Hersenen en gedrag
• De hersenen zijn een orgaan, een fysiek object, levend weefsel.
• Gedrag is actie, niet fysiek, wel observeerbaar
Het gaat om de relatie tussen hersenen en gedrag.
Wat zijn hersenen?
1. Ons lichaam bestaat uit organen. Organen bestaan uit weefsel. Weefsel bestaat uit cellen.
2. De hersenen zijn een orgaan. Het bestaat uit zenuwweefsel. De cellen heten zenuwcellen.
3. We spreken over het zenuwstelsel: Centraal en perifeer.
De hersenen bestaan uit twee delen:
1. Cerebrum (forebrain, grote hersenen): hoofdstructuur van de voorhersenen dat uit twee
nagenoeg identieke helften bestaat (hemisphere, links en rechts). Is verantwoordelijk voor
het meeste van ons bewuste gedrag.
Het omsluit de brainstem (hersenstam), die verantwoordelijk is voor de meeste van onze
onbewuste gedragingen.
2. Cerebellum (kleine hersenen): grote structuur van de hersenstam gespecialiseerd in de
coördinatie en het leren van geschoolde bewegingen.
Globale indeling hersenen
Cortex cerebri: is de hersenschors
1
,Indeling zenuwstelsel (traditionele manier)
Je hersenen en ruggenmerg horen bij elkaar. Samen heten ze het centrale zenuwstelsel. Centraal
betekent midden. Hersenen en ruggenmerg zitten in het midden van de lichaamsas. De rest heet dan
het perifeer zenuwstelsel. Dat betekent de uiteinden. Het perifeer zenuwstelsel bestaat uit het
Somatisch en het Autonomisch zenuwstelsel. Als je beweegt dan is er een stroompje naar je
hersenen toe, dat is het somatische zenuwstelsel. Je autonomisch zenuwstelsel gaat over je organen,
of dat je hart snel of langzaam klopt enz.
Centraal zenuwstelsel (CNS): de hersenen en het ruggenmerg die samen gedrag bemiddelen.
• Hersenen, omhuld door schedel
• Ruggenmerg, omhuld door wervels. Connectie tussen hersenen en lichaam.
Perifeer zenuwstelsel (PNS): alle neuronen in het lichaam buiten de hersenen en het ruggenmerg.
Levert sensorische en motorische verbindingen van en naar het CNS.
• Sensorische verbindingen aan receptoren in de huid
• Motorische verbindingen aan spieren
• Autonome verbindingen naar de interne organen van het lichaam.
Neuron: is een gespecialiseerde zenuwcel actief in de verwerking van informatie.
Embodied language (lichaamstaal): hypothese dat de bewegingen die we maken en de bewegingen
die we waarnemen bij anderen centraal staan in de communicatie met anderen.
Wat is gedrag?
1. Zeer algemene (onbruikbare) definitie: patronen in de tijd.
• Bijv. Bewegingen, spraak, houding, maar ook blozen (kleurverandering).
• Vormen gedachten ook gedrag? Gedachten kunnen we niet zien, maar is wel een
vorm van gedrag.
2. Simpelere (bruikbare) definitie (niet in het boek): elke vorm van beweging in een levend
organisme. Het is heel moeilijk aan te tonen dat een dood wezen geen gedrag vertoont.
3. Gedrag is observeerbaar en meetbaar.
Hersenen en gedrag
1. Hersenen en gedrag zijn gerelateerd. Maar hoe dan precies?
2
, 2. Mentalisme (Aristoteles): verklaring van gedrag als functie van het niet materiële bewustzijn.
Oftewel de geest (psyche) van een persoon is verantwoordelijk voor het gedrag.
• Psyche = synoniem voor geest. Is volgens Aristoteles de bron van het menselijk
gedrag. Verantwoordelijk voor het menselijk bewustzijn, percepties en emoties en
voor dergelijke processen als verbeelding, mening, verlangen, genot, pijn, geheugen
en de rede.
• Later veranderde Psyche in Mind: verantwoordelijk voor intelligentie, aandacht,
oplettendheid en bewustzijn.
3. Dualisme (Descartes): Verklaring van gedrag die stelt dat zowel een niet-materiële geest en
een materieel lichaam bijdragen aan het gedrag. Geest regisseert een machine, het lichaam,
dat verantwoordelijk is voor het gedrag.
• Hij zei: geest woont in de pijnappelklier, waar hij vloeistofstroom stuur door
ventrikels en lichaam om objecten te onderzoeken en om op de hoogte gehouden te
worden van hun eigenschappen. Dit gaat over het mind-body probleem: Dualistische
versus monistische stelsels. Dilemma is uitleg hoe een geest en een lichaam op
elkaar inwerken.
• Spiritualistische versus materialistische stelsels.
4. Materialisme (Darwin en Mendel): verklaring die stelt dat gedrag verklaard kan worden als
functie van de hersenen en de rest van het zenuwstelsel zonder toelichting van een beroep
op de geest.
• Evolutie door natuurlijke selectie: theorie die uitlegt hoe nieuwe soorten evolueren
en hoe bestaande soorten loop der tijd veranderen. Successen in de reproductie van
verschillende kenmerken (fenotypes) is het resultaat van de interactie van
organismen met hun omgeving.
- Fenotype: alle individuele kenmerken die zichtbaar of meetbaar zijn.
