Hoorcollege 1 – Neuropsychologie – 03-09-24
Waarom willen we weten hoe ons brein werkt?
1: Medisch; Mensen met hersenschade beter kunnen helpen > dan weet een hersenchirurg
bijvoorbeeld waar hij op moet letten tijdens een operatie aan het brein.
2: Psychologisch - om de basis van menselijk gedrag beter te leren begrijpen
- Waarom gedragen we ons zoals we ons gedragen?
- Waarom reageren we zoals we dat doen?
- Waarom verschilt dat bijv voor kinderen en volwassenen?
Onderzoeksmethoden naar de hersenen
MRI scan = Magnetic Resonance Imaging = grote sterke magneet
De magneet laat waterstof atomen die normaal vrij rond bewegen parallel om
hun as draaien > radio pulse, deel van de atomen zijn in hogere
energietoestand > bij het terugvallen naar de lagere energietoestand wordt de
opgenomen energie loslaten → dit is was de MRI scanner meet
1: Anatomie; hersenstructuur
- Structurele MRI scan
- 3D, statisch beeld van het brein
- Grijze (hersenlichamen) en witte stof (uitlopers die verbinding maken tussen de hersencellen)
- Hoge spatiele resolutie; goede ruimtelijke gedetailleerd brein
Wat meet je?
- Corticale dikte; afstand tussen binnenste & buitenste randen van cerebrale grijze
stof. Hoeveel cellen zitten daar.
- Oppervlakte; hoe groot is opp van grijze stof in bepaald hersengebied. Vergelijken
groepen mensen
- Volume; opp x dikte.
- Gyrificatie; ratio oppervlakte buitenkant vs binnen in de vouwen. Verhouding tussen
blauwe lijntje en hoe groot deel van de grijze stof naar binnen gevouwen zit
2: Connecties; DTI scan – Diffusion Tensor Imaging
- Brengt de witte stof in beeld > connecties tussen de hersencellen
- Je meet de richting waarin watermoleculen bewegen. De witte stofbaan is klein en dun, dus
de scanner meet dat de waterstofatoom 1 richting in beweegt, dus daar is zo’n baan.
3: fMRI; functionele MRI scan - Welke hersendelen worden actief als je een bepaalde taak doet
- Functional MRI scan > lagere resolutie, je wil activatie zien als je iets doet. Je maakt heel veel
foto’s achter elkaar, iedere 2.2 seconde. Dus meerdere plaatjes. Met de kleurtjes zie je waar
bepaalde hersenactiviteit is (bij structurele MRI scan duurt 10 min voor 1 plaatje)
- fMRI meet: BOLD response iedere 2,2 seconde, wordt uitgevoerd op ieder hersengebied.
- Gehalte zuurstofrijk of zuurstofarm. Indirecte maat van neurale activiteit. Je meet geen
elektrische stromen maar je meet het aantal zuurstof dat in je bloed zit.
- Bij hersenactiviteit > de-oxy hemoglobine (meer zuurstof arm bloed), hierdoor wordt het
fMRI signaal versterkt. Het hersengebied heeft die zuurstof nodig.
- Het verschil tussen de twee condities, ook wel het contrast, zegt dat het hersengebied
betrokken is bij bv. het bewegen van je vinger.
- Computerspel in de MRI scan. Welke hersengebieden zijn actiever tussen de twee condities
(samen spelen en buitensluiten/ sociale afwijzing). Exclusie meer hersenactivatie > inclusie
- Gebruiken voor: vergelijken van condities, vergelijken van groepen, combinatie van beiden
,MRI scans voordelen:
- Veilig, niet-invasief
- Onderzoek bij gezonde kinderen en volwassenen
- Goede spatiele resolutatie
Nadelen:
- Duur
- Gevoelig voor beweging
- Slechtere temporele resolutie bij fMRI (brein gaat sneller dan 2.2 seconde)
4: EEG – Electroencephalography
Je meet hersenactivatie terwijl iemand een taak doet dmv badmuts met bijv. 64 (of nog meer)
elektroden → Je meet hersencellen die communiceren met elkaar via elektrische signalen
- Er zit een geleidende vloeistof tussen electrode en het hoofd. De groene lichtjes betekenen
dat het signaal goed is, rood is niet goed (extra vloeistof).
- EEG signaal verandert als het gedrag verandert
- Verschillende patronen, vaak ritmisch. Dit is nooit helemaal stil (ook niet als je slaapt of in
coma ligt) er is altijd hersenactiviteit.
- Hersengolven, lijntjes, krijg je voor elk elektronen apart. Je krijgt 64 verschillende plaatjes.
