Probleem 2: Language and memory system
2.1: Brain anatomy
Temporale kwab
De temporale kwab (lobi temporales) is betrokken bij gehoor, verbaal geheugen, taalfuncties, en
visuele herkenning. Laesies aan de temporale kwab gaan vaak gepaard met verschillende vormen van
agnosie en anomie; het onvermogen objecten te herkennen en/of te benoemen. Het bestaat uit al
het weefsel onder de laterale (Sylvian) fissure vóór de occipitale cortex. Subcorticale temporale
structuren zijn o.a. de limbische cortex, amygdala, en hippocampal formation.
Subdivisies v/d temporale cortex:
Inferotemporal cortex: de visuele gebieden (gebieden 20, 21,
37 en 38).
Insula: gevormd uit weefsel v/d laterale (Sylvian) fissure,
bevat de gustatory cortex en de auditory association cortex.
Superior temporal sulcus (STS): scheidt de superieure en
middelste temporale gyri, bevat een groot deel v/d
neocortex.
Limbische cortex: mediale temporale gebied, bevat de
amygdala en aansluitende cortex (uncus), hippocampus en
aansluitende cortex (subiculum, entorhinal cortex, perirhinal
cortex) en de fusiform gyrus.
Parahippocampal cortex: gebieden TH en TF en posterieure
deel v/d temporale kwab.
Temporal-parietal junction (TPJ): het corticale gebied langs
de grens v/d temporale en pariëtale kwabben, aan het einde
v/d Sylvian fissure. Bevat de ventrale gebieden v/d angular en
supramarginal gyri (inferior parietal lobe). Vooral actief bij
aandacht, geheugen, taal en sociale verwerking. Speelt dus een belangrijke rol in keuzes
maken en sociale context.
Verbindingen in de temporale cortex:
Hiërarchisch sensorisch pad voor stimulus herkenning pad vanuit de
primaire en secundaire auditorische en visuele gebieden richting de
temporale kwab. De visuele projecties vormen de ventrale stroom van
visuele verwerking, de auditorische projecties vormen een parallelle
ventrale stroom van auditorische verwerking.
Dorsaal auditorisch pad vanuit de auditorische gebieden richting de
posterieure pariëtale cortex. Deel v/d dorsale visuele stroming, speelt een
rol in het herkennen v/d ruimtelijke locatie van auditorische inputs.
Polymodaal pad voor stimulus categorisatie parallelle projecties v/d visuele en
auditorische gebieden naar de polymodale gebieden v/d superior temporal sulcus.
, Mediale temporale projectie voor langetermijngeheugen projectie v/d auditorische en
visuele gebieden richting de mediale temporale of limbische gebieden. Eerst richting de
entorhinal cortex, dan hippocampal formation of amygdala of beide. De hippocampal
projectie vormt het perforant pathway. Wanneer dit verstoord is zorgt het voor dysfuncties
v/d hippocampus.
Frontale kwab projectie voor bewegingscontrole, kortetermijngeheugen, en affect
parallelle projecties v/d temporale associatiegebieden richting de frontale kwab.
Deze 5 projectiepaden spelen unieke rollen in de functies v/d temporale kwab.
Anatomie v/d ventrale stroom:
Ventrale stroom: v/d occipitale cortex richting de temporale cortex. Bestaat uit 5
subcorticale paden;
Een set aan subcorticale projecties vanuit elke gebied v/h
occipitotemporale gebied komt uit in het neo-striatum; de caudate nucleus
+ putamen v/d basale ganglia. Dit netwerk is voor gewoontes en skill
learning afhankelijk van visie.
De projecties uit de amygdala v/d inferotemporale gebieden verwerken
emotioneel belangrijke stimuli.
Pad v/d inferotemporale cortex naar het ventral striatum (nucleus
accumbens v/d basale ganglia) om stimulus valentie te ondersteunen.
De overige 3 paden projecteren v/d inferotemporale cortex richting andere
corticale gebieden. De mediale temporale, orbitofrontale, en ventrolaterale
prefrontale paden zijn betrokken bij langetermijngeheugen, object-
beloning associaties, en object werkgeheugen.
Functies v/d temporale kwab:
3 basisfuncties
1. Verwerken van auditorische input.
2. Visuele objectherkenning; functie v/h ventrale visuele pad in de temporale kwab.
3. Langetermijn opslag van sensorische input (geheugen); functie v/d ventrale visuele stroming
en de paralimbische cortex v/h mediale temporale gebied.