- Genotype: bepaalde genetische make-up van een individu. Hoe de genen tot
uiting komen.
- Species (soort): groep organismen die kunnen paren onderling.
5. Heeft ook te maken met persoonlijke stellingname en levensovertuiging.
Epigenetica: studie van verschillen in genexpressie met betrekking tot omgeving en ervaring.
Traumatic brain injury (TBI): verwonding aan de hersenen als gevolg van een slag op het hoofd.
Minimally conscious state (MCS): toestand waarin een persoon aantal rudimentaire gedragingen
vertoont, zoals lachen of enkele woorden uitspreken, maar verder niet bewust is.
Persistent vegetative state (PVS): aandoening waarbij een persoon in leven is, maar niet in staat is
om te communiceren of om zelfstandig te functioneren op zelfs het meest simpele niveau.
Clinical trial: experiment gericht op het ontwikkelen van een behandeling.
Deep brain stimulation (DBS): neurochirurgie waarbij elektroden geïmplanteerd in de hersenen een
gericht gebied stimuleren met een lage spanning elektrische stroom om gedrag te vergemakkelijken.
Glascow Coma Scale (GCS): meet objectief de mate van bewusteloosheid en herstel van
bewusteloosheid, ofwel een ernstige handicap, zoals de MCS en PVS.
Geestelijke processen worden in dit vak verbonden aan hersenprocessen. Niet aan religie. We
houden ons bezig met het lichaam dus met het monistische en materialistische stelsel.
3
,Evolutie
1. Fylogenetische ontwikkeling: ontwikkeling van hogere diersoorten uit lagere. Fylo betekent
‘soort’ en genetisch betekent ‘oorsprong’. Dus het betekent ontwikkeling over soorten heen.
2. Ontogenetische ontwikkeling: ontwikkeling van de individuele mens uit zaadcel + eicel.
Ontogenetisch betekent ‘het zijn’. gaat over de ontwikkeling van de mens.
3. Heeft te maken met een ander groot debat: Nature versus nurture. Wordt ons gedrag
bepaald door onze genen of onze opvoeding? Het antwoord daarop is beide. Aanpassing
betekent een relatie met de omgeving.
4. Stammen wij van de apen af? Nee, maar wel een gemeenschappelijke voorouder:
• Australopithecus- australo = zuidelijk
• Pithekos = aap
Globale evolutionaire tijdlijn
Een verklaring is vrijwel altijd een beschrijving op een onderliggend niveau. Er kan niet verklaard
worden dat een eicel en een zaadcel een klompje worden en uiteindelijk gaat kloppen en een hart
vormen. Je kunt het wel beschrijven. Gezien de lange geschiedenis is de mens een relatief jonge
uitvinding van de natuur. Dit wil niet zeggen dat de hersensystemen die wij nu hebben niet heel oud
kunnen zijn. De mens is relatief jong op deze tijdlijn.
Evolutie van het zenuwstelsel:
1. Neuronen en spieren (nervous system): eerst ontwikkeld in dieren, verplaatsen mogelijk.
2. Nerve net: eenvoudige zenuwstelsel dat geen hersenen of ruggenmerg heeft maar bestaat
uit neuronen die sensorische informatie ontvangen en rechtstreeks verbinden met andere
neuronen die spieren bewegen.
3. Bilateral symmetry: Lichaamsplan waarbij organen of lichaamsdelen aanwezig zijn op beide
zijden van het lichaam als spiegelbeelden in uiterlijk. bijvoorbeeld, de hand is bilateraal
symmetrisch, terwijl het hart dat niet is.
4. Segmentation: verdeling in een aantal delen die op elkaar lijken; verwijst naar het idee dat
veel dieren waaronder gewervelden, bestaan uit eveneens georganiseerde lichaamsdelen.
5. Ganglia: verzameling van zenuwcellen die enigszins functioneren als een brein.
6. Spinal cord: In relatief hoog ontwikkelde chordadieren ( =dier dat zowel hersenen en
ruggenmerg heeft), hebben alleen geen wervelkolom.
4
, 7. Brain: chordadieren met ‘echte’ hersenen. Mensen hebben grootste brein t.o.v. hun lichaam.
Taxonomie van het leven
1. Levende organismen
2. Rijk:
dieren- animalia
3. Afdeling/stam:
gewervelden – chordata
4. Klasse:
Zoogdieren – mammalia
5. Orde:
Primaten- primates (eerste)
6. Familie:
Mensachtigen – hominidae
7. Geslacht :
Mens – homo
8. Soort:
Moderne mens- homo sapiens
Ons zenuwstelsel is dus niet in een keer ontstaan. We hebben dus sommige delen van de hersenen
die bijvoorbeeld hetzelfde zijn als een rat.
Cladogram
Cladogram is hetzelfde als de taxonomie van het leven, alleen dan anders weergegeven.
fylogenetische boom die herhaaldelijk vertakt. Suggereert een taxonomie van organismen op basis
van de tijdsvolgorde waarin evolutionaire takken ontstaan. Deze groepen organismen zijn
gerelateerd aan elkaar.
Vaak zijn de hersenen klein bij eerst geëvolueerde takken, en worden groter bij later geëvolueerde.
Beknopte geschiedenis van de mens
1. Mensen en chimpansees hebben een gemeenschappelijke voorouder, 5-10 miljoen jaar
geleden. Ergens in de evolutie wordt er gedacht dat mensen en andere mensachtigen of
aapachtigen dezelfde voorouder hebben en waaruit verschillende bomen ontstaan waardoor
er verschillen ontstaan.
