Verkorte Samenvatting – B&C 3: Cognitive Neuropsychology
Literatuur & College – Introductie (week 1)
Cognitieve psychologie: gedragsexperimenten over mentale representaties (bv. kleur en
woord bij Stroop) en interne transformaties (bv. herinnering door geur).
- Sternbergs taak: herkennen of bepaalde letter tussen reeks staat.
o Reactietijd is langer bij langere reeks (steunt seriële verwerking).
- Word superiority effect: target letters worden sneller herkend in een bestaand
woord (parallelle verwerking van woorden en letters).
Breinproblemen:
- Cerebro Vasculair Accident: verstoring van bloedtoevoer naar hersenen.
o Infarct: klein gebied dode cellen door te weinig bloed.
o Ischemie: te weinig bloed naar organen of hersenen.
- Neoplasma (tumor): weefsel zonder functie met abnormale groei.
- Traumatic brain injury: bv. breinschade na ongeluk (mild = hersenschudding).
o Kan leiden tot diffuse axonal injury (scheuren in axonen) en zwelling.
Single dissociatie: als een laesie één taak beïnvloed, maar andere niet.
Double dissociatie: als laesie X taak A beperkt, maar niet taak B, en laesie Y taak B beperkt,
maar niet taak A (bevestigt dat breingebieden nodig zijn).
Neurale functie verstoren:
- Optogenetica → hersencellen activeren met genen van lichtgevoelige proteïnen.
- Knockout procedure → genen permanent uitzetten.
- Agonisten en antagonisten (neurotransmitter versterken of dempen met drugs).
- DBS → implantatie van elektrodes in brein (bv. Parkinson).
- TMS → neuronen activeren door magnetisch veld (tijdelijke cognitieve verstoring).
o rTMS = lage frequentie, cTBS = hoge frequentie (kort, maar effect tot 1 uur).
o Wel spatiaal non-specifiek.
o Door TMS over de visuele cortex verslechterde herkenning door aanraking.
- tDCS → constante, lage stroom naar hersenen door elektroden op hoofd.
o Depolarisatie bij anode (eerder activatie) en hyperpolarisatie bij kathode.
- tACS → geen constante stroom, maar schommelend.
- tSMS → zelfde idee als TMS, maar goedkoop en zonder hoofdpijn.
- tFUS → echografie om actiepotentialen te triggeren (hoge spatiale resolutie).
Bij PTSD is de hippocampus vaak kleiner (bleek geen gevolg, maar een risicofactor).
Polymorphism: variatie door uiting van gen (bv. eerder agressief voor MAOA).
,Brein-analyse methoden:
- CT → 3D-beeld door 2D-plakjes.
- MRI → 3D-beeld door aanpassen van magnetisch veld van draaiende protonen in
waterstof (signalen hiervan worden opgepikt).
o DTI → beeld van axonverbindingen met MRI (in axonen is richting van
waterdiffusie namelijk afhankelijk, ofwel an-isotropisch).
- fMRI → breinactivatie meten via blood oxygen level-dependent / BOLD (ratio tussen
zuurstofrijke en zuurstofarme hemoglobine). Temporaal slecht, maar spatiaal goed.
- MRS: MRI voor chemische samenstelling.
- Single-cell recording → injectie van elektrode op één cel (meerdere = multi-unit).
- Elektro-corticografie (ECoG) → activiteit van neurongroep meten door elektrodes op
breinoppervlakte (goede spatiale en temporale resolutie).
- EEG → zwakker dan ECoG, maar non-invasief.
o ERP → gemiddeld EEG-signaal door stimulus of beweging (tijdsgebonden).
- MEG → meet magnetische velden door elektrische breinactiviteit (duur).
o ERF → gemiddelde MEG-sporen over trials (spatiaal beter dan ERP).
- PET → breinactivatie meten via hemodynamische reacties (veranderingen in
regional cerebral blood flow / rCBF). Slechte temporale resolutie.
o Dit gebeurt met een radioactieve tracer. PET kijkt naar voxels (3D-pixels).
