Samenvatting Klinische Neuropsychologie PDF

lOMoARcPSD|42779200 Samenvatting KNP - Klinische Neuropsychologie Klinische Neuropsychologie (Open Universiteit) Scannen om te openen op Studeersnel Studeersnel wordt niet gesponsord of ondersteund door een hogeschool of universiteit Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 1 (Tekstboek) – Een Historische Schets Inleiding De ontwikkeling van Klinische Neuropsychologie in vogelvlucht: - Al tijdens de klassieke oudheid waren wetenschappers ervan overtuigd dat er een nauwe samenhang was tussen hersenen en gedrag. Hippocrates leerde zo’n 400 jaar voor Christus dat al het (afwijkend) gedrag en gevoel voortkwamen uit de werking van de hersenen. - In de geneeskunde van de Grieken en Romeinen zag men het lichaam als een samenstel van een aantal elementen: water, vuur, bloed en slijm. Die moesten in een goede balans zijn, anders was er sprake van ziekte. - De renaissance betekende een opbloei van de wetenschap en de geneeskunde. Vanaf de veertiende eeuw waagde men het weer om kritisch en zelfstandig te observeren en denken. Dat heeft onder meer geleid tot de opvatting van Descartes dat de ziel een ongedeelde, zelfstandige maar immatriële eenheid is. De ziel lokaliseerde hij in een holte in het hoofd, de pijnappelklier of epifyse. - In de negentiende eeuw stelde Gall een volledig andere benadering voor. Er is een groot aantal mentale organen, gelegen in de grijze schors van de hersenen. Dit leidde onder meer tot de frenologie. Dit werd getoetst met de clinicoanatomische methode: men bestudeerde bij patiënten met hersenletsel de uitvalverschijnselen op het gebied van bijvoorbeeld taal, geheugen of waarneming, en na overlijden werd de plaats van de laesie gerelateerd aan de aard van de functionele stoornis. De Celtheorie De Grieken kende drie zielen: 1. Een voor het overleven (via voedselopname; aanwezig bij de plant) 2. Een voor activiteiten van een organisme in relatie tot de omgeving (zoals bij een dier) 3. Een hogere-ordeziel, die een onderscheid kon maken tussen wat goed en fout was om te doen  Psychikon hegemonikon / spiritus animalis, het sturende principe. De geest werd opgedeeld in verschillende functies:  In de eerste cel zou de informatie uit verschillende zintuigen binnenkomen, deze cel werd de sensus communis genoemd.  In de tweede cel zou het beeld geïnterpreteerd worden.  Het beeld werd vervolgens opgeslagen in de derde cel, memoria ofwel het geheugen. Deze celtheorie over de geest is tot op de dag van vandaag de basis van de ideeën over cognitieve psychologie. Een wezenlijk kenmerk is dat het om een algemeen systeem van informatieverwerking gaat: de geest kan alle informatie verwerken, er zijn geen aparte functies voor visuele of auditieve beelden, voor muziek of taal, voor het onthouden van gebeurtenissen of kennis. Een ander kenmerk is dat het om een opvatting over de geest van iedereen gaat; de theorie gaat niet in op individuele verschillen. Fysiognomie betekent eigenlijk: interpretatie van het gelaat. De vorm van iemands gelaat, maar ook van het totale uiterlijk, werd gezien als een reflectie van het karakter van die persoon. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Descartes: een ongedeelde geest Descartes eerste beroemde axioma was toen: ‘’Ik denk, dus ik ben’’. Cruciaal was zijn uitgangspunt dat de mens kon worden opgedeeld in twee substanties: het lichaam / res extensa en de geest / res cognitans. Descartes zag de geest als een soort bestuurder: vanuit het hele lichaam kwamen via de zenuwen berichten over de buitenwereld binnen, en op basis van herinneringen, die volgens Descartes in het weefsel van de hersenen waren opgeslagen, werden weer boodschappen teruggestuurd, waardoor de ledematen konden bewegen (reflex beschrijving). Gall en het lokalisatievraagstuk Voor de wetenschapper Gall, die wist dat gedrag een gevolg was van de werking van de hersenen, was het idee dat gedrag af te lezen zou zijn uit de gelaatstrekken niet logisch. Hij wilde een nieuwe psychologie ontwikkelen op basis van zijn inzichten over bouw en functie van de hersenen. Hij stelde plannen op voor een nieuwe psychologie, die hij liever Organologie of Kraniologie noemde. Stellingen van Gall: - Om te beginnen veronderstelde hij dat alle psychologische functies aangeboren waren. - Vervolgens stelde hij dat al die functies een eigenstandig orgaan waren. Daarmee brak Gall met de klassieke opvatting van een algemene informatieverwerkende geest die in staat is om alle soorten informatie te verwerken. - Ten slotte beweerde hij dat de functies niet ergens in het midden van de hersenen zitten, maar aan de buitenkant, de cortex. Lang was de hersenschors gezien als een soort uitgedroogde korst en het weefsel eronder als een soort voedsel voor de geest. Gall ging ervan uit dat mensen kunnen verschillen in aanleg voor bepaalde functies. Dat uit zich dan in verschillen in aanleg van die functies. Als een functie beter is, betekent dat: beter georganiseerd en groter in omvang. Hiermee kon hij ook de individuele verschillen verklaren. De Clinicoanatomische Methode Wernicke beweerde dat er een apart centrum voor het herkennen van woordbeelden was. Dat centrum lokaliseerde hij in de temporaalkwab, omdat dat een eindpunt was van de gehoorbaan. Tussen dat woordbegripscentrum en het woordproductiecentrum (Broca) zou ook nog een vezelbaan / verbindingsbaan lopen. Volgens zijn benadering kon er dan een stoornis ontstaan door een laesie in een centrum of door een laesie van een verbindingsbaan. In het laatste geval spreekt men van een disconnectie. Wernicke geloofde niet in de verzameling van functies zoals Gall die had beschreven. Hij beschouwde de hersenen als een instrument waarin sensorische prikkels werden gekoppeld aan motorische reacties. Locke was een uitgesproken voorstander van het empirisme: hij geloofde niet in aangeboren eigenschappen en kennis. Alles wordt aangeleerd en dat verloopt allemaal via het al door Aristoteles beschreven principe van de associatie, daarom spreekt men ook wel over associationisme. De tegenstelling tussen Broca en Hughlings-Jackson speelt in wezen nog een rol in de hedendaagse cognitieve neuropsychologie: sommigen geloven meer in een beschrijving van cognitieve functies in Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 termen van modules, anderen meer in neurale netwerken, die zich vormen onder invloed van ervaringen. Holisme Freud meende net als Von Monakow dat het niet om zelfstandig werkende centra zou gaan, maar om velden of gebieden met overlap en samenhang. Goldstein betoogde dat een goed functioneren van de hersenen vooral van belang was om te kunnen reflecteren op binnenkomende stimuli, in plaats van direct daarop te reageren. Hij sprak dan over de abstracte attitude. Luria: een Globaal Model Luria probeerde een synthese te maken van de op dat moment bestaan neuro(psycho)logische feiten en theorieën, en integreerdie die met zijn talloze eigen klinische waarnemingen bij soldaten die in de Tweede Wereldoorlog hersenverwondingen hadden opgelopen. Hij behoorde tot de eersten die zich intensief bezig hielden met de revalidatie van patiënten met functiestoornissen. Luria zocht een evenwicht tussen holistische en lokalisationistische opvattingen. Hij vatte de hersenen als geheel op als één complex functioneel systeem, waarbinnen diverse subsystemen een eigen bijdrage aan de gezamenlijke activiteit leveren. De functionele subsystemen ontstaan door interacties tijdens de ontwikkeling tussen kind en zijn omgeving, en ze veranderen in de loop van de ontwikkeling ten gevolge van leerprocessen. Het cerebrale substraat van een taak die nog geleerd moet worden