ERPS = hersenactivatie in reactie op het doen van een taak, dan kijk je hiernaar = specifieke
elektrische patronen die gerelateerd zijn aan een sensorisch event
- In een taak soortgelijke stimuli/ opdrachtjes meerdere keren laten zien/ horen etc.
gemiddelde reactie per elektrode apart.
- Vb: soms zie je dat het brein iets nieuws of afwijkend detecteerd, stel je hebt een badmutsje
op en je hoort heletijd AAA en dan ineens een B ertussen. Het zegt niets anders dan dat je
brein het opvalt dat ze iets anders horen. Wordt gebruikt bijv. bij baby’s, kijken of ze horen
- Vb: mensen zinnen laten lezen, rare zin voorlezen en kijken of een error response er komt?
Dit kan je toch iets zeggen over welke hersengebieden waarbij betrokken zijn.
EEG/ ERP - Voordelen; Niet-invasief; hoeft niemand te prikken of pijn te doen. Relatief goedkoop.
Goede temporele resolutie; kleine verandering gelijk oppikken.
Nadelen: Slechtere spatiele resolutie, wel 64 elektronen, maar je weet niet precies waar het elektron
vandaan kwam. Moeilijk om iets te zeggen over diepgelegen hersengebieden. Niet zo praktisch, veel
voorbereiding/ opruim-tijd
5: Schade - Manipulaties; doet iets met de werking van het brein, kijken hoe iemand zijn gedrag
eventueel veranderd. Kijken hersenschade, functieverlies zegt iets over welk hersengebied betrokken
is.
6: TMS – transcranial magnetic stimulation
Kleine magnetische schijf op je hoofd, zend een magnetisch veld uit, verstoort tijdelijk de functie van
het gebied waarboven de spoel zit. Kan doen om gedrag te onderbreken of gedrag uit te lokken.
Hoogspanningsstroom die door de spoel wordt gepulst, produceert een snelle toename en
daaropvolgende afname van het magnetische veld > populatie neuronen depolariseren en afvuren
7: DBS – Deep Brain Stimulation
Elektronen in het brein implanteren, bepaalde gebieden die niet meer werken worden opgemerkt en
stimuleren de elektronen gericht een gebied met continue pulsen van laagspanningsstroom om om
deze manier hun klachten te verminderen. Bij OCD en bij Parkinson (filmpje man, Parkinson stopte).
Invasieve techniek, minder invasieve techniek die toen onderzocht is TMS
,8: Drug manipulatie
Drugs toedienen om neurotransmitters (voor communicatie tussen hersencellen) en daarbij de
werking van het brein aan te passen
Verschillende methoden: voor- en
nadelen
Invasief = bepaalde mate van inbreuk
op het lichaam van een organisme.
Voordeel; vaak nauwkeurige en
gedetailleerdere gegevens
Nadeel; risico op schade/ complicaties
Hoe hoger het balkje = niet-invasief.
Doet niets aantasten aan het lichaam.
Hoe lager, hoe meer invasief (drugs/
manipulatie)
Spatiële resolutie = vermogen om fijne
details en kleine structuren in de ruimte te onderscheiden. Nadeel; complexe apparatuur, duurder of
moeilijker uit te voeren. Voordeel; mogelijkheid om nauwkeurig te zien waar iets gebeurd.
➢ Hoe meer naar achteren is hoe slechter de spatiele resolutie
Temporale resolutie = verandering in tijd nauwkeurig vast leggen. Hoe snel en precies kan meten wat
er op een bepaald moment gebeurd. Nadeel; vaak een lagere spatiele resolutie, dus kunnen wel zien
wanneer iets gebeurd, maar niet altijd waar. Voordeel; belangrijk voor vastleggen snelle processen.
➢ Hoe meer naar links is hoe beter de temporele resolutie
Samenvatting boek
Grijze stof brein: Bevat cellichamen van neuronen en is verantwoordelijk voor informatieverwerking,
waarneming en hogere cognitieve functies. Grijs doordat het ontbreekt van myeline
Witte stof: Bevat gemyeliniseerde axonen die zorgen voor de snelle transmissie van signalen tussen
verschillende hersengebieden en tussen het zenuwstelsel en het lichaam
Anatomische technieken
- CT-scan: Gebruikt röntgenstralen voor snelle beelden van botten en bloedingen.
- MRI-scan: Gebruikt magnetische velden voor gedetailleerde beelden van zachte weefsels.