5
, 2. Mensen en chimpansees verschillen maar 1% in DNA
3. Hominidae: Ca. 5 miljoen jaar geleden ontstaan. Primaten die rechtop lopen. Alle
mensachtigen stammen hiervan af. Ook uitgestorven soorten.
Enkele bekende voorouders
1. Australopithecus- “zuidelijke aap”
• Ca. 4 miljoen jaar geleden ontstaan in Afrika (m.n. zuid en oost)
• Hersengrootte ca. 400 cm³
• Bijv. australopithecus afarensis (Afar, Ethiopie): “Lucy”
• Australo betekent ‘zuidelijk’. Pithecus betekent ‘aap’. Dus letterlijk de zuidelijke aap.
Er is nog een heel mooi fossiel gevonden in Afar in Ethiopie. Daarom heet dat nu de
australopithecus afarensis.
2. Homo habilis- “handige mens”
• Ca. 2.5-1,5 miljoen jaar geleden, Afrika
• Grotere herseninhoud dan australopithecus: ca 800 cm³
• Zij hebben waarschijnlijk ook al simpel gereedschap gebruikt. Bijv. simpele stenen.
• Deze soort zou ook dierlijk voedsel hebben gegeten.
3. Homo erectus- “rechtopstaande mens”
• Ca 1,5 miljoen jaar geleden.
• Grotere hersenen (900-1200 cm) beter gereedschap dan homo habilis.
• Migreerde naar Europa (Neanderthalers) en Azië.
4. Homo sapiens- “wetende mens”
• 120.000 jaar geleden ontstaan in Afrika
• 100.000 jaar geleden naar o.a. Europa gemigreerd (Cro-Magnon, ZW Frankrijk)
• Heeft misschien neanderthalers uitgemoord
• Grottenkunst, oudste zijn 30.000 jaar oud. Eerste soort met grotten en
grotschilderingen. Geen enkele diersoort produceert kunst, tekeningen of muziek.
• Herseninhoud ca. 1500 cm³
Cultuur is het onderscheidende kenmerk tussen mens en dier!
De herseninhoud werd steeds groter. Maar dit is niet helemaal correct, want de schedelinhoud werd
steeds groter. Waarom hebben wij allemaal kronkels in onze hersenen zitten? Dat is omdat de
hersenen sneller groeien dan de schedel. Als het gelijk zou zijn gegroeid dan zou je een gigantisch
hoofd hebben en zouden er geen kronkels in je hersenen hebben gezeten.
6
,Ecephalization quotient (EQ) (Jerison) = Kwantitatieve meting van hersengrootte verkregen uit de
verhouding tussen de werkelijke grootte van de hersenen volgens de omvang van de hersenen, en
het principe van een goede massa van de hersenen voor een dier van bepaalde lichaamsgrootte.
Dieren onder deze lijn hebben dus kleinere hersenen dan je zou verwachten bij hun lichaamsgrootte.
Vergelijken van hersenen en het gedrag van soorten laat zien dat grotere hersenen nodig zijn voor
toenemend complex gedrag. Veranderingen in de hersen omvang en complexiteit zijn gerelateerd
aan leervermogen, vooral bij mensen.
Maar binnen een soort, de complexiteit van verschillende gebieden in de hersenen zin gerelateerd
aan gedrags-capaciteiten.
Radiator hypothesis (Falk, 2004) = Idee van selectie dat verbeterde hersen afkoeling door verhoogde
bloedcirculatie in de hersenen van vroege mensachtigen maakte dat de hersenen konden groeien.
Steadman: Hij dacht dat de oorzaak lag bij een genetische mutatie. De kauwspieren werden kleiner,
kleinere kauwspieren op zijn beurt leidde tot kleinere en meer verfijnde botten in het hoofd. Kleinere
botten zorgen weer voor veranderingen in dieet en een toename van hersengrootte.
Neoteny = Proces waarbij rijping vertraagd wordt en zo volwassen baby kenmerken behoudt; idee
afkomstig van de waarneming dat nieuw ontwikkelde soorten lijken op de jongeren van hun
gemeenschappelijke voorouders.
Het menselijk brein is geëvolueerd als reactie op verschillende noodzaken en mogelijkheden zoals:
Veranderingen in het klimaat
veranderingen in de levensstijl vaardigheden, met inbegrip van preferentie voedselbronnen.
Veranderingen in de schedel anatomie
Neoteny
Species-typical behavior(soort-typisch gedrag) = Gedrag dat kenmerkend is voor alle leden van een
soort.
Culture = geleerd gedrag dat doorgegeven wordt op generatie door leren en ervaring.
Het herkennen van de grote mate waarin ons gedrag cultureel wordt aangeleerd in plaats van dat die
inherent zijn aan ons zenuwstelsel is van cruciaal belang.
Wat is er zo speciaal aan de menselijke hersenen?
1. Vooral de grootte (ca. 1500 cm³), tenminste als je daar wat rekentrucjes mee uithaalt. Want
een olifant heeft grotere hersenen dan een mens. Je moet het gemiddelde hersengewicht
van een diersoort delen door het gemiddelde lichaamsgewicht van een diersoort. Maar een
mens kwam nog steeds niet helemaal boven aan uit. Daarna hebben ze het Encephalisatie
quotiënt gebruikt.
