Interactie tussen hersenen en cognitie

Ok, ik zal gedetailleerde aantekeningen maken. Hier zijn de studienotities:

• De wisselwerking tussen hersenen en cognitie/gedrag onderstreept een wederzijdse beïnvloeding, waarbij de stimulatie van specifieke hersengebieden de sensaties, beweging/gedrag, en cognitieve functies beïnvloedt.
• Hersenschade kan inzichten verschaffen in de hersenwerking door verstoringen in gedrag/cognitie te observeren en stoornissen te analyseren om onderliggende hersendisfuncties te identificeren.

Organisatie van het Zenuwstelsel

• Het zenuwstelsel is structureel georganiseerd waarbij het Centrale Zenuwstelsel (CZS), bestaande uit de hersenen en het ruggenmerg, wordt beschermd door botstructuren zoals de schedel en wervelkolom.
• Het Perifere Zenuwstelsel (PZS) omvat structuren buiten het CZS.
• Het CZS is beschermd en omringd door bot (schedel en wervelkolom).

Somatisch Zenuwstelsel

• Het Somatisch zenuwstelsel controleert bewuste, willekeurige bewegingen en interacties met de buitenwereld door sensorische input en motorische output.
• Sensorische neuronen sturen berichten van zintuigen, terwijl motorische neuronen spieren aansturen die beweging mogelijk maken.

Autonome Zenuwstelsel

• Het Autonome Zenuwstelsel (niet onderhevig aan de wil) reguleert onwillekeurige functies, inclusief klieren en gladde spieren van organen.
• Het is essentieel voor vitale levensfuncties zoals spijsvertering en stofwisseling.
• In de spijsvertering wordt voedsel afgebroken tot bouwstenen zoals koolhydraten.
• Stofwisseling transformeert voedingsstoffen, zoals koolhydraten, in glucose voor energie.
• Verbranding zet met behulp van zuurstof voedingsstoffen om in energie voor verschillende processen.
• Sympathische activiteit bereidt het lichaam voor op inspanningen, terwijl parasympathische activiteit herstel en energiebehoud bevordert.

Neuronen en Gliacellen

• Neuronen, qua functie, ontvangen, verwerken en geven signalen door.
• Er zijn ongeveer 180 miljard neuronen met capaciteit voor input en output en tot 200 verbindingen per seconde per contactpunt.
• Gliacellen ondersteunen neuronen.
• Er zijn 20-30 keer zoveel gliacellen als neuronen.

Primaire Functies van de Hersenen

• De hersenen verwerken, filteren en integreren input vanuit de omgeving, waaraan betekenis wordt gegeven.
• Een interne representatie van de omgeving wordt gecreëerd en gedrag wordt geproduceerd door interactie met omgevingen.

Ruggenmerg

• Het ruggenmerg beschermd door de wervelkolom en is onderdeel van het CZS.
• De functie van het ruggenmerg is sensorische en motorische informatie van en naar de hersenen vervoeren.
• Het ruggenmerg geeft informatie door, verwerkt ze, en integreert ze.
• De structuur van het ruggenmerg bevat dendrieten/spines, een cellichaam/axonheuvel, en een axon/collateralen/terminale eindvoet.
• In dwarsdoorsnede komt informatie ruggenmerg binnen en gaat omhoog naar het brein.
• Zenuwbanen naar het brein liggen in het ruggenmergkanaal binnen de wervelkolom.

Spinale Ganglion

• Spinale ganglia bevat sensorische zenuwen met cellichamen in clusters buiten het ruggenmerg.
• Dendrieten lopen van de periferie naar spinale ganglia, waar axonen het ruggenmerg binnengaan.
• De functie van de spinale ganglia is informatie naar de hersenen sturen, in contact te komen met motorneuronen om de spieren aan te sturen.

Dorsale en Ventrale Route

• De dorsale route bevat sensorische neuronen.
• De ventrale route bevat motorneuronen.

Doorsnede Ruggenmerg

• De witte stof buitenkant bevat gemyeliniseerde axonen die de geleiding bevorderen.
• De grijze stof binnenkant bevat grijsgekleurde cellichamen van motorneuronen met tussenliggende neuronen voor sensorische neuronkoppeling.