zal daardoor ook geheel anders zijn dan van een taak die al volledig beheerst wordt. Luria benadrukte dat het functioneel systeem van de hersenen als geheel buitengewoon flexibel en adaptief is: wanneer een specifiek gedragsdoel door omstandigheden of door stoornissen niet op een bepaalde manier bereikt kan worden, dan worden andere strategieën gevolgd, zodat met inzet van geheel andere subsystemen toch hetzelfde einddoel gerealiseerd kan worden. Volgens bovenstaand uitgangspunt kan men dan op grond van het uiteindelijke gedragsresultaat, respectievelijk de resulterende gedragsstoornis nooit rechtstreeks conclusies trekken over de verantwoordelijke subsystemen en dus ook niet over de intactheid of beschadiging van specifieke hersenregionen. Anderzijds toonde Luria zich weer een vrij duidelijke lokalisationist, omdat hij ervan overtuigd was dat nauwkeurige wetenschappelijke analyse van zo’n gedragsstoornis steeds een specifiek gestoorde factor zou aantonen. Uiteindelijk zou dan ieder hersengebied gekoppeld kunnen worden aan een of meer van dergelijke specifieke factoren. Luria vatte de functionele architectuur van de hersenen dan ook samen aan de hand van drie globale indelingen: 1. Drie voortdurend interacterende functionele eenheden (units), gerelateerd aan respectievelijk subcorticale, posterieure en anterieure hersengebieden (activatie, input en output; respectievelijk). 2. Drie hiërarchisch geordende niveaus van verwerking, gerelateerd aan primaire, secundaire en tertiaire zones in de hersenen. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 3. Gedrag dat wel of niet gereguleerd wordt door taalprocessen, gerelateerd aan respectievelijk de linker- en rechterhemisfeer. Bij iedere mentale activiteit zijn alle drie genoemde functionele eenheden betrokken: 1. Dient voor regulatie van waakzaamheid en aandacht; stoornissen daarin worden met name veroorzaakt door letsel in de hersenstam, het diëncefalon en de mediale gebieden van de grote hersenen. 2. Cognitieve informatieverwerking: waarneming, verwerking en opslag van informatie. Stoornissen daarin worden veroorzaakt door letsels achter de centrale fissuur: de posterieure gebieden van de laterale cortex. 3. Organisatie van gedrag: planning, regulatie en monitoring van doelgerichte activiteiten. Stoornissen daarin treden op bij letsels in de gebieden vóór de centrale fissuur: motorische, premotorische en prefrontale cortex. In principe kan binnen ieder van deze eenheden een onderscheid gemaakt worden tussen primaire, secundaire en tertiaire zones. De daaraan gerelateerde psychische verwerkingsniveaus kan men zich voorstellen als een scala tussen verwerking van ‘’oppervlakkige’’ fysieke kenmerken (primair) en een ‘’diepe’’ verwerking van betekenissen en consequenties (tertiair). Een eerste aanzet: de Testbatterij Tests werden omgezet tot een testbatterij, die verondersteld werd verschillende psychologische functies in kaart te brengen, bijvoorbeeld de Halstead-Reitan-testbatterij. De neuropsychologie als zelfstandige discipline Er zijn twee belangrijke ontwikkeling die leidden tot het ontstaan van de neuropsychologie als apart wetenschapsgebied: 1. Geschwind maakte tijdens zijn opleiding tot neuroloog kennis met het werk van Wernicke. Hij werd enthousiast en stimuleerde velen om vanuit het kader van Wernicke te gaan werken, dat wil zeggen om op zoek te gaan naar specifieke centra en verbindingen om zo het functioneren van de hersenen beter in beeld te brengen. 2. Er werd onderzoek gedaan door Sperry naar de effecten van split-brain-operaties. Bij patiënten met zeer ernstige vormen van epilepsie besloot men de vezelbaan die de hersenhelften met elkaar verbind, door te snijden. Dit onderzoek had belangrijke gevolgen. Op de eerste plaats werd duidelijk dat de rechterhersenhelft in bepaalde functies beter was dan de linker, hemisfeerspecialisatie. Het tweede gevolg was dat er allerlei onderzoeksmethodes beschikbaar kwamen waarmee onderzoek naar lokalisatie van functie uitgevoerd kon worden bij mensen die geen hersenletsel hadden. Cognitieve Neuropsychologie Fodor formuleerde een aantal kenmerken waaraan een module moet voldoen: - Kan alleen bepaalde informatie verwerken (domain specific) - Is aangeboren (innateness) - Doet zijn werk ongeacht wat andere processen doen, wat wil zeggen dat andere processen de werking van de module niet kunnen beïnvloeden (encapsulated) Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 - Een module is een computationeel autonoom en beschikt over zijn eigen neurale architectuur (fixed neural architecture) hetgeen betekent dat een module geen aandachtscapaciteit, geheugenprocessen of andere processen deelt met andere modules. Naast Fodor speelde ook Marr een essentiële rol in de theorieontwikkeling in de cognitieve neuropsychologie. Marr formuleerde uitgangspunten voor het construeren van een theorie over een cognitieve functie. Bij een cognitieve functie gaat het om de omzetting van informatie van een bepaalde soort naar een andere soort; van klank naar betekenis bijvoorbeeld. Marr meende dat je daarvoor bepaalde regels, algoritmes, moest beschrijven. Hiermee ontstond de kunstmatige intelligentie als discipline. De benadering van Marr gaat uit van seriële verwerking: de omzetting van informatie naar een volgend niveau van representatie. Connectionistische modellen: er worden geen veronderstellingen gemaakt over aangeboren processen, een neuraal netwerk leert via trial and error. - Als zo’n model via oefening kan leren lezen, dan is dat lezen een eigenschap die als vanzelf naar voren komt, emergente eigenschap. - Een andere handige eigenschap van dergelijke modellen is die van graceful degradation. Als men een dergelijk model op de computer een bepaalde functie leer, en vervolgens een aantal knopen ‘’beschadigt’’, dan valt niet de hele functie uit, maar zal een deel van de benodigde informatie niet worden meegewogen. - Nog een opvallende eigenschap is die van content addressability. Bij neurale netwerken kan een klein deel van de informatie al het gehele geheugenspoor activeren: een aanbieding van een paar letters kan het hele woord activeren. De anatomische en fysiologische eigenschappen van het brein wijken op een aantal punten af van die van neurale netwerken. Een belangrijk probleem voor de netwerken is dat ze weinig inzicht bieden in hoe het proces nu werkelijk verloopt, welke kenmerken van stimuli geregistreerd worden en beschikbaar zijn voor mogelijke reacties van proefpersonen. We leren weliswaar dat een netwerk iets kan, maar niet hoe het werkt. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 3 (Tekstboek) – De Wetenschappelijke Aanpak Inleiding Klinische neuropsychologie richt zich vooral op de bestudering van de effecten van hersenaandoeningen op gedrag. Dat geldt zowel voor de klinische praktijk als voor het wetenschappelijk onderzoek. Vraagstellingen Bij het wetenschappelijk onderzoek op het gebied van neuropsychologie kan men een onderscheid maken tussen het meer fundamentele onderzoek, gericht op een beter begrip van onderliggende (cognitieve) stoornissen en daaraan gerelateerde hersenstructeren, en meer klinisch neuropsychologisch onderzoek. Daarbij is de aandacht meer gericht op bijvoorbeeld een nadere typering van het ziektebeeld, op de bruikbaarheid van testinstrumenten en -procedures, of op het in kaart brengen van het verloop van een ziekte. Klinisch neuropsychologische vraagstellingen Om aan de vraagstellingen te voldoen zal een neuropsycholoog in de regel gebruikmaken van een neuropsychologisch diagnostisch onderzoek dat hij verricht volgens de empirische cyclus, beginnend met een adequate hypothese. Daarbij zal hij gegevens verzamelen van de patiënt in kwestie door een gedegen klachtenanalyse en door het observeren en analyseren van gedrag met behulp van al dan niet gestructureerde vragenlijsten en diverse tests (psychometrisch testonderzoek). Hoewel het vaak beter is om te kiezen voor standaardtests – bijvoorbeeld omdat de vergelijkbaarheid met andere studies in de literatuur beter is, of omdat de psychometrische eigenschappen van experimentele taken onvoldoende bekend zijn – kunnen experimentele taken in andere gevallen specifiekere informatie opleveren. Deze experimentele taken zijn veelal sterk gestoeld op de onderliggende theoretische concepten. Dergelijk op klinische vraagstellingen gericht onderzoek kent ook beperkingen: - De waarde van conclusies is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de gebruikte tests en vragenlijsten. - Interpretatie van testscores. Cognitieve uitval op een aandachtstaak kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van beschadigingen op heel verschillende locaties in de hersenen. - Missing values: het is heel wel mogelijk dat een testbatterij niet in haar geheel is afgenomen bij een patiënt. Dit leidt ertoe dat er missing values in de database zitten. Fundamentele vraagstellingen Wetenschappelijke vragen naar de precieze aard van een stoornis en daarmee naar de onderliggende cognitieve processen, worden in de regel met experimentele paradigmata onderzocht. In dit type onderzoek is het niet vereist om met gestandaardiseerde en genormeerde procedures te werken. De vergelijking vindt binnen het experiment plaats, waarbij er tussen verschillende experimentele condities vergeleken wordt. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Onderzoeksopzet Experimentele procedures proberen zo nauwkeurig mogelijk te achterhalen welk aspect van de onderzoeksopzet nu verantwoordelijk is voor de geobserveerde effecten in het gedrag. Frans Donders heeft hiervoor een speciale procedure bedacht: de substractiemethode. Hierin wordt de score behaald op een simpelere conditie afgetrokken van een complexere conditie. Men zou kunnen zeggen dat men met deze methode corrigeert voor of rekening houdt met andere processen die ook van invloed zijn op de simpele conditie maar niet op de complexe conditie, en die niet de kern vormen van de functie die het onderwerp van het onderzoek vormt. Er zijn echter kanttekeningen te plaatsen bij deze werkwijze: De verschilscore (het verschil tussen de complexe en de simpele conditie) is niet zo betrouwbaar; de ene conditie heeft een bepaalde onbetrouwbaarheid en de andere conditie ook. Om dit op te lossen kan met factoriële designs (variantieanalyse) gewerkt worden. Om te kunnen bepalen of een vertraging bij een complex cognitief proces specifiek is voor dat proces – met andere woorden, of patiënten een specifieke stoornis hebben voor dat complexe proces – kan men kijken of de vertraging disproportioneel groter is dan de vertraging op de simpele conditie. Omdat al op de simpele conditie een groepsverschil gevonden wordt, moet men kijken naar de relatieve of proportionele toename bij elk van de groepen. Pas als er een disproportionele toename is bij de patiënten, kan men concluderen dat de complexe conditie een specifiek probleem oplevert voor de patiëntengroep. Binnen de neuropsychologie wordt bij het verder uiteenrafelen van cognitieve functies gebruikgemaakt van het principe van enkelvoudige en dubbele dissociatie. Bij de neuropsychologie gaat het bij een dissociatie om een selectieve uitval: in essentie is het cognitief functioneren intact, maar een specifiek deel binnen het cognitief functioneren is uitgevallen (globale achteruitgang). Bij een enkelvoudige dissociatie kan het zijn dat een patiënt uitvalt op taak B (schrijven) en niet op taak A (lezen). Hierbij valt de complexere taak uit, terwijl de makkelijkere taak nog wel tot de mogelijkheden behoort. Bij een dubbele dissociatie gaat het om het aantonen van twee (min of meer) onafhankelijke cognitieve processen waarvan men aanvankelijk dacht dat het om een samenhangend proces ging. Zo kan bijvoorbeeld aangetoond worden dat lezen en schrijven min of meer onafhankelijk zijn van elkaar. Patiënt 1 kan problemen hebben met taak A (lezen) en niet met taak B (schrijven), terwijl het omgekeerde het geval is bij patiënt 2. Crawford heeft gewezen op een probleem bij het formuleren van de dubbele dissociatie. Het uitgangspunt bij een dissociatie is dat een patiënt normaal presteert op taak A en afwijkend op taak B. Het kan natuurlijk zijn dat een patiënt een lichte stoornis heeft, waarbij op een bepaald domein de score nog juist binnen de normale grenzen ligt op taak A en net beneden het afkappunt op taak B. Crawford heeft daarom voorgesteld dat ook statistisch wordt getoetst of de score op de ene taak significant afwijkt van de norm om te kunnen stellen dat een score afwijkend is. Ten slotte kan men toetsen of de scores op elk van beide taken ook significant van elkaar afwijken. Single-Case Studie Wetenschappelijke inzichten zijn doorgaans niet gebaseerd op enkele toevallige observaties. Observaties kunnen bijvoorbeeld vertekend zijn door meetfouten. Onderzoekers verzamelen daarom Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 meerdere observaties en gebruiken statistische methoden om het effect van toeval zo goed mogelijk uit te sluiten. Het onderzoek van cognitieve processen bij neurologische patiënten levert echter een specifiek probleem op. Men kan veronderstellen dat een bepaald cognitief proces bij een patiënt in grote lijnen op dezelfde wijze verloopt als bij gezonde mensen. Echter, door een laesie treedt er een verstoring op in dat cognitieve proces. Laesies houden zich niet aan de begrenzingen die gehanteerd worden op grond van de functielokalisatie. Bovendien zal het bij verschillende patiënten ook gaan om verschillen in laesies met soms een gelijke functionele uitval. Dit kan betekenen dat een patiënt met ogenschijnlijk zeer kleine laesie dezelfde uitval laat zien als een patiënt met een veel omvangrijkere laesie. De mogelijke vormen van cognitieve stoornissen die kunnen optreden, worden bepaald en ingeperkt door de structuur van dat cognitieve systeem (Caramazza). Geobserveerd gedrag bij een patiënt is een resultaat van het normale systeem minus de door de laesie beschadigde component van dat systeem. Dat wil zeggen dat we ervan uitgaan dat in essentie het cognitieve apparaat in zijn algemeenheid werkt zoals het voor de laesie werkte en daardoor vergelijkbaar is met wat van gezonde mensen bekend is. Als we ervan uit zouden gaan dat door een laesie het totale functioneren van de hersenen en het cognitief apparaat verandert om te kunnen compenseren voor de laesie, dan levert het bestuderen van dergelijke patiënten geen inzicht op voor het normale functioneren. Dat zou betekenen dat dergelijke studies vooral iets leren over het aanpassingsvermogen en het functioneren na een laesie. Carmazza stelt dan ook dat de functie-uitval na een laesie alleen maar kan worden afgeleid uit het gedrag van patiënten, en niet op grond van a priori kennis ten aanzien van de functie van die specifieke plek in de hersenen. Men kan de prestatie van een patiënt op een aantal neuropsychologische tests vergelijken met de prestaties van een normgroep, dat wil zeggen met genormeerde scores, en zo analyseren of er uitval is op specifieke tests. Deze benadering is niet goed bruikbaar als er geen of te weinig goede tests voorhanden zijn. Een andere optie is om intra-individueel onderzoek te doen. Het is mogelijk om allerlei specifieke taken aan een patiënt aan te bieden en condities met elkaar te vergelijken. Bij deze methode kan men veel variaties in condities aanbrengen om zo precies mogelijk de aard van het cognitieve probleem in kaart te brengen. Het is heel wel denkbaar dat daar een systematisch beeld te ontdekken valt. Dergelijke patronen zijn echter ook te vinden bij gezonde proefpersonen en hoeven niet per se te wijzen op stoornissen in functies. De beste methode lijkt dan ook om een patiënt te vergelijken met een controlegroep van gezonde mensen, die op relevante kenmerken overeenkomen met de patiënt. Beloopstudies Een onderzoekdesign om het beloop in de tijd in kaart te brengen is het longitudinale onderzoek. Hierbij wordt een patiënt of groep patiënten door de tijd heen gevolgd en kan op individueel of op groepsniveau de prestatie door de tijd gevolgd worden. Binnen dit design heeft men altijd te maken met test-hertesteffecten, die gezien kunnen worden als een confounder, een stoorfactor. Binnen het onderzoek wordt dit vaak opgelost door een gezonde controlegroep op te nemen en deze ook tweemaal met een gelijke tussentijd te onderzoeken. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Een ander onderzoekdesign om het beloop van een ziektebeeld in kaart te brengen is het crossectionele design. Hierbij worden binnen een populatie met een bepaald ziektebeeld metingen verricht bij verschillende patiënten op verschillende momenten in het ziekteproces. Op groepsniveau kunnen dan uitspraken worden gedaan over hoe een ziekte door de tijd heen het cognitief functioneren beïnvloedt. Er kan echter alleen iets gezegd worden over het gemiddelde beloop; het werkelijke beloop verschilt van patiënt tot patiënt. Ultiem is om beide designs te combineren. Wellicht het moeilijkste probleem bij een behandeling is dat verbetering niet alleen zichtbaar moet zijn op geleerde taken in de kamer van de psycholoog, maar dat deze ook moet doorwerken in de activiteiten in het dagelijks leven (generalisatie). Bij het onderzoek naar de effecten van een behandeling is het van belang dat beoordeeld kan worden of er sprake is van een specifiek effect van de behandeling. Om te bepalen of een behandeling effectief is, moet men kunnen uitsluiten dat een eventuele vooruitgang het gevolg is van zogenaamd spontaan herstel. Als na de behandeling een breed scala aan cognitieve functies verbeterd is, dan lijkt er eerder sprake van een aspecifiek effect, zoals verbeterde motivatie. Een oplossing voor het probleem van spontaan herstel vormt het multiple baseline design. Om vast te stellen of er bij een behandeling sprake is van een specifiek effect, kan men gebruik maken van een controletaak. Bij het evalueren van een neuropsychologische behandeling moet men net als in de geneeskunde nog rekening houden met het optreden van een placebo effect. Het kan goed zijn dat de aandacht die een patiënt extra ontvangt doordat hij in behandeling is, de verbetering in het functioneren teweegbrengt. Dit effect, dat toegeschreven kan worden aan extra aandacht die gegeven wordt, wordt ook wel het Hawthorne-effect genoemd. Een variant van het juist besproken design is een cross-over design. Na voormetingen traint men een patiënt eerst op een bepaalde functie. Nog een stap verder gaat itemspecifiek trainen. Er zijn trainingen onderzocht waarbij het effect bepaald werd door te kijken naar items waarvoor getraind werd en items die niet gebruikt werden tijdens de training. Als na behandeling blijkt dat alleen op de getrainde items beter wordt gepresteerd, dan is er zeker sprake van een specifiek effect. Met behulp van een specifiek statistische techniek, permutatie- of randomisatietoets genoemd, kan men bepalen hoe groot de kans is op een bepaald patroon van scores: hoe groot is de kans op dit specifieke patroon in vergelijking met alle mogelijke permutaties van de geobserveerde scores? Naar analogie van de randomisatietoets kan men een behandeling bij verschillende patiënten toepassen, waarbij het beginpunt van de behandeling volgens toeval wordt bepaald; bij de een zal dat wat eerder zijn, bij de ander wat later. Vervolgens analyseert men hoe groot de kans is dat volgens toeval de scores stijgen na begin van de behandeling. Bij het herhaald afnemen van tests treden leereffecten op. De patiënt kan de items leren van bijvoorbeeld een woordenlijst die gebruikt wordt om het geheugen te meten. Itemspecifiek leren kan men oplossen door met meerdere versies van een test te werken, parallelversies, waarbij telkens Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 nieuwe items worden gebruikt. Het is natuurlijk wel cruciaal dat die versies op allerlei andere aspecten gelijk zijn: ze moeten bijvoorbeeld even moeilijk en even gevoelig zijn. Ook kan er sprake zijn van eerder besproken test-hertesteffecten. Zo kan een patiënt leren dat het bij een woordenlijst handig is om bepaalde items te herhalen of om relaties tussen items in de lijst op te sporen. Het gaat dan om taakspecifiek leren. Hier moet bij het opstellen van het design rekening mee worden gehouden: een controlegroep krijgt wel de herhaalde metingen maar niet de training aangeboden. Een eventueel effect van de behandeling moet dan leiden tot een significant sterkere stijging van de prestatie bij de behandelde groep in vergelijking met de stijging (een leereffect) van de niet behandelde groep. Tate heeft een schaal ontwikkeld voor de beoordeling van single-case studies, de Single-Case Experimental Design Schaal (SCED) eveneens als de Randomized Controlled Trials (RCT). Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 2 (Tekstboek) – De Neuropsychologie Praktijk Het neuropsychologisch onderzoek Bij het verrichten van neuropsychologisch onderzoek wordt hypothesetoetsend gewerkt. De neuropsycholoog doorloopt een diagnostische cyclus die uit vier stappen bestaat: Stap 1 | Klachtenanalyse: de anamnese en de heteroanamnese Stap 2 | Probleemanalyse: testonderzoek Stap 3 | Diagnosestelling: integratie van vorige twee stappen Stap 4 | Indicatiestelling: de noodzaak van verdere diagnostiek of behandelmogelijkheden bespreken Een vaste testbatterij bestaat uit een vooraf bepaalde set aan tests die voor iedere patiënt, ongeacht klacht of reden van verwijzing, hetzelfde is. Deze aanpak wordt graag gehanteerd bij evaluatie van behandelingen of bij wetenschappelijk onderzoek. Een flexibele testbatterij levert meer maatwerk, waarbij de testkeus voor iedere patiënt wordt ingegeven door de specifieke vraagstelling, klachten en aandoening, waarbij de neuropsycholoog ruimte heeft om de batterij tussentijds aan te passen op basis van eerdere bevindingen. Voordelen van gecomputeriseerde tests zijn een gestandaardiseerde afname, registratie van responsen, en tijdwinst, omdat je als onderzoeker niet altijd noodzakelijkerwijs bij de hele afname aanwezig hoeft te zijn. Nadeel van deze tests is het gemis aan kwalitatieve observaties en een flexibele afname, waardoor een testscore aan betekenis kan inboeten. Daarnaast is niet iedereen gewent aan het gebruik van de computer. De eerste afweging die gemaakt moet worden bij de interpretatie is of de testresultaten betrouwbaar en valide zijn en werkelijk weergeven wat het niveau van cognitief of emotioneel functioneren van de onderzochte patiënt is. Bij het stellen van een diagnose moet altijd worden nagegaan of de klachten en problemen niet ook (deels) anders verklaard zouden kunnen worden, differentiaaldiagnostiek. Betrouwbaarheid en validiteit Betrouwbaarheid en validiteit zijn belangrijke psychometrische eigenschappen van een test. Ze bepalen of een test aan zijn doel beantwoordt en of het testresultaat een goede afspiegeling is van de te meten functie. De betrouwbaarheid van een test is feitelijk de nauwkeurigheid