Hoorcollege 1 history of cognitive and biology psychology
Cognitieve psychologie = studie van de geest. Geeft functionele uitleg over hoe bepaalde processen
werken en hoe ze interacteren met elkaar.
Biologische psychologie = studie van de biologische basis van de geest. Focust op biologische
processen, structurele modellen en hoe de verschillende breingebieden met elkaar interacteren.
Integratie van cognitieve- en biologische psychologie noemen we cognitieve neurowetenschap. Dit is
een redelijk nieuwe wetenschap met zijn opkomst rond 1990. Dit komt door een lange dominantie
van de gedachtegang dualisme, waarbij de geest en lichaam gescheiden waren. Nu gaan we uit van
monisme, waarbij de geest iets is wat geproduceerd wordt door het brein. Hierdoor kunnen we de
geest bestuderen aan de hand van het brein met technische ontwikkelingen als fMRI en PET.
Geschiedenis cognitieve psychologie:
Cognitieve psychologie kwam pas op rond 1950, maar de principes van het bestuderen van de geest
van de mens gebeurde richting het einde van de 19e eeuw doormiddel van experimenteel onderzoek.
Een vraag die relevant is: hoe kunnen we de geest studeren?
- 1879 (Wundt/Tichener): percepties en emoties hebben een structuur, net als materie ->
introspection: subjecten trainen om in hun gedachten te kunnen kijken en te rapporteren
wat ze observeren.
- Vroege 20ste eeuw (Watson, kritiek op introspection): introspection kan niet de weg zijn voor
psychologie voor twee redenen: 1. Er is geen manier om resultaten te verifiëren, hoe weten
we dat de resultaten van subjecten accuraat zijn? 2. Er kan groot verschil zijn tussen de
rapportages, komt dit door verschil in geest of door verschil in manier om te rapporteren.
Watson was vóór het studeren van observeerbaar gedrag -> behaviorism (= studeren van
observeerbaar gedrag en het negeren van de geest en mentale processen. Zaken als
bewustzijn/verbeelding werden genegeerd). Hierdoor kwam er een verschuiving in interesse
van bewustzijn van mensen naar hoe wij reageren op onze omgeving en hoe ons gedrag
veranderd door het leren van associaties/door beloning en straf. Veel van behaviorist
onderzoek was gefocust op conditioning (Pavlov en Skinner). Ook complex gedrag, zoals de
productie en begrip van een taal kon uitgelegd worden door conditioning: taal kan worden
geleerd door de manier waarop mensen reageren op verbaal gedrag (Skinner).
- 1959 (Chomsky, kritiek op skinner) mensen hebben de aangeboren vaardigheid om taal te
leren. Taal is een creatief proces: we kunnen zelf zinnen bedenken die nog nooit gezegd zijn
(waardoor er dus geen straf/beloning nodig is voor het vormen van zinnen).
- 1948 (kritiek behaviorism) Tolman bedacht de mentale map = we weten waar we naartoe
moeten in een doolhof door bepaalde cues in de omgeving, niet door een geconditioneerde
respons (als je een bepaalde afslag neemt, dan krijg je eten: dit is dus niet het geval!).
De start van cognitieve psychologie (= de geest kan experimenteel onderzocht worden, waarbij zowel
observeerbaar gedrag als mentale processen onderzocht worden) kwam rond 1960 bij de opkomst
van de computer: mensen werden hiermee vergeleken -> net als een computer hebben wij een input
(zintuigelijke waarnemingen) die wordt verwerkt, waardoor er een output komt (bepaalde
gedachtes/reacties op onze omgeving). Ons aandacht is als een filter, die alle prikkels die we
binnenkrijgen filteren.
, 1Broadbent filtermodel van aandacht
Broadbent vond in zijn onderzoek naar aandacht dat als participanten twee berichten tegelijkertijd
kregen, dat degene die ze moesten herhalen wel geprocessed werd (waardoor deze te herhalen was)
en degene waar geen aandacht aan was besteed niet gereported kon worden (door het gebrek aan
aandacht naar dit bericht). Aandacht heeft een gelimiteerde capaciteit, waarbij er maar op één
channel gefocust kan worden.