- DTI: Een subtype van MRI dat gericht is op het in kaart brengen van witte stofbanen in de
hersenen door waterdiffusie te meten.
- MRS: Een techniek die de chemische samenstelling van weefsels meet, in plaats van alleen
anatomische beelden te geven.
Functionele technieken
- fMRI: Meet veranderingen in bloedstroom tijdens actieve taken en heeft een goede spatiële
resolutie, maar matige temporele resolutie. Meet de verandering in het zuurstofgehalte van
het bloed op specifieke plekken in het brein
- rs-fMRI: Een variant van fMRI die hersenactiviteit in rust meet en wordt gebruikt voor het
bestuderen van hersennetwerken.
- fNIRS: Een draagbare, niet-invasieve methode gebruik infrarood licht om bloed-oxygenatie in
oppervlakkige hersengebieden te meten; beperkt in het meten van diepere structuren.
- PET: Gebruikt radioactieve tracers om metabolische activiteit en chemische processen in de
hersenen te meten, nuttig in klinische toepassingen, maar met lage resolutie en gebruik van
straling.
, Hoorcollege 2 – Neuropsychologie – 5 september 2024
Evolutie
Basis van al ons gedrag = brein
Om dit gedrag te produceren moet het
informatie ontvangen vanuit de wereld
om ons heen. Alle informatie wordt naar
ons brein gestuurd > brein maakt
voorspellingen wat je kan verwachten
uit omgeving. Die zijn belangrijk (gevaar,
over de datum) > genereren van acties
(uitspugen, weglopen).
Evolutie van de dieren, van een simpel
zenuwstelsel naar steeds wat complexer. Kikker
met een klein stukje hersenen en een ruggenmerg
heeft ontwikkelt. Dit gebeurd wanneer wat in het
voordeel werkt, dit wordt doorgegeven, ook wel
de evolutie theorie.
Wij hebben een relatief zwaar brein, gewicht brein
en gewicht lichaam in regressievergelijking. Wij
staan verste van de lijn af.
Olifanten hebben een groter brein, 97% van de
neuronen zitten in de kleine hersenen, bijv. slurf
bewegen. Bij mensen zijn de grote hersenen, relatief ook groot.
In het boek verder lezen over evolutie
Anatomie van ons hele zenuwstelsel
Centraal = onze hersenen en ruggenmerg - Perifeer = alles wat daar niet bij hoort
Waarom willen we weten hoe ons brein werkt?
1: Medisch; Mensen met hersenschade beter kunnen helpen > dan weet een hersenchirurg
bijvoorbeeld waar hij op moet letten tijdens een operatie aan het brein.
2: Psychologisch - om de basis van menselijk gedrag beter te leren begrijpen
- Waarom gedragen we ons zoals we ons gedragen?
- Waarom reageren we zoals we dat doen?
- Waarom verschilt dat bijv voor kinderen en volwassenen?
Onderzoeksmethoden naar de hersenen
MRI scan = Magnetic Resonance Imaging = grote sterke magneet
De magneet laat waterstof atomen die normaal vrij rond bewegen parallel om
hun as draaien > radio pulse, deel van de atomen zijn in hogere
energietoestand > bij het terugvallen naar de lagere energietoestand wordt de
opgenomen energie loslaten → dit is was de MRI scanner meet
1: Anatomie; hersenstructuur
- Structurele MRI scan
- 3D, statisch beeld van het brein
- Grijze (hersenlichamen) en witte stof (uitlopers die verbinding maken tussen de hersencellen)
- Hoge spatiele resolutie; goede ruimtelijke gedetailleerd brein
Wat meet je?
- Corticale dikte; afstand tussen binnenste & buitenste randen van cerebrale grijze
stof. Hoeveel cellen zitten daar.
- Oppervlakte; hoe groot is opp van grijze stof in bepaald hersengebied. Vergelijken
groepen mensen
- Volume; opp x dikte.
- Gyrificatie; ratio oppervlakte buitenkant vs binnen in de vouwen. Verhouding tussen
blauwe lijntje en hoe groot deel van de grijze stof naar binnen gevouwen zit
2: Connecties; DTI scan – Diffusion Tensor Imaging
- Brengt de witte stof in beeld > connecties tussen de hersencellen
- Je meet de richting waarin watermoleculen bewegen. De witte stofbaan is klein en dun, dus
de scanner meet dat de waterstofatoom 1 richting in beweegt, dus daar is zo’n baan.
