NEURO 2: NEUROPSYCHOLOGY
Prof: Dr. Yargholi - Jaar: 2025-2026
1
,ALGEMENE INFORMATIE
Dit is een volledige gestructureerde samenvatting van Neuropsychology in het Nederlands. Deze samenvatting is
gebaseerd op de PowerPoints en eigen notities. De experimenten staan in kaders (persoonlijk vond ik de besluiten het
belangrijkste). Er is een duidelijke structuur per hoofdstuk. De samenvatting bestaat uit 156 pagina’s. Ik ben vlotjes
geslaagd voor de eerste keer. Ik raad aan om van elk hoofdstuk een mindmap te maken, kort de essentie op te
schrijven. Voor diegene die het handig vinden, heb ik mijn eigen mindmaps helemaal achteraan (p.156-161) toegevoegd
(35 foto’s). Heel veel succes!
Het schriftelijk examen neuro deel 2 bestaat uit 3 delen
1) Neuropsychology (12/20): 6 open vragen
2) Psychophamracology (6/20): 3-4 open vragen
3) Zelfstudie (2/20): meerkeuze vragen, labeling,… 7-10 vragen
Ze verwachten dat je tekeningen kent! (de 3D brain app is nuttig hiervoor)
o Bv. noem een deel dat ze hebben aangewezen
o Bv. teken een brein en teken een specifiek deel van het brein
De vragen zijn in het Engels: antwoorden mogen in het Engels of Nederlands gegeven worden
3D brain app
Pp en notes = leerstof voor examen → examenvragen gebaseerd op de pp
Inhoudstafel: 15 hoofdstukken
25/09 intro neuropsychology + lesion/neuropsychol methods (Elahe Yargholi)
02/10 Methods: electrophysiology & brain imaging (EY)
09/10 The seeing/numerate brain (EY)
16/10 hearing/speaking brain (EY)
23/10 remembering brain (EY)
30/10 attending/acting brain (EY)
06/11 acting/executive brain (EY)
13/11 literate/social & emotional/ conscious brain (EY)
2
,DEEL 1: COGNITIEVE NEUROSCIENCE EN
NEUROPSYCHOLOGIE
3
,HOOFDSTUK 1: INTRODUCTIE COGNITIEVE NEUROSCIENCE
1.1 GEEST EN BREIN: EEN EMPIRISCH VOORBEELD
Wilder Penfield (1891–1976)
• beroemde neurochirurg + neurowetenschapper.
• een pionier op het vlak van hersenchirurgie voor de behandeling van epilepsie.
• Verwijderde delen van het brein als oplossing voor epilepsie
• Tijdens operaties stimuleerde hij elektrische delen van de hersenschors terwijl patiënten wakker
waren (onder lokale verdoving).
• Afhankelijk van het gestimuleerde hersengebied rapporteerden patiënten levendige sensaties,
herinneringen of bewegingen.
o Voorbeelden: stimulatie van
▪ Occipitale lob: ‘Een ster komt naar mij neus’
▪ Partiele lob: ‘Mijn vingers en duim gaven een sprongetje’
▪ Temporele lob: ‘Ik hoorde muziek opnieuw, het was als de radio’
• Op basis daarvan maakte Penfield een kaart van de hersenschors, bekend als de
“corticale homunculus”.
1.2 COGNITIEVE NEUROSCIENCE – COGNITIEVE NEUROWETENSCHAP
Doel: een op de hersenen gebaseerde verklaring te geven van cognitieve en gedragsprocessen (bv.
waarnemen, herinneren, …)
→ mogelijk door technologische vooruitgang (Brain image, TMS, MRI, MEG, EEG) in het bestuderen van de
hersenen, die veiliger en minder grof is dan bv. Penfield’s methode
1.3 HISTORISCH PERSPECTIEF
1.3.1 FILOSOFISCH
Waar ontstaan mentale ervaringen? Hart (Aristoteles) of hersenen (Plato)?
• Aristoteles: het hart is het centrum van de ziel en de hersenen zijn een orgaan dat het bloed koel
houdt
• Plato: mentale processen vinden hun oorsprong in de hersenen (correct)
Mind-Body probleem: hoe kan een fysieke substantie (brain/body) zorgen voor mentale
ervaring?