Reflexen

• Reflexen zijn bewegingen die onafhankelijk zijn van de hersenen, volledig afhankelijk zijn van de functie van het ruggenmerg.
• Inward reflexen brengen reacties naar het lichaam toe, zoals bij pijn/temperatuur, vóór bewuste waarneming, terwijl outward reflexen compenseren voor spierveranderingen.

Algemene Richtingen

• Voor is Anterior/Frontal
• Midden is Mediaal
• Boven is Dorsaal/Superior
• Onderkant is Ventraal/Inferior
• Achter is Posterior
• Buiten is Lateraal

Hersendoorsnede Stof

• Grijze stof: buitenkant voornamelijk cellichamen, bloedvaten; axonen ontspringen daar.
• Witte stof: binnenkant axonen, kleuren wit.

Cerebrale Cortex

• De cerebrale cortex is de schors van hersenen.
• Die schors is evolutionair recent (neocortex).
• De functie van de cerebrale cortex is de basis voor perceptie, complexere motoriek, en "hogere" functies.
• Functionele gebieden zijn de visuele, auditieve, en motorische gebieden.

Structuur van de Cerebrale Cortex

• Gyri (winding): windingen op de hersenen
• Sulci (groeven): groeven in de hersenen
• Fissuur: diepe sulcus
• Vier kwabben: frontaal-, pariëtaal, lateraal- en occipitaal kwab.
• Centrale sulcus scheidt frontale en pariëtale kwab.
• Lateral fissure scheidt temporale en frontale kwab.
• Longitudinaal fissure scheidt linker- en rechter hemisfeer.

Cerebrale Cortex vs. Neocortex

• Alle zoogdieren hebben een cerebrale cortex.
• reflectie, lange termijn plannen, rationeel beslissingen nemen etc.
• Evolutionaire kroon is de neocortex, alleen maar in primaten (mens en chimpansees).
• Subcorticale gebieden zijn vanaf het begin van de evolutie.
• Reptielen etc. hebben dat ook.
• Hersenstam is daar een voorbeeld van.

Intelligentie

• Intelligentie is niet plaatsgebonden.
• Ligt aan de kwaliteit van de netwerken.
• Het is belangrijker dan het aantal zenuwcellen.
• Het zit overal.

Subcoriticale Structuren

• De hersenen kan worden onderverdeeld in hersenstam (reptielen), limbisch systeem (zoogdieren), en hersenschors (primaten)
• De hersenstam (reptielenbrein, vroeg in evolutie) reguleert vitale levensfuncties (hartslag, ademhaling, etc.), (over)levingsinstincten (fight/flight), en arousalniveau (alertheid).
• In de hersenstam heb je de Hindbrain (achterhersenen), Midbrain (middenhersenen) en Dencephalon (voorhersenen)
• De Thalamus is allerbelangrijkste doorplaatsstation naar de hersenen. - De Hypothalamus stuurt driven gedrag aan (honger/dorst, slaap/waak ritme).
• Het limbische systeem (zoogdierenbrein) is een dubbele cirkelstructuur om de hersenstam, reguleert emoties (zorggedrag, agressie), basale leervermogen, en geheugen (hippocampus).
  • De hippocampus consolideert herinneringen.
    • De Amygdala verwerkt emotionele informatie.

Nauwe Samenhang

• Het belangrijkste verschil tussen hersenstam en limbisch systeem is het reguleren van emoties
• In het limbisch systeem vindt meer sturing van de wil plaats, minder onbewust gedrag.
• Emoties kunnen meer gereguleerd worden.

Basale Ganglia

• De functie van de basale ganglia is de controle van complexe motoriek, sequencing, vloeiend maken van automatische bewegingen, remmen van gedrag.
• De basale ganglia speelt een rol in leerprocessen: stimulus-respons learning en reward learning.
• Rationaliteit en risico vormen hier onderdeel van.

Cerebellum

• Is betrokken bij complexe, snelle, fijne motoriek.
• Functie is het leren en aanpassen van bewegingspatronen, coördineren en timen van bewegingen, output monitoren.
• Deze functies vereisen een groot aantal neuronen, waardoor het cerebellum sterk en fijn geplooid (folia) is.

