Juliet Scales
SEM 1 BA2
, 2
Inleiding 6
1. structuren en voorkennis 6
2. Netwerkstructuren voorbeelden 6
Netwerkstructuren: feedback – feedforward – … 7
3. Inleiding zintuigen 9
Definitie 9
Receptoren 10
Zintuiglijke verwerking 10
H1: Het zicht 13
1. Het oog 13
1.1. De stimulus: licht 13
Licht 13
Fotonen 13
1.2. Anatomie van het oog 14
1.2.1. Macro-anatomie 14
1.2.2. Fixatie en oogbewegingen 15
1.2.3. Evolutie 15
1.3. De retina 16
1.3.1. Opbouw 16
1.3.2. Fotoreceptoren 17
1.3.3. Bipolaire cellen 19
1.3.4. Ganglioncellen 20
1.3.5. Horizontale en amacrine cellen 21
1.3.6. Centraal en perifeer zicht 22
1.2. Hersenregio’s betrokken bij visuele processen 23
1.2.1. Overzicht van het visueel circuit 23
2.2.2. LGN 24
2.2.4. cortex (extra)striata 25
1.3. Kleurperceptie 26
1.3.1. Ganglioncellen: licht en donker (= waarneming van helderheid) 26
1.3.2. Rol van de retina (= waarneming van tint) 30
1. Aantal kegeltjes 30
2. Evolutie van kleurzicht 30
3. Fotoreceptoren en kleurenblindheid 31
4. Koppeling met ganglioncellen 32
5. Nabeelden 33
1.3.3. Cortex striata 34
1.3.4. Cortex extrastriata 34
1.4. Vormperceptie 35
1.4.1. Spatiale frequentie 35
1. Hoge en lage spatiale frequenties 37
2. onderzoeken 40
1.4.2. Cortex striata 42
1.4.3. Cortex extrastriata 43
1. Cortex extrastriata bij primaten 43
, 3
2. Cortex extrastriata bij mensen 43
1.5. Perceptie van spatiale locatie 46
1.5.1. Rol van de retina 46
1.5.2. Cortex striata 46
1.5.3. Cortex extrastriata 46
1.6. Perceptie van oriëntatie en beweging 48
1.6.1. Cortex striata 48
1.6.2. Cortex extrastriata 48
1. Dierenproeven 48
2. Mensen 49
H2: Gehoor, evenwicht, tast, smaak en geluid 50
2.1. Gehoor 50
2.1.1. De stimulus: geluid 50
2.1.2. Anatomie van het oor 51
1. Buitenoor 51
2. Middenoor 52
3. Binnenoor 52
2.1.3. Haarcellen en transductie 54
1. Basismechanisme van transductie 54
2. Buitenste haarcellen 54
3. Binnenste haarcellen 55
4. Cochleair implantaat 55
5. Transductie 55
2.1.4. Het auditieve circuit 56
1. De gehoorzenuw 56
2. Subcorticale structuren 56
3. Auditieve cortex 57
2.1.5. Toonhoogte 58
2.1.6. Volume 59
2.1.7. Timbre 59
2.1.8. Spatiale locatie 59
1. Lokalisatie door binaurale verschillen 60
2. Lokalisatie door timbre 61
2.1.9. Complexe geluiden 61
2.2. Evenwicht 62
2.2.1. Anatomie van het vestibulair systeem 62
1. Semicirculaire kanalen van het Dynamische Labyrint 63
2. Vestibulaire zakjes van het Statische Labyrint 64
3. Transductie 64
2.2.2. Het vestibulaire circuit 64
1. Praktische/klinische toepassingen 65
2.3. Voelen 65
2.3.1. De stimuli 65
2.3.2. Anatomie van de huid 66
1. Epidermis, dermis, onderhuidse vetlaag 66
2. Receptoren 66
, 4
2.3.3. Stimulatie van de huid 68
1. Aanraking 68
2. Temperatuur 69
3. Pijn 69
2.3.4. Het somatosensorische circuit 70
1. Subcorticaal 70
2. Corticaal 71
2.3.5. Pijn 72
1. Fantoompijn 72
2. Endogene analgesie 73
3. Endogene analgesie: placebo 74
4. Endogene analgesie: functie 74
5. Chronische pijn 75
6. Zelfverwondend gedrag (NSSI) 75
2.4. Smaak 78
2.4.1.De stimuli 78
2.4.2. Anatomie van de smaakpapillen en smaakcellen 79
2.4.3. Smaakperceptie 79
2.4.4. Het smaakcircuit 80
2.5. Geur 81
2.5.1. De stimulus 81
2.5.2. Anatomie van het olfactieve apparaat 83
2.5.3. Transductie 85
2.5.4. Perceptie van geuren 86
H3: Motoriek 87
3.1. Skeletspieren 87
3.1.1. Anatomie 87
3.1.2. Contractie 87
3.1.3. Sensorische feedback 88
3.2. Motoriek en het ruggenmerg 88
3.2.1. Monosynaptische stretchreflex 88
3.2.2. Polysynaptische reflexen 90
3.3. Motoriek en het brein 91
3.3.1. Dalende banen 91
1. Laterale groep 91
2. Ventromediale groep 92
