VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
Hoorcollege 1: Introductie (h17)
Inleiding:
Functie van de zintuigen: zintuigen geven ons een direct beeld van de wereld en helpen ons
drie basisvragen te beantwoorden:
- Is er iets?
- Wat is het?
- Wat is er veranderd?
Kenmerken van perceptie:
- Input is niet alles bepalend: met dezelfde input kun je wat anders zien
- Perceptie is een proces: door iets te veranderen in je denken kun je iets anders zien
- Perceptie veronderstelt kennis, ervaring, geheugen
- Perceptie is afhankelijk van context
Waarneming wordt door inkomende informatie (bottum-up) en door kennis, cultuur, ervaring
en geheugen (top-down).
5 klassieke sensorische systemen:
1. Gezichtsvermogen
2. Reukzin
3. Smaakzin
4. Gehoor
5. Tastzin
Onze zintuigen omvatten niet alleen de klassieke vijf, maar ook andere vormen die essentieel
zijn voor het functioneren van het lichaam. De somatische sensaties van:
- Pijn
- Jeuk
- Temperatuur
- Proprioceptie (houding en beweging van ons eigen lichaam)
- Viscerale sensaties (onbewust en bewust): gevoelens die uit onze inwendige organen
komen: ze geven informatie door die belangrijk is om het lichaam in balans te houden
(homeostase): bijvoorbeeld het gevoel van honger.
- Vestibulaire sensaties van balans en hoofdbeweging (hebben te maken met ons
evenwicht en ons gevoel van positie en beweging in de ruimte: ze komen uit het
vestibulair systeem, dat zich in het binnenoor bevindt).
Alle zintuigsystemen voeren twee fundamentele functies uit:
- Detectie en discriminatie
Omdat de wereld steeds verandert, passen onze zintuigen zich snel aan nieuwe prikkels.
Daarnaast kunnen ze ook op de langere termijn leren om onze reacties aan te passen aan wat
we nodig hebben en in welke situatie we zijn.
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
Sensation (gewaarwording) is informatie uit de omgeving verkrijgen d.m.v. perifere
sensorische systemen (zintuigen). Perceptie (waarneming) is het gebruiken en interpreteren
van de informatie door middel van processen in het brein (dit zit al dieper in het brein). Je
hebt eerst sensation en dan perceptie.
Het interpreteren van sensorische input gebeurt meestal automatisch en buiten het
“bewustzijn” om. Perceptie hoeft niet “waar” te zijn. Perceptie is namelijk de subjectieve
ervaring van de werkelijkheid.
Verwerking van sensorische informatie in sensorische systemen
Verwerking prikkel in sensorische systemen:
- Prikkel of stimulus
- Sensorische receptorcellen
- Transductie> prikkel of stimulus omzetten naar electro-chemisch signaal
(actiepotentiaal)
- Transmissie: sensorische zenuw vervoert actiepotentiaal naar centrale zenuwstelsel
- Perceptie: verwerking van gewaarwording tot waarneming in de hersenen
De sterkte en duur van een prikkel wordt weergegeven door:
- Amplitude en tijdsduur van het receptorpotentiaal
- Aantal geactiveerde receptoren
Zintuigelijke informatie gaat langs meerdere niveaus:
Ruggenmerg> hersenstam > thalamus > cortex
Receptorcellen: gespecialiseerde cellen die de omgeving monitoren op prikkels en deze
informatie doorgeven naar het centrale zenuwstelsel:
- Oor en huid: mechanoreceptoren (zijn het meest wijdverspreid en gevarieerd).
- Smaak en reuk: chemoreceptoren
- Oog: fotoreceptoren (staafjes (donker licht) en kegeltjes (kleur)
- Temperatuur: thermoreceptoren
Elk belangrijk zintuig heeft verschillende submodaliteiten. Sommige submodaliteiten worden
direct gemedieerd door specifieke receptoren, andere ontstaan door combinatie van
signalen van verschillende receptor types.
Sensorische receptoren zijn energiefilters en laten alleen die informatie door dat biologisch
relevant is voor ons.
Transductie in receptorcellen: receptor cel zet een bepaalde vorm van energie om in een
electro-chemisch signaal.
- Electro-chemisch signaal: verandering van de permeabiliteit voor ionen van het
receptormembraan, waardoor potentiaal verschil over het membraan verandert.