Sternberg vervolgde broadbent’s studie en keek naar de werking
van short-term memory. Specifiek naar hoelang het duurde om
items uit je short-term memory te halen. In de resultaten
hieronder kan je zien dat de reactiesnelheid lineair groter wordt
met het aantal items in het geheugen set.
Om complex gedrag te begrijpen, gaan de cognitieve psychologen
als volgt aan de slag: meet observeer baar gedrag, maak conclusies over onderliggende cognitieve
activiteit en bedenk wat het gedrag zegt over hoe de geest werkt. Er zijn een paar assumpties
waarvan we uitgaan bij cognitieve psychologie:
- Mentale processen bestaan.
- Mentale processen kunnen op een wetenschappelijke manier bestudeerd en achterhaald
worden.
- Mensen zijn actieve informatie processors.
2 Tijdlijn die events laten zien die hebben gezorgd voor een daling in behaviorism en events die zorgden voor de ontwikkeling
van cognitieve psychologie.
Geschiedenis van biologische psychologie:
De komst van de evolutie theorie is een belangrijke historische basis voor de ontwikkeling van
biologische psychologie. Hieruit werd duidelijk dat mentale processen en breingebieden een
specifieke functie hebben voor bepaalde voordelen. Deze voordelen helpen met de overleving en
reproductie van het organisme. Elke soort heeft een bepaalde niche in de omgeving en het
,geadapteerde zenuwstelsel zorgt voor zijn succes in zijn niche. Hierdoor kon er gekeken worden naar
de zenuwstellen van dieren om die van onszelf te begrijpen.
In 1815 werd er gebruik gemaakt van ablation (= verwijderen van een hersengebied). Door het
verwijderen van bepaalde hersengebieden kon er gekeken naar de functie van dit gedeelte. Een
bekend voorbeeld is het onderzoek van Mishkin, Ungerleider en Macko waarbij de temporale lobe
van apen werd verwijderd of de pariëtale lobe.
- Apen met verwijderde temporale lobe hadden moeite met de discriminatie taak waarbij
verschillende objecten geïdentificeerd moesten worden.
- Apen met verwijderde pariëtale lobe hadden moeite met het kiezen van welk object meer
dichterbij stond (er was dus moeite met ruimtelijke oriëntatie).
Specifieke hersengebieden:
- Broca hierbij heeft een patiënt een laesie aan de linkerkant van frontale lobe, wat leidt tot
een onvermogen om taal te kunnen produceren (terwijl ze taal wel nog begrijpen).
- Wernicke hierbij heeft een patiënt een laesie aan linkerkant temporale lobe, wat leidt tot een
onvermogen om taal te kunnen begrijpen (terwijl ze wel nog taal kunnen produceren -> leidt
tot incoherente zinnen die nergens op slaan).
Bekend voorbeeld van ablation is Henry Molaison. Deze patiënt had heftige epilepsie, wat leidde tot
een verwijdering van het mediale temporale gebied. Het hielp bij de epilepsie, maar zorgde ervoor
dat deze patiënt geen nieuwe herinneringen meer kon volgen en dat veel van
zijn herinneringen pre-operatie verloren waren gegaan. Hierdoor zijn er
ethische kwesties opgesteld: tegenwoordig vind er geen ablation meer plaats,
maar kijken we naar mensen die breinschade hebben op natuurlijke wijze
(bijv. aangeboren) of door ongeluk. Nadeel: schade is vaak verspreid over
meerdere gebieden, waardoor we geen accurate conclusies kunnen trekken
over specifieke gebieden.
In 1837 werden de Purkinje cellen (= neuronen in het cerebellum) ontdekt.
Hierbij kwamen ze erachter dat deze cellen geactiveerd konden worden door
elektrische stimulatie. Door bepaalde cellen te stimuleren tijdens brein
operaties en achteraf te vragen wat de patiënt ervaarde, konden we
ontdekken wat voor functie de cellen hadden. Bijv. als de patiënt zei: ‘’ik
hoorde muziek’’, dan is dat een auditieve cue, waardoor we dus weten dat die
neuronen te maken hebben met auditieve functies. Hierdoor kon er een map
gemaakt worden van de verschillende functies van het brein (Penfield &
Jasper).