3.3.2 Corticale structuren 92
1. Primaire motorische cortex – Broadman Area 4 92
3.3.3. De motorische associatiecortex 93
1. SMA 94
2. Pre-SMA 95
3.3.4. Subcorticale structuren 97
1. Reticulaire formatie 97
2. Cerebellum (de kleine hersenen) 98
3. Basale ganglia 99
3.4. Complexe motoriek 103
, 5
3.4.1 Spiegelneuronen 103
3.4.2 Corollary discharge 107
H4: Stress 111
4.1. De stress respons 111
4.1.1. Fysiologie 111
4.2. Stress en evolutie 113
4.3. Prenatale stress 114
4.3.1. De rol van zorg 115
4.3.2. Hippocampus 115
4.4. Stress, de mens en psychopathologie 116
4.4.1. Adaptiviteit van de stressrespons 116
4.4.2. Invloeden op mentale stress 116
4.4.3. Psychopathologie 117
4.4.4. Adaptiviteit 117
4.5. Gezondheid en stress 118
4.5.1. Lange termijn gezondheidseffecten van stress 118
4.5.2. Psycho-neuro-immunologie 118
H5: Biologische ritmes en slaap 120
5.1. Wat is slaap? 120
5.1.1. Slaapstadia 120
De stadia 122
Slaapspoelen & K-complex 124
Verloop slaap 125
5.2. Waarom slapen we? 127
5.2.1. Functies van de SWS-slaap 127
Slaapdeprivatie 127
Fysieke activiteit en SWS-slaap (= trage-golf slaap) 128
Mentale activiteit 128
5.2.2. Functies van de REM-slaap 129
5.2.3. Slaap en leren 129
5.4. Fysiologische slaap-/waakmechanismes 131
5.4.1. Neurale controle van slaap 131
5.4.2. Neurale controle van waakzaamheid 132
Acetylcholine 132
Noradrenaline 133
Serotonine 134
Histamine 135
Orexine 135
5.4.3. Neurale controle van slaap/waak overgangen 136
5.4.4. Neurale controle van REM-transitie 138
5.5. Slaapstoornissen 140
1. Insomnie 140
2. Narcolepsie 142
5.5.3. REM-slaap gedragsstoornis 143
5.5.4. SWS problemen 143
5.6. Biologische klokken 143
, 6
5.6.1. Circadiaanse ritmes 143
5.6.2. Nucleus suprachiamsaticus 145
5.6.3. Pijnappelklier en melatonine 147
5.6.4. Shiften en jet lag 147
Het examen 148
Inleiding
1. structuren en voorkennis
Biologische psychologie I:
Evolutie en gedragsgenetica: overerfbaar DNA (eiwitten) → fysieke structuren → gedrag
vb. heritabiliteit IQ geschat op 50%
→ Kennis over deze keten is belangrijk omdat:
Ingrijpingen op lichaam = Psyche veranderen (vb: medicatie)
Bepaalde denkprocessen = fysieke reacties (vb: breinactivatie in bepaalde regio)
= lichaam en psyche beïnvloeden elkaar
● Micro- en macrostructuur van het zenuwstelsel
= een samenwerking, geen entiteit op zich (kan samenwerken met andere processen, maar die
worden niet behandeld)
Belangrijkste onderzoeksmethoden → herhalen
Biologische psychologie II: functies
= Toepassing van kennis uit Bio psychologie I
● Inzoomen op processen in specifieke deelstructuren
○ Zintuigen: meest basale psychische functies
○ Motoriek: bijna alle gedrag is motorisch van aard (vb: spreken)
○ Slaap en biologische ritmes: beïnvloedt globale toestand van de psyche
○ Stress
● Uitermate breed en gespecialiseerd vakgebied; kennis verandert voortdurend
● Algemeen over belangrijkste functies, dieper ingaan op specifieke aspecten ter illustratie
(e.g. zicht)
● Belang van netwerkstructuren in psyche <> functies hebben locatie in het brein
⇒ Specifieke gedragingen linken aan specifieke delen/functies van het brein: alles hangt samen
maar bekijken het apart
2. Netwerkstructuren voorbeelden
figuur:
- Neuron A stuurt via axon informatie over de synaps naar de dendrieten van neuron B
- Hier exciterende invloed (+)
- Basistoestand is extreem negatief; kortstondig positief dan actiepotentiaal; Alles of niets
, 7
- Negatief in rusttoestand kost energie om negatief te blijven, maar dit heeft een voordeel –
het onderdrukt ruis. M.a.w. een actiepotentiaal dat niet bedoeld was, wordt niet verder
doorgegeven.