2. ‘Encephalisatie quotiënt’(EQ)= hersengewicht / verwacht hersengewicht. Als je iets ziet met
Encephal dan betekent dat altijd de hersenen.
7
,In 5 miljoen jaar tijd is ons hersengewicht verdrievoudigd: Australopithecus (EQ 2.5) Homo sapiens
(EQ 7.0) Hoe komt dat?
1. Leefwijze: bijv. fruit zoeken (moeilijk)
2. Hersenkoeling: nodig vanwege hoog metabolisme 2% gewicht, 25% zuurstof, 70% glucose.
Hersenen werken op suiker en zuurstof. Veel suikers kun je binnen krijgen als je fruit eet.
Maar fruit zoeken is moeilijk. Dat zou een reden kunnen zijn dat soorten die dat goed konden
overleefden. De hersenen worden nogal heet en als je grote schedel hebt dan kun je beter de
warmte kwijt.
3. Neotenie: rijpingsvertraging. Ouderen behouden kinderkenmerken (groot hoofd)
De omgeving heeft een grote invloed.
Is een groter brein ook een beter brein (binnen soort)?
1. Nee, Einstein had een gemiddeld hersengewicht. Mannen 10% meer hersengewicht van
vrouwen, maar mannen zijn niet intelligenter.
2. Het gaat misschien meer om (aantal?) verbindingen.
3. Veel gedrag is niet aangeboren, maar wordt cultureel bepaald.
Hoofdstuk 2
Dit hoofdstuk gaat over de structuur en de functie van de hersenen.
8
,Ook al hebben we het over structuur, dit betekent niet dat de hersenen een statisch orgaan zijn. of
dat je geboren wordt met een stel hersens en daar moet je het dan mee doen voor de rest van je
leven.
1. Flexibiliteit – neurale plasticiteit
• Voorbeeld: neurale basis van leren.
Fylogenetische ontwikkeling van structuur
De belangrijkste functies van de hersenen (erg algemeen):
1. Perceptie (waarneming)
2. Integratie van informatie (creëer perceptuele wereld)
3. Actie (gedrag)
Neuroanatomie
1. Terminologie:
Probeer Latijnse termen te vertalen voor beter begrip (document begrippen). Probeer bij iedere
figuur in het boek een voorstelling te maken van waaruit je de figuur ziet.
Basisfunctie van het brein = gedrag of beweging produceren
Hiervoor heeft het brein info nodig van alles om ons heen (stimulaties). De organen van het
zenuwstelsel zijn ontworpen om informatie uit de wereld toe te laten en deze om te zetten in de
biologische activiteit die perceptie, of subjectieve ervaringen van de werkelijkheid produceert.
zenuwstelsel produceert beweging binnen een perceptuele wereld die het brein creëert.
9
, Maar wat het zenuwstelsel van een mens voor perceptuele wereld creëert is niet hetzelfde als die
van andere organismen als bv een hond. Dit is te verklaren door de evolutie. Evolutie, bevordert dan
aanpassingsvermogen: het stelt elke soort in met een kijk op de wereld die helpt overleven.
Structuur wil NIET zeggen dat hersenen statisch orgaan zijn. Er is flexibiliteit = neurale plasticiteit.
= Neuraal weefsel heeft het vermogen tot aanpassing aan de wereld en compenseren van ‘schade’
door het veranderen van fysische en chemische functies (/hoe de functies zijn georganiseerd).
Fenotypische plasticiteit = de capaciteit van een individu om te ontwikkelen tot meer dan 1 fenotype
Individu’s genotype kent wisselwerking met omgeving wat een specifiek fenotype ontlokt uit een
groot genetische repertoire van mogelijkheden, fenomeen dat gevolg is van epigenetische invloeden.
Doorsnedes hersenen:
Voorkant er af halen en van voren kijken = coronaal/ frontaal aanzicht
Bovenkant er af halen en van boven kijken = horizontaal/dorsaal aanzicht
Zijkant er af halen, doorsnede van voor naar achteren = sagitaal/mediaal aanzicht
Zenuwstelsel:
1. Centraal zenuwstelsel (CNS)
2. Perifeer zenuwstelsel (PNS)
• Somatisch zenuwstelsel (SNS): Deel van de PNS dat de hersen- en spinale zenuwen
bevat van en naar de spieren, gewrichten en huid.
• Autonoom zenuwstelsel (ANS): Deel van de PNS dat de werking van de interne
organen en klieren reguleert.
vanuit een functioneel oogpunt vormen de belangrijkste gebieden in het PNS, samen met het CNS,
een interactief, driedelig systeem.
1. Het CNS omvat de hersenen en het ruggenmerg, de structuren in de kern van het
zenuwstelsel die gedrag bemiddelen.
2. Het SNS vervoert sensorische input, en informeert het CNS over de positie en beweging van
lichaamsdelen. Vervolgens zendt het uitgaande motor instructies die beweging produceren.
3. Het ANS Balanceert interne organen van lichaam om te 'rusten en verteren' door
parasympatische (kalmerende) zenuwen of te 'vechten of vluchten' of bezighouden met
krachtige activiteit d.m.v. sympathische (opwekken) zenuwen. Zie de verschillen tussen
parasympatisch en sympathisch op afb. pp HC 2, andere structuur van de zenuwen en andere
verbinding met het ruggenmerg.
