Hoofdstuk 4: onderzoeksmethoden
4.1 Beïnvloeden van functies
(Enige manier om causaliteit te gaan aantonen)
4.1.1 Laesie-studies
Bestuderen relatie natuurlijk voorkomende letsels – gedrag
vb. 1861: Louis Victor Leborgne, bijnaam “Tan”:
o normaal intelligent
o verbaal begrip
o maar: kon enkel “tan” zeggen.
De Fransman Paul Broca kon op basis van dissectie van Leborgnes brein en
gelijkaardige gevallen een sterke correlatie aantonen tussen:
o “expressieve afasie”, het selectieve onvermogen om zich verbaal uit
te drukken bij gepreserveerd verbaal begrip (zonder probleem met
verbaal begrip)
o schade in de linker anterieure (frontaal) hersenhelft (“zone van Broca”)
Wernicke afasie: verbaal begrip is beschadigd
o Kunnen vlot praten, maar zeggen woorden zonder betekenis
Wat toont dit aan?
o Staat deze regio in voor het gedrag “praten”?
o Taal “zit” niet in een bepaalde plaats in de hersenen; menselijk linguïstisch
gedrag omvat verscheidene functies, die ondersteund worden door
dissocieerbare cerebrale structuren
Nadelen:
o Geen informatie over functioneren vóór laesie
o Schade vaak niet beperkt tot één welbepaalde structuur
moeilijk precieze verbanden vaststellen
o Geen experimentele controle functies; worden niet doelgericht beïnvloed;
(correlationeel)
o Sommige regio’s veel vatbaarder voor vb. beroerte of impact-laesie dan
andere
o Vroeger: noodzaak autopsie ( lang wachten, drop-out)
4.1.2 Experimentele ablatie
= Weefsel doelbewust vernietigen
Veelvuldig toegepast bij mensen (“psychochirurgie”)
o Lobotomie: verwijderen van (vooral) witte stof in frontale kwab
Priem in neus of oogholte steken; en dan morrelen in de hersenen
(frontaalkwab)
Toegepast als behandeling, o.m. bij kinderen met gedragsproblemen
+/- 40.000 lobotomieën in VS alleen!
1949: Nobelprijs voor António Moniz voor toepassing bij psychoses
o Resectie van bepaalde delen van de hersenen nog steeds toegepast voor
klinische doeleinden (vb. epilepsie)
Experimentele toepassing vandaag bij dieren, ethische vraag?
1
, 1. Radiofrequente (RF-) laesie
Draadvormige electrode wordt in de hersenen gebracht,
geïsoleerd behalve punt
Hoog- (radio-) frequente wisselstroom door de draad
Vernietigt alle weefsels in nabijheid van de electrode
(cellichamen én axonen)
Dan gedragsobservatie, achteraf verificatie locatie laesie
Plaatsing stalen draad dmv. stereotactisch apparaat
o Fixeert schedel
o Coördinaten van doelregio bepaald obv. anatomische
referentiepunten (vb. bregma) en stereotactische atlas (/scan)
o Toestel brengt electrode / buisje / neurostimulator obv.
coördinaten naar gewenste doelregio
2. Excito-toxische laesie
Cannula (dun metalen buisje) wordt ingebracht
Infusie van exciterend aminozuur (vb. kaïnezuur) loopt door het buisje in de
hersenen
Vernietigt cellichamen door overstimulatie, spaart nabijgelegen axonen
3. Immuunmethodes
Toxische proteïne (vb. saporine) wordt gekoppeld aan antilichaampjes
Antilichaampjes binden selectief aan bepaalde eiwitten, die enkel
voorkomen in specifieke neuronen
o selectiviteit, niet enkel obv. locatie
o vb. eliminatie van cholinerge neuronen in de basale voorhersenen van
ratten laat toe mechanismen van AD te onderzoeken
Nadelen:
o Al deze methoden zijn onomkeerbaar
impliceert between-subjects methodes
o Al deze methoden produceren bijkomstige schade
noodzaak adequate controleprocedures (“sham” laesie)
o Veroorzaken leed
Voordelen:
o Deze methoden laten onderzoeken van causale verbanden toe
4.1.3 Tijdelijke beïnvloeding
1. Lokale anesthesie (chemische inhibitie):
Lokale injectie
vb. muscimol
o GABAA agonist (Cl- ionotrope receptor)
o voorkomt doorgeven actiepotentialen in welbepaalde regio
o tijdelijke verstoring van activiteit in deze regio
2. Elektrische stimulatie
inplanting elektrode die cellen exciteert dmv. elektrische stimulatie
techniek cfr. RF-laesie
activeert zowel cellichamen als passerende axonen in desbetreffende
regio
2
4.1 Beïnvloeden van functies
(Enige manier om causaliteit te gaan aantonen)
4.1.1 Laesie-studies
Bestuderen relatie natuurlijk voorkomende letsels – gedrag
vb. 1861: Louis Victor Leborgne, bijnaam “Tan”:
o normaal intelligent
o verbaal begrip
o maar: kon enkel “tan” zeggen.
