actiepotentiaal sluiten de natrium kanalen. Om weer
een rustpotentiaal te bereiken stromen kaliumionen de cel uit, want de binnenkant van de cel
moet weer negatiever worden. Kalium wil de cel uit omdat er meer kalium binnen de cel is
dan buiten de cel.
4. Herstel concentratiegradiënt; na de actiepotentiaal is er meer natrium binnen de cel en meer
kalium binnen de cel. De natrium kalium pomp herstelt dit weer door natrium naar buiten te
pompen en kalium naar binnen.
Grijze stof zijn de neuronen (cellichamen), witte stof zijn de axonen (myeline) en de glia
(structurerende/ ondersteunende cellen). Het brein bestaat uit 4 ventrikelen (holtes) gevuld met
cerebrospinal fluid (CSF). Je hebt de laterale ventrikelen in beide hemisferen, de 3 e ventrikel is
centraal gelegen om de subcorticale structuren en de 4 e ventrikel ligt in de hersenstam.
Guide to cognitive neuroscience – hoofdstuk 1
Cognitie refereert naar meerdere hogere mentale processen, zoals denken, waarnemen, praten etc.
Cognitieve neurowetenschappen is een brug tussen cognitieve wetenschap en biologie en
neurowetenschap.
Historische kijk op de gedachten en het brein.
De mind-body problem is het probleem hoe het brein onze sensaties, gedachten en emoties kan
bevatten. Er zijn drie perspectieven aangenomen voor dit probleem:
Dualisme: de gedachten en het brein zijn gemaakt van verschillende substanties. Descartes zei
dat de gedachten niet tastbaar en onsterfelijk waren en afzonderlijk bestonden van het brein.
Dual-aspect theory: Spinoza zei dat de gedachten en het brein twee verschillende levels van
verklaring waren voor hetzelfde ding.
Reductionisme: dit is het idee dat de gedachte-gebaseerde concepten uiteindelijk vervangen
worden door neurowetenschappelijke concepten.
Er zijn ook meer wetenschappelijke benaderingen van de gedachten en het brein. Zo werd door
Aristotelis gesteld dat het brein van een mens relatief het grootste is onder de dieren. Echter zei hij dat
de cognitie een product was van het hart, en het brein een bemiddelaar was. Vesalius was de eerste die
het brein in beeld bracht (op papier), hij hat voornamelijk aandacht voor de ventrikelen (holtes). Gall
en Spurzheim kwamen met frenologie, welke twee hoofdassumpties had:
Verschillende regio’s in het brein hebben verschillende functies en zijn gelinked aan
verschillende gedragingen
De grootte van deze regio’s zijn te zien/ voelen van buitenaf (schedel) en correleert met
individuele verschillen in cognitie en persoonlijkheid.
Dit was een begin van functionele specialisatie, waarbij wordt gesteld dat verschillende delen van het
brein gespecialiseerd zijn voor verschillende functies. Een bekende theorie hiervan is van Fodor met
zijn modularity. Dit is de stelling dat bepaalde cognitieve processen (of delen in het brein) zijn
gebonden aan welk type informatie ze kunnen verwerken. Dit wordt ook wel domain specificity
genoemd. Fodor stelde dat het verwerken van informatie hierdoor snel verloopt.
De benadering die gebruikt maakt van breinschade om te kijken naar cognitie wordt ook wel
cognitieve neuropsychologie genoemd. Moderne benaderingen van de cognitie liggen in de computer
metafoor van het brein, ook wel information-processing genoemd. Interactivity is het feit dat levels
in verwerking niet strikt gescheiden zijn en tegelijkertijd kunnen werken.
Top-down processing: de invloed van latere fases op de eerdere (geheugen beïnvloed
perceptie)
Bottom-up processing: verwerking van informatie van simpel naar complex (randen naar
objecten)
Parallel processing: verschillende soorten informatie wordt verwerkt op dezelfde tijd
Een voorbeeld van een computer model van het brein zijn neurale netwerk modellen waarbij
informatieverwerking loopt via verbonden nodes. Nodes zijn de basisonderdelen van het neurale
netwerk die geactiveerd worden door een activatie in andere delen van het netwerk.