10
• De hersenen zijn een orgaan, een fysiek object, levend weefsel.
• Gedrag is actie, niet fysiek, wel observeerbaar
Het gaat om de relatie tussen hersenen en gedrag.
Wat zijn hersenen?
1. Ons lichaam bestaat uit organen. Organen bestaan uit weefsel. Weefsel bestaat uit cellen.
2. De hersenen zijn een orgaan. Het bestaat uit zenuwweefsel. De cellen heten zenuwcellen.
3. We spreken over het zenuwstelsel: Centraal en perifeer.
De hersenen bestaan uit twee delen:
1. Cerebrum (forebrain, grote hersenen): hoofdstructuur van de voorhersenen dat uit twee
nagenoeg identieke helften bestaat (hemisphere, links en rechts). Is verantwoordelijk voor
het meeste van ons bewuste gedrag.
Het omsluit de brainstem (hersenstam), die verantwoordelijk is voor de meeste van onze
onbewuste gedragingen.
2. Cerebellum (kleine hersenen): grote structuur van de hersenstam gespecialiseerd in de
coördinatie en het leren van geschoolde bewegingen.
Globale indeling hersenen
Cortex cerebri: is de hersenschors
1
,Indeling zenuwstelsel (traditionele manier)
Je hersenen en ruggenmerg horen bij elkaar. Samen heten ze het centrale zenuwstelsel. Centraal
betekent midden. Hersenen en ruggenmerg zitten in het midden van de lichaamsas. De rest heet dan
het perifeer zenuwstelsel. Dat betekent de uiteinden. Het perifeer zenuwstelsel bestaat uit het
Somatisch en het Autonomisch zenuwstelsel. Als je beweegt dan is er een stroompje naar je
hersenen toe, dat is het somatische zenuwstelsel. Je autonomisch zenuwstelsel gaat over je organen,
of dat je hart snel of langzaam klopt enz.
Centraal zenuwstelsel (CNS): de hersenen en het ruggenmerg die samen gedrag bemiddelen.
• Hersenen, omhuld door schedel
• Ruggenmerg, omhuld door wervels. Connectie tussen hersenen en lichaam.
Perifeer zenuwstelsel (PNS): alle neuronen in het lichaam buiten de hersenen en het ruggenmerg.
Levert sensorische en motorische verbindingen van en naar het CNS.
• Sensorische verbindingen aan receptoren in de huid
• Motorische verbindingen aan spieren
• Autonome verbindingen naar de interne organen van het lichaam.
Neuron: is een gespecialiseerde zenuwcel actief in de verwerking van informatie.
Embodied language (lichaamstaal): hypothese dat de bewegingen die we maken en de bewegingen
die we waarnemen bij anderen centraal staan in de communicatie met anderen.
Wat is gedrag?
1. Zeer algemene (onbruikbare) definitie: patronen in de tijd.
• Bijv. Bewegingen, spraak, houding, maar ook blozen (kleurverandering).
• Vormen gedachten ook gedrag? Gedachten kunnen we niet zien, maar is wel een
vorm van gedrag.
2. Simpelere (bruikbare) definitie (niet in het boek): elke vorm van beweging in een levend
organisme. Het is heel moeilijk aan te tonen dat een dood wezen geen gedrag vertoont.
3. Gedrag is observeerbaar en meetbaar.
Hersenen en gedrag
1. Hersenen en gedrag zijn gerelateerd. Maar hoe dan precies?
2
, 2. Mentalisme (Aristoteles): verklaring van gedrag als functie van het niet materiële bewustzijn.
Oftewel de geest (psyche) van een persoon is verantwoordelijk voor het gedrag.
• Psyche = synoniem voor geest. Is volgens Aristoteles de bron van het menselijk
gedrag. Verantwoordelijk voor het menselijk bewustzijn, percepties en emoties en
voor dergelijke processen als verbeelding, mening, verlangen, genot, pijn, geheugen
en de rede.
• Later veranderde Psyche in Mind: verantwoordelijk voor intelligentie, aandacht,
oplettendheid en bewustzijn.
3. Dualisme (Descartes): Verklaring van gedrag die stelt dat zowel een niet-materiële geest en
een materieel lichaam bijdragen aan het gedrag. Geest regisseert een machine, het lichaam,
dat verantwoordelijk is voor het gedrag.
• Hij zei: geest woont in de pijnappelklier, waar hij vloeistofstroom stuur door
ventrikels en lichaam om objecten te onderzoeken en om op de hoogte gehouden te
worden van hun eigenschappen. Dit gaat over het mind-body probleem: Dualistische
versus monistische stelsels. Dilemma is uitleg hoe een geest en een lichaam op
elkaar inwerken.
• Spiritualistische versus materialistische stelsels.
4. Materialisme (Darwin en Mendel): verklaring die stelt dat gedrag verklaard kan worden als
functie van de hersenen en de rest van het zenuwstelsel zonder toelichting van een beroep
op de geest.
• Evolutie door natuurlijke selectie: theorie die uitlegt hoe nieuwe soorten evolueren
en hoe bestaande soorten loop der tijd veranderen. Successen in de reproductie van
verschillende kenmerken (fenotypes) is het resultaat van de interactie van
organismen met hun omgeving.
- Fenotype: alle individuele kenmerken die zichtbaar of meetbaar zijn.
- Genotype: bepaalde genetische make-up van een individu. Hoe de genen tot
uiting komen.
