Biologische psychologie II
Hoofdstuk 0: Inleiding
1. Structuren en functies
• Situering van de cursus
o Biologische psychologie II: functies
▪ Inzoomen op processen in specifieke deelstructuren
• Zintuigen
• Motoriek
• Slaap en biologische ritmes
• Stress
• Leren en geheugen
▪ Uitermate breed en gespecialiseerd vakgebied
▪ Belang van netwerkstructuren
Netwerkstructuren
2 neuronen: neuron A heeft een axon en dat
wordt ontvangen door dendrieten van neuron B
• Rustpotentiaal als actief negatieve toestand => op deze manier krijg je een duidelijk onderscheid
tussen ofwel vuren we ofwel vuren we niet, moeilijk om per ongeluk neuron B tot een
actiepotentiaal te brengen => het is heel negatief OF heel kortstondig positief
• Onderdrukt ruis => => omdat de toestand alles of niets is zorgt ervoor dat neuron B een buffer
heeft om ruis op te gaan vangen en niet per ongeluk een signaal door te geven aan neuron C
• Ook netwerkmechanismes
Convergentie: samenkomen
• = ontvangende laag die input krijgt van grotere lagen
• Kwantitatieve integratie
• Kwalitatieve integratie
Divergentie: splitsing
• = eerste laag bevinden zich minder neuronen dan in de volgende laag
• Bij opsplitsen en versterken
1
,• Netwerkstructuur: feedback
o A heeft een excitatoire invloed op B en A excitatoire
invloed op neuron C => als A voldoende
actiepotentialen kort in de tijd afvuurt gaat dat
neuron B doen depolariseren en ook bij neuron C
o Neuron C inhibeert neuron A => bemoeilijkt het
vuren van neuron A => kans temporele summatie (=
optelling van snelle opeenvolgende stimuli) is kleiner
• Temporele summatie = als neuron a vaak genoeg kort achter elkaar vuurt, kan dat neuron b over de
drempel laten komen omdat neuron b niet genoeg tijd krijgt om te herstellen, is nog bezig met de
herstellen
• Netwerkstructuur: feedforward
o Projectie van A naar B, aftakking naar c en daarbij gaat
C, B inhiberen
o Hyperactieve A omzetten in een eenmalige B
o Manier om ruis te gaan onderdrukken: in sommige
omstandigheden wil je dat A heel sensitief is (geen
valse negatieve vertonen)
• Netwerkstructuren: scherpe en doffe pijn
o A projecteert excitatoir naar B en C >< C projecteert
inhibitoire naar B >< D gaat inhibitie opheffen,
maakt mpijn terug mogelijk
o In het pijnsysteem
▪ Voorbeeld: een nagel in de muur kloppen en
je klopt op je duim => A voelt dat er hoge
druk wordt uitgeoefend op de vinger en
stuurt dat signaal door naar neuron B =>
neuron B zegt ‘je hebt pijn’ => acute scherpe
pijn is nauwkeurig qua plaats, omdat je snel
moet kunnen reageren
o Acute pijn = alarmsignaal
o Doffe pijn = voorzichtingssignaal
• Netwerkstructuur: laterale inhibitie
o Neuron C projecteert excitatoire naar neuron D (A-B)
(E-F)
o Laterale inhibitie wanneer er veel laterale banen
aanwezig zijn en waar de neuronen in de 1e laag een
inhibitatoire contact maken met de naburige
neuronen
o Netwerk dat je tegenkomt wanneer je nauwkeurig
spatiaal moet gaan lokaliseren = waar bevindt het
zich precies
o Systeem van ruisonderdrukking
2
, • Netwerkstructuur: coïceidentiedetector
o Neuronen hebben dendrieten en die hebben axonen
o Ontvangen 1 axon dat van het rechter oor komt en 1
axon dat van het linker oor komt => vangen geluid op
o Geluidsbron Links: het axon van het linker oor gaat
eerst toekomen en eerder vuren dat het axon van het
rechter oor (><)
o Geluidsbron recht voor de persoon: bereikt onze oren
op hetzelfde moment en gaan de axonen gelijktijdig
vuren
o Zonder te kijken kan je lokaliseren vanwaar het geluid komt
2. Zintuigen
Definitie
• Hoeveel zintuigen hebben we?
