Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
CHAPTER 1 – WHAT IS NEUROCOGNITIVE DEVELOPMENT?
1.1. DEVELOPMENTAL COGNITIVE NEUROSCIENCE
1.1.1. Focus and goals
De ‘developmental cognitive neuroscience’ onderzoekt:
- De relaties tussen neurale en cognitieve ontwikkeling
- Typisch/atypische ontwikkeling Bv. ADHD, SES…
→ Multidisciplinair: diverse disciplines → verschillende methodes uit verschillende velden
Doelen:
- Mechanismen begrijpen onderliggend aan cognitieve processen op verschillende momenten
in de levenscyclus Bv. Frontale cortex verandert sterk doorheen de ontwikkeling: nieuwe
verbindingen binnen frontale cortex zelf én verbindingen met andere regio’s
- Mechanismen begrijpen van ontwikkelingsveranderingen in gedrag en cognitieve
vaardigheden Bv. Meer risicogedrag/impulsiviteit in adolescentie
- Informeren van ‘societal interventions’ Bv. Education
- Informeren over diagnose en behandeling bij ontwikkelingsstoornissen Bv. ADHD
1.1.2. Children vs adults
Leren - Gaat beter met de leeftijd (in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht)
door de ontwikkeling van een betere aandacht/focus, multitasking…
- Bv. Idee dat een nieuwe taal leren beter gaat bij kinderen: worden meer
gecorrigeerd bij fouten, waardoor dat zo lijkt
- Probleem: wat is te wijten aan hersenontwikkeling en wat aan invloed van
de omgeving?
Prefrontale cortex Bv. Rationaliseren, minder emotioneel denken, betere beslissingen maken,
plannen…
Geheugen = Falen/slagen in retrieval van iets
Je ‘vergeet’ dus niet, je kan het gewoon niet ophalen uit het geheugen
Andere Verhoogde autonomie (grote culturele verschillen), meer ervaring…
MODEL VAN MUNAKATA
3 key transitions 3 dimensions
- Perseverating (volharding) → habits - ‘Abstraction’ Bv. Weten wat je niet wilt
overkomen wanneer aangegeven → Ondersteunt ‘selection’: belangrijk van minder
- Reactieve controle → proactieve controle belangrijk onderscheiden
- Extern gecontroleerd → self-directed - Maintenance/stability = aandacht kunnen focussen
gecontroleerde cognitieve controle - Proactieve en self-directed controle → plannen
(situaties creëren om te verkrijgen wat je wilt)
1
,Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
Studie: ‘plasticity in late adulthood’
- Vaak gedacht: plasticiteit in de
jongvolwassenheid veel groter dan op
volwassen leeftijd
- Jongere vs oudere volwassenen
werden getraind om geheugentaak te
doen (30 woorden te memoriseren)
o 1e sessie: 3 woorden
onthouden (oud), 5 woorden onthouden (jong)
o 35e sessie: zowel jongere als oudere volwassenen vervijfdubbelen hun performantie
- Conclusie: zowel jongere als oudere volwassenen hebben sterke hersenplasticiteit (alhoewel
de performantie gemiddeld wel lager ligt bij oudere volwassenen)
1.2. THE DEVELOPMENTAL STORY
De ontwikkelingspsychologie is de studie over hoe en waarom mensen veranderen in de loop van
hun leven.