Additieve logica: bv. breinscan van kijken naar zwart-wit plaatje afhalen van hetzelfde bij
een gekleurd plaatje.
Block design: breinactiviteit van meerdere trials over een ‘blok’ (bv. bij PET).
Event-related design: gelinkt aan gebeurtenis (bv. BOLD bij fMRI); kan random, dus beter.
- Door fMRI bleek bv. dat het vergeten van een net geleerd woord waarschijnlijk komt
door encoding, en niet retrieval (vanwege ander patroon dan bij herkend woord).
Multivoxel patroon analyse: classificatie-algoritme voor activatiepatronen (bv. andere
patronen voor encoderen van gezichten en objecten).
Connectome: visualisatie van structurele/functionele verbindingen in het brein (bv. uit
combi van meer methodes). Breingebieden zijn dan nodes en verbindingen zijn edges.
- Bij rs-fMRI (in rust) bleek activiteit stabiel per individu; connectome fingerprint.
- Deep learning models: gesimuleerde neurale netwerken van meerdere lagen
(herkennen complexe patronen, bv. schaken). ‘Laesies’ kunnen hierbij inzicht geven.
Binocular rivalry: 2 verschillende plaatjes aangeboden aan linker en rechter oog (neurale
input vecht voor dominantie).
- Bij autisme switchen kinderen langzamer (en dit was niet gelinkt met GABA).
, Literatuur & College – Perceptie (week 2)
Exteroceptive perception (remote sensing): stimulus kunnen verweken zonder contact.
In fotoreceptoren (in de retina) vallen fotopigmenten uiteen, waardoor het
membraanpotentiaal verandert (dus niet actiepotentiaal in fotoreceptor zelf).
- Rods bevatten rhodopsin (voor in het donker).
- Cones (in de fovea) bevatten pohotopsin (overdag) en zijn gevoelig voor kleuren.
- De output van de retina gaat via ganglion cellen (vormen ook de optische zenuw).
o Rods kunnen output optellen, waardoor ze ganglion cellen ook activeren bij
weinig licht.
o Ganglioncellen zijn verbonden met weinig cones (geeft wel scherp beeld).
Optic chiasm: kruist info van de nasale retina naar tegengestelde breinhelften.
- Retinogeniculate pathway: projecteert van retina naar LGN (van thalamus).
o LGN-cellen hebben een on- en off-gedeelte.
- Geniculocorticale pathway: gaat van LGN naar primaire visuele cortex (V1).
o Een V1-cel vuurt bij verandering (vaak hoekjes/outlines).
- Receptieve velden van visuele neuronen vormen een retinotopische map.
Specialisatie hypothese: dat er veel corticale visuele gebieden zijn vanwege specialisaties
voor type info (gesteund door MT voor beweging/richting en V4 voor kleur).
Flicker fusion: schijf die 25x van kleur wisselt zien als één kleur (vroege breingebieden
maken nog verschil, maar latere niet).
Dichromat: iemand met 2 fotopigmenten (bv. rood-groen kleurenblind).
Anomalous trichromat: iemand met 3 fotopigmenten, maar één is abnormaal gevoelig.
Achromatopsia: corticale kleurenblindheid; compleet zwart-wit (bv. V4-laesie). Dit kan ook
leiden tot moeite met complexe vormen herkennen (vooral contouren)!
Akinetopsia: geen beweging zien, maar snapshots (bv. MT-laesie).
Hemianopia: alleen links of rechts blind.
- Blindsight: naar bewegende objecten kunnen wijzen, ondanks blindheid.
- De superieure colliculus integreert visuele, auditieve en tactiele input als het
samenvalt in plaats en tijd.
o Hierdoor konden mensen met blindsight alsnog emoties herkennen (gemeten
met pupilgrootte).
o Auditory driving: illusie waarbij stimulatie van een zintuig het oordeel over
een ander zintuig beïnvloedt (bv. lichtflits dubbel zien door 2 piepjes).
o Auditieve en visuele stimuli versterken elkaar.