o Klassiek: 5
o + positie van de ledematen
o Evenwicht en versnelling
o Chemoceptie
▪ Voorbeeld: Glomus caroticum in halsslagader
▪ Voorbeeld: aanwezigheid vetten bij ingang van de dunne darm
o Magnetoceptie
• Case study: Ian Waterman
o Sensorisch deficit
o Door griep op 19-jarige leeftijd selectieve uitval van tastzin
o Voelt nog wel pijn en temperatuur
• Klassieke definities van zintuigen:
o Sensatie = fysieke omgeving stimuli worden gedetecteerd door sensorische receptoren en
omgezet in neurale activiteit
o Perceptie = interpretatie, ervaring, reactie op deze sensaties door cellen in het centraal
zenuwstelsel
o Transductie = omzetting van fysieke stimuli in verandering van membraanpotentiaal in de
sensorische receptorcel
→ Zintuigen zijn de psychische functies die ons al dan niet bewust informatie verschaffen over
gebeurtenissen in de materiële wereld
• Essentieel:
o Gespecialiseerde cellen (receptoren) detecteren specifieke fysische fenomenen (energie,
chemische substanties)
o Deze worden in zekere mate gespecialiseerd verwerkt door één of meerdere delen van het
zenuwstelsel
o Wat we als één zintuig beschrijven omvat vaak meerdere types receptoren en meerdere
ketens van gespecialiseerde verwerking
▪ Voorbeeld: licht
3
, Receptoren
• Sensorische receptor:
o = gespecialiseerd neuron
o ≠ GABA-receptor
o Functie: detecteren een specifiek soort fysieke gebeurtenis of substantie
o Opbouw:
▪ Hebben meestal geen axon
▪ Vormen synapsen met hun cellichamen
▪ Graduele/analoge codering
• Gespecialiseerd:
o Afgestemd op een welbepaalde stimulus/modaliteit
▪ Arsenaal verschillend over soorten heen
▪ Voorbeeld: elektroceptie in dolfijn en vogelbekdier
o Afgestemd op een welbepaalde range
▪ Voorbeeld: gehoor bij mensen beperkt tot +/- 20 kHz
Zintuigelijke verwerking
• Gespecialiseerde verwerking
o Müller (1803-1858): doctrine van de specifieke energieën
▪ Verschillende sensoren communiceren via verschillende “energieën” met het brein
▪ Let op voor de homunculus!
o Heden:
▪ Alle zintuigen communiceren in dezelfde “taal” (actiepotentialen)
▪ Specifieke patronen van actiepotentialen in specifieke delen van onze hersenen
worden ervaren als de diverse zintuiglijke indrukken
▪ Voorbeeld: visuele hallucinatie door elektrische stimulatie
• Codering:
o Intensiteit
▪ Gebaseerd op frequentie, aantal en
threshold van vurende neuronen
o Locatie
▪ Voorbeeld: somatotopische
organisatie tastzin
• Receptief veld:
o Locatie waar de stimulus zich moet bevinden om neuron te kunnen beïnvloeden
o Groter / kleiner (vb. vinger versus rug)
o Kenmerkt cellen in de gehele verwerkingsketen
o Veelal groter receptief veld naarmate hogerop in de verwerkingsketen
4
Hoofdstuk 0: Inleiding
1. Structuren en functies
• Situering van de cursus
o Biologische psychologie II: functies
▪ Inzoomen op processen in specifieke deelstructuren
• Zintuigen
• Motoriek
• Slaap en biologische ritmes
• Stress
• Leren en geheugen
▪ Uitermate breed en gespecialiseerd vakgebied
▪ Belang van netwerkstructuren
Netwerkstructuren
2 neuronen: neuron A heeft een axon en dat
wordt ontvangen door dendrieten van neuron B
• Rustpotentiaal als actief negatieve toestand => op deze manier krijg je een duidelijk onderscheid
tussen ofwel vuren we ofwel vuren we niet, moeilijk om per ongeluk neuron B tot een
actiepotentiaal te brengen => het is heel negatief OF heel kortstondig positief
• Onderdrukt ruis => => omdat de toestand alles of niets is zorgt ervoor dat neuron B een buffer
heeft om ruis op te gaan vangen en niet per ongeluk een signaal door te geven aan neuron C
• Ook netwerkmechanismes
Convergentie: samenkomen
• = ontvangende laag die input krijgt van grotere lagen
• Kwantitatieve integratie
• Kwalitatieve integratie
Divergentie: splitsing
• = eerste laag bevinden zich minder neuronen dan in de volgende laag
• Bij opsplitsen en versterken
1
,• Netwerkstructuur: feedback
o A heeft een excitatoire invloed op B en A excitatoire
invloed op neuron C => als A voldoende
actiepotentialen kort in de tijd afvuurt gaat dat
neuron B doen depolariseren en ook bij neuron C
o Neuron C inhibeert neuron A => bemoeilijkt het
vuren van neuron A => kans temporele summatie (=
optelling van snelle opeenvolgende stimuli) is kleiner
• Temporele summatie = als neuron a vaak genoeg kort achter elkaar vuurt, kan dat neuron b over de
drempel laten komen omdat neuron b niet genoeg tijd krijgt om te herstellen, is nog bezig met de
herstellen
