Hersenen en gedrag:
Hoofdstuk 1: Introductie, hersenanatomie en fysiologie
1.1 - Het brein in de 21ste eeuw
Waarom hersenen en gedrag bestuderen?
1. Hoe het brein gedrag aanstuurt is een grote vraag. Het bestuderen hiervan laat
onderzoeker de mens beter begrijpen.
2. Het brein is het meest complexe orgaan op aarde én gevonden bij veel diergroepen.
3. Stoornissen en ziektes kunnen beter begrepen worden als we meer over het brein
weten.
Wat is het brein?
(= weefsel in de schedel dat een deel uitmaakt van ons
zenuwstelsel)
- In ons brein vinden we cellen, de helft hiervan zijn
neuronen (87 biljoen). Dit zijn de hersencellen die
in contact komen met organen, spieren, etc. Dit doen
ze door elektrische en chemische boodschappen te
sturen naar sensorische receptoren die verspreid zijn
over ons lichaam. De meeste interactie gebeurt via
ons ruggenmerg. Het ruggenmerg stuurt
zenuwvezels naar de juiste plek en krijgt vezels terug
van de sensorische receptoren. De andere helft zijn
gliacellen die het functioneren van deze neuronen
ondersteunen.
- Centraal zenuwstelsel (CZS) = hersenen en ruggenmerg. Perifere zenuwstelsel
(PZS) = alle neuronen en zenuwen buiten het centraal zenuwstelsel om.
- Hersenstructuur:
1. Cerebrum (of grote hersenen) = verantwoordelijk voor onze bewuste
activiteiten. Bevat twee hersenhelften (hemisferen) en de hersenstam (=
verantwoordelijk voor de onbewuste activiteiten).
2. Cerebellum = verantwoordelijk voor leren en gecoördineerde bewegingen.
Wat is gedrag?
(= elke vorm van observeerbare acties of reactie van een mens of dier in reactie op externe
of interne stimuli)
- Dieren vertonen gedrag dat erfelijk is, gedrag waarvoor ze geen ervaring nodig
hadden, en gedrag wat ze hebben aangeleerd. Hiervoor hebben ze oefening en
ervaring nodig. Hoeveel ze kunnen leren hangt af van hun breinplasticiteit.
- Voorbeeld: een soort vogel heeft een snavel waarmee hij precies een dennenappel
kan eten (erfelijk) maar een rat heeft scherpe tanden waarmee hij alles kan eten
(erfelijk), hij kan alleen een dennenappel eten als iemand hem dit heeft geleerd
(aangeleerd).
- Hoe groter het dier, hoe meer ruimte om dingen aan te leren.
1.2 - Perspectieven op de hersenen
- Het dualisme, monisme, spiritualisme en materialisme hebben allemaal hun eigen
perspectief op de functie van de hersenen (mind-body problem). Dit zie je terug in
bewustzijnsfilosofie.
, - Deze stromingen komen waarschijnlijk niet helemaal overeen met het moderne
perspectief dat we hebben van de hersenen en gedrag.
1.3 - De evolutie van hersenen en gedrag
- We achterhalen de evolutie van hersenen en gedrag door:
1. Naar dieren te kijken die een zenuwstelsel en spieren ontwikkelden
2. Hoe het zenuwstelsel complexer werd naarmate de hersenen ontwikkelde
3. En hoe de hersenen zo complex zijn
geworden als ze nu zijn
- Aan mensapen zijn we evolutionair gezien
gerelateerd. Met andere apen hebben we alleen
een dezelfde voorouder.
De oorsprong van hersenen en hersencellen
- Pas sinds 6 miljoen jaar zijn de menselijke
breinen zich gaan ontwikkelen en pas sinds
200.000 jaar bestond er een modern menselijk
brein. De ontwikkeling van de complexe
processen duurt namelijk heel lang.
- De classificatie van het leven (taxonomie). Op
het eerste plaatje zie je het verschil tussen de
complexiteit van verschillende diergroepen.
- Op het tweede plaatje zie je de evolutie van
levende organen met maar een groep (animalia)
met zenuwen en spieren.
- In het laatste plaatje zie je het verschil in
zenuwstelsel tussen verschillende organismen.
Evolutie van het zenuwstelsel van dieren:
- De evolutie in algemene stappen:
1. Neuronen en spieren. Deze ontwikkelen tegelijk zodat dieren kunnen
bewegen. Zij vinden hun oorsprong in eencellige dieren. Hoe meercellig een
dier is, hoe complexer deze bewegingen.
, 2. Nerve net. Het is een versimpeld zenuwstelsel zonder breinstructuur of
ruggenmerg. Dit zie je bijvoorbeeld terug bij kwallen.
