Inhoud
Voorbereidend college Techniekencarrousel........................................................................................3
Introductie techniekencarrousel........................................................................................................3
Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)..............................................................................3
Hoofdstuk 2 (Purves) The Methods of Cognitive Neuroscience.........................................................4
Spatiële en temporele resolutie van de methoden........................................................................4
Verband hersenprocessen en gedrag............................................................................................5
Methoden (Hoorcollege, boek en techniekencarrousel)...................................................................6
Single Cell Recording (hoorcollege)................................................................................................6
Transcranial Magnetic Stimulation (TMS)......................................................................................7
Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)............................................................................7
Positron Emissie Tomografie (PET)................................................................................................8
MagnetoEncephaloGraphy (MEG).................................................................................................9
College 1 (29-09)..................................................................................................................................10
Hoofdstuk 4 Structuur en elektrische activiteit van neuronen........................................................10
Neurontheorie.............................................................................................................................10
Membraaneiwitten......................................................................................................................12
Elektrische activiteit in het neuron..............................................................................................13
Neuronale integratie....................................................................................................................15
College 2 (30-10)..................................................................................................................................17
Hoofdstuk 5 Communicatie tussen neuronen.................................................................................17
Synaptische transmissie...............................................................................................................17
Neurotransmitters.......................................................................................................................20
Neurotransmitter activatiesystemen...........................................................................................21
College 3 (05-10)..................................................................................................................................23
Hoofdstuk 6 De invloed van drugs en hormonen op gedrag............................................................23
Drugseffecten in de synaps..........................................................................................................23
Classificering psychoactieve middelen.........................................................................................25
College 4 (06-10)..................................................................................................................................31
Hoofdstuk 2 (Purves, technieken) en afsluiting...............................................................................31
EEG (Elektro-encefalogram).........................................................................................................31
MEG (MagnetoEncephaloGrafie).................................................................................................31
fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)..........................................................................32
PET (Positron Emissie Tomografie)..............................................................................................33
Optogenetics (hersenstimulatie)..................................................................................................33
,TMS (Transcranial Magnetic Stimulation, hersenstimulatie).......................................................34
,Voorbereidend college Techniekencarrousel
Introductie techniekencarrousel
Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)
Er is een positieve anode waar
elektriciteit het brein ingaat.
Aan de andere kant is een
negatieve kathode waar de
elektriciteit het brein uitgaat.
Onder de anode worden de neuronen exciteerbaarder; de
rustpotentiaal van het neuron komt dichterbij de
drempelwaarde van de actiepotentiaal waardoor er minder
input nodig is om een actiepotentiaal te krijgen.
Onder de kathode (-) worden de neuronen minder exciteerbaar;
de rustpotentiaal van het neuron komt verder weg van de
drempelwaarde van de actiepotentiaal waardoor er juist meer
input nodig is om een actiepotentiaal te krijgen.
Bij de anode zijn dus een gehyperpolariseerde dendrieten en gedepolariseerde cellichamen die het
actiepotentiaal makkelijker maken.
Bij de kathode zijn gedepolariseerde dendrieten en gehyperpolariseerde cellichamen die het
actiepotentiaal moeilijker maken.
Welke neuronen reageren het sterkst op de stimulatie?
Asymmetrische (piramidaal) neuronen reageren sterk op de stroomrichting terwijl symmetrische
(stellate) neuronen niet reageren op de stroomrichting. Je beïnvloedt dus vooral asymmetrische
neuronen met tDCS.
Voordelen tDCS
- Goedkoop
- Licht (gewicht?)
- Veilig
- Keuze: diep of oppervlakkig stimuleren
, Nadelen tDCS
- Het is niet precies in de ruimte (lage spatiële resolutie)
- Je hebt geen controle over de stroomrichting, dus je weet niet exact welke hersenstructuren
je aan het stimuleren bent.
- De precisie in de tijd is niet heel goed; je kan niet direct aan of uit zetten (lage temporele
resolutie).
