HC1 – introductie en onderzoeksmethoden
We willen weten hoe het brein werkt voor medische (operaties bijv.) en psychologische (gedrag
begrijpen en daarmee mensen helpen) doeleinden.
We onderzoeken structuur met:
1) Magnetic Resonance Imaging (MRI) voor anatomie. Een MRI scanner is een sterke
magneet die de waterstofatomen in de hersenen parallel rond laat draaien en een
gedeelte door een ‘radio pulse’ meer energie geeft. Wanneer het energielevel terug daalt
kan de scanner dit in de hersengebieden meten.
→ geeft een statisch 3D beeld van brein (grijze/witte stof) met hoge spatiële resolutie.
Hiermee kun je de corticale dikte, oppervlakte, volume en ‘gyrificatie’ meten (ratio tussen
oppervlakte buitenkant vs binnenkant hersenschors).
2) Diffusion Tensor Imaging (DTI) voor connecties. Ook dit gebeurt in MRI scanner. Hier
wordt door de richting van bewegende waterstofatomen bepaald hoe de wittestofbanen
en connecties in de hersenen lopen.
MRI: DTI:
De functies onderzoeken we met:
1) Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). Ook dit gebeurt in een MRI scanner.
Dit is hetzelfde als de MRI, maar worden er meerdere plaatjes gemaakt om over tijd de
hersenactiviteit te kunnen vergelijken. De scanner meet in welke hersengebieden
activiteit is door het signaleren van zuurstofarm bloed rondom activiteit (hersenactivatie
> meer de-oxy hemoglobine > sterkere bloedstroom naar hersendeel > daling de-oxy
hemogblobine > minder verstoring magnetisch veld > sterker fMRI signaal)
→ geeft een dynamisch 2D beeld met lagere spatiële, maar hogere temporale resolutie.
Vaak wordt dit beeld over de klassieke MRI heen geplakt voor een beter concreet beeld.
Dit is bijvoorbeeld handig om de hersenactiviteit tijdens 2 condities te vergelijken.
2) Electroencephalography (EEG) voor activatie tijdens een taak. Elektrische signalen
tussen hersencellen in wittestofbanen worden gemeten d.m.v. een muts met elektroden
en een geleidende vloeistof.
→ geeft een continu beeld van de hersenactiviteit in ritmische patronen. Dit heeft een
hogere temporele resolutie, maar een slechtere spatiële (zien waar het signaal precies
vandaan komt).
Hierdoor kun je Event-Related Potentials (ERP’s) - elektrische patronen gerelateerd aan
, specifieke events – herkennen en gebruiken om bijv. te meten hoe snel iemand nieuwe
stimuli oppikt.
fMRI: EEG:
(alleen geel,hier gelaagd over
‘normale’ MRI)
Een aparte tak om functie te meten is manipulatie:
1) Schade: door mensen met hersenschade en functieverlies te onderzoeken zie je welke
(beschadigde) hersendelen verantwoordelijk zijn voor welke (weggevallen) functies.
2) Transcranial Magnetic Stimulation: een magnetische spoel stimuleert van buiten het
hoofd bepaalde hersengebieden om bepaalde functies te verstoren of juist aan te
wakkeren.
3) Deep Brain Stimulation (DBS): hier worden elektronen geïmplanteerd in het brein om
langere tijd bepaalde gebieden te stimuleren.
→ Helpt om bijv. Parkinson’s en OCD te verminderen.
4) Drug manipulatie: drugs hebben effect op neurotransmitters (nodig voor communicatie
tussen hersendelen), bijvoorbeeld antidepressiva.
TMS:
,HC2 – Anatomie
De ontwikkeling van de hersenen en het zenuwstelsel door de evolutie heen is steeds complexer
geworden. Hoe groter het brein, hoe complexer. Mensen, apen, wolven en dolfijnen bijvoorbeeld
hebben een relatief groot brein voor hun lichaam. Dit zijn dan ook ‘slimmere’ diersoorten.