3: fMRI; functionele MRI scan - Welke hersendelen worden actief als je een bepaalde taak doet
- Functional MRI scan > lagere resolutie, je wil activatie zien als je iets doet. Je maakt heel veel
foto’s achter elkaar, iedere 2.2 seconde. Dus meerdere plaatjes. Met de kleurtjes zie je waar
bepaalde hersenactiviteit is (bij structurele MRI scan duurt 10 min voor 1 plaatje)
- fMRI meet: BOLD response iedere 2,2 seconde, wordt uitgevoerd op ieder hersengebied.
- Gehalte zuurstofrijk of zuurstofarm. Indirecte maat van neurale activiteit. Je meet geen
elektrische stromen maar je meet het aantal zuurstof dat in je bloed zit.
- Bij hersenactiviteit > de-oxy hemoglobine (meer zuurstof arm bloed), hierdoor wordt het
fMRI signaal versterkt. Het hersengebied heeft die zuurstof nodig.
- Het verschil tussen de twee condities, ook wel het contrast, zegt dat het hersengebied
betrokken is bij bv. het bewegen van je vinger.
- Computerspel in de MRI scan. Welke hersengebieden zijn actiever tussen de twee condities
(samen spelen en buitensluiten/ sociale afwijzing). Exclusie meer hersenactivatie > inclusie
- Gebruiken voor: vergelijken van condities, vergelijken van groepen, combinatie van beiden
,MRI scans voordelen:
- Veilig, niet-invasief
- Onderzoek bij gezonde kinderen en volwassenen
- Goede spatiele resolutatie
Nadelen:
- Duur
- Gevoelig voor beweging
- Slechtere temporele resolutie bij fMRI (brein gaat sneller dan 2.2 seconde)
4: EEG – Electroencephalography
Je meet hersenactivatie terwijl iemand een taak doet dmv badmuts met bijv. 64 (of nog meer)
elektroden → Je meet hersencellen die communiceren met elkaar via elektrische signalen
- Er zit een geleidende vloeistof tussen electrode en het hoofd. De groene lichtjes betekenen
dat het signaal goed is, rood is niet goed (extra vloeistof).
- EEG signaal verandert als het gedrag verandert
- Verschillende patronen, vaak ritmisch. Dit is nooit helemaal stil (ook niet als je slaapt of in
coma ligt) er is altijd hersenactiviteit.
- Hersengolven, lijntjes, krijg je voor elk elektronen apart. Je krijgt 64 verschillende plaatjes.
ERPS = hersenactivatie in reactie op het doen van een taak, dan kijk je hiernaar = specifieke
elektrische patronen die gerelateerd zijn aan een sensorisch event
- In een taak soortgelijke stimuli/ opdrachtjes meerdere keren laten zien/ horen etc.
gemiddelde reactie per elektrode apart.
- Vb: soms zie je dat het brein iets nieuws of afwijkend detecteerd, stel je hebt een badmutsje
op en je hoort heletijd AAA en dan ineens een B ertussen. Het zegt niets anders dan dat je
brein het opvalt dat ze iets anders horen. Wordt gebruikt bijv. bij baby’s, kijken of ze horen
- Vb: mensen zinnen laten lezen, rare zin voorlezen en kijken of een error response er komt?
Dit kan je toch iets zeggen over welke hersengebieden waarbij betrokken zijn.
EEG/ ERP - Voordelen; Niet-invasief; hoeft niemand te prikken of pijn te doen. Relatief goedkoop.
Goede temporele resolutie; kleine verandering gelijk oppikken.
Nadelen: Slechtere spatiele resolutie, wel 64 elektronen, maar je weet niet precies waar het elektron
vandaan kwam. Moeilijk om iets te zeggen over diepgelegen hersengebieden. Niet zo praktisch, veel
voorbereiding/ opruim-tijd
5: Schade - Manipulaties; doet iets met de werking van het brein, kijken hoe iemand zijn gedrag
eventueel veranderd. Kijken hersenschade, functieverlies zegt iets over welk hersengebied betrokken
is.
6: TMS – transcranial magnetic stimulation
Kleine magnetische schijf op je hoofd, zend een magnetisch veld uit, verstoort tijdelijk de functie van
het gebied waarboven de spoel zit. Kan doen om gedrag te onderbreken of gedrag uit te lokken.
Hoogspanningsstroom die door de spoel wordt gepulst, produceert een snelle toename en
daaropvolgende afname van het magnetische veld > populatie neuronen depolariseren en afvuren
7: DBS – Deep Brain Stimulation
Elektronen in het brein implanteren, bepaalde gebieden die niet meer werken worden opgemerkt en
stimuleren de elektronen gericht een gebied met continue pulsen van laagspanningsstroom om om
deze manier hun klachten te verminderen. Bij OCD en bij Parkinson (filmpje man, Parkinson stopte).