- Species (soort): groep organismen die kunnen paren onderling.
5. Heeft ook te maken met persoonlijke stellingname en levensovertuiging.
Epigenetica: studie van verschillen in genexpressie met betrekking tot omgeving en ervaring.
Traumatic brain injury (TBI): verwonding aan de hersenen als gevolg van een slag op het hoofd.
Minimally conscious state (MCS): toestand waarin een persoon aantal rudimentaire gedragingen
vertoont, zoals lachen of enkele woorden uitspreken, maar verder niet bewust is.
Persistent vegetative state (PVS): aandoening waarbij een persoon in leven is, maar niet in staat is
om te communiceren of om zelfstandig te functioneren op zelfs het meest simpele niveau.
Clinical trial: experiment gericht op het ontwikkelen van een behandeling.
Deep brain stimulation (DBS): neurochirurgie waarbij elektroden geïmplanteerd in de hersenen een
gericht gebied stimuleren met een lage spanning elektrische stroom om gedrag te vergemakkelijken.
Glascow Coma Scale (GCS): meet objectief de mate van bewusteloosheid en herstel van
bewusteloosheid, ofwel een ernstige handicap, zoals de MCS en PVS.
Geestelijke processen worden in dit vak verbonden aan hersenprocessen. Niet aan religie. We
houden ons bezig met het lichaam dus met het monistische en materialistische stelsel.
3
,Evolutie
1. Fylogenetische ontwikkeling: ontwikkeling van hogere diersoorten uit lagere. Fylo betekent
‘soort’ en genetisch betekent ‘oorsprong’. Dus het betekent ontwikkeling over soorten heen.
2. Ontogenetische ontwikkeling: ontwikkeling van de individuele mens uit zaadcel + eicel.
Ontogenetisch betekent ‘het zijn’. gaat over de ontwikkeling van de mens.
3. Heeft te maken met een ander groot debat: Nature versus nurture. Wordt ons gedrag
bepaald door onze genen of onze opvoeding? Het antwoord daarop is beide. Aanpassing
betekent een relatie met de omgeving.
4. Stammen wij van de apen af? Nee, maar wel een gemeenschappelijke voorouder:
• Australopithecus- australo = zuidelijk
• Pithekos = aap
Globale evolutionaire tijdlijn
Een verklaring is vrijwel altijd een beschrijving op een onderliggend niveau. Er kan niet verklaard
worden dat een eicel en een zaadcel een klompje worden en uiteindelijk gaat kloppen en een hart
vormen. Je kunt het wel beschrijven. Gezien de lange geschiedenis is de mens een relatief jonge
uitvinding van de natuur. Dit wil niet zeggen dat de hersensystemen die wij nu hebben niet heel oud
kunnen zijn. De mens is relatief jong op deze tijdlijn.
Evolutie van het zenuwstelsel:
1. Neuronen en spieren (nervous system): eerst ontwikkeld in dieren, verplaatsen mogelijk.
2. Nerve net: eenvoudige zenuwstelsel dat geen hersenen of ruggenmerg heeft maar bestaat
uit neuronen die sensorische informatie ontvangen en rechtstreeks verbinden met andere
neuronen die spieren bewegen.
3. Bilateral symmetry: Lichaamsplan waarbij organen of lichaamsdelen aanwezig zijn op beide
zijden van het lichaam als spiegelbeelden in uiterlijk. bijvoorbeeld, de hand is bilateraal
symmetrisch, terwijl het hart dat niet is.
4. Segmentation: verdeling in een aantal delen die op elkaar lijken; verwijst naar het idee dat
veel dieren waaronder gewervelden, bestaan uit eveneens georganiseerde lichaamsdelen.
5. Ganglia: verzameling van zenuwcellen die enigszins functioneren als een brein.
6. Spinal cord: In relatief hoog ontwikkelde chordadieren ( =dier dat zowel hersenen en
ruggenmerg heeft), hebben alleen geen wervelkolom.
4
, 7. Brain: chordadieren met ‘echte’ hersenen. Mensen hebben grootste brein t.o.v. hun lichaam.
Taxonomie van het leven
1. Levende organismen
2. Rijk:
dieren- animalia
3. Afdeling/stam:
gewervelden – chordata
4. Klasse:
Zoogdieren – mammalia
5. Orde:
Primaten- primates (eerste)
6. Familie:
Mensachtigen – hominidae
7. Geslacht :
Mens – homo
8. Soort:
Moderne mens- homo sapiens
Ons zenuwstelsel is dus niet in een keer ontstaan. We hebben dus sommige delen van de hersenen
die bijvoorbeeld hetzelfde zijn als een rat.
Cladogram
Cladogram is hetzelfde als de taxonomie van het leven, alleen dan anders weergegeven.
fylogenetische boom die herhaaldelijk vertakt. Suggereert een taxonomie van organismen op basis
van de tijdsvolgorde waarin evolutionaire takken ontstaan. Deze groepen organismen zijn
gerelateerd aan elkaar.
Vaak zijn de hersenen klein bij eerst geëvolueerde takken, en worden groter bij later geëvolueerde.
Beknopte geschiedenis van de mens
1. Mensen en chimpansees hebben een gemeenschappelijke voorouder, 5-10 miljoen jaar
geleden. Ergens in de evolutie wordt er gedacht dat mensen en andere mensachtigen of
aapachtigen dezelfde voorouder hebben en waaruit verschillende bomen ontstaan waardoor
er verschillen ontstaan.