3. Bilateral symmetry. Een complexer zenuwstelsel dat aan twee kanten van het
dier hetzelfde is. Dit heeft ook ons zenuwstelsel.
4. Segmentation. Een serie aan herhaalde spier segmentaties, deze zitten ook
in onze hersenen en ruggenmerg. Die zie je bijvoorbeeld bij een regenworm.
5. Ganglia. Een cluster aan neuronen die primitieve hersenfuncties bevatten.
Deze hebben octopussen en schelpdieren.
6. Ruggenmerg. Dit hebben dieren die ver geëvolueerd zijn (chordates) en die
ook hersenen hebben. Hun zenuwsysteem werkt wel maar een kant op.
7. Hersenen. De hoogste mogelijke evolutie. Amfibieën, reptielen en vogels
vallen bijvoorbeeld in deze categorie. Zij hebben een brein. Mensen hebben
het grootste brein.
- Hoe verder in de chordates, hoe beter en groter het zenuwstelsel ontwikkelt. De
grootte van het cerebrum en cerebellum nemen toe.
1.4 - De evolutie van het menselijk brein
- Onderdeel van de primate order. We zijn onderdeel van een subcategorie van de
mammals. We dragen ook een baby voor negen maanden, hebben een groter brein
dan andere dieren, zouden in theorie onze armen kunnen gebruiken om door bomen
te zwaaien (olympische spelen) en we lopen rechtop (hominids = apen die rechtop
lopen).
- Australopithecus. De Australopithecus is een soort mensaap. Dit was de eerst soort
die menselijk gedrag liet zien (rechtop lopen bijvoorbeeld). In fossielen van de aap
, zijn botten gevonden (van de voeten bijvoorbeeld) die steeds meer op een mens
gaan lijken.
- De eerste mensen. (1) gewone aap (2) de australopithecus (3) homo habilis (4)
homo erectus (5) homo neanderthalensis (6) homo sapiens. De mensapen
ontwikkelde zich steeds beter en
kregen een steeds groter brein, tot
ze uiteindelijk de homo sapiens
(moderne mens) waren.
- Encephalization quotient (EQ) =
de verhouding tussen de grootte van
een dier en de grootte van zijn brein.
Er werd namelijk gedacht: Hoe
groter het dier, hoe groter het brein.
Dit klopt ook ongeveer, met een
paar uitzonderingen. De mens heeft
natuurlijk in verhouding een veel
groter brein dan lichaam, maar een
walvis bijvoorbeeld weer niet.
- Maar hoe komt het dan dat grote
dieren niet slimmer zijn? Dat komt doordat ze minder cellen in het cerebellum
hebben dan dat van mensen. Hier vinden namelijk alle cognitieve processen plaats.
Meer hersencellen zorgen voor meer connecties tussen neuronen. Hoe groter het
brein wordt of hoe meer evolutie erover heen gaat, hoe soepeler deze verbindingen
verlopen en hoe meer ze in elkaar op gaan.
Waarom een groter brein?
- Hoe kan het dat het menselijk brein en gedrag zo snel is ontwikkeld vergeleken met
andere soorten? Hier zijn een aantal hypotheses:
1. De levensstijl. De grootte van groep zou invloed hebben op de grootte van
het brein (= met hoe meer mensen je rekening moet houden, hoe groter je
hersenmassa), maar ook de eetgewoontes. Zo is het eten van fruit niet alleen
een goede hersentraining maar geeft het ook een goede boost. Ook koken
met vuur heeft de calorie inname van de apen gestimuleerd en uiteindelijk tot
grotere hersenen geleid.
2. Fysiologische verandering. Voedsel werd steeds makkelijker te eten,
hierdoor werden de botten in het gezicht steeds preciezer. Ook de schedel
paste zich aan. Deze werd bijvoorbeeld groter of werd beter ontwikkeld voor
bloedcirculatie.
3. Rijping (neotenie). De ontwikkeling werd vertraagd. Jeugdige
eigenschappen blijven in de volwassenheid. We lijken op de jonge versies
van onze voorouders, bijvoorbeeld een disproportioneel groot hoofd ten
opzichte van ons lichaam of weinig gezichtsbeharing. Maar ook
eigenschappen zoals leergierigheid blijven veel langer hangen bij de mens.
1.5 - Moderne hersenen en intelligentie
- Betekenis van de menselijke hersengrootte en de vergelijking ervan. Het meten van
het brein is al heel moeilijk. Hoe en wat je moet meten blijft onduidelijk. Over het
algemeen geldt: hoe groter je bent, hoe groter je brein (behalve voor ouderen), maar
Hoofdstuk 1: Introductie, hersenanatomie en fysiologie
1.1 - Het brein in de 21ste eeuw
Waarom hersenen en gedrag bestuderen?