• Dualisme = geest en lichaam zijn afzonderlijke substanties
o Descartes: het lichaam is een machine dat gestuurd wordt door de geest via de
pijnappelklier/epifyse (interactie tussen mind en body gebeurt in de epifyse)
• Dual-aspect theory = geest en lichaam zijn twee verschillende manieren om
hetzelfde verschijnsel te verklaren (Spinoza)
• Reductionisme = de geest is uiteindelijk enkel te verklaren vanuit de termen
van fysieke/biologische theorie (Churchland)
Heden: Ons huidige begrip komt het meest overeen met de dualaspecttheorie.
→ Het valt nog te bezien of we ooit het punt van reductionisme zullen bereiken — waarschijnlijk niet.
4
, → In de natuurkunde begrijpen we hoe kleine deeltjes ten grondslag liggen aan zwaartekracht en
massa
→ , maar een ingenieur die een brug wil bouwen zal zich niet bedienen van dat meest reductionistische
niveau van begrip bij het ontwerpen van de brug.
1.3.2 WETENSCHAPPELIJK
• Vroege anatomisten vonden de ventrikels belangrijk.
• Tot in de 18e eeuw werd de hersenschors vaak verkeerd afgebeeld. Omdat men nog
weinig wist over de echte structuur van de hersenen, werd de cortex meestal
schematisch getekend (van bovenaf) of zelfs voorgesteld als iets dat op darmen leek.
Gall & Spurzheim (1810) = gaven een nauwkeurig beeld van de structuur van de hersenen
•
Frenologie:
o Elk deel van de cortex (hersenschors) heeft een eigen functie
o Verschillen in PH = verschillen in de grootte van de cortex en in de bobbels op
schedel
o Grove indeling van psychologische eigenschappen (bv. liefde voor dieren’)
→ Geen wetenschappelijke evidentie!
→ Eerste assumptie blijkt correct te zijn = verschillende hersengebieden vervullen
verschillende functies
Heden:
• De moderne cognitieve neurowetenschap gebruikt empirische neurowetenschappelijke methoden om
verschillende cognitieve functies te onderzoeken.
• Gaat er NIET van uit dat elk hersengebied één functie heeft of dat elke functie een afgebakende locatie
in de hersenen heeft (zoals de frenologie deed).
• Toont WEL aan dat er een zekere mate van functionele specialisatie bestaat (zie verder)
1.4 LOBBEN VAN HET BREIN (KUNNEN TEKENEN!)
Opmerking: Sphenoid = een complex, vlindervormig bot aan de basis van de schedel, achter de ogen en boven de
neusholte.
1.5 MAPS OF THE BRAIN / HERSENKAARTEN
5
,Brodmann → maakte hersenkaart:
• Gebaseerd op verschillen in cytoarchitectuur (de microscopische structuur en organisatie van
neuronen).
• ~ 50 regio’s:
o Regio’s waar we dieper op in gaan = KENNEN → 17, 22, 42, 44 (deze heeft ze alvast gezegd) (het
examen is intussen geweest en dit is niet gevraagd geweest)
• Zijn indeling = invloedrijk → omdat de gebieden die hij beschreef correleren met functionele
specialisaties (bijv. Brodmann-gebied 17 = primaire visuele cortex).
1.6 FUNCTIONELE SPECIALISATIE
Functionele specialisatie: verschillende delen van de hersenen zijn gespecialiseerd in verschillende taken.
Voorbeelden:
• Het visuele gebied verwerkt wat je ziet.
• Het motorische gebied stuurt bewegingen aan.
• Het taalgebied helpt bij spreken en begrijpen.
Samengevat: elk hersengebied heeft zijn eigen functie, maar de gebieden werken samen om complexe
processen mogelijk te maken.
Belangrijke observaties uit de cognitieve neuropsychologie
A. Broca’s observatie (1858):
• Patiënt “Tan”: kon goed begrijpen, slecht spreken
• Na zijn dood werd een laesie in het brein gevonden, wat verklaarde waarom hij niet kon praten.
B. Wernicke’s observatie (later):
• Patiënt met slecht taalbegrip, maar goede spraakproductie.
Conclusie
Deze observaties suggereren dat er in de hersenen minstens twee taalfuncties bestaan:
6
, 1. Begrip
2. Productie
→ Deze functies kunnen onafhankelijk van elkaar worden aangetast door hersenbeschadiging.
→ Dit inzicht = de basis van de cognitieve neuropsychologie – een benadering die mentale functies
bestudeert aan de hand van hun verstoringen, zonder precies te hoeven weten waar ze zich in de
hersenen bevinden.