→ het ‘kleine brein’ (cerebellum) bevat basale, evolutionaire, motorische dingen. De ‘grote
hersenen’ (cerebrale cortex) zijn door ontwikkeling bij de mens gegroeid; intelligentie.
Het zenuwstelsel is opgedeeld in een aantal onderdelen:
Eerst het centraal zenuwstelsel: dit bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen.
Om in de hersenen aan te duiden waar een gebied ligt, gebruiken we oriëntatietermen:
anterieur (naar voren, richting ogen), posterieur (naar achteren, richting achterhoofd), ventraal
(naar beneden, je nek), dorsaal (naar boven, je haren), mediaal (centraal, middenin), lateraal
(aan de buitenkant, tegen je schedel).
In de hersenen zitten neuronen (zenuwcellen):
De dendrieten vangen signalen op van andere
neuronen en geven die door. In het cellichaam
vinden processen plaats die bepalen of het sig-
naal elektrisch doorgestuurd wordt via de axon
naar het uiteinde, waar het signaal weer wordt
doorgegeven naar een dendriet van ander neuron.
Myeline is een vettig stofje wat zorgt dat het sig-
naal beter over de axon geleidt.
De cellichamen zijn de grijze stof in de hersenen, de axonen zijn de witte stof in de hersenen.
De opbouw van de hersenen is complex, maar wel belangrijk.
De cerebrale cortex heeft twee kansen (hemisferen).
→ sensorische info verwerken, spieren aansturen, beslissingen maken,
geheugen (veel verschillende functies / complex gedrag).
Het cerebellum coördineert motorische en cognitieve processen.
De hersenstam bevat basisfuncties (temperatuur, ademhaling, hartslag) en onbewust gedrag.
Deze loopt ook over in het ruggenmerg.
Dit geheel is ook opgedeeld in het voorbrein, middenbrein en achterbrein.
Het voorbrein (telencephalon/diencephalon) is in lagen
opgebouwd. Lateraal 6 lagen cellen met veel vouwen
(de neocortex) en meer mediaal 3-4 lagen cellen en het
limbisch systeem (de allocortex).
Tussen de twee hemisferen van het voorbrein zit het
corpus callosum. Een dikke bundel met axonen die de
linker- en rechterhelft verbindt voor communicatie.
, Daarnaast is het voorbrein verdeeld in 4 kwabben/lobes:
1) Frontaal: controle, planning, spraak, initiatief spierbeweging en
beslissingen maken
2) Pariëtaal: tast, positie lichaam, bewegingen sturen om bijv. iets op
te pakken (ruimtelijk inzicht), aandacht.
3) Temporaal: gehoor, taal, smaak, muzikaliteit, geheugen en
gezichtsherkenning
4) Occipitaal: visuele informatie
En zoals eerder benoemd het limbisch systeem:
De amygdala: emotionele associatie, verbanden tussen
prikkels, emoties (met name angst).
De hippocampus: episodisch geheugen (gebeurtenissen
uit verleden)
De cingulate cortex: emotieverwerking, leren, geheugen,
linkt gevolgen van gedrag aan motivatie
De basale ganglia is een ringvormige structuur onder de
hippocampus: coördineert vrijwillige bewegingen. Deze
bestaat uit 3 delen:
1) Putamen: regulatie (on)vrijwillige beweging
→ betrokken bij Parkinson bijv.
2) Caudate nucleus: ruimtelijke positie lichaam,
houding en beloningsgebied
3) Globus pallidus: regulatie bewegingen
Nu gaan we verder met een stukje voorbrein in de hersenstam:
De thalamus: alle sensorische info behalve reuk. Bepaalt ook welke
sensorische info bijv. wordt genegeerd.
De hypothalamus: honger, slaap, temperatuur, seksueel en
agressief gedrag, emotioneel gedrag, hormoonfunctie (in connectie
tot de hypofyse)
De hypofyse: geeft hormonen af aan bloed, in connectie met de
hypothalamus. → in het Engels ookwel de Pituitary gland.