Invasieve techniek, minder invasieve techniek die toen onderzocht is TMS
,8: Drug manipulatie
Drugs toedienen om neurotransmitters (voor communicatie tussen hersencellen) en daarbij de
werking van het brein aan te passen
Verschillende methoden: voor- en
nadelen
Invasief = bepaalde mate van inbreuk
op het lichaam van een organisme.
Voordeel; vaak nauwkeurige en
gedetailleerdere gegevens
Nadeel; risico op schade/ complicaties
Hoe hoger het balkje = niet-invasief.
Doet niets aantasten aan het lichaam.
Hoe lager, hoe meer invasief (drugs/
manipulatie)
Spatiële resolutie = vermogen om fijne
details en kleine structuren in de ruimte te onderscheiden. Nadeel; complexe apparatuur, duurder of
moeilijker uit te voeren. Voordeel; mogelijkheid om nauwkeurig te zien waar iets gebeurd.
➢ Hoe meer naar achteren is hoe slechter de spatiele resolutie
Temporale resolutie = verandering in tijd nauwkeurig vast leggen. Hoe snel en precies kan meten wat
er op een bepaald moment gebeurd. Nadeel; vaak een lagere spatiele resolutie, dus kunnen wel zien
wanneer iets gebeurd, maar niet altijd waar. Voordeel; belangrijk voor vastleggen snelle processen.
➢ Hoe meer naar links is hoe beter de temporele resolutie
Samenvatting boek
Grijze stof brein: Bevat cellichamen van neuronen en is verantwoordelijk voor informatieverwerking,
waarneming en hogere cognitieve functies. Grijs doordat het ontbreekt van myeline
Witte stof: Bevat gemyeliniseerde axonen die zorgen voor de snelle transmissie van signalen tussen
verschillende hersengebieden en tussen het zenuwstelsel en het lichaam
Anatomische technieken
- CT-scan: Gebruikt röntgenstralen voor snelle beelden van botten en bloedingen.
- MRI-scan: Gebruikt magnetische velden voor gedetailleerde beelden van zachte weefsels.
- DTI: Een subtype van MRI dat gericht is op het in kaart brengen van witte stofbanen in de
hersenen door waterdiffusie te meten.
- MRS: Een techniek die de chemische samenstelling van weefsels meet, in plaats van alleen
anatomische beelden te geven.
Functionele technieken
- fMRI: Meet veranderingen in bloedstroom tijdens actieve taken en heeft een goede spatiële
resolutie, maar matige temporele resolutie. Meet de verandering in het zuurstofgehalte van
het bloed op specifieke plekken in het brein
- rs-fMRI: Een variant van fMRI die hersenactiviteit in rust meet en wordt gebruikt voor het
bestuderen van hersennetwerken.
- fNIRS: Een draagbare, niet-invasieve methode gebruik infrarood licht om bloed-oxygenatie in
oppervlakkige hersengebieden te meten; beperkt in het meten van diepere structuren.
- PET: Gebruikt radioactieve tracers om metabolische activiteit en chemische processen in de
hersenen te meten, nuttig in klinische toepassingen, maar met lage resolutie en gebruik van
straling.
, Hoorcollege 2 – Neuropsychologie – 5 september 2024
Evolutie
Basis van al ons gedrag = brein
Om dit gedrag te produceren moet het
informatie ontvangen vanuit de wereld
om ons heen. Alle informatie wordt naar
ons brein gestuurd > brein maakt
voorspellingen wat je kan verwachten
uit omgeving. Die zijn belangrijk (gevaar,
over de datum) > genereren van acties
(uitspugen, weglopen).
Evolutie van de dieren, van een simpel
zenuwstelsel naar steeds wat complexer. Kikker
met een klein stukje hersenen en een ruggenmerg
heeft ontwikkelt. Dit gebeurd wanneer wat in het
voordeel werkt, dit wordt doorgegeven, ook wel
de evolutie theorie.
Wij hebben een relatief zwaar brein, gewicht brein
en gewicht lichaam in regressievergelijking. Wij
staan verste van de lijn af.
Olifanten hebben een groter brein, 97% van de
neuronen zitten in de kleine hersenen, bijv. slurf
bewegen. Bij mensen zijn de grote hersenen, relatief ook groot.
In het boek verder lezen over evolutie
Anatomie van ons hele zenuwstelsel
Centraal = onze hersenen en ruggenmerg - Perifeer = alles wat daar niet bij hoort