1.7 GEESTEN ZONDER HERSENEN: DE COMPUTER METAFOOR
Psychologie in de 20ste eeuw:
• Richtte zich op het observeren van gedrag, niet op het observeren van hersenactiviteit tijdens gedrag.
→ leidde tot modellen van cognitie die geen directe verwijzing naar de hersenen maakten, zoals de
informatie-verwerkingsmodellen die vanaf de jaren 1950 populair werden.
• Deze modellen werden geïnspireerd door het idee dat de geest werkt als een reeks routines,
vergelijkbaar met die in computers.
Computer Metafoor:
• observatie van gedrag → informatieverwerkingsprocessen model
o Serieel model:
o Parallell/Connectionist model
1.8 DE GEBOORTE VAN COGNITIEVE NEUROWETENSCHAPPEN
• Jaren 1970: Structurele beeldvormingstechnieken (CT, MRI) maken nauwkeurige beelden van de
hersenen (en hersenlaesies) mogelijk.
• Jaren 1980: PET-scans worden aangepast aan cognitieve modellen die door psychologen zijn ontwikkeld.
• 1985: TMS wordt voor het eerst gebruikt — een niet-invasieve en veiligere variant van de eerdere
studies van Penfield.
• 1990: Het zuurstofniveau in het bloed wordt gebruikt als maat voor cognitieve activiteit (het principe
achter fMRI) → begin van het “Decennium van het Brein.”
7
, Methode Type methode Invasiviteit Hersengebied gebruikt
EEG/ERP Recording Non-invasief Elektrisch
Singe-cell Recording Invasief Elektrisch
(& multi-unit)
recordings
TMS Stimulation Non-invasief Electromagnetisch
MEG Recording Non-invasief Magnetisch
PET Recording Invasief Hemodynamisch
fMRI Recording Non-invasief Hemodynamisch
Recording = in kaart brengen; invasief = in de hersenen/iets inspuiten; hemodynamisch = actief gebruiken
van voedingsstoffen via bloed
Elk van deze methode heeft een temporele en spatiale resolutie:
• X-as: temporele resolutie = hoe snel hersenactiviteit registreren
▪ Miliseconde (goed): single-cells recordings, multi-unit recording, MEG, EEG/ERP
▪ Second range: fMRI, fNIRS
▪ Minute: PET
▪ Day range: lesion
• Y-as: spatiale resolutie = hoe nauwkeurig je iets kan zeggen over de plaats van hersenactiviteit
▪ Sub-millimeter (goed): single-cells recording, multi unit recording
▪ Milimeter scale (goed) : fMRI, PET
▪ Centrimer scale: EEG/MEG
Voorbeeld:
o naturally occuring lesions → temporele resolutie is niet goed want veranderingen in brein zijn vaak
heel traag
o multi-unit recording: goede temporele en spatiale resolutie, maar invasief
• De moderne cognitieve neurowetenschap gebruikt empirische neurowetenschappelijke methoden om
verschillende cognitieve functies en hun relatie tot hersenwerking te onderzoeken.
• Ze bouwt voort op de informatieverwerkingsmodellen uit de (cognitieve) psychologie.
8
,• In combinatie levert dit kennis op niet alleen over wat waar gebeurt, maar ook hoe het gebeurt.
1.9 UPDATE: INTEGRATIE VAN COMPUTERS (AI) EN HERSENEN: COMPUTATIONELE COGNITIEVE
NEUROWETENSCHAP
• In het literatuuroverzicht worden deep neural networks (DNN’s) en AI-modellen genoemd die in de afgelopen tien
jaar sterk in opkomst zijn.
• De wetenschap werkte hier al lang naartoe: vroege computers gebruikten seriële verwerking, terwijl de hersenen
parallelle verwerking aankunnen.
• Met de komst van deep neural networks is parallelle verwerking nu ook mogelijk in computationele modellen.
• Deze modellen bestaan uit meerdere lagen, vergelijkbaar met de hiërarchische verwerking in verschillende
hersengebieden (bijv. bij visuele verwerking).
• In sommige taken, zoals objectherkenning, presteren deze modellen zelfs beter dan mensen.
• Ze kunnen Bv; herkennen of een afbeelding een kerk, hand of gorilla toont.
• Toch blijven er conceptuele taken waarin deze modellen nog niet zo goed zijn als mensen.