Literatuur & College – Introductie (week 1)
Cognitieve psychologie: gedragsexperimenten over mentale representaties (bv. kleur en
woord bij Stroop) en interne transformaties (bv. herinnering door geur).
- Sternbergs taak: herkennen of bepaalde letter tussen reeks staat.
o Reactietijd is langer bij langere reeks (steunt seriële verwerking).
- Word superiority effect: target letters worden sneller herkend in een bestaand
woord (parallelle verwerking van woorden en letters).
Breinproblemen:
- Cerebro Vasculair Accident: verstoring van bloedtoevoer naar hersenen.
o Infarct: klein gebied dode cellen door te weinig bloed.
o Ischemie: te weinig bloed naar organen of hersenen.
- Neoplasma (tumor): weefsel zonder functie met abnormale groei.
- Traumatic brain injury: bv. breinschade na ongeluk (mild = hersenschudding).
o Kan leiden tot diffuse axonal injury (scheuren in axonen) en zwelling.
Single dissociatie: als een laesie één taak beïnvloed, maar andere niet.
Double dissociatie: als laesie X taak A beperkt, maar niet taak B, en laesie Y taak B beperkt,
maar niet taak A (bevestigt dat breingebieden nodig zijn).
Neurale functie verstoren:
- Optogenetica → hersencellen activeren met genen van lichtgevoelige proteïnen.
- Knockout procedure → genen permanent uitzetten.
- Agonisten en antagonisten (neurotransmitter versterken of dempen met drugs).
- DBS → implantatie van elektrodes in brein (bv. Parkinson).
- TMS → neuronen activeren door magnetisch veld (tijdelijke cognitieve verstoring).
o rTMS = lage frequentie, cTBS = hoge frequentie (kort, maar effect tot 1 uur).
o Wel spatiaal non-specifiek.
o Door TMS over de visuele cortex verslechterde herkenning door aanraking.
- tDCS → constante, lage stroom naar hersenen door elektroden op hoofd.
o Depolarisatie bij anode (eerder activatie) en hyperpolarisatie bij kathode.
- tACS → geen constante stroom, maar schommelend.
- tSMS → zelfde idee als TMS, maar goedkoop en zonder hoofdpijn.
- tFUS → echografie om actiepotentialen te triggeren (hoge spatiale resolutie).
Bij PTSD is de hippocampus vaak kleiner (bleek geen gevolg, maar een risicofactor).
Polymorphism: variatie door uiting van gen (bv. eerder agressief voor MAOA).
,Brein-analyse methoden:
- CT → 3D-beeld door 2D-plakjes.
- MRI → 3D-beeld door aanpassen van magnetisch veld van draaiende protonen in
waterstof (signalen hiervan worden opgepikt).
o DTI → beeld van axonverbindingen met MRI (in axonen is richting van
waterdiffusie namelijk afhankelijk, ofwel an-isotropisch).
- fMRI → breinactivatie meten via blood oxygen level-dependent / BOLD (ratio tussen
zuurstofrijke en zuurstofarme hemoglobine). Temporaal slecht, maar spatiaal goed.
- MRS: MRI voor chemische samenstelling.
- Single-cell recording → injectie van elektrode op één cel (meerdere = multi-unit).
- Elektro-corticografie (ECoG) → activiteit van neurongroep meten door elektrodes op
breinoppervlakte (goede spatiale en temporale resolutie).
- EEG → zwakker dan ECoG, maar non-invasief.
o ERP → gemiddeld EEG-signaal door stimulus of beweging (tijdsgebonden).
- MEG → meet magnetische velden door elektrische breinactiviteit (duur).
o ERF → gemiddelde MEG-sporen over trials (spatiaal beter dan ERP).
- PET → breinactivatie meten via hemodynamische reacties (veranderingen in
regional cerebral blood flow / rCBF). Slechte temporale resolutie.
o Dit gebeurt met een radioactieve tracer. PET kijkt naar voxels (3D-pixels).