5
, 2. Mensen en chimpansees verschillen maar 1% in DNA
3. Hominidae: Ca. 5 miljoen jaar geleden ontstaan. Primaten die rechtop lopen. Alle
mensachtigen stammen hiervan af. Ook uitgestorven soorten.
Enkele bekende voorouders
1. Australopithecus- “zuidelijke aap”
• Ca. 4 miljoen jaar geleden ontstaan in Afrika (m.n. zuid en oost)
• Hersengrootte ca. 400 cm³
• Bijv. australopithecus afarensis (Afar, Ethiopie): “Lucy”
• Australo betekent ‘zuidelijk’. Pithecus betekent ‘aap’. Dus letterlijk de zuidelijke aap.
Er is nog een heel mooi fossiel gevonden in Afar in Ethiopie. Daarom heet dat nu de
australopithecus afarensis.
2. Homo habilis- “handige mens”
• Ca. 2.5-1,5 miljoen jaar geleden, Afrika
• Grotere herseninhoud dan australopithecus: ca 800 cm³
• Zij hebben waarschijnlijk ook al simpel gereedschap gebruikt. Bijv. simpele stenen.
• Deze soort zou ook dierlijk voedsel hebben gegeten.
3. Homo erectus- “rechtopstaande mens”
• Ca 1,5 miljoen jaar geleden.
• Grotere hersenen (900-1200 cm) beter gereedschap dan homo habilis.
• Migreerde naar Europa (Neanderthalers) en Azië.
4. Homo sapiens- “wetende mens”
• 120.000 jaar geleden ontstaan in Afrika
• 100.000 jaar geleden naar o.a. Europa gemigreerd (Cro-Magnon, ZW Frankrijk)
• Heeft misschien neanderthalers uitgemoord
• Grottenkunst, oudste zijn 30.000 jaar oud. Eerste soort met grotten en
grotschilderingen. Geen enkele diersoort produceert kunst, tekeningen of muziek.
• Herseninhoud ca. 1500 cm³
Cultuur is het onderscheidende kenmerk tussen mens en dier!
De herseninhoud werd steeds groter. Maar dit is niet helemaal correct, want de schedelinhoud werd
steeds groter. Waarom hebben wij allemaal kronkels in onze hersenen zitten? Dat is omdat de
hersenen sneller groeien dan de schedel. Als het gelijk zou zijn gegroeid dan zou je een gigantisch
hoofd hebben en zouden er geen kronkels in je hersenen hebben gezeten.
6
,Ecephalization quotient (EQ) (Jerison) = Kwantitatieve meting van hersengrootte verkregen uit de
verhouding tussen de werkelijke grootte van de hersenen volgens de omvang van de hersenen, en
het principe van een goede massa van de hersenen voor een dier van bepaalde lichaamsgrootte.
Dieren onder deze lijn hebben dus kleinere hersenen dan je zou verwachten bij hun lichaamsgrootte.
Vergelijken van hersenen en het gedrag van soorten laat zien dat grotere hersenen nodig zijn voor
toenemend complex gedrag. Veranderingen in de hersen omvang en complexiteit zijn gerelateerd
aan leervermogen, vooral bij mensen.
Maar binnen een soort, de complexiteit van verschillende gebieden in de hersenen zin gerelateerd
aan gedrags-capaciteiten.
Radiator hypothesis (Falk, 2004) = Idee van selectie dat verbeterde hersen afkoeling door verhoogde
bloedcirculatie in de hersenen van vroege mensachtigen maakte dat de hersenen konden groeien.
Steadman: Hij dacht dat de oorzaak lag bij een genetische mutatie. De kauwspieren werden kleiner,
kleinere kauwspieren op zijn beurt leidde tot kleinere en meer verfijnde botten in het hoofd. Kleinere
botten zorgen weer voor veranderingen in dieet en een toename van hersengrootte.
Neoteny = Proces waarbij rijping vertraagd wordt en zo volwassen baby kenmerken behoudt; idee
afkomstig van de waarneming dat nieuw ontwikkelde soorten lijken op de jongeren van hun
gemeenschappelijke voorouders.
Het menselijk brein is geëvolueerd als reactie op verschillende noodzaken en mogelijkheden zoals:
Veranderingen in het klimaat
veranderingen in de levensstijl vaardigheden, met inbegrip van preferentie voedselbronnen.
Veranderingen in de schedel anatomie
Neoteny
Species-typical behavior(soort-typisch gedrag) = Gedrag dat kenmerkend is voor alle leden van een
soort.
Culture = geleerd gedrag dat doorgegeven wordt op generatie door leren en ervaring.
Het herkennen van de grote mate waarin ons gedrag cultureel wordt aangeleerd in plaats van dat die
inherent zijn aan ons zenuwstelsel is van cruciaal belang.
Wat is er zo speciaal aan de menselijke hersenen?
1. Vooral de grootte (ca. 1500 cm³), tenminste als je daar wat rekentrucjes mee uithaalt. Want
een olifant heeft grotere hersenen dan een mens. Je moet het gemiddelde hersengewicht
van een diersoort delen door het gemiddelde lichaamsgewicht van een diersoort. Maar een
mens kwam nog steeds niet helemaal boven aan uit. Daarna hebben ze het Encephalisatie
quotiënt gebruikt.