9
, HOOFDSTUK 2: THE LESIONED AND STIMULATED BRAIN
Het beschadigde en gestimuleerde brein
2.1 INTRODUCTIE
Waarom bestuderen we het beschadigde brein?
Een beschadigd brein leidt tot specifieke tekorten en gedragsproblemen. Door zo’n brein te
bestuderen, kunnen we inzicht krijgen in de normale opbouw en werking van cognitie en het
menselijk brein.
Voorbeeld: patiënt met Alien Hand Syndrome
• Geen genezing, maar symptomen kunnen worden verminderd.
• Behandeling / aanpak:
o De “vreemde hand” bezig houden (bijv. een voorwerp laten vasthouden).
o Voorbeeld: patiënt hield een wandelstok vast om te voorkomen dat de hand
willekeurig dingen greep.
Klassieke gevallen: Tan (taal), Phineas Cage (PH), DF (objectherkenning), HM (geheugen)
• Dit zijn slechts enkele bekende gevallen, maar veel van deze symptomen komen ook voor bij andere
mensen met hersenbeschadiging.
• Daarnaast kunnen er nog veel andere symptomen optreden.
• Gezien de hoge frequentie van aandoeningen zoals beroerte (stroke) en dementie, worden veel
mensen in de loop van hun leven op directe wijze geconfronteerd met het feit dat hun geest en ziel
afhankelijk zijn van de hersenen als biologisch orgaan.
2.2 REVERSE ENGINEERING
Reverse engineering: de functie van een hersengebied (of cognitief mechanisme) kan worden afgeleid door
het uit te schakelen en te meten welk effect dit heeft op de rest van het systeem.
Voorbeeld: als beschadiging aan een bepaald gebied het lezen verstoort, maar spreken en zien intact blijven,
kan men concluderen dat dit gebied gespecialiseerd is in een aspect van tekstverwerking.
• Verstoring van hersenfuncties kan optreden door: (functie van hersenen uitschakelen kan op 3
manieren)
→ Natuurlijke schade (bv. beroerte, trauma, Alzheimer).
→ Geïnduceerde schade (bv. in diermodellen) (elicited damage)
→ Tijdelijke, onschadelijke verstoring opgewekt door elektromagnetische stimulatie (bijv. TMS).
10
Prof: Dr. Yargholi - Jaar: 2025-2026
1
,ALGEMENE INFORMATIE
Dit is een volledige gestructureerde samenvatting van Neuropsychology in het Nederlands. Deze samenvatting is
gebaseerd op de PowerPoints en eigen notities. De experimenten staan in kaders (persoonlijk vond ik de besluiten het
belangrijkste). Er is een duidelijke structuur per hoofdstuk. De samenvatting bestaat uit 156 pagina’s. Ik ben vlotjes
geslaagd voor de eerste keer. Ik raad aan om van elk hoofdstuk een mindmap te maken, kort de essentie op te
schrijven. Voor diegene die het handig vinden, heb ik mijn eigen mindmaps helemaal achteraan (p.156-161) toegevoegd
(35 foto’s). Heel veel succes!
Het schriftelijk examen neuro deel 2 bestaat uit 3 delen
1) Neuropsychology (12/20): 6 open vragen
2) Psychophamracology (6/20): 3-4 open vragen
3) Zelfstudie (2/20): meerkeuze vragen, labeling,… 7-10 vragen
Ze verwachten dat je tekeningen kent! (de 3D brain app is nuttig hiervoor)
o Bv. noem een deel dat ze hebben aangewezen
o Bv. teken een brein en teken een specifiek deel van het brein
De vragen zijn in het Engels: antwoorden mogen in het Engels of Nederlands gegeven worden
3D brain app
Pp en notes = leerstof voor examen → examenvragen gebaseerd op de pp
Inhoudstafel: 15 hoofdstukken
25/09 intro neuropsychology + lesion/neuropsychol methods (Elahe Yargholi)
02/10 Methods: electrophysiology & brain imaging (EY)
09/10 The seeing/numerate brain (EY)
16/10 hearing/speaking brain (EY)
23/10 remembering brain (EY)
30/10 attending/acting brain (EY)
06/11 acting/executive brain (EY)
13/11 literate/social & emotional/ conscious brain (EY)
2
,DEEL 1: COGNITIEVE NEUROSCIENCE EN
NEUROPSYCHOLOGIE
3
,HOOFDSTUK 1: INTRODUCTIE COGNITIEVE NEUROSCIENCE
1.1 GEEST EN BREIN: EEN EMPIRISCH VOORBEELD
Wilder Penfield (1891–1976)
• beroemde neurochirurg + neurowetenschapper.