Sensorische processen
Het maken van objectcategorieën gebeurt in de inferotemporale cortex, gebied TE. Dit is
cruciaal voor perceptie en geheugen.
Cross-modal matching; het matchen van visuele en auditorische informatie. Gebeurt in de
cortex v/d superieure temporale sulcus.
Affectieve responses
Functie v/d amygdala. Het associëren van sensorische input en emotie is cruciaal voor leren
omdat stimuli geassocieerd worden met positieve, negatieve, of neutrale consequenties,
waarop het gedrag wordt aangepast.
Als dit systeem er niet was zouden alle stimuli gelijk behandeld worden (bijv. het zien van
een slang voelt dan hetzelfde als goede gevoelens zoals liefde).
Ruimtelijke navigatie
Functie v/d hippocampus; bevat cellen die plekken in de ruimte codeert. Deze cellen samen
zorgen ervoor dat je kunt navigeren door de ruimte heen en je kunt herinneren waar je bent.
Schade aan de temporale cortex leidt tot afwijkingen in het identificeren en categoriseren van
stimuli, geheugen, taal, en affect. Iemand die deze temporale kwab functies niet heeft kan echter wel
de dorsale visuele stroming gebruiken om visueel begeleide bewegingen te maken, waardoor die
persoon redelijk ‘’typisch’’ of ‘’normaal’’ zal overkomen.
, Biologische beweging: bewegingen met een bepaalde relevantie voor een soort. Onze ogen,
gezichten, monden, handen en lichamen kunnen bijv. bewegingen maken met sociale betekenis. De
superieure temporale sulcus (STS) analyseert biologische beweging. Het ontvangt inputs vanuit
verschillende gebieden die een rol spelen bij het categoriseren van stimuli;
Sociale perceptie; het analyseren van daadwerkelijke of geïmpliceerde lichaamsbewegingen
met sociaal relevante informatie.
Sociale cognitie; theory of mind, laat ons hypotheses vormen over andermans intenties.
Cellen in de STS spelen hier een belangrijke rol bij en reageren op verschillende vormen van
biologische beweging, zoals de richting van een staar, hoofdbeweging, mondbeweging,
gezichtsuitdrukking, en handbeweging.
De STS is ook betrokken bij vocalisatie. In apen reageerden bepaalde cellen v/d superieure
temporale gyrus (ligt aan de STS) op ‘’monkey calls’’.
Schade aan de STS leidt tot een afwijking in sociaal bewustzijn.
Visuele verwerking in de temporale kwab:
Uit onderzoek bleek dat de hersenen van verschillende individuen op dezelfde manier
reageerden op het kijken van dezelfde film. Dit bewijst dat een groot deel v/d cortex
stereotypisch reageert op natuurlijke audiovisuele stimuli. Echter is de subjectieve ervaring
v/d film wel anders per individu.
Wel zijn er bepaalde delen v/d temporale cortex die reageren op bepaalde audiovisuele
stimuli. Zo reageert de fusiform face area (FFA) sterker op close-ups van gezichten en de
parahippocampal place area (PPA) sterker op brede scènes.
Neuronen in de temporale kwab vormen corticale ‘’columns’’ die reageren op bepaalde
categorieën. Een object wordt gerepresenteerd door de activiteit van vele cellen binnen een
bepaalde column. Selectiviteit varieert per cel en wordt o.a. beïnvloed door ervaring. Dit
verklaart hoe het visuele systeem zich kan aanpassen aan veranderende visuele omgevingen.
Haxby model:
Verschillende aspecten van gezichtsperceptie worden
geanalyseerd in gebieden v/d occipitotemporale ventrale
stroom. Het kernidee is dat gezichtsanalyse niet hetzelfde
is als andere visuele stimuli.
Rechter temporale laesies hebben een groter effect op
gezichtsverwerking dan linker temporale laesies.
Schade aan de linker temporale kwab zorgt voor andere afwijkingen dan schade aan de rechter
temporale kwab; de 2 helften zijn asymmetrisch. Echter is er wel aanzienlijke functionele overlap.