1. Hoe het brein gedrag aanstuurt is een grote vraag. Het bestuderen hiervan laat
onderzoeker de mens beter begrijpen.
2. Het brein is het meest complexe orgaan op aarde én gevonden bij veel diergroepen.
3. Stoornissen en ziektes kunnen beter begrepen worden als we meer over het brein
weten.
Wat is het brein?
(= weefsel in de schedel dat een deel uitmaakt van ons
zenuwstelsel)
- In ons brein vinden we cellen, de helft hiervan zijn
neuronen (87 biljoen). Dit zijn de hersencellen die
in contact komen met organen, spieren, etc. Dit doen
ze door elektrische en chemische boodschappen te
sturen naar sensorische receptoren die verspreid zijn
over ons lichaam. De meeste interactie gebeurt via
ons ruggenmerg. Het ruggenmerg stuurt
zenuwvezels naar de juiste plek en krijgt vezels terug
van de sensorische receptoren. De andere helft zijn
gliacellen die het functioneren van deze neuronen
ondersteunen.
- Centraal zenuwstelsel (CZS) = hersenen en ruggenmerg. Perifere zenuwstelsel
(PZS) = alle neuronen en zenuwen buiten het centraal zenuwstelsel om.
- Hersenstructuur:
1. Cerebrum (of grote hersenen) = verantwoordelijk voor onze bewuste
activiteiten. Bevat twee hersenhelften (hemisferen) en de hersenstam (=
verantwoordelijk voor de onbewuste activiteiten).
2. Cerebellum = verantwoordelijk voor leren en gecoördineerde bewegingen.
Wat is gedrag?
(= elke vorm van observeerbare acties of reactie van een mens of dier in reactie op externe
of interne stimuli)
- Dieren vertonen gedrag dat erfelijk is, gedrag waarvoor ze geen ervaring nodig
hadden, en gedrag wat ze hebben aangeleerd. Hiervoor hebben ze oefening en
ervaring nodig. Hoeveel ze kunnen leren hangt af van hun breinplasticiteit.
- Voorbeeld: een soort vogel heeft een snavel waarmee hij precies een dennenappel
kan eten (erfelijk) maar een rat heeft scherpe tanden waarmee hij alles kan eten
(erfelijk), hij kan alleen een dennenappel eten als iemand hem dit heeft geleerd
(aangeleerd).
- Hoe groter het dier, hoe meer ruimte om dingen aan te leren.
1.2 - Perspectieven op de hersenen
- Het dualisme, monisme, spiritualisme en materialisme hebben allemaal hun eigen
perspectief op de functie van de hersenen (mind-body problem). Dit zie je terug in
bewustzijnsfilosofie.
, - Deze stromingen komen waarschijnlijk niet helemaal overeen met het moderne
perspectief dat we hebben van de hersenen en gedrag.
1.3 - De evolutie van hersenen en gedrag
- We achterhalen de evolutie van hersenen en gedrag door:
1. Naar dieren te kijken die een zenuwstelsel en spieren ontwikkelden
2. Hoe het zenuwstelsel complexer werd naarmate de hersenen ontwikkelde
3. En hoe de hersenen zo complex zijn
geworden als ze nu zijn
- Aan mensapen zijn we evolutionair gezien
gerelateerd. Met andere apen hebben we alleen
een dezelfde voorouder.
De oorsprong van hersenen en hersencellen
- Pas sinds 6 miljoen jaar zijn de menselijke
breinen zich gaan ontwikkelen en pas sinds
200.000 jaar bestond er een modern menselijk
brein. De ontwikkeling van de complexe
processen duurt namelijk heel lang.
- De classificatie van het leven (taxonomie). Op
het eerste plaatje zie je het verschil tussen de
complexiteit van verschillende diergroepen.
- Op het tweede plaatje zie je de evolutie van
levende organen met maar een groep (animalia)
met zenuwen en spieren.
- In het laatste plaatje zie je het verschil in
zenuwstelsel tussen verschillende organismen.
Evolutie van het zenuwstelsel van dieren:
- De evolutie in algemene stappen:
1. Neuronen en spieren. Deze ontwikkelen tegelijk zodat dieren kunnen
bewegen. Zij vinden hun oorsprong in eencellige dieren. Hoe meercellig een
dier is, hoe complexer deze bewegingen.
, 2. Nerve net. Het is een versimpeld zenuwstelsel zonder breinstructuur of
ruggenmerg. Dit zie je bijvoorbeeld terug bij kwallen.