Hoofdstuk 2 (Purves) The Methods of Cognitive Neuroscience
Voor de methoden moet je altijd een goede keuze maken voor de onderzoeksvraag die je wil
behandelen: op welk niveau wil ik naar het brein kijken?
In de cognitieve hersenwetenschappen zijn er 2 belangrijke aspecten:
1. Convergentie
Dit veld is empirisch: je kan niet op basis van 1 experiment vaststellen dat iets zo is. Als je
een theoretisch concept op veel verschillende manieren, met verschillende technieken, bij
verschillende groepen (bijvoorbeeld proefdieren en mensen) kan bewijzen, kan je vaststellen
dat dit heel waarschijnlijk waar is. (Absolute zekerheid bestaat dus eigenlijk niet.) Dit heet
convergentie.
2. Complementariteit
Omdat de nauwkeurigheid van de technieken/methoden verschilt, heb je ze eigenlijk
allemaal nodig zodat ze elkaar kunnen ondersteunen. Dit noemen we complementariteit.
- Nauwkeurigheid in de tijd (temporele resolutie)
- Nauwkeurigheid in de ruimte (spatiële resolutie)
- Veel neuronen of maar enkele neuronen bekijken
- Directe of indirecte neurale meting/stimulatie (fMRI is bijvoorbeeld heel indirect omdat je
kijkt naar zuurstofrijk/-arm bloed)
- Meting/stimulatie diep in het brein mogelijk? of alleen aan de oppervlakte?
Spatiële en temporele resolutie van de methoden
Deze figuur is belangrijk om te kennen!
Figure 1.6 Neuroscience techniques differ in their spatial and temporal resolution. The vertical axes illustrate
spatial resolution in terms of distance (left) and the corresponding brain structures (right). The horizontal axis
illustrates temporal resolution. This graph demonstrates that different techniques provide different advantages
and disadvantages. Techniques that involve data collection from human participants tend to operate at
relatively coarser spatial scales than those that record from non-human animals. Electrophysiological
Voorbereidend college Techniekencarrousel........................................................................................3
Introductie techniekencarrousel........................................................................................................3
Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)..............................................................................3
Hoofdstuk 2 (Purves) The Methods of Cognitive Neuroscience.........................................................4
Spatiële en temporele resolutie van de methoden........................................................................4
Verband hersenprocessen en gedrag............................................................................................5
Methoden (Hoorcollege, boek en techniekencarrousel)...................................................................6
Single Cell Recording (hoorcollege)................................................................................................6
Transcranial Magnetic Stimulation (TMS)......................................................................................7
Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)............................................................................7
Positron Emissie Tomografie (PET)................................................................................................8
MagnetoEncephaloGraphy (MEG).................................................................................................9
College 1 (29-09)..................................................................................................................................10
Hoofdstuk 4 Structuur en elektrische activiteit van neuronen........................................................10
Neurontheorie.............................................................................................................................10
Membraaneiwitten......................................................................................................................12
Elektrische activiteit in het neuron..............................................................................................13
Neuronale integratie....................................................................................................................15
College 2 (30-10)..................................................................................................................................17
Hoofdstuk 5 Communicatie tussen neuronen.................................................................................17
Synaptische transmissie...............................................................................................................17
Neurotransmitters.......................................................................................................................20
Neurotransmitter activatiesystemen...........................................................................................21
College 3 (05-10)..................................................................................................................................23
Hoofdstuk 6 De invloed van drugs en hormonen op gedrag............................................................23
Drugseffecten in de synaps..........................................................................................................23
Classificering psychoactieve middelen.........................................................................................25
College 4 (06-10)..................................................................................................................................31
Hoofdstuk 2 (Purves, technieken) en afsluiting...............................................................................31
EEG (Elektro-encefalogram).........................................................................................................31
MEG (MagnetoEncephaloGrafie).................................................................................................31
fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)..........................................................................32
PET (Positron Emissie Tomografie)..............................................................................................33
Optogenetics (hersenstimulatie)..................................................................................................33
,TMS (Transcranial Magnetic Stimulation, hersenstimulatie).......................................................34
,Voorbereidend college Techniekencarrousel
Introductie techniekencarrousel
Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)
Er is een positieve anode waar
elektriciteit het brein ingaat.