Taal
De anatomische landmarks van breingebieden geassocieerd met taal veranderen constant. Er zijn
verschillende benaderingen:
Fissures en gyri (A)
Brodmann’s gebieden (B)
2.1: Brain anatomy
Temporale kwab
De temporale kwab (lobi temporales) is betrokken bij gehoor, verbaal geheugen, taalfuncties, en
visuele herkenning. Laesies aan de temporale kwab gaan vaak gepaard met verschillende vormen van
agnosie en anomie; het onvermogen objecten te herkennen en/of te benoemen. Het bestaat uit al
het weefsel onder de laterale (Sylvian) fissure vóór de occipitale cortex. Subcorticale temporale
structuren zijn o.a. de limbische cortex, amygdala, en hippocampal formation.
Subdivisies v/d temporale cortex:
Inferotemporal cortex: de visuele gebieden (gebieden 20, 21,
37 en 38).
Insula: gevormd uit weefsel v/d laterale (Sylvian) fissure,
bevat de gustatory cortex en de auditory association cortex.
Superior temporal sulcus (STS): scheidt de superieure en
middelste temporale gyri, bevat een groot deel v/d
neocortex.
Limbische cortex: mediale temporale gebied, bevat de
amygdala en aansluitende cortex (uncus), hippocampus en
aansluitende cortex (subiculum, entorhinal cortex, perirhinal
cortex) en de fusiform gyrus.
Parahippocampal cortex: gebieden TH en TF en posterieure
deel v/d temporale kwab.
Temporal-parietal junction (TPJ): het corticale gebied langs
de grens v/d temporale en pariëtale kwabben, aan het einde
v/d Sylvian fissure. Bevat de ventrale gebieden v/d angular en
supramarginal gyri (inferior parietal lobe). Vooral actief bij
aandacht, geheugen, taal en sociale verwerking. Speelt dus een belangrijke rol in keuzes
maken en sociale context.
Verbindingen in de temporale cortex:
Hiërarchisch sensorisch pad voor stimulus herkenning pad vanuit de
primaire en secundaire auditorische en visuele gebieden richting de
temporale kwab. De visuele projecties vormen de ventrale stroom van
visuele verwerking, de auditorische projecties vormen een parallelle
ventrale stroom van auditorische verwerking.
Dorsaal auditorisch pad vanuit de auditorische gebieden richting de
posterieure pariëtale cortex. Deel v/d dorsale visuele stroming, speelt een
rol in het herkennen v/d ruimtelijke locatie van auditorische inputs.
Polymodaal pad voor stimulus categorisatie parallelle projecties v/d visuele en
auditorische gebieden naar de polymodale gebieden v/d superior temporal sulcus.
, Mediale temporale projectie voor langetermijngeheugen projectie v/d auditorische en
visuele gebieden richting de mediale temporale of limbische gebieden. Eerst richting de
entorhinal cortex, dan hippocampal formation of amygdala of beide. De hippocampal
projectie vormt het perforant pathway. Wanneer dit verstoord is zorgt het voor dysfuncties
v/d hippocampus.
Frontale kwab projectie voor bewegingscontrole, kortetermijngeheugen, en affect
parallelle projecties v/d temporale associatiegebieden richting de frontale kwab.
Deze 5 projectiepaden spelen unieke rollen in de functies v/d temporale kwab.
Anatomie v/d ventrale stroom:
Ventrale stroom: v/d occipitale cortex richting de temporale cortex. Bestaat uit 5
subcorticale paden;
Een set aan subcorticale projecties vanuit elke gebied v/h
occipitotemporale gebied komt uit in het neo-striatum; de caudate nucleus
+ putamen v/d basale ganglia. Dit netwerk is voor gewoontes en skill
learning afhankelijk van visie.
De projecties uit de amygdala v/d inferotemporale gebieden verwerken
emotioneel belangrijke stimuli.
Pad v/d inferotemporale cortex naar het ventral striatum (nucleus
accumbens v/d basale ganglia) om stimulus valentie te ondersteunen.
De overige 3 paden projecteren v/d inferotemporale cortex richting andere
corticale gebieden. De mediale temporale, orbitofrontale, en ventrolaterale
prefrontale paden zijn betrokken bij langetermijngeheugen, object-
beloning associaties, en object werkgeheugen.
Functies v/d temporale kwab:
3 basisfuncties
1. Verwerken van auditorische input.
2. Visuele objectherkenning; functie v/h ventrale visuele pad in de temporale kwab.
3. Langetermijn opslag van sensorische input (geheugen); functie v/d ventrale visuele stroming
en de paralimbische cortex v/h mediale temporale gebied.