Dan nu het middenbrein: bestaande uit de tectum (zicht,
gehoor, bewegingsoriëntatie naar geluidsbron) en de
tegmentum (oogbeweging, ledematen, reflexen)
We willen weten hoe het brein werkt voor medische (operaties bijv.) en psychologische (gedrag
begrijpen en daarmee mensen helpen) doeleinden.
We onderzoeken structuur met:
1) Magnetic Resonance Imaging (MRI) voor anatomie. Een MRI scanner is een sterke
magneet die de waterstofatomen in de hersenen parallel rond laat draaien en een
gedeelte door een ‘radio pulse’ meer energie geeft. Wanneer het energielevel terug daalt
kan de scanner dit in de hersengebieden meten.
→ geeft een statisch 3D beeld van brein (grijze/witte stof) met hoge spatiële resolutie.
Hiermee kun je de corticale dikte, oppervlakte, volume en ‘gyrificatie’ meten (ratio tussen
oppervlakte buitenkant vs binnenkant hersenschors).
2) Diffusion Tensor Imaging (DTI) voor connecties. Ook dit gebeurt in MRI scanner. Hier
wordt door de richting van bewegende waterstofatomen bepaald hoe de wittestofbanen
en connecties in de hersenen lopen.
MRI: DTI:
De functies onderzoeken we met:
1) Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). Ook dit gebeurt in een MRI scanner.
Dit is hetzelfde als de MRI, maar worden er meerdere plaatjes gemaakt om over tijd de
hersenactiviteit te kunnen vergelijken. De scanner meet in welke hersengebieden
activiteit is door het signaleren van zuurstofarm bloed rondom activiteit (hersenactivatie
> meer de-oxy hemoglobine > sterkere bloedstroom naar hersendeel > daling de-oxy
hemogblobine > minder verstoring magnetisch veld > sterker fMRI signaal)
→ geeft een dynamisch 2D beeld met lagere spatiële, maar hogere temporale resolutie.
Vaak wordt dit beeld over de klassieke MRI heen geplakt voor een beter concreet beeld.
Dit is bijvoorbeeld handig om de hersenactiviteit tijdens 2 condities te vergelijken.
2) Electroencephalography (EEG) voor activatie tijdens een taak. Elektrische signalen
tussen hersencellen in wittestofbanen worden gemeten d.m.v. een muts met elektroden
en een geleidende vloeistof.
→ geeft een continu beeld van de hersenactiviteit in ritmische patronen. Dit heeft een
hogere temporele resolutie, maar een slechtere spatiële (zien waar het signaal precies
vandaan komt).
Hierdoor kun je Event-Related Potentials (ERP’s) - elektrische patronen gerelateerd aan
, specifieke events – herkennen en gebruiken om bijv. te meten hoe snel iemand nieuwe
stimuli oppikt.
fMRI: EEG:
(alleen geel,hier gelaagd over
‘normale’ MRI)
Een aparte tak om functie te meten is manipulatie:
1) Schade: door mensen met hersenschade en functieverlies te onderzoeken zie je welke
(beschadigde) hersendelen verantwoordelijk zijn voor welke (weggevallen) functies.
2) Transcranial Magnetic Stimulation: een magnetische spoel stimuleert van buiten het
hoofd bepaalde hersengebieden om bepaalde functies te verstoren of juist aan te
wakkeren.
3) Deep Brain Stimulation (DBS): hier worden elektronen geïmplanteerd in het brein om
langere tijd bepaalde gebieden te stimuleren.
→ Helpt om bijv. Parkinson’s en OCD te verminderen.
4) Drug manipulatie: drugs hebben effect op neurotransmitters (nodig voor communicatie
tussen hersendelen), bijvoorbeeld antidepressiva.
TMS:
,HC2 – Anatomie
De ontwikkeling van de hersenen en het zenuwstelsel door de evolutie heen is steeds complexer
geworden. Hoe groter het brein, hoe complexer. Mensen, apen, wolven en dolfijnen bijvoorbeeld
hebben een relatief groot brein voor hun lichaam. Dit zijn dan ook ‘slimmere’ diersoorten.
→ het ‘kleine brein’ (cerebellum) bevat basale, evolutionaire, motorische dingen. De ‘grote
hersenen’ (cerebrale cortex) zijn door ontwikkeling bij de mens gegroeid; intelligentie.