van een instrument. Ze geeft weer in hoeverre de resultaten met een test hetzelfde zijn als deze op een ander moment of door verschillende onderzoekers worden verzameld: - De test-hertestbetrouwbaarheid geeft aan in hoeverre een test op dezelfde resultaten komt als hij op verschillende momenten bij eenzelfde patiënt wordt afgenomen. Dit wordt weergegeven door een correlatiecoëfficiënt. - Voor de betrouwbaarheid van een test is het ook belangrijk dat verschillende onderzoekers onder dezelfde omstandigheden tot vergelijkbare uitkomsten komen. De mate van Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 overeenstemming tussen de uitkomsten van verschillende onderzoekers wordt het interbeoordelaarsbetrouwbaarheid genoemd. Dit wordt weergegeven in Cohens kappa. De validiteit is de geldigheid van een test: meet een test wat hij zou moeten meten? - Face Validity is de mate waarin een test op het eerste gezicht lijkt te meten wat hij behoort te meten. - Bij inhoudsvaliditeit gaat het om de vraag of een test representatief is voor het onderwerp dat men wil meten. - Constructvaliditeit of begripsvaliditeit verwijst naar de mate waarin het resultaat van een test ook werkelijk een indicatie is van de cognitieve functie (het construct) waarover je een uitspraak wilt doen. - De term criteriumvaliditeit heeft betrekking op de mate waarin een test de prestatie van een patiënt kan voorspellen op een extern criterium, iets wat men eigenlijk wil meten maar niet rechtstreeks kan vaststellen. Criteriumvaliditeit valt uiteen in predictieve validiteit (hoe goed voorspelt een test het daadwerkelijke gedrag?) en concurrente validiteit (de vergelijking tussen een neuropsychologische test en een ander instrument dat hetzelfde criterium beoogt te meten). - Ecologische validiteit gaat over de mate waarin een test voorspelt hoe een patiënt functioneert in zijn of haar eigen omgeving. Een bijzondere stoorfactor is onderpresteren bij het neuropsychologisch onderzoek. Onderpresteren van patiënten tijdens neuropsychologisch onderzoek staat een juiste diagnose in de weg. Een patiënt die extreem vermoeid of nerveus is zal op de neuropsychologische test mogelijk onder zijn feitelijke niveau presteren. Een patiënt kan ook niet bestaande cognitieve symptomen voorwenden (simuleren of nabootsen) of bestaande cognitieve klachten aandikken (aggraveren), waardoor prestaties geen goede afspiegeling zijn van het werkelijke kunnen. Symptoombaliditeitstest zijn testen om onderpresteren op te sporen. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 5 (Tekstboek) – Herstel en Behandeling Inleiding Herstel wordt opgevat als een vooruitgang in het functioneren ten opzichte van het moment van hersenletsel, en niet als een volledige terugkeer naar het premorbide functioneren. Herstel kan zich op twee niveaus afspelen: 1) Neurologisch (cerebraal) niveau: hier gaat het over de plasticiteit van de hersenen na beschadiging. 2) Psychologisch (gedrags- of belevings)niveau: hier gaat het over leren, waarbij geleerd gedrag uiteraard ook tot veranderingen in de hersenen leidt, hetgeen eveneens een neurologisch substraat kent en dus als vorm van plasticiteit opgevat kan worden. Herstel en plasticiteit Na het oplopen van hersenbeschadiging vindt er meestal in enige mate spontaan herstel plaats. De grootste verbeteringen vinden doorgaans in de eerste drie maanden na het oplopen van het letsel plaats, waarna het hersteltempo geleidelijk afneemt. Na een jaar is er amper nog sprake van verbetering, neurologische eindtoestand. Desondanks kunnen patiënten ook na die termijn nog verbeteren in hun gedragsmatige functioneren. Deze verbetering ontstaat doordat patiënten na verloop van tijd beter leren omgaan met hun stoornissen. Ook zijn ze vaak beter in staat hun situatie hierop af te stemmen door het herstructureren van taken en activiteiten. Er kan een tweedeling worden gemaakt in positieve- en negatieve symptomen na hersenletsel. Onder negatieve symptomen verstaan we functieverlies, terwijl positieve symptomen de pogingen van de patiënt betreffen om met dit functieverlies om te gaan. Goldstein verstaalde dit naar neuropsychologische praktijk door de termen directe versus indirecte symptomen te introduceren. Een direct neuropsychologisch symptoom is een verlies van of verandering in gedrag of mentale processen die het rechtstreekse gevolg is van schade aan een functioneel hersensysteem. Een indirect symptoom is de poging van de patiënt om met een dergelijke verandering om te gaan. Een voorbeeld van adaptieve coping is wanneer de patiënt bijvoorbeeld situaties met al te veel prikkels en tijdsdruk vermijd, waarbij hij wel tracht zijn vroegere bezigheden zo goed mogelijk te hervatten, waarmee hij redelijk aangepast functioneert. Een voorbeeld van maladaptieve coping is een patiënt die zich volledig terugtrekt en in passiviteit vervalt. Bij herstel van directe symptomen spreken we van herstel op neurologisch niveau, en bij herstel van indirecte symptomen spreken we over psychologisch niveau. De interpretatie van plastische processen in het zich ontwikkelende brein is lang gedomineerd door het zogenaamde Kennard-principe. De aanhangers van dit principe claimen dat de gevolgen van een hersenbeschadiging op jongere leeftijd beter herstellen dan die van een beschadiging op volwassen leeftijd. Double hazard is een term duidend op de slechte prognose (in tegenstelling tot het Kennard-principe) voor de combinatie van ernstig hersenletsel en een jongere leeftijd. Een van de oorzaken voor het Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 onderschatten van de ernstige gevolgen van op jonge leeftijd opgelopen hersenbeschadigingen betreft het gegeven dat een dergelijke beschadiging hersenprocessen raakt die pas op latere leeftijd tot rijping komen, zoals de executieve functies. Bij jongere kinderen valt het ontbreken hiervan nauwelijks op, maar op latere leeftijd, wanneer deze functies normaliter tot uitdrukking horen te komen, worden ernstige tekorten zichtbaar, het zogenaamde growing into deficit. Het exacte mechanisme dat aan spontaan herstel ten grondslag ligt is nog niet bekend, maar een van de aannemelijkste hypothesen is die van de restitutieve reconnectie: na letsel zouden neuronen in aanpalende gebieden van de beschadigde delen snel nieuwe verbindingen aanleggen en verloren gegane verbindingen vervangen. De vraag die clinici zich stellen is hoe neurale plasticiteit door spontaan herstel nog verder gestimuleerd kan worden door behandelingen. Op deze vraag proberen Robertson en Murre een antwoord te geven. Zij stellen dat de sleutelvariabelen waarop met de revalidatiemethoden voor een beschadigd brein baseert, dezelfde dienen te zijn als de variabelen die neuroplasticiteit in het gezonde brein bepalen. Ook stellen ze dat stimulatie van neuroplasticiteit alleen na licht en matig-ernstig hersenletsel effecten kan sorteren. Ernstig letsel, dat grote netwerken van neuronen aantast, is niet meer vatbaar voor neurale reconnectie en kan niet door stimulatie hersteld worden. Robertson en Murre geven ook aan dat in tegenstelling tot algemene, aspecifieke stimulatie die succesvol is gebleken in dieronderzoek, meerdere vormen van gerichte stimulatie het effectiefst zijn gebleken bij mensen met een hersenbeschadiging. Een voorbeeld van gerichte stimulatie is bottom- up stimulatie, waarbij externe prikkels worden gegeven volgens het door Hebb genoemde principe ‘’ cells that fire together, wire together’’. Leren en leerbaarheid Shiffrin en Schneider toonden al aan dat een stevige verbinding tussen stimulus en respons gelegd wordt wanneer deze herhaaldelijk in dezelfde combinatie optreden (consistent mapping). Wanneer er verschillende responsen uitgelokt worden bij eenzelfde stimulus (varied mapping), wordt deze verbinding niet gelegd en ontstaat er geen leerresultaat. Daarnaast betoogt Mulder dat voor cognitief leren dezelfde regels gelden als voor motorisch leren, en dat houdt in dat ook feedback op het leerproces nodig is. Een belangrijke bron van feedback is knowledge of results (KR), hetgeen verbale informatie is over de mate waarin het leerdoel gehaald is. Geleerd gedrag is in eerste instantie sterk afhankelijk van context. Dit verschijnsel staat bekend als state dependent learning: geleerd gedrag zal makkelijker vertoond worden wanneer de toepassingscontext sterkere overeenkomsten vertoont met de aanleercontext. Men beoogt transfer van het geeleerde gedrag naar andere situaties, of liever nog generalisatie van het geleerde gedrag naar alle andere situaties waarin dit nodig is. De mate waarin een patiënt dit zelfstandig kan, is mede afhankelijk van de mate waarin in de aanleerfase het aanleergedrag onafhankelijk is gemaakt van de specifieke context. Hiervoor is het noodzakelijk om al vroegtijdig variatie in de leercontext aan te brengen, terwijl de relatie tussen leerstimulus en leergedrag wel constant blijft. Mulder beschrijft dit als variability of practice (VP): door al vroegtijdig in het leerproces variaties aan te brengen in de leercontext wordt transfer naar een andere toepassingscontext gefaciliteerd. Een ander principe dat transfer van geleerd gedrag naar andere situatie stimuleert is linkage to the site of application (LA). Dit houdt in dat al tijdens de leerfase het leergedrag wordt gerelateerd aan de doelsituatie waarin dat gedrag uiteindelijk vertoond moet worden. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 In 1980 werd door de World Health Organization (WHO) de International Classification of Impairments, Disabilities and Handicaps (ICIDH) geïntroduceerd, die het mogelijk maakte om de gevolgen van ziekte en letsel voor het individueel functioneren van patiënten op drie verschillende niveaus te onderscheiden, te weten stoornissen, beperkingen en handicaps. Alhoewel het model niet als strikt causaal opgevat moet worden, in die zin dat een stoornis altijd tot een bepaalde beperking leidt en deze weer altijd tot een handicap, is het wel zo dat deze niveaus hiërarchisch opgevat moeten worden. Stoornissen zijn manifestaties van aandoeningen of ziekten op ‘’orgaanniveau’’. Met beperkingen wordt bedoeld de gevolgen van stoornissen op het persoonsniveau. Met handicap wordt bedoeld een aantasting van het maatschappelijk functioneren. In 2001 werd als opvolger van de eeldvormende ICIDH de International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF) geïntroduceerd. Het grote verschil tussen beide is dat de ICIDH een classificatiesysteem voor de gevolgen van ziekte is, terwijl het bij het ICF-model gaat om classificatie van ‘’componenten van gezondheid’’. De term functioning in de ICF heeft betrekking op 1) lichaamsfuncties, waaronder ook mentale functies, als eigenschappen van het menselijk organisme; 2) activiteiten: onderdelen van iemands handelen; 3) participatie: iemands deelname aan het maatschappelijk leven (rolvervulling). Het nieuwe ICF-systeem biedt de mogelijkheid om zowel omgevingsfactoren als persoonlijke (premorbide) factoren in kaart te brengen die de classificatie kunnen verhelderen. Het ICF-model kan als leidraad gebruikt worden om binnen neuropsychologische revalidatie behandeldoelen in te delen aan de hand van het niveau van functioneren waar die behandeldoelen zich op richten. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Op het eerste niveau (omgevingsaanpassing) is het uitgangspunt dat het leervermogen van de patiënt uiterst gering is. Veranderingen in gedrag worden daarom volledig bewerkstelligd vanuit de fysieke en sociale omgeving van de patiënt. Op het tweede niveau (stimulus – respons conditionering) probeert men het gedrag te beïnvloeden door middel van conditionering. Instrumentele conditionering betreft het aanbrengen van een koppeling tussen een stimulus en de respons daarop. Operante conditionering betreft het beïnvloeden van de frequentie van voorkomen van gedrag middels bekrachtiging of bestraffing. Ook op dit niveau is de rol van het individu tamelijk beperkt, en die van de omgeving veel groter, waarbij er weinig generalisatie naar andere situaties verwacht wordt; de patiënt leert een beperkte gedragsroutine. Op het derde niveau bevindt zich vaardigheidstraining. De makers van het model verstaan hieronder het verbeteren van de vaardigheden die nodig zijn om bepaalde cognitieve taken uit te voeren, waarmee ze in feite doelen op training van de onderliggende cognitieve functies. Wij vatten dit echter breder op en doelen hiermee op situatiegebonden gedragsroutines en activiteiten die uit meerdere deelhandelingen bestaan. De mate waarin er generalisatie verwacht wordt naar andere taaksituaties is beperkt. Op het vierde niveau bevindt zich strategietraining. Op dit niveau gaat het om het aanleren van compensatiestrategieën die in verschillende situaties gebruikt kunnen worden. Dit vraagt een aanzienlijke inbreng van het individu, en indien het in staat is om de strategie te leren en toe te passen in allerlei situaties, vindt er een aanzienlijke mate van generalisatie plaats. Op het hoogste niveau staat de cognitieve cyclus. In feite doelen ze hiermee op de wijze waarop een gezond individu met intacte executieve vaardigheden zelfstandig in staat is om leerdoelen te stellen die realistisch zijn, plannen te maken en deze uit te voeren. Met andere woorden, de patiënt is zelf volledig verantwoordelijk voor een goede verloop van het leerproces. Neuropsychologische revalidatie Oorspronkelijk was het restauratieve model het heersende model. Hierin wordt ervan uitgegaan dat training gericht moet zijn op herstel (restauratie) van de beschadigde cognitieve functie en de onderliggende hersenstructuur. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Restauratieve behandelingen richten zich in termen van het ICF model dus op het verbeteren van de basale functies en daarmee op het stoornisniveau. Het werkzaam zijn van zo’n aanpak impliceert dat herstel van zo’n functie zich in allerlei verschillende situaties in het dagelijks leven moet manifesteren; het effect van de interventie zou moeten generaliseren. Via functietrainingen / repeated practice approach wordt beoogd de beschadigde functie zodanig te stimuleren dat deze sterker wordt. Het compensatoire model is op dit moment het meest gebruikt in revalidatiepraktijken. Er wordt uitgegaan van het feit dat de beschadiging irreversibel is, maar dat de gevolgen daarvan zo veel mogelijk gecompenseerd moet worden door het inzetten en benutten van de intacte functies en mogelijkheden van de patiënt. De methodes binnen dit model zijn gericht op het verbeteren van het functioneren op activiteiten en patricipatieniveau door gebruik te maken van intacte vermogens. Vaardigheidstraining is de term die gebruikt wordt voor de interventies. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 4 (Tekstboek) – Herstel en Behandeling Figuren A B C E F (Tekstboek) College Erik Scherder (YouLearn) College kijken van Erik Scherder (45 minuten) https://www.youtube.com/watch?v=KXoZOxhh5T8 Ontwikkeling van het beeldvormend onderzoek door de tijd Het duurde tot in de negentiende eeuw voordat nauwkeurige informatie over de hersenen beschikbaar kwam. Dankzij de ontdekking van de microscoop en de ontdekking van de kleuring van weefsel door Golgi werd duidelijk dat er individuele neuronen bestaan. Cajal beschrijft rond 1889 baanbrekend onderzoek aan hersenweefsel met deze methoden: hersencellen blijken onafhankelijke eenheden te vormen die met elkaar communiceren. Hij ontdekte dat axonen, de zenuwuitlopers, een groeipunt hebben, en beschreef verschillende soorten individuele hersenstellen en hun connecties. Begint 20e eeuw beschreef Brodmann de cytoarchitectuur van de hersenschors, gebaseerd op een kleuring van weefsel ontwikkeld door NIssl, waarmee hij aan de hand van de lokale rangschikking van celkernen 52 gebieden identificeerde. De Brodmann-atlas wordt nu nog steeds frequent gebruikt om corticale hersengebieden te identificeren. In 1919 introduceerde Dandy de pneumo-enxefalografie. Deze methode betreft een invasieve techniek waarbij hersenvocht verwijderd en vervangen wordt door lucht in de ventrikelruimtes van de hersenen. Met behulp van röntgenstraling kunnen de hersenen vervolgens zichtbaar worden gemaakt, en kan bijvoorbeeld vastgesteld worden of er sprake is van vergrote ventrikels. Deze methode was echter pijnlijk en werd daardoor in eerste instantie vervangen door echo-encefalografie. Hierbij werden geluidsgolven door de schedel gezonden en de echo’s daarvan werden opgevangen. Het patroon van die echo’s reflecteert in zekere mate de positie en de vorm van structuren in de hersenen, waaronder die van het derde ventrikel. Deze ventrikelafbeeldingen waren echter veelal onscherp en konden worden beïnvloed door factoren als schedeldikte. CT-Scan Rond 1970 werd door Cormack en Hounsfield de computer axial tomography (CAT) of computertomografie (CT) geïntroduceerd waarmee anatomische beelden van de hersenen beschikbaar kwamen. Vooral om in een acuut stadium bij opname van een patiënt snel uitspraak te kunnen doen, wordt de CT scan gebruikte. MRI heeft inmiddels wel de voorkeur voor wetenschappelijk onderzoek, gezien CT weinig laat zien van de subtiele veranderingen in hersenweefsel, met name tussen grijze en witte stof. SPECT en PET technieken Dankzij chemische en natuurkundige ontwikkelingen werd het begin jaren 80 mogelijk om specifieke weefsels in de hersenen aan te kleuren en in beeld te brengen. Radioactieve deeltjes kunnen ingebouwd worden in de moleculten die na toediening bij een patiënt aan heel specifieke neuronen Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 blijven hangen (receptoren). Met camera’s voor singlephotoemissiecomputertomografie (SPECT) en positronemissietomografie (PET) worden radioactieve deeltjes gelokaliseerd en als plaatje afgebeeld. Door specifieke receptoren te meten kan afgeleid worden of bepaalde neurotransmittersystemen afwijkend functioneren. Ook kunnen doorbloeding en energieverbruik (metabolisme) in beeld worden gebracht. MRI Begin jaren 80 werd de MRI-scanner geïntroduceerd in de kliniek. Begin jaren 90 werd dit gevolgd door de ontdekking dat met behulp van MRI verandering in de bloeddoorstroming gemeten kunnen worden, waarmee de functionele MRI of fMRI een feit werd. MEG en EROS Andere beeldvormende technieken van de hersenen die momenteel toegepast worden betreffen de magneto-encefalografie (MEG), die gebruikmaakt van magnetische velden die worden geproduceerd tijdens neurale activiteit; event-related optical signal (EROS) waarbij gebruikt wordt gemaakt van infrarood licht aan de hand van optische fibers om hersenactiviteit te meten; en de ultrasound, die gebruikmaakt van geluidsgolven en wel toegepast mag worden bij prenataal hersenonderzoek. Structurele beeldvorming Met behulp van CT werd het voor het eerst mogelijk om hersenweefsel niet-invasief en hoogresoluut zichtbaar te maken. De klassieke röntgenfoto wordt gemaakt door röntgenstralen door het lichaam te Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 zenden en op te vangen op een filmplaat die gevoelig is voor die stralen. Verschillende soorten weefsel houden de stralen meer of minder tegen, waardoor de uiteindelijke foto een 2D beeld geeft van het lichaam. Bij CT worden er in wezen heel veel foto’s gemaakt, maar steeds met een andere positie van de bron van de röntgenstralen en de camera (de stellage draait om het hoofd heen). Vervolgens worden de beelden samengevoegd met wiskundige algoritmen en kan men in detail op elke plek in het hoofd kijken (afgebeeld als een reeks dunne plakjes / coupes). Met behulp van de CT-scanner is bot heel goed in beeld te brengen. Ook zijn de ventrikels goed te onderscheiden van hersenweefsel. Om te onderzoeken of er sprake is van een bloeding of ruimte- innemend proces wordt ook de CT scanner ingezet. Ondanks de nadelen van CT, zoals een lagere spatiële resolutie dan MRI en de kankerverwekkende röntgenstralen, is de CT-scan nog steeds de enige optie voor mensen met contra-indicaties voor MRI, zoals metalen implantaten; claustrofobie of sterk overgewicht. MRI geeft in hoge resolutie informatie over de hersenstructuur. Met behulp van MRI kunnen grijze en witte stof goed onderscheiden worden. Met structurele MRI is het daardoor mogelijk om te meten hoe groot de hersenen zijn, hoeveel van de hersenen bestaat uit bedrading (witte stof, axonen) en hoeveel van de hersenen bestaat uit neuropil (grijze stof, celkernen). Verder kunnen wittestofafwijkingen goed zichtbaar gemaakt worden. MRI geeft zeer nauwkeurige informatie over de hersenen en is niet schadelijk. Soms wordt gebruikgemaakt van gadolinium als contraststof om hersenbeschadigingen beter af te beelden. Een MRI-scanner bestaat uit een zeer sterke hoofdmagneet die permanent aanstaat, en een aantal bijmagneten die aan en uitgezet kunnen worden. In een sterk magneetveld reageert weefsel een klein beetje, in die zin dat waterstofdeeltjes hun as van rotatie langs de veldlijnen leggen. In een magneetveld neemt de snelheid van rotatie toe, maar daar merkt men niets van. Bij een dergelijke snelheid wekt een proton een klein magneetveld van zichzelf op, wat ertoe leidt dat het weefsel licht magnetisch wordt en reageert op veranderingen in het magneetveld. Nu is het zo dat een proton alleen radiogolven opneemt die precies bij zijn draaisnelheid passen, de voorkeursfrequentie. Aangezien de draaisnelheid puur afhangt van de sterkte van het magneetveld in zijn directe omgeving, leidt een plaatselijke afwijking van de sterkte tot een afwijkende voorkeursfrequentie. Om precies te achterhalen waar in het weefsel de protonen zitten die radiogolven teruggeven, worden de bijmagneten gebruikt. In feite brengen zij een gradiënt aan, waardoor de netto veldsterkte aan de ene kant iets zwakker is dan het hoofdveld, en aan de andere kant iets sterker. In een MRI scanner zitten drie sets van bijmagneten (gradiëntspoelen), een voor elke richting, waarmee elk punt in het weefsel dat gescand wordt een eigen magneetveldsterkte krijgt en dus een eigen voorkeursfrequentie. De teruggegeven radiogolf verraad zo voor elk proton wat de plaatselijke veldsterkte is, en omdat de scanner de gradiënten heeft aangebracht, weten we bij welk punt in de ruimte elke frequentie hoort. Structurele beeldverwerking Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Bij MRI kan eveneens heel nauwkeurig het volume van de hersenen of delen daarvan worden vastgesteld, evenals de lokale dikte van de cortex, het oppervlak van de cortex, en de dikte en de lengte van de wittestofbanen die de verschillende delen van de hersenen met elkaar verbinden. De verwerking en kwantificatie van de hersenfoto’s wordt vaak aangeduid als beeldverwerking of image processing. Aangezien de beeldverwerking bij MRI veelvuldig wordt toegepast om relevante anatomische informatie te relateren aan psychologische functies en aan neurologische en psychiatrische afwijkingen, is het relevant om wat langer stil te staan bij de methoden die