Sensorische processen
Het maken van objectcategorieën gebeurt in de inferotemporale cortex, gebied TE. Dit is
cruciaal voor perceptie en geheugen.
Cross-modal matching; het matchen van visuele en auditorische informatie. Gebeurt in de
cortex v/d superieure temporale sulcus.
Affectieve responses
Functie v/d amygdala. Het associëren van sensorische input en emotie is cruciaal voor leren
omdat stimuli geassocieerd worden met positieve, negatieve, of neutrale consequenties,
waarop het gedrag wordt aangepast.
Als dit systeem er niet was zouden alle stimuli gelijk behandeld worden (bijv. het zien van
een slang voelt dan hetzelfde als goede gevoelens zoals liefde).
Ruimtelijke navigatie
Functie v/d hippocampus; bevat cellen die plekken in de ruimte codeert. Deze cellen samen
zorgen ervoor dat je kunt navigeren door de ruimte heen en je kunt herinneren waar je bent.
Schade aan de temporale cortex leidt tot afwijkingen in het identificeren en categoriseren van
stimuli, geheugen, taal, en affect. Iemand die deze temporale kwab functies niet heeft kan echter wel
de dorsale visuele stroming gebruiken om visueel begeleide bewegingen te maken, waardoor die
persoon redelijk ‘’typisch’’ of ‘’normaal’’ zal overkomen.
, Biologische beweging: bewegingen met een bepaalde relevantie voor een soort. Onze ogen,
gezichten, monden, handen en lichamen kunnen bijv. bewegingen maken met sociale betekenis. De
superieure temporale sulcus (STS) analyseert biologische beweging. Het ontvangt inputs vanuit
verschillende gebieden die een rol spelen bij het categoriseren van stimuli;
Sociale perceptie; het analyseren van daadwerkelijke of geïmpliceerde lichaamsbewegingen
met sociaal relevante informatie.
Sociale cognitie; theory of mind, laat ons hypotheses vormen over andermans intenties.
Cellen in de STS spelen hier een belangrijke rol bij en reageren op verschillende vormen van
biologische beweging, zoals de richting van een staar, hoofdbeweging, mondbeweging,
gezichtsuitdrukking, en handbeweging.
De STS is ook betrokken bij vocalisatie. In apen reageerden bepaalde cellen v/d superieure
temporale gyrus (ligt aan de STS) op ‘’monkey calls’’.
Schade aan de STS leidt tot een afwijking in sociaal bewustzijn.
Visuele verwerking in de temporale kwab:
Uit onderzoek bleek dat de hersenen van verschillende individuen op dezelfde manier
reageerden op het kijken van dezelfde film. Dit bewijst dat een groot deel v/d cortex
stereotypisch reageert op natuurlijke audiovisuele stimuli. Echter is de subjectieve ervaring
v/d film wel anders per individu.
Wel zijn er bepaalde delen v/d temporale cortex die reageren op bepaalde audiovisuele
stimuli. Zo reageert de fusiform face area (FFA) sterker op close-ups van gezichten en de
parahippocampal place area (PPA) sterker op brede scènes.
Neuronen in de temporale kwab vormen corticale ‘’columns’’ die reageren op bepaalde
categorieën. Een object wordt gerepresenteerd door de activiteit van vele cellen binnen een
bepaalde column. Selectiviteit varieert per cel en wordt o.a. beïnvloed door ervaring. Dit
verklaart hoe het visuele systeem zich kan aanpassen aan veranderende visuele omgevingen.
Haxby model:
Verschillende aspecten van gezichtsperceptie worden
geanalyseerd in gebieden v/d occipitotemporale ventrale
stroom. Het kernidee is dat gezichtsanalyse niet hetzelfde
is als andere visuele stimuli.
Rechter temporale laesies hebben een groter effect op
gezichtsverwerking dan linker temporale laesies.
Schade aan de linker temporale kwab zorgt voor andere afwijkingen dan schade aan de rechter
temporale kwab; de 2 helften zijn asymmetrisch. Echter is er wel aanzienlijke functionele overlap.
Taal
De anatomische landmarks van breingebieden geassocieerd met taal veranderen constant. Er zijn
verschillende benaderingen:
Fissures en gyri (A)
Brodmann’s gebieden (B)
