neuro inleiding + deel 1

waarom neuropedagogiek?

1) kennisexplosie obv cognitieve neurowetenschappen

2) ontstaan van een nieuw wetenschapsdomein

3) publieke en maatschappelijke interesse in het “brein”

4) misbruik en overinterpretatie

hersenstimulatie

= technieken waarbij we de hersenen rechtstreeks gaan stimuleren en dan kijken naar het effect van de stimulatie op gedrag

• awake brain surgery: schedel wordt opengelegd en patiënt wordt wakker gemaakt, vervolgens lichte stroomstoten op hersenen toedienen en kijken wat het effect is op het gedrag

• transcraniale magnetische stimulatie (TMS): magnetische stimulatie/magnetisch veld over schedel en kijken wat dit met gedrag doet → communicatie van hersenen is een deels elektrisch proces: er gaat elektrische info van ene naar andere cel en de neuron vuurt, stuurt een actiepotentiaal uit en dit is een info-overdracht. wanneer het magnetisch veld over de schedel is, kan dit de neuronen stimuleren of juist inhiberen, en dan afhankelijk van de plek in de hersenen kan gedrag uitvallen of versnellen

• deep brain stimulation: elektronen inplanten in bepaalde structuur, delen stimuleren in hersenen met het idee om een bepaald gedrag te gaan beïnvloeden

• transcraniale direct current stimulatie (tDCS): toediening lichte elektrische stroom in bepaalde gebieden, idee dat men afhankelijk van hoe men de stroom gaat sturen, men dat gebied/gedrag beïnvloeden of onderdrukken/blokkeren

meten van elektrische hersenactiviteit

• Electroencefalografie (EEG): methode die zich focust op het meten van elektrische activiteit. Meten aan buitenkant schedel: kapje met elektroden die op bepaalde plekken elektrische activiteit meten.

• Event - related potentials (ERP’s): activiteit van hersenen bij verwerken van specifieke info onderzoeken (nauwkeurige timing, grove lokalisatie).

• Magnetoencefalografie (MEG): elektrische activiteit hersenen wordt via magnetische velden gemeten, goede temporele en spatiale resolutie maar heel duur (magnetometer)

• Single-cell recording: in één specifieke zenuwcel de activiteit meten (enkel bij dieren)

statische beeldvorming van de hersenen

meet de STRUCTUUR van de hersenen

• Computertomografie (CT): doorsnedes hersenen gemaakt door 3D- beeld. X-stralen, absorptie door weefsel (weinig bij gebieden met water en veel bij been (schedel))

• Magnetische Resonantie Imaging (MRI): gebruik maken van magnetisch veld en resonantie. Resonantiefrequentie van waterstofatomen.

  • gebieden met veel signaal: grijze stof

  • gebieden met weinig signaal: witte stof

  • hoge spatiale resolutie

• Diffusion Tensor Imaging (DTI): variant van MRI, techniek om de kwaliteit van de witte stofbanen in kaart te brengen. als we zien hoe de waterstofmoleculen bewegen (bewegen mee in de richting van de witte stofbanen), kunnen we iets te weten komen over richting en dikte van de witte stof banen

post-mortem onderzoek

hersenen van patiënten die bepaald probleem vertoonden bestuderen na overlijden.

idee: er is een letsel in een bepaald gebied in de hersenen → er is sprake van afwijkend gedrag → gebied zal ergens belangrijk voor zijn

voorbeelden:

• patient Tan: na hersenbloeding kon de patiënt niet meer spreken, zei enkel nog “tan”. hersenen werden onderzocht door Broca: persoon had letsel in de frontale cortex, specifiek in de inferieurfrontale gyrus = gebied waar de productie van spraak gebeurt en ligt dichtbij de motorische cortex die instaat voor de aansturing van de spieren voor de juiste vorming van klanken

• Phineas Gage: arbeider krijgt ongeval, spoorstaaf door schedel en dit raakt een deel van de hersenen. wat opvalt is dat voor het ongeluk Gage heel verantwoordelijk was, leidinggevend maar na het ongeval veranderde zijn persoonlijkheid (hij had moeite met afspraken, hij kon zijn emoties niet goed onder controle houden. het geraakte gebied was de orbitofrontale cortex: deze is van invloed op sociale relaties, gedrag, emoties

• Parkinson: moeite met starten van bewegingen, het is een motorisch probleem. letsels in substantia nigra, van belang bij starten van gedrag. deze kernsen zijn afgestorven

dubbele dissociaties

patienten die uitvallen op vaardigheid A, maar niet op vaardigheid B of omgekeerd (onafhankelijk)

voorbeeld letselstudie

een letselstudie gaat ervan uit dat specifieke problemen te linken zijn aan bepaalde plaats in de hersenen

voorbeeld: patient H.M.

hij had veel last van zware epileptische aanvallen, hij onderging een operatie waarbij een deel van de hersenen werd weggesneden (temporele lob) om te vermijden dat het zou verspreiden over heel de hersenen. maar na de operatie kon de patient geen nieuwe herinneringen maken, hij kon niets meer leren of onthouden. Het geraakt gebied was de hippocampus en deze staat in voor het geheugen, zo is men daar achter gekomen

diffuus patroon

uitval op meerdere plekken

daarom kan een letselstudie voor misverstanden zorgen aangezien er bij een letsel verschillende delen worden geraakt

kritiek op letselstudies:

1. natuurlijke letsels zijn groot en verspreid → diffuus patroon

2. vaak weten we de voorgeschiedenis niet van de patiënt, waren de problemen al aanwezig voor bv een ongeval?

3. hoofdzakelijk worden letselstudies bij volwassenen gedaan, is dit toepasbaar naar kinderen?

4. te sterke klemtoon op lokalisatie (frenologie) terwijl het vaak gaat over meerdere gebieden en netwerken

dynamische beeldvorming van de hersenen

kijken naar de FUNCTIE van de hersenen (welke veranderingen gebeuren in de hersenen bij uitvoering van een activiteit?)

• Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI): resonantie van rode bloedcellen wordt gemeten, deze is verschillend tussen rode bloedcellen met en zonder zuurstof.