→ Gaat over intra-individuele veranderingen doorheen het leven
→ Categoriaal: verschillende levensfasen
Ontwikkeling is:
- Levenslang
- Multidimensioneel en multidirectioneel
o Emotioneel: minder emotionele distress
o Cognitieve vaardigheden: algemene afname, maar verschillen in verschillende
soorten intelligentie
- Leren: hoge plasticiteit
- Contextualisme: invloed door verschillende interagerende krachten
Ontwikkeling als co-orchestration: brein – cultuur – individuele en sociale cognitie
Bv. Verschillende culturen verschillen in structuur van het brein
Bv. Experts in bepaalde discipline hebben andere breinstructuur
1.3. THE (COGNITIVE) PSYCHOLOGY STORY
De (cognitieve) psychologie is de studie over ‘mental states’ en gedrag
→ Focus op de geest
- Mental states (gedachten, ervaringen, emoties)
- Representaties
- Informatieverwerking = operaties uitgevoerd op representaties
- Leren (habits, strategieën, kennis) = veranderingen van representaties
2
,Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
Mentale - Geïntroduceerd door Donders die reactietijd en substractie-logica gebruikt om
chronometrie mentale processen te interfereren
- Memory comparison task: 4 random letters memoriseren
- Doel: taak manipuleren om onderliggende processen te achterhalen
- Altijd obv een theorie over de representatie in het geheugen op basis
waarvan hypothesen worden gemaakt en resultaten w geëvalueerd
- Studie 1: reactietijd meten in functie van het aantal items dat moet worden
gememoriseerd
- Optie 1: memoriseren gebeurt parallel
→ Set size zou geen invloed hebben op reactietijd
- Optie 2: memoriseren gebeurt serieel
→ Set size heeft wél een invloed op de reactietijd (hiervoor evidentie)
- Studie 2: reactietijd meten in functie van positie van de te onthouden letter
- Self-determination search: respons nadat alle onthouden letters zijn
geëvalueerd
- No-response duurt langer dan yes-response
- Yes-response duurt langer als letter meer op het einde van de reeks
stond
Cognitive Complex task planning
control → Action hierarchy: subdoelen creëren om een hoofddoel te bereiken
1.4. NEUROSCIENCE: THE BRAIN STORY
De neurowetenschap is de studie van de organisatie en functies van het zenuwstelsel
→ Focus op de hersenen: structuur/anatomie en functie
Willis Deed post-mortem autopsies, benoemde regio’s en maakte tekeningen
→ Linkte als eerste hersenschade of veranderingen in hersenstructuur aan
abnormaal gedrag
Gall Frenologie: verschillende regio’s met verschillende functies die groeien door
ze te gebruiken → meetbaar obv vorm van de schedel
Broca en Wernicke Specifieke hersenschade in de hersenen gelinkt aan specifieke beperkingen
- Wernicke: je kan spreken, maar slecht talig geheugen
- Broca: je hebt geheugen, maar kan niet goed spreken
→ Idee té succesvol: idee dat alle functies een specifieke locatie hebben
von Helmholtz Had het idee dat er elektrische signalen zijn in het lichaam én mat de
snelheid van zenuwgeleiding
→ Tijd van de zenuwgeleiding is beperkt (duurt langer met de afstand)
Cajal Verschillende soorten neuronen
Nature-nurture debat: wat is te wijten aan het brein en hoe wordt brein beïnvloedt door leren?
3
, Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
CHAPTER 2 – BRAIN DEVELOPMENT: THE BIG PICTURE
2.1. LEVELS OF DESCRIPTION IN NEUROANATOMY
2.1.1. Neuronal level
- “Neurons that fire together, wire together.” ~Donald Hebb
→ De ‘wiring’ of connecties tussen neuronen (dendrieten-axonen) verandert doorheen de
levensloop
- Actiepotentialen kunnen maar in 1 richting gaan in een neuron (unidirectioneel): axon →
cellichaam → dendriet
- Kwalitatieve ervaringen (bv. Liefde, excitement…) komen neer op actiepotentialen en
verschillen van elkaar door de locatie in het brein dat dit gebeurt.
→ Implicatie: kunnen gerecreëerd worden door specifieke hersenregio’s te stimuleren
3 belangrijke principes:
1) Convergentie: verschillende bronnen van informatie komen samen in 1 neuron en resulteert
al dan niet in een actiepotentiaal → 1000-5000 synapsen in 1 corticaal neuron
2) Divergentie: een neuron heeft maar 1 axon, maar kan wel synapsen maken met
verschillende dendrieten
3) Extensive interconnectivity: hoge mate van verbondenheid tussen de verschillende
hersendelen: kan dichtbij zijn (binnen hetzelfde neuronaal circuit) of veraf (neuronaal circuit
met andere functie)
VERANDERINGEN/ONTWIKKELINGEN OP NEURONAAL NIVEAU
Neuronen - Aantal: eerste twee jaar van ons leven verliezen we meeste neuronen
- Types
- Positie
Neurale connecties - Geboorte: heel grote hersenen, sterk ontwikkeld
- Daarna: 150% stijging van hersenvolume door toename van neurale
connecties
- Meeste veranderingen op dit niveau doorheen de levensloop
Kwaliteit van Myelinisatie: vormt een laag rond de axonen → optimalisatie van
neuronale transmissie transmissiesnelheid
Anatomische - Minste veranderingen op dit niveau doorheen de levensloop
structuren - Verandering van: lagen, lobben, gyri en sulci, netwerken
- Vooral toename van aantal dendrieten
Neurotransmitters en - Hormonen verantwoordelijk voor lateralisatie worden geproduceerd
hormonen door moeder tijdens zwangerschap ifv het geslacht van het embryo
→ Geslachtsverschillen in lateralisatie
- Neurotransmittermetabolisme verandert tijdens puberteit: hormonen
zorgen voor een toegenomen neurotransmitter-productie
4
CHAPTER 1 – WHAT IS NEUROCOGNITIVE DEVELOPMENT?