Eenvoudige keten:
Convergentie ● info. dat in verschillende neuronen zit, wordt naar 1 neuron
gestuurd
● Aantal neuronen daalt!
- kwantitatieve integratie; samenvoegen van gelijkaardige
informatiebronnen
- doel: versterken zwak signaal
vb. fotoreceptoren bij schemering
- kwalitatieve integratie; verschillende soorten info bundelen
- doel: betere interpretatie van de omgeving
vb. fotoreceptor + oogbeweging = waar is object
Herverdeling van ● N.B.: totaal aantal neuronen in het netwerk blijft hetzelfde bij
informatie zowel convergentie als divergentie
○ → aantal neuronen die informatie dragen veranderen
● info bundelen (convergentie) vs info herverdelen (divergentie)
Divergentie ● Het aantal neuronen stijgt
● Functies:
- Opsplitsen vb. info moet naar Ce en Cortex
- Versterken vb.een neuron die volledige spiergroep doet bewegen
Netwerkstructuren: feedback – feedforward – …
Feedback Minimaliseren van ruis
● Neuron A doet B en C vuren
○ B en C worden geëxciteerd door A
○ B geeft deze info naar de volgende neuronen door
● Negatieve projectie van neuron C naar A
○ C gaat A inhiberen
○ hierdoor wordt het signaal van A meer specifiek
● bemoeilijkt het vuren A, maakt de kans op temporele summatie bij
B kleiner.
● B zal wss ook info van andere neuronen moeten krijgen om tot
vuren te komen.
Feedforward Minimaliseren van ruis
● Neuron A doet B en C vuren (A exciteert B en C)
● Negatieve projectie van neuron C naar B, bemoeilijkt het vuren B.
● Grote activiteit in A, zal tot meer beperkte activiteit leiden in B
wanneer C actief is.
, 8
● A kan bv zeer sensitief zijn, feedforward zorgt dan dat er geen
valse negatieven worden geregistreerd.
Scherpe en doffe Feedforward netwerk
pijn ● Komt voor in het pijnnetwerk
● A voelt druk, wordt in B gedetecteerd als scherpe pijn op
nauwkeurige plek
○ functie = waarschuwing!
● C zal acute pijnregistratie dempen
○ = evolutionair adaptief
● Neuron D is trager, minder gemyeliniseerd, zal demping C op B
opheffen zodat toch doffe, diffuse, zeurende pijn wordt ervaren
○ functie = wees voorzichtig!
> biologische achtergrond van iets zo simpel als pijn, kan heel complex
zijn
Laterale inhibitie Minimaliseren van ruis
● eerste laag neuronen geeft exciterende informatie aan de tweede
laag (A,C,E)
● neuronen in de eerste laag inhiberen elkaar (C)
Vb. spatiale nauwkeurigheid bij tastreceptoren om twee punten op huid te
onderscheiden. Lukt beter op handen vs rug.
Er gaat maar 1 specifiek signaal winnen en dat is de info die uiteindelijk
doorkomt tot het brein =
Winner takes it all netwerk.
Coïncidentie Vb. Spatiale lokalisatie van geluid zonder zicht.
Detector
● Axonen van rechter en linker oor geven beide info aan neuronen
(beige bollen) over het horen van geluid.
● Locatie van de bron van geluid, bepaalt wanneer het geluid toe
komt aan elk oor. Specifiek neuron zal vuren afhankelijk van het
verschil in tijd tussen de twee oren.
> relatief simpele netwerkstructuren kunnen worden ingezet voor
uiteenlopende functies!
>> zelfde bouwstenen met andere architectuur kan een helemaal andere
functie hebben