3. Bilateral symmetry. Een complexer zenuwstelsel dat aan twee kanten van het
dier hetzelfde is. Dit heeft ook ons zenuwstelsel.
4. Segmentation. Een serie aan herhaalde spier segmentaties, deze zitten ook
in onze hersenen en ruggenmerg. Die zie je bijvoorbeeld bij een regenworm.
5. Ganglia. Een cluster aan neuronen die primitieve hersenfuncties bevatten.
Deze hebben octopussen en schelpdieren.
6. Ruggenmerg. Dit hebben dieren die ver geëvolueerd zijn (chordates) en die
ook hersenen hebben. Hun zenuwsysteem werkt wel maar een kant op.
7. Hersenen. De hoogste mogelijke evolutie. Amfibieën, reptielen en vogels
vallen bijvoorbeeld in deze categorie. Zij hebben een brein. Mensen hebben
het grootste brein.
- Hoe verder in de chordates, hoe beter en groter het zenuwstelsel ontwikkelt. De
grootte van het cerebrum en cerebellum nemen toe.
1.4 - De evolutie van het menselijk brein
- Onderdeel van de primate order. We zijn onderdeel van een subcategorie van de
mammals. We dragen ook een baby voor negen maanden, hebben een groter brein
dan andere dieren, zouden in theorie onze armen kunnen gebruiken om door bomen
te zwaaien (olympische spelen) en we lopen rechtop (hominids = apen die rechtop
lopen).
- Australopithecus. De Australopithecus is een soort mensaap. Dit was de eerst soort
die menselijk gedrag liet zien (rechtop lopen bijvoorbeeld). In fossielen van de aap
, zijn botten gevonden (van de voeten bijvoorbeeld) die steeds meer op een mens
gaan lijken.
- De eerste mensen. (1) gewone aap (2) de australopithecus (3) homo habilis (4)
homo erectus (5) homo neanderthalensis (6) homo sapiens. De mensapen
ontwikkelde zich steeds beter en
kregen een steeds groter brein, tot
ze uiteindelijk de homo sapiens
(moderne mens) waren.
- Encephalization quotient (EQ) =
de verhouding tussen de grootte van
een dier en de grootte van zijn brein.
Er werd namelijk gedacht: Hoe
groter het dier, hoe groter het brein.
Dit klopt ook ongeveer, met een
paar uitzonderingen. De mens heeft
natuurlijk in verhouding een veel
groter brein dan lichaam, maar een
walvis bijvoorbeeld weer niet.
- Maar hoe komt het dan dat grote
dieren niet slimmer zijn? Dat komt doordat ze minder cellen in het cerebellum
hebben dan dat van mensen. Hier vinden namelijk alle cognitieve processen plaats.
Meer hersencellen zorgen voor meer connecties tussen neuronen. Hoe groter het
brein wordt of hoe meer evolutie erover heen gaat, hoe soepeler deze verbindingen
verlopen en hoe meer ze in elkaar op gaan.
Waarom een groter brein?
- Hoe kan het dat het menselijk brein en gedrag zo snel is ontwikkeld vergeleken met
andere soorten? Hier zijn een aantal hypotheses:
1. De levensstijl. De grootte van groep zou invloed hebben op de grootte van
het brein (= met hoe meer mensen je rekening moet houden, hoe groter je
hersenmassa), maar ook de eetgewoontes. Zo is het eten van fruit niet alleen
een goede hersentraining maar geeft het ook een goede boost. Ook koken
met vuur heeft de calorie inname van de apen gestimuleerd en uiteindelijk tot
grotere hersenen geleid.
2. Fysiologische verandering. Voedsel werd steeds makkelijker te eten,
hierdoor werden de botten in het gezicht steeds preciezer. Ook de schedel
paste zich aan. Deze werd bijvoorbeeld groter of werd beter ontwikkeld voor
bloedcirculatie.
3. Rijping (neotenie). De ontwikkeling werd vertraagd. Jeugdige
eigenschappen blijven in de volwassenheid. We lijken op de jonge versies
van onze voorouders, bijvoorbeeld een disproportioneel groot hoofd ten
opzichte van ons lichaam of weinig gezichtsbeharing. Maar ook
eigenschappen zoals leergierigheid blijven veel langer hangen bij de mens.
1.5 - Moderne hersenen en intelligentie
- Betekenis van de menselijke hersengrootte en de vergelijking ervan. Het meten van
het brein is al heel moeilijk. Hoe en wat je moet meten blijft onduidelijk. Over het
algemeen geldt: hoe groter je bent, hoe groter je brein (behalve voor ouderen), maar