De Fransman Paul Broca kon op basis van dissectie van Leborgnes brein en
gelijkaardige gevallen een sterke correlatie aantonen tussen:
o “expressieve afasie”, het selectieve onvermogen om zich verbaal uit
te drukken bij gepreserveerd verbaal begrip (zonder probleem met
verbaal begrip)
o schade in de linker anterieure (frontaal) hersenhelft (“zone van Broca”)
Wernicke afasie: verbaal begrip is beschadigd
o Kunnen vlot praten, maar zeggen woorden zonder betekenis
Wat toont dit aan?
o Staat deze regio in voor het gedrag “praten”?
o Taal “zit” niet in een bepaalde plaats in de hersenen; menselijk linguïstisch
gedrag omvat verscheidene functies, die ondersteund worden door
dissocieerbare cerebrale structuren
Nadelen:
o Geen informatie over functioneren vóór laesie
o Schade vaak niet beperkt tot één welbepaalde structuur
moeilijk precieze verbanden vaststellen
o Geen experimentele controle functies; worden niet doelgericht beïnvloed;
(correlationeel)
o Sommige regio’s veel vatbaarder voor vb. beroerte of impact-laesie dan
andere
o Vroeger: noodzaak autopsie ( lang wachten, drop-out)
4.1.2 Experimentele ablatie
= Weefsel doelbewust vernietigen
Veelvuldig toegepast bij mensen (“psychochirurgie”)
o Lobotomie: verwijderen van (vooral) witte stof in frontale kwab
Priem in neus of oogholte steken; en dan morrelen in de hersenen
(frontaalkwab)
Toegepast als behandeling, o.m. bij kinderen met gedragsproblemen
+/- 40.000 lobotomieën in VS alleen!
1949: Nobelprijs voor António Moniz voor toepassing bij psychoses
o Resectie van bepaalde delen van de hersenen nog steeds toegepast voor
klinische doeleinden (vb. epilepsie)
Experimentele toepassing vandaag bij dieren, ethische vraag?
1
, 1. Radiofrequente (RF-) laesie
Draadvormige electrode wordt in de hersenen gebracht,
geïsoleerd behalve punt
Hoog- (radio-) frequente wisselstroom door de draad
Vernietigt alle weefsels in nabijheid van de electrode
(cellichamen én axonen)
Dan gedragsobservatie, achteraf verificatie locatie laesie
Plaatsing stalen draad dmv. stereotactisch apparaat
o Fixeert schedel
o Coördinaten van doelregio bepaald obv. anatomische
referentiepunten (vb. bregma) en stereotactische atlas (/scan)
o Toestel brengt electrode / buisje / neurostimulator obv.
coördinaten naar gewenste doelregio
2. Excito-toxische laesie
Cannula (dun metalen buisje) wordt ingebracht
Infusie van exciterend aminozuur (vb. kaïnezuur) loopt door het buisje in de
hersenen
Vernietigt cellichamen door overstimulatie, spaart nabijgelegen axonen
3. Immuunmethodes
Toxische proteïne (vb. saporine) wordt gekoppeld aan antilichaampjes
Antilichaampjes binden selectief aan bepaalde eiwitten, die enkel
voorkomen in specifieke neuronen
o selectiviteit, niet enkel obv. locatie
o vb. eliminatie van cholinerge neuronen in de basale voorhersenen van
ratten laat toe mechanismen van AD te onderzoeken
Nadelen:
o Al deze methoden zijn onomkeerbaar
impliceert between-subjects methodes
o Al deze methoden produceren bijkomstige schade
noodzaak adequate controleprocedures (“sham” laesie)
o Veroorzaken leed
Voordelen:
o Deze methoden laten onderzoeken van causale verbanden toe
4.1.3 Tijdelijke beïnvloeding
1. Lokale anesthesie (chemische inhibitie):
Lokale injectie
vb. muscimol
o GABAA agonist (Cl- ionotrope receptor)
o voorkomt doorgeven actiepotentialen in welbepaalde regio
o tijdelijke verstoring van activiteit in deze regio
2. Elektrische stimulatie
inplanting elektrode die cellen exciteert dmv. elektrische stimulatie
techniek cfr. RF-laesie
activeert zowel cellichamen als passerende axonen in desbetreffende
regio
2
