Neuropsychologie - S. Braem
Examen
- 15 MCQ (5 per les)
- De vragen zullen in het Nederlands zijn, maar Engelse termen zullen voorzien
worden waar dit de vraag helpt verduidelijken
- Artikelen waar naar verwezen w in de lessen zijn geen examenstof. Enkel de
lessen
- Het deel over “een leerperspectief” (in de les over cognitieve controle), en het
deel over “predictive coding” (in de les over aandacht), moeten niet in detail
gekend w. Er komt hooguit 1 algemene vraag per deel
- Les geheugen: naam v onderzoekers moeten niet gekend zijn, naam van
patiënten wel!
- Geschiedenis in deel 1 kennen
Voorbeeldvraag 1
Wat is juist? fMRI meet:
a. Rechtstreeks neuronale activiteit
b. De verhouding tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed
c. Elektrische hersengolven
d. De lichtreflectie van bloed
B
Voorbeeldvraag 2
Welk Gestalt principe w in deze figuur afgebeeld?
a. Continuïteit
b. Diversiteit
c. Gelijkheid
d. Nabijheid
C
1
,Cognitieve neurowetenschappen
Definitie
Cognitive neuroscience is the scientific field that is concerned with the study of the
biological processes and aspects that underlie cognition
- Geïnteresseerd in onderliggende biologische processen die cognitie kunnen
verklaren
Cognitie
Refers to "the mental action or process of acquiring knowledge and understanding
through thought, experience, and the senses”
- Gaat specifiek over mentale processen
Vb: aandacht, vormen v kennis, (werk)geheugen, oordelen, evaluaties, redeneren,
berekenen, problemen oplossen, beslissingen maken, begrijpen en produceren v taal
Maken gebruik v reeds bestaand kennis en daarme nieuwe kennis genereren
Een korte geschiedenis (kennen!)
Oude romeinen (~ 150) Galen was een dokter voor gladiatoren (en een schrijver)
- Zag de effecten v hersenen- en rug-schade
- Dissecteerde ook schapen
o Cerebrum is zacht, dus gevoelens en perceptie
o Cerebellum is hard, dus motor controle
o Ventrikels zijn hol, dus communicatie
Renaissance (1500) Andreas v Wesel, geboren in Brussel
- Maakt medische tekeningen en groep lijken op
- De corporis humani fabrica libri septem: een set v boeken met anatomie-
tekeningen v oa de hersenen schonk vooral aandacht aan de ventrikels
1700 – 1750 1e “wetenschappelijke” dissecties
- Onderscheid tss grijze en witte stof
- Witte stof loopt via zenuwbanen over in het lichaam, dus er werd vanuit
gegaan dat deze informatie verzond
- Onderscheid tss centrale en periferen zenuwstelsel
- Onderscheid tss bulten en groeven (gyri en sulci) zijn universeel
1751: Ben Franklin’s paper over elektriciteit leidde tot het ontwikkelen v nieuwe tools
die snel leidden tot de ontdekkingen dat elektriciteit informatie doorvoert v, nr en in
de hersenen
1810: Gall (Oostenrijk) ontwikkelde “frenologie” waar bulten bovenop de schedel
gelinkt werden aan persoonlijkheidskenmerken
- Deze theorie was nooit super populair onder de meeste wetenschappers
(bulten volgen niet gyri)
- Maar het boek was populair en is hardnekkig tot op vandaag…
2
,Neuroimaging-instrumenten
Zeer recent!!
Case studies: Phineas Gage
- 1848: onverwachte explosie lanceerde tamping iron… staaf zat door zijn
schedel
- Phineas “herstelde” binnen het uur, wandelde zelf tot de dokter en legde het
accident uit
- Resulteerde in grote veranderingen in persoonlijkheid (werd agressiever bv),
maar ook sociaal herstel op latere leeftijd (vond een beetje zijn oude
persoonlijkheid terug)!
- Hersenen zijn duidelijk zeer plastisch
1860: Paul Broca had een patiënt die spraak kon begrijpen, maar zelf niet meer kon
spreken
- De woorden van de patiënt hielden geen steek
- Na dood in hersenen gaan kijken zeer specifieke schade
- Brocca’s area: gebied vaak gelinkt aan spraakproblemen
De eerste “neurowetenschappelijke” methode: Angelo Mosso’s human circulation
balance (1880)
- De hersenen hebben bloed nodig, bloed weegt…
- Wiskunde of emoties tipten de balans
Pneumoencephalografie: geïntroduceerd dr Walter Dandy in 1919
- Cerebrospinal vocht werd gedraineerd en verplaatst door lucht
- Dit zorgde voor een beter contrast in een x-ray
- Invasief, pijnlijk en eerder gevaarlijk
- Werd vaak gebruikt voor fMRI, tot in de jaren 70 gebruikt
!!! Vele vd technieken die we zullen bespreken werden nog maar zeer recent in
gebruik genomen en evolueren nog volop!