• een pionier op het vlak van hersenchirurgie voor de behandeling van epilepsie.
• Verwijderde delen van het brein als oplossing voor epilepsie
• Tijdens operaties stimuleerde hij elektrische delen van de hersenschors terwijl patiënten wakker
waren (onder lokale verdoving).
• Afhankelijk van het gestimuleerde hersengebied rapporteerden patiënten levendige sensaties,
herinneringen of bewegingen.
o Voorbeelden: stimulatie van
▪ Occipitale lob: ‘Een ster komt naar mij neus’
▪ Partiele lob: ‘Mijn vingers en duim gaven een sprongetje’
▪ Temporele lob: ‘Ik hoorde muziek opnieuw, het was als de radio’
• Op basis daarvan maakte Penfield een kaart van de hersenschors, bekend als de
“corticale homunculus”.
1.2 COGNITIEVE NEUROSCIENCE – COGNITIEVE NEUROWETENSCHAP
Doel: een op de hersenen gebaseerde verklaring te geven van cognitieve en gedragsprocessen (bv.
waarnemen, herinneren, …)
→ mogelijk door technologische vooruitgang (Brain image, TMS, MRI, MEG, EEG) in het bestuderen van de
hersenen, die veiliger en minder grof is dan bv. Penfield’s methode
1.3 HISTORISCH PERSPECTIEF
1.3.1 FILOSOFISCH
Waar ontstaan mentale ervaringen? Hart (Aristoteles) of hersenen (Plato)?
• Aristoteles: het hart is het centrum van de ziel en de hersenen zijn een orgaan dat het bloed koel
houdt
• Plato: mentale processen vinden hun oorsprong in de hersenen (correct)
Mind-Body probleem: hoe kan een fysieke substantie (brain/body) zorgen voor mentale
ervaring?
• Dualisme = geest en lichaam zijn afzonderlijke substanties
o Descartes: het lichaam is een machine dat gestuurd wordt door de geest via de
pijnappelklier/epifyse (interactie tussen mind en body gebeurt in de epifyse)
• Dual-aspect theory = geest en lichaam zijn twee verschillende manieren om
hetzelfde verschijnsel te verklaren (Spinoza)
• Reductionisme = de geest is uiteindelijk enkel te verklaren vanuit de termen
van fysieke/biologische theorie (Churchland)
Heden: Ons huidige begrip komt het meest overeen met de dualaspecttheorie.
→ Het valt nog te bezien of we ooit het punt van reductionisme zullen bereiken — waarschijnlijk niet.
4
, → In de natuurkunde begrijpen we hoe kleine deeltjes ten grondslag liggen aan zwaartekracht en
massa
→ , maar een ingenieur die een brug wil bouwen zal zich niet bedienen van dat meest reductionistische
niveau van begrip bij het ontwerpen van de brug.
1.3.2 WETENSCHAPPELIJK
• Vroege anatomisten vonden de ventrikels belangrijk.
• Tot in de 18e eeuw werd de hersenschors vaak verkeerd afgebeeld. Omdat men nog
weinig wist over de echte structuur van de hersenen, werd de cortex meestal
schematisch getekend (van bovenaf) of zelfs voorgesteld als iets dat op darmen leek.
Gall & Spurzheim (1810) = gaven een nauwkeurig beeld van de structuur van de hersenen
•
Frenologie:
o Elk deel van de cortex (hersenschors) heeft een eigen functie
o Verschillen in PH = verschillen in de grootte van de cortex en in de bobbels op
schedel
o Grove indeling van psychologische eigenschappen (bv. liefde voor dieren’)
→ Geen wetenschappelijke evidentie!
→ Eerste assumptie blijkt correct te zijn = verschillende hersengebieden vervullen
verschillende functies
Heden:
• De moderne cognitieve neurowetenschap gebruikt empirische neurowetenschappelijke methoden om
verschillende cognitieve functies te onderzoeken.
• Gaat er NIET van uit dat elk hersengebied één functie heeft of dat elke functie een afgebakende locatie
in de hersenen heeft (zoals de frenologie deed).