2. ‘Encephalisatie quotiënt’(EQ)= hersengewicht / verwacht hersengewicht. Als je iets ziet met
Encephal dan betekent dat altijd de hersenen.
7
,In 5 miljoen jaar tijd is ons hersengewicht verdrievoudigd: Australopithecus (EQ 2.5) Homo sapiens
(EQ 7.0) Hoe komt dat?
1. Leefwijze: bijv. fruit zoeken (moeilijk)
2. Hersenkoeling: nodig vanwege hoog metabolisme 2% gewicht, 25% zuurstof, 70% glucose.
Hersenen werken op suiker en zuurstof. Veel suikers kun je binnen krijgen als je fruit eet.
Maar fruit zoeken is moeilijk. Dat zou een reden kunnen zijn dat soorten die dat goed konden
overleefden. De hersenen worden nogal heet en als je grote schedel hebt dan kun je beter de
warmte kwijt.
3. Neotenie: rijpingsvertraging. Ouderen behouden kinderkenmerken (groot hoofd)
De omgeving heeft een grote invloed.
Is een groter brein ook een beter brein (binnen soort)?
1. Nee, Einstein had een gemiddeld hersengewicht. Mannen 10% meer hersengewicht van
vrouwen, maar mannen zijn niet intelligenter.
2. Het gaat misschien meer om (aantal?) verbindingen.
3. Veel gedrag is niet aangeboren, maar wordt cultureel bepaald.
Hoofdstuk 2
Dit hoofdstuk gaat over de structuur en de functie van de hersenen.
8
,Ook al hebben we het over structuur, dit betekent niet dat de hersenen een statisch orgaan zijn. of
dat je geboren wordt met een stel hersens en daar moet je het dan mee doen voor de rest van je
leven.
1. Flexibiliteit – neurale plasticiteit
• Voorbeeld: neurale basis van leren.
Fylogenetische ontwikkeling van structuur
De belangrijkste functies van de hersenen (erg algemeen):
1. Perceptie (waarneming)
2. Integratie van informatie (creëer perceptuele wereld)
3. Actie (gedrag)
Neuroanatomie
1. Terminologie:
Probeer Latijnse termen te vertalen voor beter begrip (document begrippen). Probeer bij iedere
figuur in het boek een voorstelling te maken van waaruit je de figuur ziet.
Basisfunctie van het brein = gedrag of beweging produceren
Hiervoor heeft het brein info nodig van alles om ons heen (stimulaties). De organen van het
zenuwstelsel zijn ontworpen om informatie uit de wereld toe te laten en deze om te zetten in de
biologische activiteit die perceptie, of subjectieve ervaringen van de werkelijkheid produceert.
zenuwstelsel produceert beweging binnen een perceptuele wereld die het brein creëert.
9
, Maar wat het zenuwstelsel van een mens voor perceptuele wereld creëert is niet hetzelfde als die
van andere organismen als bv een hond. Dit is te verklaren door de evolutie. Evolutie, bevordert dan
aanpassingsvermogen: het stelt elke soort in met een kijk op de wereld die helpt overleven.
Structuur wil NIET zeggen dat hersenen statisch orgaan zijn. Er is flexibiliteit = neurale plasticiteit.
= Neuraal weefsel heeft het vermogen tot aanpassing aan de wereld en compenseren van ‘schade’
door het veranderen van fysische en chemische functies (/hoe de functies zijn georganiseerd).
Fenotypische plasticiteit = de capaciteit van een individu om te ontwikkelen tot meer dan 1 fenotype
Individu’s genotype kent wisselwerking met omgeving wat een specifiek fenotype ontlokt uit een
groot genetische repertoire van mogelijkheden, fenomeen dat gevolg is van epigenetische invloeden.
Doorsnedes hersenen:
Voorkant er af halen en van voren kijken = coronaal/ frontaal aanzicht
Bovenkant er af halen en van boven kijken = horizontaal/dorsaal aanzicht
Zijkant er af halen, doorsnede van voor naar achteren = sagitaal/mediaal aanzicht
Zenuwstelsel:
1. Centraal zenuwstelsel (CNS)
2. Perifeer zenuwstelsel (PNS)
• Somatisch zenuwstelsel (SNS): Deel van de PNS dat de hersen- en spinale zenuwen
bevat van en naar de spieren, gewrichten en huid.
• Autonoom zenuwstelsel (ANS): Deel van de PNS dat de werking van de interne
organen en klieren reguleert.
vanuit een functioneel oogpunt vormen de belangrijkste gebieden in het PNS, samen met het CNS,
een interactief, driedelig systeem.
1. Het CNS omvat de hersenen en het ruggenmerg, de structuren in de kern van het
zenuwstelsel die gedrag bemiddelen.
2. Het SNS vervoert sensorische input, en informeert het CNS over de positie en beweging van
lichaamsdelen. Vervolgens zendt het uitgaande motor instructies die beweging produceren.
3. Het ANS Balanceert interne organen van lichaam om te 'rusten en verteren' door
parasympatische (kalmerende) zenuwen of te 'vechten of vluchten' of bezighouden met
krachtige activiteit d.m.v. sympathische (opwekken) zenuwen. Zie de verschillen tussen
parasympatisch en sympathisch op afb. pp HC 2, andere structuur van de zenuwen en andere
verbinding met het ruggenmerg.
10