Vooruitgang in de neuroimaging heeft een belangrijke rol gespeeld in moderne cognitieve
neurowetenschappen. De methoden van cognitieve neurowetenschappen kunnen in verschillende
dimensies gezien worden:
Temporele resolutie: de accuraatheid waarmee gemeten kan worden wanneer iets plaats vindt
in het brein.
Spatiële resolutie: de accuraatheid waarmee gemeten kan worden wanneer iets plaats vindt in
het brein
Invasiviteit: hoe ingrijpend een meetmethode is.
Methode Type methode Invasiviteit Hoe gemeten
, EEG/ ERP Recording niet Elektrisch
Single-cell Recording wel Elektrisch
TMS Stimulatie niet elektromagnetisch
tES stimulatie niet elektrisch
MEG recording niet Magnetisch
PET recording wel Hemodynamisch
fMRI recording niet hemodynamisch
fNIRS recording niet hemodynamisch
De cognitieve psychologie heeft het biologische perspectief nodig om cognitieve theorieën te kunnen
bekrachtigen en bewijzen.
Van modules naar netwerken
Connectome is een begripvolle map van neurale connecties in het brein die gezien kan worden als een
bedrading. Een uitdaging voor de toekomst is het koppelen van breinstructuren aan functie (cognitie
en gedrag). Er zijn op dit moment 3 benaderingen:
Er is een een op een connectie met regio’s in het brein en hun functies
Het netwerk bestaat uit gespecialiseerde units die interacteren
Het netwerk bestaat uit interacties tussen niet-gespecialiseerde units.
Guide to cognitive neuroscience – hoofdstuk 2
Neuronen zijn cellen in het zenuwstelsel die bestaan uit:
Cellichaam: hier zit de kern en andere organellen
Dendrieten: structuren die de informatie overbrengt naar het neuron (ontvangen van andere
neuronen)
Axon: structuur die informatie brengt naar andere neuronen en de actiepotentiaal doorgeeft.
Een neuron heeft meerdere dendrieten en maar 1 axon.
, Een synaps is een smalle
ruimte tussen neuronen waar
neurotransmitters (chemische
signalen) vrijkomen, waardoor
neuronen kunnen
communiceren. Wanneer een
presynaptisch neuron actief is
gaat er een actiepotentiaal
over het axon heen. Dit is een
elektrisch signaal waarmee
neuronen communiceren.
Myeline is een vettige
substantie om een axon heen
die de informatieoverdracht sneller laat verlopen.
De prikkeloverdracht verloopt in verschillende stappen:
1. Stimulatie van het neuron (door signaalstoffen) verandert het rustpotentiaal. Als het binnen-
buiten verschil groter wordt volgt er geen actiepotentiaal, dit noem je hyperpolarisatie. Als
de binnen-buiten verschil kleiner wordt noem je dat depolarisatie hierop volgt er wel een
actiepotentiaal.
2. Depolarisatie; de natriumkanalen gaan open, de opening is afhankelijk van het binnen en
buiten verschil in voltage, daarom worden het ook wel voltage-afhankelijke kanalen genoemd.
In de cel ontstaat nu een positief potentiaal, dat zich over het axon verspreidt het
actiepotentiaal.
3. Repolarisatie; op het hoogtepunt van het actiepotentiaal sluiten de natrium kanalen. Om weer
een rustpotentiaal te bereiken stromen kaliumionen de cel uit, want de binnenkant van de cel
moet weer negatiever worden. Kalium wil de cel uit omdat er meer kalium binnen de cel is
dan buiten de cel.
4. Herstel concentratiegradiënt; na de actiepotentiaal is er meer natrium binnen de cel en meer
kalium binnen de cel. De natrium kalium pomp herstelt dit weer door natrium naar buiten te
pompen en kalium naar binnen.
Grijze stof zijn de neuronen (cellichamen), witte stof zijn de axonen (myeline) en de glia
(structurerende/ ondersteunende cellen). Het brein bestaat uit 4 ventrikelen (holtes) gevuld met
cerebrospinal fluid (CSF). Je hebt de laterale ventrikelen in beide hemisferen, de 3 e ventrikel is
centraal gelegen om de subcorticale structuren en de 4 e ventrikel ligt in de hersenstam.