▪ Ionotropic (direct verbonden aan ionkanaal)
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
o Mechanoreceptor (druk opent ionkanaal)
o Thermoreceptor (temperatuur beïnvloed een eiwit die indirect werkt op
een kanaal of een cation kanaal is)
o Electroreceptor (elektric charge opent ion kanaal)
▪ Metabotropic (via G protein eiwit)
o Chemoreceptor (een molecuul bindt)
o Fotoreceptor (licht beïnvloed een receptor)
Soms is de receptor zelf het afferente neuron, vaak nog met een specialisatie aan het uiteinde
(lichaampje van Pacini). Geen neurotransmitter afgifte, maar directe depolarisatie. Er ontstaat
een actiepotentiaal indien drempel bereikt is.
Belangrijkste schakelstation: thalamus. Daarna de
primaire sensorische gebieden.
Organisatie primaire sensory cortex
- Somatotopie
- Retinotopie
- Tonotopie
Informatieverwerking in het brein: meer nadenken in
termen van netwerken
Verwerking van informatie
- Niet in één neuron, of één serie van neuronen, maar een heel netwerk van neuronen.
- Feed-up en feed-down: informatieverwerking gaan beide kanten op.
Integratie van informatie in het postsynaptische neuron, combineren van alle excitatie en
inhibitie:
- IPSP: inhibitie, hyperpolarisatie, kans op vuren gaat omlaag
- EPSP: excitatie, depolarisatie, kans op vuren omhoog
Principe van integratie:
- Temporal summation
- Spatial summation
- EPSP-IPSP cancellation
- Te veel tijd tussen Ex1 en Ex2:
er gebeurt niks
Reverberatie: positieve terugkoppeling langs een keten van neuronen zodanig zij actief blijven
nadat ze gestimuleerd zijn: dit zal blijven voorgaan tot de synapsen vermoeid raken of dat er
een inhibitie plaatsvindt.
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
Verschillende type neuronale circuits:
a. Neuron activeert het volgende in de keten
(basis van signaalgeleiding)
b. Een excitatoir neuron activeert én een
doelneuron én een inhibitoir interneuron dat
dit doel afremt. (Dit voorkomt over-
excitatie, zorgt voor precisie en korte
activatie)
c. Convergentie: meerdere presynaptische
neuronen activeren één doelneuron & divergentie: één neuron stuurt signalen naar
meerdere doelen. (integratie van informatie (convergentie) en verspreiding van
informatie (divergentie).
d. Een actief neuron remt zijn buren via inhibitoire interneuronen. (contrastversterking)
e. Een neuron activeert een inhibitoir interneuron, dat remming terugstuurt naar hetzelfde
neuron (of directe buren). (negatieve terugkoppeling)
f. Reverberatie
Codering van informatie
“colors, tones, smells and tastes are mental creations constructed by the brain out of sensory
experience”: en die sensorische ervaring bestaat uit een network patroon van actiepotentialen.
Wat moet gecodeerd worden?
- Modaliteit: licht, geluid, warmte, enz.
De modaliteit definieert een klasse van stimuli. Hierbij heb je ook weer sub-klassen van
receptoren. Vaak wordt informatie vanuit verschillende receptoren pas gecombineerd in onze
hersenen. Dit betekent dat deze informatie “apart” moet worden gehouden tijdens transmissie
naar de hersenen. De (sub)modaliteit van de stimulus ligt dan vast in de verbinding tussen
zintuig en CNS (‘labeled line’-seriële verwerking).
- Locatie: waar de prikkel optreedt
Receptoren zijn topografisch verdeeld in een zintuig en een bepaalde stimulus zal alleen een
bepaalde set receptorcellen activeren en dit geeft informatie over waar de stimulus zich
bevindt.
▪
Voorbeeld: een receptor cel is het meest gevoelig voor een stimulus in een
specifiek gebied. Alleen deze receptorcellen zullen actiepotentialen genereren.
- Timing: hoelang de prikkel duurt
Codering van de aanvang en de beëindiging van de stimulus. Er is ook een zekere mate van
adaptatie: aanpassen van de vuurfrequentie gedurende de tijd dat de stimulus aanwezig is
(vooral met tast).