3
, Methodes om hersenactivatie te meten
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Gigantisch grote en zware magneet
3 belangrijke componenten
- Hoofdmagneet: induceert een magnetisch veld
- Gradient coils: brengen kleine aanpassingen aan in het magnetisch veld,
veranderen een beetje de eigenschappen vh magnetisch veld
- Radio frequency coil
Vaak groot en maakt veel lawaai
- Alles rond de magneet dient om de magneet koel te houden adhv helium
Structurele beeldvorming (MRI)
Bv maligne opsporen, grote vochtophoping, deel vd hersenen is weg, …
Functionele MRI (fMRI)
Meer belangrijk vr ons
We willen de hersenactiviteit gaan meten
- Behoorlijk onspecifiek het is geen directe meeting v hersenactiviteit
- Wel sterk gecorreleerd
Wat meten we? Het percentage of de verhouding aan zuurstofrijk bloed vs
zuurstofarm bloed (hebben verschillende magnetische eigenschappen)
- Vergelijken als kijken nr het waterverbruik in een stad om zo te gaan bekijken
waar er meer of minder mensen wonen
Baseline: zuurstof w onttrokken uit het bloed meer zuurstofarm bloed
Hersenactiviteit: extra zuurstofrijk bloed toegevoegd overvloed dan is er
hoogstwaarschijnlijk een hersenactiviteit aan de gang
BOLD response (blood-oxygen-level dependent)
- Zuurstofrijk bloed dat w toegevoegd, volgt altijd een beetje hetzelfde traject
- Eerst overshoot, dan undershoot, dan komt deze weer mooi op niveau
- = Hemodynamic Response Functione (HRF) kunnen we gaan linken aan
bepaalde momenten in de tijd om zo conclusies te maken waar er
hersenactiviteit geweest is
Verandering v neuronale activiteit verandering vd zuurstofconcentratie in het bloed
verandering vd magnetische eigenschappen v Hb verandering vd
signaalintensiteit
4
Examen
- 15 MCQ (5 per les)
- De vragen zullen in het Nederlands zijn, maar Engelse termen zullen voorzien
worden waar dit de vraag helpt verduidelijken
- Artikelen waar naar verwezen w in de lessen zijn geen examenstof. Enkel de
lessen
- Het deel over “een leerperspectief” (in de les over cognitieve controle), en het
deel over “predictive coding” (in de les over aandacht), moeten niet in detail
gekend w. Er komt hooguit 1 algemene vraag per deel
- Les geheugen: naam v onderzoekers moeten niet gekend zijn, naam van
patiënten wel!
- Geschiedenis in deel 1 kennen
Voorbeeldvraag 1
Wat is juist? fMRI meet:
a. Rechtstreeks neuronale activiteit
b. De verhouding tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed
c. Elektrische hersengolven
d. De lichtreflectie van bloed
B
Voorbeeldvraag 2
Welk Gestalt principe w in deze figuur afgebeeld?
a. Continuïteit
b. Diversiteit
c. Gelijkheid
d. Nabijheid
C
1
,Cognitieve neurowetenschappen
Definitie
Cognitive neuroscience is the scientific field that is concerned with the study of the
biological processes and aspects that underlie cognition
- Geïnteresseerd in onderliggende biologische processen die cognitie kunnen
verklaren
Cognitie
Refers to "the mental action or process of acquiring knowledge and understanding
through thought, experience, and the senses”
- Gaat specifiek over mentale processen
Vb: aandacht, vormen v kennis, (werk)geheugen, oordelen, evaluaties, redeneren,
berekenen, problemen oplossen, beslissingen maken, begrijpen en produceren v taal
Maken gebruik v reeds bestaand kennis en daarme nieuwe kennis genereren
Een korte geschiedenis (kennen!)