1.1. DEVELOPMENTAL COGNITIVE NEUROSCIENCE
1.1.1. Focus and goals
De ‘developmental cognitive neuroscience’ onderzoekt:
- De relaties tussen neurale en cognitieve ontwikkeling
- Typisch/atypische ontwikkeling Bv. ADHD, SES…
→ Multidisciplinair: diverse disciplines → verschillende methodes uit verschillende velden
Doelen:
- Mechanismen begrijpen onderliggend aan cognitieve processen op verschillende momenten
in de levenscyclus Bv. Frontale cortex verandert sterk doorheen de ontwikkeling: nieuwe
verbindingen binnen frontale cortex zelf én verbindingen met andere regio’s
- Mechanismen begrijpen van ontwikkelingsveranderingen in gedrag en cognitieve
vaardigheden Bv. Meer risicogedrag/impulsiviteit in adolescentie
- Informeren van ‘societal interventions’ Bv. Education
- Informeren over diagnose en behandeling bij ontwikkelingsstoornissen Bv. ADHD
1.1.2. Children vs adults
Leren - Gaat beter met de leeftijd (in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht)
door de ontwikkeling van een betere aandacht/focus, multitasking…
- Bv. Idee dat een nieuwe taal leren beter gaat bij kinderen: worden meer
gecorrigeerd bij fouten, waardoor dat zo lijkt
- Probleem: wat is te wijten aan hersenontwikkeling en wat aan invloed van
de omgeving?
Prefrontale cortex Bv. Rationaliseren, minder emotioneel denken, betere beslissingen maken,
plannen…
Geheugen = Falen/slagen in retrieval van iets
Je ‘vergeet’ dus niet, je kan het gewoon niet ophalen uit het geheugen
Andere Verhoogde autonomie (grote culturele verschillen), meer ervaring…
MODEL VAN MUNAKATA
3 key transitions 3 dimensions
- Perseverating (volharding) → habits - ‘Abstraction’ Bv. Weten wat je niet wilt
overkomen wanneer aangegeven → Ondersteunt ‘selection’: belangrijk van minder
- Reactieve controle → proactieve controle belangrijk onderscheiden
- Extern gecontroleerd → self-directed - Maintenance/stability = aandacht kunnen focussen
gecontroleerde cognitieve controle - Proactieve en self-directed controle → plannen
(situaties creëren om te verkrijgen wat je wilt)
1
,Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
Studie: ‘plasticity in late adulthood’
- Vaak gedacht: plasticiteit in de
jongvolwassenheid veel groter dan op
volwassen leeftijd
- Jongere vs oudere volwassenen
werden getraind om geheugentaak te
doen (30 woorden te memoriseren)
o 1e sessie: 3 woorden
onthouden (oud), 5 woorden onthouden (jong)
o 35e sessie: zowel jongere als oudere volwassenen vervijfdubbelen hun performantie
- Conclusie: zowel jongere als oudere volwassenen hebben sterke hersenplasticiteit (alhoewel
de performantie gemiddeld wel lager ligt bij oudere volwassenen)
1.2. THE DEVELOPMENTAL STORY
De ontwikkelingspsychologie is de studie over hoe en waarom mensen veranderen in de loop van
hun leven.