In de 19e eeuw dacht men ook na over de snelheid van de verwerking van
informatie:
- Eerste helft 1850 -> Johannes Müller vond dat de verwerking van informatie oneindig snel
was, doordat we zo snel konden reageren op prikkels om ons heen (spiritual lebenskraft).
- 1850 -> Von Helmholtz zenuwgeleidingssnelheid is rond de 60 m/s bij mensen. Dit weten we
door het stimuleren van bepaalde elektronen in het lichaam en de tijd die het nodig heeft om
op een ander punt te komen. Onze complexe cognitieve processen hebben invloed op de
neurale tijd.
, - Donders in 1860 borduurde verder op het werk van Helmholtz. Helmholtz onderzocht
reactietijden bij mentale processen, maar donders was geïnteresseerd in de precieze tijd van
elk mentale proces precies. Hieruit kwam Donders’ substraction method. Een mentale
proces kan gemeten worden wanneer een subject twee identieke taken moet doen, waarbij
één een kritisch proces doorgaat. Bij test A moeten subjecten reageren ongeacht de stimuli,
bij test B moeten subjecten alleen reageren bij één van de stimuli (dus bij een specifieke
stimuli). Als we de gemiddelde reactietijd nemen van beide testen en deze van elkaar
aftrekken, dan krijgen we de duratie van de discriminatie proces. Er zijn twee problemen met
deze methode:
> Is afhankelijk van bepaalde stages in mentale processen (terwijl deze vaak
tegelijkertijd gebeuren).
> Sterke assumpties dat stages onafhankelijk zijn (terwijl ze vaak afhankelijk zijn van
elkaar).
> Is alleen mogelijk bij simpele processen.
Hoorcollege 2 neural and glial cells
Ons lichaam bestaat uit atomen die op zichzelf geen functie hebben, maar door middel van bindingen
hun betekenis krijgen. Ons lichaam bestaat voornamelijk uit zuurstof, koolstof (bouwsteen glucose,
eiwitten en vetten), waterstof, stikstof, calcium, fosfor en kalium/natrium (belangrijk voor
prikkeloverdracht). Atomen zijn opgebouwd als volgt: een kern die positief geladen is en bestaat uit
neutronen en protonen met daaromheen een wolk aan negatief geladen elektronen. Er is een
innerlijke baan, waarin twee elektronen kunnen zitten en een uiterste baan waar 8 elektronen
kunnen zitten.
Een atoom kan twee soorten bindingen maken:
- Ionische binding (elektrostatische kracht) positief trekt negatief aan en negatief trekt positief
aan.
- Covalente binding het delen van elektronen om de lading zo in balans te brengen. Een
voorbeeld hiervan is de binding van waterstof met zuurstof. Hydrogen bevat één baan waarin
één elektron zich bevindt en zuurstof bevat twee banen (binnenste bevat twee elektronen en
buitenste 6). Om aan de hoeveelheid elektronen te voldoen bind zuurstof met twee hydrogen
elektronen: hierdoor heeft zuurstof 8 elektronen in zijn buitenste baan en zijn ze in balans ->
water wordt gemaakt. Andere voorbeelden zijn:
> Glucose 𝐶6 𝐻12 𝑂6.
> Aminozuur R-CH(NH2)-COOH. Met een aminogedeelte (bevat een stikstof atoom), het
zure gedeelte en gedeelte waar bepaalde groepen aan kunnen binden waardoor
verschillende eiwitten gevormd kunnen worden. Eiwitten zijn meestal een lange
streng aan verschillende aminozuren aan elkaar.
☺ Peptide kort eiwit.
> Vetten lange ketens aan koolstof.
> Fosfolipiden bestaat uit twee vettige staarten (hydrofoob) en een kop
die bestaat uit fosfor (hydrofiel). Fosfor is negatief geladen en is
daarom hydrofiel. Het waterstof dat gekoppeld is aan zuurstof bij
water is namelijk positief geladen. Dit komt doordat de elektronen
van waterstof naar de kern van zuurstof trekken, met dus als gevolg
dat waterstof positief geladen is. Stoffen die negatief geladen zijn,
zijn hierdoor hydrofiel. De vettige staarten zijn positief geladen en
hebben daardoor geen aantrekkingskracht met water -> hydrofoob. Wanneer
Cognitieve psychologie = studie van de geest. Geeft functionele uitleg over hoe bepaalde processen
werken en hoe ze interacteren met elkaar.