Oude romeinen (~ 150) Galen was een dokter voor gladiatoren (en een schrijver)
- Zag de effecten v hersenen- en rug-schade
- Dissecteerde ook schapen
o Cerebrum is zacht, dus gevoelens en perceptie
o Cerebellum is hard, dus motor controle
o Ventrikels zijn hol, dus communicatie
Renaissance (1500) Andreas v Wesel, geboren in Brussel
- Maakt medische tekeningen en groep lijken op
- De corporis humani fabrica libri septem: een set v boeken met anatomie-
tekeningen v oa de hersenen schonk vooral aandacht aan de ventrikels
1700 – 1750 1e “wetenschappelijke” dissecties
- Onderscheid tss grijze en witte stof
- Witte stof loopt via zenuwbanen over in het lichaam, dus er werd vanuit
gegaan dat deze informatie verzond
- Onderscheid tss centrale en periferen zenuwstelsel
- Onderscheid tss bulten en groeven (gyri en sulci) zijn universeel
1751: Ben Franklin’s paper over elektriciteit leidde tot het ontwikkelen v nieuwe tools
die snel leidden tot de ontdekkingen dat elektriciteit informatie doorvoert v, nr en in
de hersenen
1810: Gall (Oostenrijk) ontwikkelde “frenologie” waar bulten bovenop de schedel
gelinkt werden aan persoonlijkheidskenmerken
- Deze theorie was nooit super populair onder de meeste wetenschappers
(bulten volgen niet gyri)
- Maar het boek was populair en is hardnekkig tot op vandaag…
2
,Neuroimaging-instrumenten
Zeer recent!!
Case studies: Phineas Gage
- 1848: onverwachte explosie lanceerde tamping iron… staaf zat door zijn
schedel
- Phineas “herstelde” binnen het uur, wandelde zelf tot de dokter en legde het
accident uit
- Resulteerde in grote veranderingen in persoonlijkheid (werd agressiever bv),
maar ook sociaal herstel op latere leeftijd (vond een beetje zijn oude
persoonlijkheid terug)!
- Hersenen zijn duidelijk zeer plastisch
1860: Paul Broca had een patiënt die spraak kon begrijpen, maar zelf niet meer kon
spreken
- De woorden van de patiënt hielden geen steek
- Na dood in hersenen gaan kijken zeer specifieke schade
- Brocca’s area: gebied vaak gelinkt aan spraakproblemen
De eerste “neurowetenschappelijke” methode: Angelo Mosso’s human circulation
balance (1880)
- De hersenen hebben bloed nodig, bloed weegt…
- Wiskunde of emoties tipten de balans
Pneumoencephalografie: geïntroduceerd dr Walter Dandy in 1919
- Cerebrospinal vocht werd gedraineerd en verplaatst door lucht
- Dit zorgde voor een beter contrast in een x-ray
- Invasief, pijnlijk en eerder gevaarlijk
- Werd vaak gebruikt voor fMRI, tot in de jaren 70 gebruikt
!!! Vele vd technieken die we zullen bespreken werden nog maar zeer recent in
gebruik genomen en evolueren nog volop!
3
, Methodes om hersenactivatie te meten
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Gigantisch grote en zware magneet
3 belangrijke componenten
- Hoofdmagneet: induceert een magnetisch veld
- Gradient coils: brengen kleine aanpassingen aan in het magnetisch veld,
veranderen een beetje de eigenschappen vh magnetisch veld
- Radio frequency coil
Vaak groot en maakt veel lawaai
- Alles rond de magneet dient om de magneet koel te houden adhv helium
Structurele beeldvorming (MRI)
Bv maligne opsporen, grote vochtophoping, deel vd hersenen is weg, …
Functionele MRI (fMRI)
Meer belangrijk vr ons
We willen de hersenactiviteit gaan meten
- Behoorlijk onspecifiek het is geen directe meeting v hersenactiviteit
- Wel sterk gecorreleerd
Wat meten we? Het percentage of de verhouding aan zuurstofrijk bloed vs
zuurstofarm bloed (hebben verschillende magnetische eigenschappen)
- Vergelijken als kijken nr het waterverbruik in een stad om zo te gaan bekijken
waar er meer of minder mensen wonen
Baseline: zuurstof w onttrokken uit het bloed meer zuurstofarm bloed
Hersenactiviteit: extra zuurstofrijk bloed toegevoegd overvloed dan is er
hoogstwaarschijnlijk een hersenactiviteit aan de gang
BOLD response (blood-oxygen-level dependent)
- Zuurstofrijk bloed dat w toegevoegd, volgt altijd een beetje hetzelfde traject
- Eerst overshoot, dan undershoot, dan komt deze weer mooi op niveau
- = Hemodynamic Response Functione (HRF) kunnen we gaan linken aan
bepaalde momenten in de tijd om zo conclusies te maken waar er
hersenactiviteit geweest is
Verandering v neuronale activiteit verandering vd zuurstofconcentratie in het bloed
verandering vd magnetische eigenschappen v Hb verandering vd
signaalintensiteit
4