▪ Slow adapting
▪ Rapidly adapting
Hoorcollege 1: Introductie (h17)
Inleiding:
Functie van de zintuigen: zintuigen geven ons een direct beeld van de wereld en helpen ons
drie basisvragen te beantwoorden:
- Is er iets?
- Wat is het?
- Wat is er veranderd?
Kenmerken van perceptie:
- Input is niet alles bepalend: met dezelfde input kun je wat anders zien
- Perceptie is een proces: door iets te veranderen in je denken kun je iets anders zien
- Perceptie veronderstelt kennis, ervaring, geheugen
- Perceptie is afhankelijk van context
Waarneming wordt door inkomende informatie (bottum-up) en door kennis, cultuur, ervaring
en geheugen (top-down).
5 klassieke sensorische systemen:
1. Gezichtsvermogen
2. Reukzin
3. Smaakzin
4. Gehoor
5. Tastzin
Onze zintuigen omvatten niet alleen de klassieke vijf, maar ook andere vormen die essentieel
zijn voor het functioneren van het lichaam. De somatische sensaties van:
- Pijn
- Jeuk
- Temperatuur
- Proprioceptie (houding en beweging van ons eigen lichaam)
- Viscerale sensaties (onbewust en bewust): gevoelens die uit onze inwendige organen
komen: ze geven informatie door die belangrijk is om het lichaam in balans te houden
(homeostase): bijvoorbeeld het gevoel van honger.
- Vestibulaire sensaties van balans en hoofdbeweging (hebben te maken met ons
evenwicht en ons gevoel van positie en beweging in de ruimte: ze komen uit het
vestibulair systeem, dat zich in het binnenoor bevindt).
Alle zintuigsystemen voeren twee fundamentele functies uit:
- Detectie en discriminatie
Omdat de wereld steeds verandert, passen onze zintuigen zich snel aan nieuwe prikkels.
Daarnaast kunnen ze ook op de langere termijn leren om onze reacties aan te passen aan wat
we nodig hebben en in welke situatie we zijn.
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
Sensation (gewaarwording) is informatie uit de omgeving verkrijgen d.m.v. perifere
sensorische systemen (zintuigen). Perceptie (waarneming) is het gebruiken en interpreteren
van de informatie door middel van processen in het brein (dit zit al dieper in het brein). Je
hebt eerst sensation en dan perceptie.
Het interpreteren van sensorische input gebeurt meestal automatisch en buiten het
“bewustzijn” om. Perceptie hoeft niet “waar” te zijn. Perceptie is namelijk de subjectieve
ervaring van de werkelijkheid.
Verwerking van sensorische informatie in sensorische systemen
Verwerking prikkel in sensorische systemen:
- Prikkel of stimulus
- Sensorische receptorcellen
- Transductie> prikkel of stimulus omzetten naar electro-chemisch signaal
(actiepotentiaal)
- Transmissie: sensorische zenuw vervoert actiepotentiaal naar centrale zenuwstelsel
- Perceptie: verwerking van gewaarwording tot waarneming in de hersenen
De sterkte en duur van een prikkel wordt weergegeven door:
- Amplitude en tijdsduur van het receptorpotentiaal
- Aantal geactiveerde receptoren
Zintuigelijke informatie gaat langs meerdere niveaus:
Ruggenmerg> hersenstam > thalamus > cortex
Receptorcellen: gespecialiseerde cellen die de omgeving monitoren op prikkels en deze
informatie doorgeven naar het centrale zenuwstelsel:
- Oor en huid: mechanoreceptoren (zijn het meest wijdverspreid en gevarieerd).
- Smaak en reuk: chemoreceptoren
- Oog: fotoreceptoren (staafjes (donker licht) en kegeltjes (kleur)
- Temperatuur: thermoreceptoren
Elk belangrijk zintuig heeft verschillende submodaliteiten. Sommige submodaliteiten worden
direct gemedieerd door specifieke receptoren, andere ontstaan door combinatie van
signalen van verschillende receptor types.
Sensorische receptoren zijn energiefilters en laten alleen die informatie door dat biologisch
relevant is voor ons.
Transductie in receptorcellen: receptor cel zet een bepaalde vorm van energie om in een
electro-chemisch signaal.
- Electro-chemisch signaal: verandering van de permeabiliteit voor ionen van het
receptormembraan, waardoor potentiaal verschil over het membraan verandert.