Biologische psychologie = studie van de biologische basis van de geest. Focust op biologische
processen, structurele modellen en hoe de verschillende breingebieden met elkaar interacteren.
Integratie van cognitieve- en biologische psychologie noemen we cognitieve neurowetenschap. Dit is
een redelijk nieuwe wetenschap met zijn opkomst rond 1990. Dit komt door een lange dominantie
van de gedachtegang dualisme, waarbij de geest en lichaam gescheiden waren. Nu gaan we uit van
monisme, waarbij de geest iets is wat geproduceerd wordt door het brein. Hierdoor kunnen we de
geest bestuderen aan de hand van het brein met technische ontwikkelingen als fMRI en PET.
Geschiedenis cognitieve psychologie:
Cognitieve psychologie kwam pas op rond 1950, maar de principes van het bestuderen van de geest
van de mens gebeurde richting het einde van de 19e eeuw doormiddel van experimenteel onderzoek.
Een vraag die relevant is: hoe kunnen we de geest studeren?
- 1879 (Wundt/Tichener): percepties en emoties hebben een structuur, net als materie ->
introspection: subjecten trainen om in hun gedachten te kunnen kijken en te rapporteren
wat ze observeren.
- Vroege 20ste eeuw (Watson, kritiek op introspection): introspection kan niet de weg zijn voor
psychologie voor twee redenen: 1. Er is geen manier om resultaten te verifiëren, hoe weten
we dat de resultaten van subjecten accuraat zijn? 2. Er kan groot verschil zijn tussen de
rapportages, komt dit door verschil in geest of door verschil in manier om te rapporteren.
Watson was vóór het studeren van observeerbaar gedrag -> behaviorism (= studeren van
observeerbaar gedrag en het negeren van de geest en mentale processen. Zaken als
bewustzijn/verbeelding werden genegeerd). Hierdoor kwam er een verschuiving in interesse
van bewustzijn van mensen naar hoe wij reageren op onze omgeving en hoe ons gedrag
veranderd door het leren van associaties/door beloning en straf. Veel van behaviorist
onderzoek was gefocust op conditioning (Pavlov en Skinner). Ook complex gedrag, zoals de
productie en begrip van een taal kon uitgelegd worden door conditioning: taal kan worden
geleerd door de manier waarop mensen reageren op verbaal gedrag (Skinner).
- 1959 (Chomsky, kritiek op skinner) mensen hebben de aangeboren vaardigheid om taal te
leren. Taal is een creatief proces: we kunnen zelf zinnen bedenken die nog nooit gezegd zijn
(waardoor er dus geen straf/beloning nodig is voor het vormen van zinnen).
- 1948 (kritiek behaviorism) Tolman bedacht de mentale map = we weten waar we naartoe
moeten in een doolhof door bepaalde cues in de omgeving, niet door een geconditioneerde
respons (als je een bepaalde afslag neemt, dan krijg je eten: dit is dus niet het geval!).
De start van cognitieve psychologie (= de geest kan experimenteel onderzocht worden, waarbij zowel
observeerbaar gedrag als mentale processen onderzocht worden) kwam rond 1960 bij de opkomst
van de computer: mensen werden hiermee vergeleken -> net als een computer hebben wij een input
(zintuigelijke waarnemingen) die wordt verwerkt, waardoor er een output komt (bepaalde
gedachtes/reacties op onze omgeving). Ons aandacht is als een filter, die alle prikkels die we
binnenkrijgen filteren.
, 1Broadbent filtermodel van aandacht
Broadbent vond in zijn onderzoek naar aandacht dat als participanten twee berichten tegelijkertijd
kregen, dat degene die ze moesten herhalen wel geprocessed werd (waardoor deze te herhalen was)
en degene waar geen aandacht aan was besteed niet gereported kon worden (door het gebrek aan
aandacht naar dit bericht). Aandacht heeft een gelimiteerde capaciteit, waarbij er maar op één
channel gefocust kan worden.