• Netwerkstructuur: feedforward
o Projectie van A naar B, aftakking naar c en daarbij gaat
C, B inhiberen
o Hyperactieve A omzetten in een eenmalige B
o Manier om ruis te gaan onderdrukken: in sommige
omstandigheden wil je dat A heel sensitief is (geen
valse negatieve vertonen)
• Netwerkstructuren: scherpe en doffe pijn
o A projecteert excitatoir naar B en C >< C projecteert
inhibitoire naar B >< D gaat inhibitie opheffen,
maakt mpijn terug mogelijk
o In het pijnsysteem
▪ Voorbeeld: een nagel in de muur kloppen en
je klopt op je duim => A voelt dat er hoge
druk wordt uitgeoefend op de vinger en
stuurt dat signaal door naar neuron B =>
neuron B zegt ‘je hebt pijn’ => acute scherpe
pijn is nauwkeurig qua plaats, omdat je snel
moet kunnen reageren
o Acute pijn = alarmsignaal
o Doffe pijn = voorzichtingssignaal
• Netwerkstructuur: laterale inhibitie
o Neuron C projecteert excitatoire naar neuron D (A-B)
(E-F)
o Laterale inhibitie wanneer er veel laterale banen
aanwezig zijn en waar de neuronen in de 1e laag een
inhibitatoire contact maken met de naburige
neuronen
o Netwerk dat je tegenkomt wanneer je nauwkeurig
spatiaal moet gaan lokaliseren = waar bevindt het
zich precies
o Systeem van ruisonderdrukking
2
, • Netwerkstructuur: coïceidentiedetector
o Neuronen hebben dendrieten en die hebben axonen
o Ontvangen 1 axon dat van het rechter oor komt en 1
axon dat van het linker oor komt => vangen geluid op
o Geluidsbron Links: het axon van het linker oor gaat
eerst toekomen en eerder vuren dat het axon van het
rechter oor (><)
o Geluidsbron recht voor de persoon: bereikt onze oren
op hetzelfde moment en gaan de axonen gelijktijdig
vuren
o Zonder te kijken kan je lokaliseren vanwaar het geluid komt
2. Zintuigen
Definitie
• Hoeveel zintuigen hebben we?
o Klassiek: 5
o + positie van de ledematen
o Evenwicht en versnelling
o Chemoceptie
▪ Voorbeeld: Glomus caroticum in halsslagader
▪ Voorbeeld: aanwezigheid vetten bij ingang van de dunne darm
o Magnetoceptie
• Case study: Ian Waterman
o Sensorisch deficit
o Door griep op 19-jarige leeftijd selectieve uitval van tastzin
o Voelt nog wel pijn en temperatuur
• Klassieke definities van zintuigen:
o Sensatie = fysieke omgeving stimuli worden gedetecteerd door sensorische receptoren en
omgezet in neurale activiteit
o Perceptie = interpretatie, ervaring, reactie op deze sensaties door cellen in het centraal
zenuwstelsel
o Transductie = omzetting van fysieke stimuli in verandering van membraanpotentiaal in de
sensorische receptorcel
→ Zintuigen zijn de psychische functies die ons al dan niet bewust informatie verschaffen over
gebeurtenissen in de materiële wereld
• Essentieel:
o Gespecialiseerde cellen (receptoren) detecteren specifieke fysische fenomenen (energie,
chemische substanties)
o Deze worden in zekere mate gespecialiseerd verwerkt door één of meerdere delen van het
zenuwstelsel
o Wat we als één zintuig beschrijven omvat vaak meerdere types receptoren en meerdere
ketens van gespecialiseerde verwerking
▪ Voorbeeld: licht
3
, Receptoren
• Sensorische receptor:
o = gespecialiseerd neuron
o ≠ GABA-receptor
o Functie: detecteren een specifiek soort fysieke gebeurtenis of substantie
o Opbouw:
▪ Hebben meestal geen axon
▪ Vormen synapsen met hun cellichamen
▪ Graduele/analoge codering
• Gespecialiseerd:
o Afgestemd op een welbepaalde stimulus/modaliteit
▪ Arsenaal verschillend over soorten heen
▪ Voorbeeld: elektroceptie in dolfijn en vogelbekdier
o Afgestemd op een welbepaalde range
▪ Voorbeeld: gehoor bij mensen beperkt tot +/- 20 kHz
Zintuigelijke verwerking
• Gespecialiseerde verwerking
o Müller (1803-1858): doctrine van de specifieke energieën
▪ Verschillende sensoren communiceren via verschillende “energieën” met het brein
▪ Let op voor de homunculus!
o Heden:
▪ Alle zintuigen communiceren in dezelfde “taal” (actiepotentialen)
▪ Specifieke patronen van actiepotentialen in specifieke delen van onze hersenen
worden ervaren als de diverse zintuiglijke indrukken
▪ Voorbeeld: visuele hallucinatie door elektrische stimulatie
• Codering:
o Intensiteit
▪ Gebaseerd op frequentie, aantal en
threshold van vurende neuronen
o Locatie
▪ Voorbeeld: somatotopische
organisatie tastzin
• Receptief veld:
o Locatie waar de stimulus zich moet bevinden om neuron te kunnen beïnvloeden
o Groter / kleiner (vb. vinger versus rug)
o Kenmerkt cellen in de gehele verwerkingsketen
o Veelal groter receptief veld naarmate hogerop in de verwerkingsketen
4