Bescherming Hersenen

• De hersenen worden beschermd door de schedel, hersenvliezen, cerebrospinale vloeistof (CSV) en de bloed-hersen barrière.
• De hersenvliezen omvatten de dura mater (harde hersenvlies), arachnoidea (spinnenwebbenvlies) en pia mater (zachte hersenvlies).
• De vier holle ruimten met circulerende cerebrospinale vloeistof (CSV) biedt structuur, stevigheid, stoot protectie en bescherming tegen schokken.

Bloedtoevoer

• De bloed-hersenen barrière beschermt de hersenen voor chemische stoffen.
• De bloedtoevoer vanuit het hart naar de hersenen vindt plaats via 4 aders: 2 halsslagaders en 2 wervelslagaders.

Organisatie

• Het organisatie van het zenuwstelsel kent verschillende niveaus van complexiteit; Ruggenmerg, Hersenstam, Limbisch systeem.

Functies

• De hersenschors omvat het primatenbrein en zorgt dan bewust denkten en handelen, lange-termijn intelligentie, reflectie, persoonlijkheid.
• Structuren zijn volgens evolutiethorie na elkaar ontstaan: toename complexiteit van gedrag en cognitie met de uitontwikkeling van de prefrontaalkwab als laatste zijn aangelegd.
• Functionele specialisatie in de hersenen omvat links voor taal en rechts voor visuo-spatiële vaardigheden. -Het brein is Symmetrisch: gebieden verwerken soortgelijke informatie.
• Asymmetrisch: Sommige functies zijn hemisferisch.

Zenuwstelsel

• Het Zenuwstelsel werkt middels excitatie en inhibitie.
  • Excitatie: proces dat activiteit/vuurfrequentie van neuron(en) verhoogt.
  • Inhibitie: proces dat activiteit/vuurfrequentie van neuron(en) verlaagt/stopt.

Theoriën Zenuwstelsel

• Het centrale zenuwstelsel werkt op verschillende niveaus.
• Nieuwe, meer complexe gebieden ontwikkelen zich (neocortex & frontaalkwab).
• Oudere, eenvoudiger structuren blijven (gedeeltelijk) bestaan (hersenstam & limbisch systeem).
  • Toegenomen controle van gedrag, complexere informatieverwerking, meer flexibiliteit, etc.
  • Samenwerking van de oudere en nieuwere gebieden.
• Systeem werken zoals serieel hiërarchisch (A) als parallel (B).

Functie

• Functies worden lokaal uitgevoerd.
• Voorbeelden van functies zijn Taal; begrijpen, opslaan Betekenissen, Spreken.

Plasticiteit

• Hersenen hebben plasticiteit: er worden levenslang nieuwe verbindingen en nieuwe cellen aangemaakt.

Neurogenese

• Stap 1: aanmaak ongifferentieerde/nog geen specifieke functie Stamcellen in de hippocampus en in de subventriculaire zone naast het striatum.
• Stap 2: Stamcellen reizen naar de olfactory bulbs waar ze uitgroeien tot zenuwcellen.
• Stap 3: Migratie van deze neuralen Stamcellen naar de rest van het brein om daar beschadigd hersenweefsel te vervangen.

Neurofeedback

• Neurofeedback: hersentraining waarbij het sturen van je eigen hersengolven (frequentiepatroon) centraal staat.
• Voor aandachtsproblemen (AD(H)D) lijkt neurofeedback een mogelijk effectieve behandelmethode.
• Het doel is het terugbrengen balans thètagolvben (lichte slaap/doezelen) omlaag te brengen en bètagolven (actieve gedachten/concentratie) omhoog brengen.

Hormonen

• Hormoon: chemische stof die door endocriene klieren wordt afgegeven in de bloedbaan en die invloed heeft op organen/doelcellen door het hele lichaam (in tegenstelling tot neurotransmitters).
• De regelfunctie is o.a.: stress/autonome functies zols bloeddruk en hartslag, stress/homeostase, vertering van voedsel, afweersysteem, honger/dorst, groei, toeschietreflex borstvoeding/opwekken weeën, moeder-kind hechting, stofwisseling, voorplanting/geslachtskenmerken/libido, slaap/waakritme.
• de hypothalamus is de klier/regelneef"
• Er is sprake van een Terugkoppelingssysteem