• Toont WEL aan dat er een zekere mate van functionele specialisatie bestaat (zie verder)
1.4 LOBBEN VAN HET BREIN (KUNNEN TEKENEN!)
Opmerking: Sphenoid = een complex, vlindervormig bot aan de basis van de schedel, achter de ogen en boven de
neusholte.
1.5 MAPS OF THE BRAIN / HERSENKAARTEN
5
,Brodmann → maakte hersenkaart:
• Gebaseerd op verschillen in cytoarchitectuur (de microscopische structuur en organisatie van
neuronen).
• ~ 50 regio’s:
o Regio’s waar we dieper op in gaan = KENNEN → 17, 22, 42, 44 (deze heeft ze alvast gezegd) (het
examen is intussen geweest en dit is niet gevraagd geweest)
• Zijn indeling = invloedrijk → omdat de gebieden die hij beschreef correleren met functionele
specialisaties (bijv. Brodmann-gebied 17 = primaire visuele cortex).
1.6 FUNCTIONELE SPECIALISATIE
Functionele specialisatie: verschillende delen van de hersenen zijn gespecialiseerd in verschillende taken.
Voorbeelden:
• Het visuele gebied verwerkt wat je ziet.
• Het motorische gebied stuurt bewegingen aan.
• Het taalgebied helpt bij spreken en begrijpen.
Samengevat: elk hersengebied heeft zijn eigen functie, maar de gebieden werken samen om complexe
processen mogelijk te maken.
Belangrijke observaties uit de cognitieve neuropsychologie
A. Broca’s observatie (1858):
• Patiënt “Tan”: kon goed begrijpen, slecht spreken
• Na zijn dood werd een laesie in het brein gevonden, wat verklaarde waarom hij niet kon praten.
B. Wernicke’s observatie (later):
• Patiënt met slecht taalbegrip, maar goede spraakproductie.
Conclusie
Deze observaties suggereren dat er in de hersenen minstens twee taalfuncties bestaan:
6
, 1. Begrip
2. Productie
→ Deze functies kunnen onafhankelijk van elkaar worden aangetast door hersenbeschadiging.
→ Dit inzicht = de basis van de cognitieve neuropsychologie – een benadering die mentale functies
bestudeert aan de hand van hun verstoringen, zonder precies te hoeven weten waar ze zich in de
hersenen bevinden.
1.7 GEESTEN ZONDER HERSENEN: DE COMPUTER METAFOOR
Psychologie in de 20ste eeuw:
• Richtte zich op het observeren van gedrag, niet op het observeren van hersenactiviteit tijdens gedrag.
→ leidde tot modellen van cognitie die geen directe verwijzing naar de hersenen maakten, zoals de
informatie-verwerkingsmodellen die vanaf de jaren 1950 populair werden.
• Deze modellen werden geïnspireerd door het idee dat de geest werkt als een reeks routines,
vergelijkbaar met die in computers.
Computer Metafoor:
• observatie van gedrag → informatieverwerkingsprocessen model
o Serieel model:
o Parallell/Connectionist model
1.8 DE GEBOORTE VAN COGNITIEVE NEUROWETENSCHAPPEN
• Jaren 1970: Structurele beeldvormingstechnieken (CT, MRI) maken nauwkeurige beelden van de
hersenen (en hersenlaesies) mogelijk.
• Jaren 1980: PET-scans worden aangepast aan cognitieve modellen die door psychologen zijn ontwikkeld.
• 1985: TMS wordt voor het eerst gebruikt — een niet-invasieve en veiligere variant van de eerdere
studies van Penfield.
• 1990: Het zuurstofniveau in het bloed wordt gebruikt als maat voor cognitieve activiteit (het principe
achter fMRI) → begin van het “Decennium van het Brein.”