→ Gaat over intra-individuele veranderingen doorheen het leven
→ Categoriaal: verschillende levensfasen
Ontwikkeling is:
- Levenslang
- Multidimensioneel en multidirectioneel
o Emotioneel: minder emotionele distress
o Cognitieve vaardigheden: algemene afname, maar verschillen in verschillende
soorten intelligentie
- Leren: hoge plasticiteit
- Contextualisme: invloed door verschillende interagerende krachten
Ontwikkeling als co-orchestration: brein – cultuur – individuele en sociale cognitie
Bv. Verschillende culturen verschillen in structuur van het brein
Bv. Experts in bepaalde discipline hebben andere breinstructuur
1.3. THE (COGNITIVE) PSYCHOLOGY STORY
De (cognitieve) psychologie is de studie over ‘mental states’ en gedrag
→ Focus op de geest
- Mental states (gedachten, ervaringen, emoties)
- Representaties
- Informatieverwerking = operaties uitgevoerd op representaties
- Leren (habits, strategieën, kennis) = veranderingen van representaties
2
,Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
Mentale - Geïntroduceerd door Donders die reactietijd en substractie-logica gebruikt om
chronometrie mentale processen te interfereren
- Memory comparison task: 4 random letters memoriseren
- Doel: taak manipuleren om onderliggende processen te achterhalen
- Altijd obv een theorie over de representatie in het geheugen op basis
waarvan hypothesen worden gemaakt en resultaten w geëvalueerd
- Studie 1: reactietijd meten in functie van het aantal items dat moet worden
gememoriseerd
- Optie 1: memoriseren gebeurt parallel
→ Set size zou geen invloed hebben op reactietijd
- Optie 2: memoriseren gebeurt serieel
→ Set size heeft wél een invloed op de reactietijd (hiervoor evidentie)
- Studie 2: reactietijd meten in functie van positie van de te onthouden letter
- Self-determination search: respons nadat alle onthouden letters zijn
geëvalueerd
- No-response duurt langer dan yes-response
- Yes-response duurt langer als letter meer op het einde van de reeks
stond
Cognitive Complex task planning
control → Action hierarchy: subdoelen creëren om een hoofddoel te bereiken
1.4. NEUROSCIENCE: THE BRAIN STORY
De neurowetenschap is de studie van de organisatie en functies van het zenuwstelsel
→ Focus op de hersenen: structuur/anatomie en functie
Willis Deed post-mortem autopsies, benoemde regio’s en maakte tekeningen
→ Linkte als eerste hersenschade of veranderingen in hersenstructuur aan
abnormaal gedrag
Gall Frenologie: verschillende regio’s met verschillende functies die groeien door
ze te gebruiken → meetbaar obv vorm van de schedel
Broca en Wernicke Specifieke hersenschade in de hersenen gelinkt aan specifieke beperkingen
- Wernicke: je kan spreken, maar slecht talig geheugen
- Broca: je hebt geheugen, maar kan niet goed spreken
→ Idee té succesvol: idee dat alle functies een specifieke locatie hebben
von Helmholtz Had het idee dat er elektrische signalen zijn in het lichaam én mat de
snelheid van zenuwgeleiding
→ Tijd van de zenuwgeleiding is beperkt (duurt langer met de afstand)
Cajal Verschillende soorten neuronen
Nature-nurture debat: wat is te wijten aan het brein en hoe wordt brein beïnvloedt door leren?
3
, Samenvatting ‘Neurocognitive Development over the Lifespan’ – Kaat Serneels
CHAPTER 2 – BRAIN DEVELOPMENT: THE BIG PICTURE
2.1. LEVELS OF DESCRIPTION IN NEUROANATOMY
2.1.1. Neuronal level
- “Neurons that fire together, wire together.” ~Donald Hebb
→ De ‘wiring’ of connecties tussen neuronen (dendrieten-axonen) verandert doorheen de
levensloop
- Actiepotentialen kunnen maar in 1 richting gaan in een neuron (unidirectioneel): axon →
cellichaam → dendriet
- Kwalitatieve ervaringen (bv. Liefde, excitement…) komen neer op actiepotentialen en
verschillen van elkaar door de locatie in het brein dat dit gebeurt.
→ Implicatie: kunnen gerecreëerd worden door specifieke hersenregio’s te stimuleren
3 belangrijke principes:
1) Convergentie: verschillende bronnen van informatie komen samen in 1 neuron en resulteert
al dan niet in een actiepotentiaal → 1000-5000 synapsen in 1 corticaal neuron
2) Divergentie: een neuron heeft maar 1 axon, maar kan wel synapsen maken met
verschillende dendrieten
3) Extensive interconnectivity: hoge mate van verbondenheid tussen de verschillende
hersendelen: kan dichtbij zijn (binnen hetzelfde neuronaal circuit) of veraf (neuronaal circuit
met andere functie)
VERANDERINGEN/ONTWIKKELINGEN OP NEURONAAL NIVEAU
Neuronen - Aantal: eerste twee jaar van ons leven verliezen we meeste neuronen
- Types
- Positie
Neurale connecties - Geboorte: heel grote hersenen, sterk ontwikkeld
- Daarna: 150% stijging van hersenvolume door toename van neurale
connecties
- Meeste veranderingen op dit niveau doorheen de levensloop
Kwaliteit van Myelinisatie: vormt een laag rond de axonen → optimalisatie van
neuronale transmissie transmissiesnelheid
Anatomische - Minste veranderingen op dit niveau doorheen de levensloop
structuren - Verandering van: lagen, lobben, gyri en sulci, netwerken
- Vooral toename van aantal dendrieten
Neurotransmitters en - Hormonen verantwoordelijk voor lateralisatie worden geproduceerd
hormonen door moeder tijdens zwangerschap ifv het geslacht van het embryo
→ Geslachtsverschillen in lateralisatie
- Neurotransmittermetabolisme verandert tijdens puberteit: hormonen
zorgen voor een toegenomen neurotransmitter-productie
4