Sternberg vervolgde broadbent’s studie en keek naar de werking
van short-term memory. Specifiek naar hoelang het duurde om
items uit je short-term memory te halen. In de resultaten
hieronder kan je zien dat de reactiesnelheid lineair groter wordt
met het aantal items in het geheugen set.
Om complex gedrag te begrijpen, gaan de cognitieve psychologen
als volgt aan de slag: meet observeer baar gedrag, maak conclusies over onderliggende cognitieve
activiteit en bedenk wat het gedrag zegt over hoe de geest werkt. Er zijn een paar assumpties
waarvan we uitgaan bij cognitieve psychologie:
- Mentale processen bestaan.
- Mentale processen kunnen op een wetenschappelijke manier bestudeerd en achterhaald
worden.
- Mensen zijn actieve informatie processors.
2 Tijdlijn die events laten zien die hebben gezorgd voor een daling in behaviorism en events die zorgden voor de ontwikkeling
van cognitieve psychologie.
Geschiedenis van biologische psychologie:
De komst van de evolutie theorie is een belangrijke historische basis voor de ontwikkeling van
biologische psychologie. Hieruit werd duidelijk dat mentale processen en breingebieden een
specifieke functie hebben voor bepaalde voordelen. Deze voordelen helpen met de overleving en
reproductie van het organisme. Elke soort heeft een bepaalde niche in de omgeving en het
,geadapteerde zenuwstelsel zorgt voor zijn succes in zijn niche. Hierdoor kon er gekeken worden naar
de zenuwstellen van dieren om die van onszelf te begrijpen.
In 1815 werd er gebruik gemaakt van ablation (= verwijderen van een hersengebied). Door het
verwijderen van bepaalde hersengebieden kon er gekeken naar de functie van dit gedeelte. Een
bekend voorbeeld is het onderzoek van Mishkin, Ungerleider en Macko waarbij de temporale lobe
van apen werd verwijderd of de pariëtale lobe.
- Apen met verwijderde temporale lobe hadden moeite met de discriminatie taak waarbij
verschillende objecten geïdentificeerd moesten worden.
- Apen met verwijderde pariëtale lobe hadden moeite met het kiezen van welk object meer
dichterbij stond (er was dus moeite met ruimtelijke oriëntatie).
Specifieke hersengebieden:
- Broca hierbij heeft een patiënt een laesie aan de linkerkant van frontale lobe, wat leidt tot
een onvermogen om taal te kunnen produceren (terwijl ze taal wel nog begrijpen).
- Wernicke hierbij heeft een patiënt een laesie aan linkerkant temporale lobe, wat leidt tot een
onvermogen om taal te kunnen begrijpen (terwijl ze wel nog taal kunnen produceren -> leidt
tot incoherente zinnen die nergens op slaan).
Bekend voorbeeld van ablation is Henry Molaison. Deze patiënt had heftige epilepsie, wat leidde tot
een verwijdering van het mediale temporale gebied. Het hielp bij de epilepsie, maar zorgde ervoor
dat deze patiënt geen nieuwe herinneringen meer kon volgen en dat veel van
zijn herinneringen pre-operatie verloren waren gegaan. Hierdoor zijn er
ethische kwesties opgesteld: tegenwoordig vind er geen ablation meer plaats,
maar kijken we naar mensen die breinschade hebben op natuurlijke wijze
(bijv. aangeboren) of door ongeluk. Nadeel: schade is vaak verspreid over
meerdere gebieden, waardoor we geen accurate conclusies kunnen trekken
over specifieke gebieden.
In 1837 werden de Purkinje cellen (= neuronen in het cerebellum) ontdekt.
Hierbij kwamen ze erachter dat deze cellen geactiveerd konden worden door
elektrische stimulatie. Door bepaalde cellen te stimuleren tijdens brein
operaties en achteraf te vragen wat de patiënt ervaarde, konden we
ontdekken wat voor functie de cellen hadden. Bijv. als de patiënt zei: ‘’ik
hoorde muziek’’, dan is dat een auditieve cue, waardoor we dus weten dat die
neuronen te maken hebben met auditieve functies. Hierdoor kon er een map
gemaakt worden van de verschillende functies van het brein (Penfield &
Jasper).