▪ Ionotropic (direct verbonden aan ionkanaal)
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
o Mechanoreceptor (druk opent ionkanaal)
o Thermoreceptor (temperatuur beïnvloed een eiwit die indirect werkt op
een kanaal of een cation kanaal is)
o Electroreceptor (elektric charge opent ion kanaal)
▪ Metabotropic (via G protein eiwit)
o Chemoreceptor (een molecuul bindt)
o Fotoreceptor (licht beïnvloed een receptor)
Soms is de receptor zelf het afferente neuron, vaak nog met een specialisatie aan het uiteinde
(lichaampje van Pacini). Geen neurotransmitter afgifte, maar directe depolarisatie. Er ontstaat
een actiepotentiaal indien drempel bereikt is.
Belangrijkste schakelstation: thalamus. Daarna de
primaire sensorische gebieden.
Organisatie primaire sensory cortex
- Somatotopie
- Retinotopie
- Tonotopie
Informatieverwerking in het brein: meer nadenken in
termen van netwerken
Verwerking van informatie
- Niet in één neuron, of één serie van neuronen, maar een heel netwerk van neuronen.
- Feed-up en feed-down: informatieverwerking gaan beide kanten op.
Integratie van informatie in het postsynaptische neuron, combineren van alle excitatie en
inhibitie:
- IPSP: inhibitie, hyperpolarisatie, kans op vuren gaat omlaag
- EPSP: excitatie, depolarisatie, kans op vuren omhoog
Principe van integratie:
- Temporal summation
- Spatial summation
- EPSP-IPSP cancellation
- Te veel tijd tussen Ex1 en Ex2:
er gebeurt niks
Reverberatie: positieve terugkoppeling langs een keten van neuronen zodanig zij actief blijven
nadat ze gestimuleerd zijn: dit zal blijven voorgaan tot de synapsen vermoeid raken of dat er
een inhibitie plaatsvindt.
, VAN PERCEPTIE TOT BEWUSTZIJN
Verschillende type neuronale circuits:
a. Neuron activeert het volgende in de keten
(basis van signaalgeleiding)
b. Een excitatoir neuron activeert én een
doelneuron én een inhibitoir interneuron dat
dit doel afremt. (Dit voorkomt over-
excitatie, zorgt voor precisie en korte
activatie)
c. Convergentie: meerdere presynaptische
neuronen activeren één doelneuron & divergentie: één neuron stuurt signalen naar
meerdere doelen. (integratie van informatie (convergentie) en verspreiding van
informatie (divergentie).
d. Een actief neuron remt zijn buren via inhibitoire interneuronen. (contrastversterking)
e. Een neuron activeert een inhibitoir interneuron, dat remming terugstuurt naar hetzelfde
neuron (of directe buren). (negatieve terugkoppeling)
f. Reverberatie
Codering van informatie
“colors, tones, smells and tastes are mental creations constructed by the brain out of sensory
experience”: en die sensorische ervaring bestaat uit een network patroon van actiepotentialen.
Wat moet gecodeerd worden?
- Modaliteit: licht, geluid, warmte, enz.
De modaliteit definieert een klasse van stimuli. Hierbij heb je ook weer sub-klassen van
receptoren. Vaak wordt informatie vanuit verschillende receptoren pas gecombineerd in onze
hersenen. Dit betekent dat deze informatie “apart” moet worden gehouden tijdens transmissie
naar de hersenen. De (sub)modaliteit van de stimulus ligt dan vast in de verbinding tussen
zintuig en CNS (‘labeled line’-seriële verwerking).
- Locatie: waar de prikkel optreedt
Receptoren zijn topografisch verdeeld in een zintuig en een bepaalde stimulus zal alleen een
bepaalde set receptorcellen activeren en dit geeft informatie over waar de stimulus zich
bevindt.
▪
Voorbeeld: een receptor cel is het meest gevoelig voor een stimulus in een
specifiek gebied. Alleen deze receptorcellen zullen actiepotentialen genereren.
- Timing: hoelang de prikkel duurt
Codering van de aanvang en de beëindiging van de stimulus. Er is ook een zekere mate van
adaptatie: aanpassen van de vuurfrequentie gedurende de tijd dat de stimulus aanwezig is
(vooral met tast).
▪ Slow adapting
▪ Rapidly adapting