Additieve logica: bv. breinscan van kijken naar zwart-wit plaatje afhalen van hetzelfde bij
een gekleurd plaatje.
Block design: breinactiviteit van meerdere trials over een ‘blok’ (bv. bij PET).
Event-related design: gelinkt aan gebeurtenis (bv. BOLD bij fMRI); kan random, dus beter.
- Door fMRI bleek bv. dat het vergeten van een net geleerd woord waarschijnlijk komt
door encoding, en niet retrieval (vanwege ander patroon dan bij herkend woord).
Multivoxel patroon analyse: classificatie-algoritme voor activatiepatronen (bv. andere
patronen voor encoderen van gezichten en objecten).
Connectome: visualisatie van structurele/functionele verbindingen in het brein (bv. uit
combi van meer methodes). Breingebieden zijn dan nodes en verbindingen zijn edges.
- Bij rs-fMRI (in rust) bleek activiteit stabiel per individu; connectome fingerprint.
- Deep learning models: gesimuleerde neurale netwerken van meerdere lagen
(herkennen complexe patronen, bv. schaken). ‘Laesies’ kunnen hierbij inzicht geven.
Binocular rivalry: 2 verschillende plaatjes aangeboden aan linker en rechter oog (neurale
input vecht voor dominantie).
- Bij autisme switchen kinderen langzamer (en dit was niet gelinkt met GABA).
, Literatuur & College – Perceptie (week 2)
Exteroceptive perception (remote sensing): stimulus kunnen verweken zonder contact.
In fotoreceptoren (in de retina) vallen fotopigmenten uiteen, waardoor het
membraanpotentiaal verandert (dus niet actiepotentiaal in fotoreceptor zelf).
- Rods bevatten rhodopsin (voor in het donker).
- Cones (in de fovea) bevatten pohotopsin (overdag) en zijn gevoelig voor kleuren.
- De output van de retina gaat via ganglion cellen (vormen ook de optische zenuw).
o Rods kunnen output optellen, waardoor ze ganglion cellen ook activeren bij
weinig licht.
o Ganglioncellen zijn verbonden met weinig cones (geeft wel scherp beeld).
Optic chiasm: kruist info van de nasale retina naar tegengestelde breinhelften.
- Retinogeniculate pathway: projecteert van retina naar LGN (van thalamus).
o LGN-cellen hebben een on- en off-gedeelte.
- Geniculocorticale pathway: gaat van LGN naar primaire visuele cortex (V1).
o Een V1-cel vuurt bij verandering (vaak hoekjes/outlines).
- Receptieve velden van visuele neuronen vormen een retinotopische map.
Specialisatie hypothese: dat er veel corticale visuele gebieden zijn vanwege specialisaties
voor type info (gesteund door MT voor beweging/richting en V4 voor kleur).
Flicker fusion: schijf die 25x van kleur wisselt zien als één kleur (vroege breingebieden
maken nog verschil, maar latere niet).
Dichromat: iemand met 2 fotopigmenten (bv. rood-groen kleurenblind).
Anomalous trichromat: iemand met 3 fotopigmenten, maar één is abnormaal gevoelig.
Achromatopsia: corticale kleurenblindheid; compleet zwart-wit (bv. V4-laesie). Dit kan ook
leiden tot moeite met complexe vormen herkennen (vooral contouren)!
Akinetopsia: geen beweging zien, maar snapshots (bv. MT-laesie).
Hemianopia: alleen links of rechts blind.
- Blindsight: naar bewegende objecten kunnen wijzen, ondanks blindheid.
- De superieure colliculus integreert visuele, auditieve en tactiele input als het
samenvalt in plaats en tijd.
o Hierdoor konden mensen met blindsight alsnog emoties herkennen (gemeten
met pupilgrootte).
o Auditory driving: illusie waarbij stimulatie van een zintuig het oordeel over
een ander zintuig beïnvloedt (bv. lichtflits dubbel zien door 2 piepjes).
o Auditieve en visuele stimuli versterken elkaar.