Het zenuwstelsel is opgedeeld in een aantal onderdelen:
Eerst het centraal zenuwstelsel: dit bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen.
Om in de hersenen aan te duiden waar een gebied ligt, gebruiken we oriëntatietermen:
anterieur (naar voren, richting ogen), posterieur (naar achteren, richting achterhoofd), ventraal
(naar beneden, je nek), dorsaal (naar boven, je haren), mediaal (centraal, middenin), lateraal
(aan de buitenkant, tegen je schedel).
In de hersenen zitten neuronen (zenuwcellen):
De dendrieten vangen signalen op van andere
neuronen en geven die door. In het cellichaam
vinden processen plaats die bepalen of het sig-
naal elektrisch doorgestuurd wordt via de axon
naar het uiteinde, waar het signaal weer wordt
doorgegeven naar een dendriet van ander neuron.
Myeline is een vettig stofje wat zorgt dat het sig-
naal beter over de axon geleidt.
De cellichamen zijn de grijze stof in de hersenen, de axonen zijn de witte stof in de hersenen.
De opbouw van de hersenen is complex, maar wel belangrijk.
De cerebrale cortex heeft twee kansen (hemisferen).
→ sensorische info verwerken, spieren aansturen, beslissingen maken,
geheugen (veel verschillende functies / complex gedrag).
Het cerebellum coördineert motorische en cognitieve processen.
De hersenstam bevat basisfuncties (temperatuur, ademhaling, hartslag) en onbewust gedrag.
Deze loopt ook over in het ruggenmerg.
Dit geheel is ook opgedeeld in het voorbrein, middenbrein en achterbrein.
Het voorbrein (telencephalon/diencephalon) is in lagen
opgebouwd. Lateraal 6 lagen cellen met veel vouwen
(de neocortex) en meer mediaal 3-4 lagen cellen en het
limbisch systeem (de allocortex).
Tussen de twee hemisferen van het voorbrein zit het
corpus callosum. Een dikke bundel met axonen die de
linker- en rechterhelft verbindt voor communicatie.
, Daarnaast is het voorbrein verdeeld in 4 kwabben/lobes:
1) Frontaal: controle, planning, spraak, initiatief spierbeweging en
beslissingen maken
2) Pariëtaal: tast, positie lichaam, bewegingen sturen om bijv. iets op
te pakken (ruimtelijk inzicht), aandacht.
3) Temporaal: gehoor, taal, smaak, muzikaliteit, geheugen en
gezichtsherkenning
4) Occipitaal: visuele informatie
En zoals eerder benoemd het limbisch systeem:
De amygdala: emotionele associatie, verbanden tussen
prikkels, emoties (met name angst).
De hippocampus: episodisch geheugen (gebeurtenissen
uit verleden)
De cingulate cortex: emotieverwerking, leren, geheugen,
linkt gevolgen van gedrag aan motivatie
De basale ganglia is een ringvormige structuur onder de
hippocampus: coördineert vrijwillige bewegingen. Deze
bestaat uit 3 delen:
1) Putamen: regulatie (on)vrijwillige beweging
→ betrokken bij Parkinson bijv.
2) Caudate nucleus: ruimtelijke positie lichaam,
houding en beloningsgebied
3) Globus pallidus: regulatie bewegingen
Nu gaan we verder met een stukje voorbrein in de hersenstam:
De thalamus: alle sensorische info behalve reuk. Bepaalt ook welke
sensorische info bijv. wordt genegeerd.
De hypothalamus: honger, slaap, temperatuur, seksueel en
agressief gedrag, emotioneel gedrag, hormoonfunctie (in connectie
tot de hypofyse)
De hypofyse: geeft hormonen af aan bloed, in connectie met de
hypothalamus. → in het Engels ookwel de Pituitary gland.
Dan nu het middenbrein: bestaande uit de tectum (zicht,
gehoor, bewegingsoriëntatie naar geluidsbron) en de
tegmentum (oogbeweging, ledematen, reflexen)
