Geschiedenis van cognitieve wetenschappen
Cognitieve wetenschappen Integratie neurowetenschappen en cognitieve psychologie
Cognitie Vermogen tot kennisverwerving via zintuigelijke waarneming en vervolgens verwerken van
de info door het denken
- Individueel afhankelijk vermogen
- Draagt bij aan probleemoplossing en besluitvorming
Galenus Hoe zag Galenus gedissecteerde hersenen?
- Cerebrum = zacht dus gevoelens en perceptie
- Cerebellum = hard dus motor controle
- Ventrikels = hol dus communicatie
Renaissance Andreas Vesalius: medische tekeningen, anatomie
- Vooral aandacht aan ventrikels
1700 Wetenschappelijke dissecties
- White matter: zenuwbanen
- grey matter: met bulten en groeven
Frenologie Bulten op de schedel/ vorm van de schedel werden gelinkt aan persoonlijkheidskenmerken
Phineas Gage IJzeren staaf door aangezicht, herstelde vanzelf
Verandering in persoonlijkheid, geheugenverlies
Patiënt van Paul Broca Spraak werd begrepen, maar kon zelf niet spreken
-> Broca afasie
Toont dat bepaalde hersengebieden een heel specifieke functie hebben -> zichtbaar op
fMRI
Angelo mosso Human ciruclation balance
- wanneer hersenen bloed nodig hebben tipt de balans
- bv bij wiskunde of emoties
Pneuemoencephalografie Cerebrospinaal vocht gedraineerd en lucht in de plaats
- beter contrast Xray, fmri
- invasief, pijnlijk, gevaarlijk
Methodes om hersenactivatie te meten: neuro-imaging
MRI Megnetic resonance imaging
Door radiofreq coils, gradient coils en een magneet -> sterk magnetisch veld
1
Neuropsychologie
, Cooling met vloeibare helium
Bekijkt de bouw van de hersenen
fMRI Functionele MRI: meet de verhouding tussen O2 rijk en O2 arm bloed in de hersenen
Hersenregio moet intensief info verwerken: neuronale activiteit -> meer doorbloeding ->
meer O2 uptake = BOLD response
Indirect: kijkt niet naar hersenactiviteit zelf, maar naar bloedtoevoer die wijst op
hersenactiviteit
- (magnetische eigenschappen van hemoglobine veranderen wanneer gebonden aan
O2)
Bv: 2 verschillende beelden: bij afwisseling zien we meer verschillen in activiteit achteraan
de hersenen -> daar gebeurt dus de visuele verwerking
EEG = elektro-encefalografie
Heel direct, met elektroden op de schedel
ERP = event-related potentials
Bij specifieke gebeurtenis krijg je een specifieke elektrische reactie in de hersenen
Op die manier iets afleiden uit het verschil tussen experimentele condities/ taakjes/ …
fMRI vs EEG
fMRI EEG
Hoge spatiele resolutie Hoge temporele resolutie
Meet corticale en subcorticale Vooral corticale activiteit
activatie
Indirecte meting Directe meting
Slechte temporele resolutie Slechte spatiele resolutie
Hersenstimulatie Transcranial direct current stimulation: tDCS
- Elektrisch veld induceren om hersenactiviteit te verstoren
- Lange termijn effect
- Verschillende frequenties
- Onderontwikkeld
TMS: transranial magnetic stimulation
- TMS heeft een hogere spatiele resolutie dan tDCS
- Meestal enkel corticale gebieden, subcorticaal is moeilijker
- Single puls TMS
2
Neuropsychologie
, - Repetitive TMS = hersengebied tijdelijk lamleggen
Deep brain stimulation
- Elektrode in de hersenen
Transcranial ultrasound neuromodulation
- Diepere gebieden proberen stimuleren door verschillende zwakke pulsen diep te
laten samenkomen
- nieuw!
Computationale modellen Gedrag voorspellen:
meten met bv learning rate, willekeurigheid, exploratieparameters, voorzichtigheid in
keuzes
obv deze parameters linken aan hersengedrag
Visuele perceptie
Algemene principes
Verdeelde verwerking Hersengebieden krijgen bepaalde functies
Bv gevoeliger voor beweging, vorm, diepte, kleur, …
Is niet hardwired -> neuroplastisch
Voorbeeld vrouw met bilaterale laesie die geen beweging meer ziet
Parallele verwerking Alle verwerking gebeurt op hetzelfde moment
Automatisch Visuele verwerking verloop vrij automatisch
Vraagt niet veel aandacht
Resistentie tegen ruis Zeer goed in ontdekken van patronen in visuele stimuli
Beter dan AI
Beinvloed door top-down Je kan je focus bewust verleggen -> info komt anders binnen
processen (optische illusies)
constructief Bv vormen ect aanvullen die er eigenlijk niet zijn
Problemen met visuele perceptie
Waar is het object? = perceptie in 3D ruimte: hoe localiseren we een voorwerp
1. oculo-motorische cues
2. binoculaire cues
3. monoculaire cues
Oculo-motorische cues Spanning in die spieren gebruiken om iets te localiseren
3
Neuropsychologie
Cognitieve wetenschappen Integratie neurowetenschappen en cognitieve psychologie
Cognitie Vermogen tot kennisverwerving via zintuigelijke waarneming en vervolgens verwerken van
de info door het denken
- Individueel afhankelijk vermogen
- Draagt bij aan probleemoplossing en besluitvorming
Galenus Hoe zag Galenus gedissecteerde hersenen?