Aan de andere kant is een
negatieve kathode waar de
elektriciteit het brein uitgaat.
Onder de anode worden de neuronen exciteerbaarder; de
rustpotentiaal van het neuron komt dichterbij de
drempelwaarde van de actiepotentiaal waardoor er minder
input nodig is om een actiepotentiaal te krijgen.
Onder de kathode (-) worden de neuronen minder exciteerbaar;
de rustpotentiaal van het neuron komt verder weg van de
drempelwaarde van de actiepotentiaal waardoor er juist meer
input nodig is om een actiepotentiaal te krijgen.
Bij de anode zijn dus een gehyperpolariseerde dendrieten en gedepolariseerde cellichamen die het
actiepotentiaal makkelijker maken.
Bij de kathode zijn gedepolariseerde dendrieten en gehyperpolariseerde cellichamen die het
actiepotentiaal moeilijker maken.
Welke neuronen reageren het sterkst op de stimulatie?
Asymmetrische (piramidaal) neuronen reageren sterk op de stroomrichting terwijl symmetrische
(stellate) neuronen niet reageren op de stroomrichting. Je beïnvloedt dus vooral asymmetrische
neuronen met tDCS.
Voordelen tDCS
- Goedkoop
- Licht (gewicht?)
- Veilig
- Keuze: diep of oppervlakkig stimuleren
, Nadelen tDCS
- Het is niet precies in de ruimte (lage spatiële resolutie)
- Je hebt geen controle over de stroomrichting, dus je weet niet exact welke hersenstructuren
je aan het stimuleren bent.
- De precisie in de tijd is niet heel goed; je kan niet direct aan of uit zetten (lage temporele
resolutie).
Hoofdstuk 2 (Purves) The Methods of Cognitive Neuroscience
Voor de methoden moet je altijd een goede keuze maken voor de onderzoeksvraag die je wil
behandelen: op welk niveau wil ik naar het brein kijken?
In de cognitieve hersenwetenschappen zijn er 2 belangrijke aspecten:
1. Convergentie
Dit veld is empirisch: je kan niet op basis van 1 experiment vaststellen dat iets zo is. Als je
een theoretisch concept op veel verschillende manieren, met verschillende technieken, bij
verschillende groepen (bijvoorbeeld proefdieren en mensen) kan bewijzen, kan je vaststellen
dat dit heel waarschijnlijk waar is. (Absolute zekerheid bestaat dus eigenlijk niet.) Dit heet
convergentie.
2. Complementariteit
Omdat de nauwkeurigheid van de technieken/methoden verschilt, heb je ze eigenlijk
allemaal nodig zodat ze elkaar kunnen ondersteunen. Dit noemen we complementariteit.
- Nauwkeurigheid in de tijd (temporele resolutie)
- Nauwkeurigheid in de ruimte (spatiële resolutie)
- Veel neuronen of maar enkele neuronen bekijken
- Directe of indirecte neurale meting/stimulatie (fMRI is bijvoorbeeld heel indirect omdat je
kijkt naar zuurstofrijk/-arm bloed)
- Meting/stimulatie diep in het brein mogelijk? of alleen aan de oppervlakte?
Spatiële en temporele resolutie van de methoden
Deze figuur is belangrijk om te kennen!
Figure 1.6 Neuroscience techniques differ in their spatial and temporal resolution. The vertical axes illustrate
spatial resolution in terms of distance (left) and the corresponding brain structures (right). The horizontal axis
illustrates temporal resolution. This graph demonstrates that different techniques provide different advantages
and disadvantages. Techniques that involve data collection from human participants tend to operate at
relatively coarser spatial scales than those that record from non-human animals. Electrophysiological