In de 19e eeuw dacht men ook na over de snelheid van de verwerking van
informatie:
- Eerste helft 1850 -> Johannes Müller vond dat de verwerking van informatie oneindig snel
was, doordat we zo snel konden reageren op prikkels om ons heen (spiritual lebenskraft).
- 1850 -> Von Helmholtz zenuwgeleidingssnelheid is rond de 60 m/s bij mensen. Dit weten we
door het stimuleren van bepaalde elektronen in het lichaam en de tijd die het nodig heeft om
op een ander punt te komen. Onze complexe cognitieve processen hebben invloed op de
neurale tijd.
, - Donders in 1860 borduurde verder op het werk van Helmholtz. Helmholtz onderzocht
reactietijden bij mentale processen, maar donders was geïnteresseerd in de precieze tijd van
elk mentale proces precies. Hieruit kwam Donders’ substraction method. Een mentale
proces kan gemeten worden wanneer een subject twee identieke taken moet doen, waarbij
één een kritisch proces doorgaat. Bij test A moeten subjecten reageren ongeacht de stimuli,
bij test B moeten subjecten alleen reageren bij één van de stimuli (dus bij een specifieke
stimuli). Als we de gemiddelde reactietijd nemen van beide testen en deze van elkaar
aftrekken, dan krijgen we de duratie van de discriminatie proces. Er zijn twee problemen met
deze methode:
> Is afhankelijk van bepaalde stages in mentale processen (terwijl deze vaak
tegelijkertijd gebeuren).
> Sterke assumpties dat stages onafhankelijk zijn (terwijl ze vaak afhankelijk zijn van
elkaar).
> Is alleen mogelijk bij simpele processen.
Hoorcollege 2 neural and glial cells
Ons lichaam bestaat uit atomen die op zichzelf geen functie hebben, maar door middel van bindingen
hun betekenis krijgen. Ons lichaam bestaat voornamelijk uit zuurstof, koolstof (bouwsteen glucose,
eiwitten en vetten), waterstof, stikstof, calcium, fosfor en kalium/natrium (belangrijk voor
prikkeloverdracht). Atomen zijn opgebouwd als volgt: een kern die positief geladen is en bestaat uit
neutronen en protonen met daaromheen een wolk aan negatief geladen elektronen. Er is een
innerlijke baan, waarin twee elektronen kunnen zitten en een uiterste baan waar 8 elektronen
kunnen zitten.
Een atoom kan twee soorten bindingen maken:
- Ionische binding (elektrostatische kracht) positief trekt negatief aan en negatief trekt positief
aan.
- Covalente binding het delen van elektronen om de lading zo in balans te brengen. Een
voorbeeld hiervan is de binding van waterstof met zuurstof. Hydrogen bevat één baan waarin
één elektron zich bevindt en zuurstof bevat twee banen (binnenste bevat twee elektronen en
buitenste 6). Om aan de hoeveelheid elektronen te voldoen bind zuurstof met twee hydrogen
elektronen: hierdoor heeft zuurstof 8 elektronen in zijn buitenste baan en zijn ze in balans ->
water wordt gemaakt. Andere voorbeelden zijn:
> Glucose 𝐶6 𝐻12 𝑂6.
> Aminozuur R-CH(NH2)-COOH. Met een aminogedeelte (bevat een stikstof atoom), het
zure gedeelte en gedeelte waar bepaalde groepen aan kunnen binden waardoor
verschillende eiwitten gevormd kunnen worden. Eiwitten zijn meestal een lange
streng aan verschillende aminozuren aan elkaar.
☺ Peptide kort eiwit.
> Vetten lange ketens aan koolstof.
> Fosfolipiden bestaat uit twee vettige staarten (hydrofoob) en een kop
die bestaat uit fosfor (hydrofiel). Fosfor is negatief geladen en is
daarom hydrofiel. Het waterstof dat gekoppeld is aan zuurstof bij
water is namelijk positief geladen. Dit komt doordat de elektronen
van waterstof naar de kern van zuurstof trekken, met dus als gevolg
dat waterstof positief geladen is. Stoffen die negatief geladen zijn,
zijn hierdoor hydrofiel. De vettige staarten zijn positief geladen en
hebben daardoor geen aantrekkingskracht met water -> hydrofoob. Wanneer