- Cerebrum = zacht dus gevoelens en perceptie
- Cerebellum = hard dus motor controle
- Ventrikels = hol dus communicatie
Renaissance Andreas Vesalius: medische tekeningen, anatomie
- Vooral aandacht aan ventrikels
1700 Wetenschappelijke dissecties
- White matter: zenuwbanen
- grey matter: met bulten en groeven
Frenologie Bulten op de schedel/ vorm van de schedel werden gelinkt aan persoonlijkheidskenmerken
Phineas Gage IJzeren staaf door aangezicht, herstelde vanzelf
Verandering in persoonlijkheid, geheugenverlies
Patiënt van Paul Broca Spraak werd begrepen, maar kon zelf niet spreken
-> Broca afasie
Toont dat bepaalde hersengebieden een heel specifieke functie hebben -> zichtbaar op
fMRI
Angelo mosso Human ciruclation balance
- wanneer hersenen bloed nodig hebben tipt de balans
- bv bij wiskunde of emoties
Pneuemoencephalografie Cerebrospinaal vocht gedraineerd en lucht in de plaats
- beter contrast Xray, fmri
- invasief, pijnlijk, gevaarlijk
Methodes om hersenactivatie te meten: neuro-imaging
MRI Megnetic resonance imaging
Door radiofreq coils, gradient coils en een magneet -> sterk magnetisch veld
1
Neuropsychologie
, Cooling met vloeibare helium
Bekijkt de bouw van de hersenen
fMRI Functionele MRI: meet de verhouding tussen O2 rijk en O2 arm bloed in de hersenen
Hersenregio moet intensief info verwerken: neuronale activiteit -> meer doorbloeding ->
meer O2 uptake = BOLD response
Indirect: kijkt niet naar hersenactiviteit zelf, maar naar bloedtoevoer die wijst op
hersenactiviteit
- (magnetische eigenschappen van hemoglobine veranderen wanneer gebonden aan
O2)
Bv: 2 verschillende beelden: bij afwisseling zien we meer verschillen in activiteit achteraan
de hersenen -> daar gebeurt dus de visuele verwerking
EEG = elektro-encefalografie
Heel direct, met elektroden op de schedel
ERP = event-related potentials
Bij specifieke gebeurtenis krijg je een specifieke elektrische reactie in de hersenen
Op die manier iets afleiden uit het verschil tussen experimentele condities/ taakjes/ …
fMRI vs EEG
fMRI EEG
Hoge spatiele resolutie Hoge temporele resolutie
Meet corticale en subcorticale Vooral corticale activiteit
activatie
Indirecte meting Directe meting
Slechte temporele resolutie Slechte spatiele resolutie
Hersenstimulatie Transcranial direct current stimulation: tDCS
- Elektrisch veld induceren om hersenactiviteit te verstoren
- Lange termijn effect
- Verschillende frequenties
- Onderontwikkeld
TMS: transranial magnetic stimulation
- TMS heeft een hogere spatiele resolutie dan tDCS
- Meestal enkel corticale gebieden, subcorticaal is moeilijker
- Single puls TMS
2
Neuropsychologie
, - Repetitive TMS = hersengebied tijdelijk lamleggen
Deep brain stimulation
- Elektrode in de hersenen
Transcranial ultrasound neuromodulation
- Diepere gebieden proberen stimuleren door verschillende zwakke pulsen diep te
laten samenkomen
- nieuw!
Computationale modellen Gedrag voorspellen:
meten met bv learning rate, willekeurigheid, exploratieparameters, voorzichtigheid in
keuzes
obv deze parameters linken aan hersengedrag
Visuele perceptie
Algemene principes
Verdeelde verwerking Hersengebieden krijgen bepaalde functies
Bv gevoeliger voor beweging, vorm, diepte, kleur, …
Is niet hardwired -> neuroplastisch
Voorbeeld vrouw met bilaterale laesie die geen beweging meer ziet
Parallele verwerking Alle verwerking gebeurt op hetzelfde moment
Automatisch Visuele verwerking verloop vrij automatisch
Vraagt niet veel aandacht
Resistentie tegen ruis Zeer goed in ontdekken van patronen in visuele stimuli
Beter dan AI
Beinvloed door top-down Je kan je focus bewust verleggen -> info komt anders binnen
processen (optische illusies)
constructief Bv vormen ect aanvullen die er eigenlijk niet zijn
Problemen met visuele perceptie
Waar is het object? = perceptie in 3D ruimte: hoe localiseren we een voorwerp
1. oculo-motorische cues
2. binoculaire cues
3. monoculaire cues
Oculo-motorische cues Spanning in die spieren gebruiken om iets te localiseren
3
Neuropsychologie