7
, Methode Type methode Invasiviteit Hersengebied gebruikt
EEG/ERP Recording Non-invasief Elektrisch
Singe-cell Recording Invasief Elektrisch
(& multi-unit)
recordings
TMS Stimulation Non-invasief Electromagnetisch
MEG Recording Non-invasief Magnetisch
PET Recording Invasief Hemodynamisch
fMRI Recording Non-invasief Hemodynamisch
Recording = in kaart brengen; invasief = in de hersenen/iets inspuiten; hemodynamisch = actief gebruiken
van voedingsstoffen via bloed
Elk van deze methode heeft een temporele en spatiale resolutie:
• X-as: temporele resolutie = hoe snel hersenactiviteit registreren
▪ Miliseconde (goed): single-cells recordings, multi-unit recording, MEG, EEG/ERP
▪ Second range: fMRI, fNIRS
▪ Minute: PET
▪ Day range: lesion
• Y-as: spatiale resolutie = hoe nauwkeurig je iets kan zeggen over de plaats van hersenactiviteit
▪ Sub-millimeter (goed): single-cells recording, multi unit recording
▪ Milimeter scale (goed) : fMRI, PET
▪ Centrimer scale: EEG/MEG
Voorbeeld:
o naturally occuring lesions → temporele resolutie is niet goed want veranderingen in brein zijn vaak
heel traag
o multi-unit recording: goede temporele en spatiale resolutie, maar invasief
• De moderne cognitieve neurowetenschap gebruikt empirische neurowetenschappelijke methoden om
verschillende cognitieve functies en hun relatie tot hersenwerking te onderzoeken.
• Ze bouwt voort op de informatieverwerkingsmodellen uit de (cognitieve) psychologie.
8
,• In combinatie levert dit kennis op niet alleen over wat waar gebeurt, maar ook hoe het gebeurt.
1.9 UPDATE: INTEGRATIE VAN COMPUTERS (AI) EN HERSENEN: COMPUTATIONELE COGNITIEVE
NEUROWETENSCHAP
• In het literatuuroverzicht worden deep neural networks (DNN’s) en AI-modellen genoemd die in de afgelopen tien
jaar sterk in opkomst zijn.
• De wetenschap werkte hier al lang naartoe: vroege computers gebruikten seriële verwerking, terwijl de hersenen
parallelle verwerking aankunnen.
• Met de komst van deep neural networks is parallelle verwerking nu ook mogelijk in computationele modellen.
• Deze modellen bestaan uit meerdere lagen, vergelijkbaar met de hiërarchische verwerking in verschillende
hersengebieden (bijv. bij visuele verwerking).
• In sommige taken, zoals objectherkenning, presteren deze modellen zelfs beter dan mensen.
• Ze kunnen Bv; herkennen of een afbeelding een kerk, hand of gorilla toont.
• Toch blijven er conceptuele taken waarin deze modellen nog niet zo goed zijn als mensen.
9
, HOOFDSTUK 2: THE LESIONED AND STIMULATED BRAIN
Het beschadigde en gestimuleerde brein
2.1 INTRODUCTIE
Waarom bestuderen we het beschadigde brein?
Een beschadigd brein leidt tot specifieke tekorten en gedragsproblemen. Door zo’n brein te
bestuderen, kunnen we inzicht krijgen in de normale opbouw en werking van cognitie en het
menselijk brein.
Voorbeeld: patiënt met Alien Hand Syndrome
• Geen genezing, maar symptomen kunnen worden verminderd.
• Behandeling / aanpak:
o De “vreemde hand” bezig houden (bijv. een voorwerp laten vasthouden).
o Voorbeeld: patiënt hield een wandelstok vast om te voorkomen dat de hand
willekeurig dingen greep.
Klassieke gevallen: Tan (taal), Phineas Cage (PH), DF (objectherkenning), HM (geheugen)
• Dit zijn slechts enkele bekende gevallen, maar veel van deze symptomen komen ook voor bij andere
mensen met hersenbeschadiging.
• Daarnaast kunnen er nog veel andere symptomen optreden.
• Gezien de hoge frequentie van aandoeningen zoals beroerte (stroke) en dementie, worden veel
mensen in de loop van hun leven op directe wijze geconfronteerd met het feit dat hun geest en ziel
afhankelijk zijn van de hersenen als biologisch orgaan.
2.2 REVERSE ENGINEERING
Reverse engineering: de functie van een hersengebied (of cognitief mechanisme) kan worden afgeleid door
het uit te schakelen en te meten welk effect dit heeft op de rest van het systeem.
Voorbeeld: als beschadiging aan een bepaald gebied het lezen verstoort, maar spreken en zien intact blijven,
kan men concluderen dat dit gebied gespecialiseerd is in een aspect van tekstverwerking.
• Verstoring van hersenfuncties kan optreden door: (functie van hersenen uitschakelen kan op 3
manieren)
→ Natuurlijke schade (bv. beroerte, trauma, Alzheimer).
→ Geïnduceerde schade (bv. in diermodellen) (elicited damage)
→ Tijdelijke, onschadelijke verstoring opgewekt door elektromagnetische stimulatie (bijv. TMS).
10