hiervoor ontwikkeld zijn. Het volume van de hersenen, de totale grijze en witte stof, de hoeveelheid cerebrospinaal vocht en dat van verschillende kernen in de hersenen, kan goed worden bepaald op basis van T1-gewogen MRI-scans van de hele hersenen. Bij deze volumetrie wordt gebruik gemaakt van zogenaamde voxels (driedimensionale pixels). Iedere voxel heeft een bepaalde grijswaarde, die gerelateerd is aan een bepaald soort weefsel. Door die voxels te labelen die bij een bepaald weefsel horen kan door de voxels te tellen en te vermenigvuldigen met hun grootte, eenvoudigweg het volume bepaald worden. Naast het meten van volumes is het ook mogelijk om de dichtheid van de grijze en witte stof te bepalen, namelijk met voxel-based morfometrie (VBM). Met behulp van VBM wordt per voxel vastgesteld wat de dichtheid is van grijze of witte stof. Om uitspraken over groepen te kunnen doen moeten gemiddelden worden berekend over meerdere personen / scans. Ten slotte kan met beelden van goede kwaliteit in bepaalde gebieden ook de dikte van de grijze stof gemeten worden. Kennis hiervan is nuttig omdat een afwijkende dikte indicatie kan zijn van een verstoorde ontwikkeling of een degeneratief proces. In veel onderzoek wordt ook de dikte van de cortex onderzocht, cortical thickness. Daarnaast kan ook de cortical surface van de hersenen worden gemeten. Deze meting geeft informatie over het oppervlak van de cortex en de curvatures. Het is bekend dat neuronen binnen de hersenschors / cortex georganiseerd zijn in ontogenetische kolommen die zich dwars op het hersenoppervlak bevinden. Er wordt van uitgegaan dat de oppervlaktemeting van de cortex iets zegt over het aantal kolommen, terwijl de meting van de cortical thickness meer zegt over het aantal cellen binnen een kolom. Het hersenoppervlak is direct proportioneel aan het corticale grijzestofvolume. Bij het maken van diffusiescans wordt gebruikgemaakt van de eigenschappen van watermoleculten. Watermoleculen bewegen zich in een vrij medium in alle richtingen gelijk: zij vertonen isotrope diffusie. In weefsel echter wordt de bewegingsvrijheid beperkt in bepaalde richtingen, en in dat geval is de diffusie ongelijk verdeeld, ze is anisotroop. Zo heeft een molecuul binnen een axon van een neuron een lagere kans om het membraan te kruisen en heeft deze meer de neiging om in de lengterichting van de axon te bewegen. Door lokaal de fractionele anisotropie (FA) te berekenen kunnen op basis van die richtinginformatie wittestofbanen worden gereconstrueerd. Langs die banen kan ook andere informatie worden verkregen. Recentelijk is aan de hand van DTI-beelden op een niet-invasieve manier belangrijke informatie over neurale netwerken in de hersenen verkregen. Met behulp van DTI kan voorts een voxal-based analyse (VBA) gedaan worden, die eigenlijk analoog verloopt aan eerder beschreven VBM-analyses, maar waarbij nu gebruik gemaakt wordt van de FA-waardes. Omdat de DTI-scan met behulp van FA waardes informatie over de richting van de witte stof geeft, is het met behulp van computerprogrammatuur mogelijk om de wittestofbanen te reconstrueren. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Magnetische-resonantiespectroscopie (MRS) geeft op een niet-invasieve manier informatie over concentraties van bepaalde moleculen in de hersenen. Hoe sterker het magnetisch veld, hoe nauwkeuriger de meting. Hoewel MRS beeldvorming van de hele hersenen mogelijk maakt, wordt veelal juist meer informatie van een specifieke locatie in de hersenen verkregen. De techniek maakt gebruik van de eigenschappen van waterstof en fosfor. Nadat bij het maken van de MRI-scan de vrijgekomen energie is gedetecteerd door de scanner, wordt het signaal mathematisch uitgelezen via een proces, fouriertransformatie. Functionele beeldvorming De relatie tussen gedrag en neurale activiteit in de hersenen is een van de belangrijkste onderwerpen van wetenschappelijk onderzoek. Voor het in kaart brengen van functies in de hersenen zijn structurele beelden van beperkte waarde, hiervoor hebben we functionele beeldvorming. Voor het bemeten van hersenfuncties zijn we aangewezen op een methode waarmee een verandering in activiteit gemeten wordt. Het basisprincipe is dat activiteit van een gebied alleen kan worden afgelezen aan het verschil in energieverbruik tussen de actieve toestand en de rusttoestand. De eenvoudigste toepassing is de substractiemethode, waarbij twee metabolismescans worden opgenomen: de eerste scan terwijl de persoon geen bepaalde taak uitvoert en de tweede terwijl deze taak wel wordt uitgevoerd. Functionele beeldvormende technieken verschillen van elkaar in termen van spatiële en temporele resolutie, oftewel wat betreft de scherpte van beelden en de snelheid van opnames. Voor het in beeld brengen van de snelle hersenprocessen heb je een methode nodig met een hoge temporele resolutie, terwijl voor het verfijnd lokaliseren van functie de spatiële resolutie hoog dient te zijn. Als een neuron actiever wordt, neemt niet alleen het aantal ontladingen toe maar ook de chemische reactie in en rond het neuron, en het energieverbruik. De chemische reacties zijn niet meetbaar van buitenaf, maar de elektrische en metabole reacties wel. Het meten van elektrische signalen De actiepotentialen die hersencellen genereren bij het overdragen van informatie veroorzaken elektrische velden die aan de buitenkant van het hoofd gemeten kunnen worden. We kunnen daarbij ruwweg twee soorten van activiteit onderscheiden: communicatie tussen neuronen binnen een hersengebied én communicatie tussen verschillende gebieden. Elektro-encefalografie (EEG) is de meest gebruikte methode voor functionele beeldvorming en met ingewikkelde rekenmodellen kunnen de posities van actieve neuronen tot op zekere hoogte worden achterhaald. Een probleem hierbij is dat de elektrische velden verstoord worden door omliggend weefsel, de schedel en de huis; waardoor foutmarge bij de positiebepaling vrij groot is. Magneto-encefalografie (MEG) meet de magnetische velden die door actiepotentialen worden opgewekt, elektromagnetische inductie. Magnetische velden worden niet verstoord door weefsel of bot, daardoor maakt MEG een nauwkeuriger plaatsbepaling dan EEG. EEG is de eenvoudigste en langst bestaande methode voor beeldvormend hersenfunctieonderzoek. Enkele tientallen metalen schijfjes (elektroden) worden op het hoofd verdeeld over de schedel aangebracht, met gel om een geleidende verbinding te maken met de huid. De elektrische velden die opgewekt worden in de hersenen worden door alle elektroden opgepikt. Uit al die signalen kunnen drie soorten informatie worden gehaald: Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 1) De eerste soort informatie is afkomstig van het signaal dat elke elektrode oppikt van het hersenweefsel wat het dichtst bij ligt. Dit signaal schommelt op en neer, waarbij de sterkte van de schommeling gerelateerd is aan hersenactiviteit. Nu is EEG een vrij ongevoelige techniek, waardoor de signalen moeten worden gemiddeld over een veelvoud van herhalingen van de stimulus. Uit het gemiddelde signaal, event related potential (ERP), kan informatie over het tijdsverloop en de sterkte van de neurale reactie worden afgeleid. 2) Een tweede eigenschap van het EEG signaal is de schommeling ervan. De schommelingen worden veroorzaakt door elektrische ritmen in het brein. Bepaalde ritmen, zoals de alfa- en bètagolven, worden geassocieerd met hersenfuncties. De sterkte / amplitude van de verschillende golven kan berekend worden. 3) Tot slot kunnen EEG data zo omgerekend worden dat de locaties van gebieden die op een taak reageren, kunnen worden bepaald in de hersenen, zelfs als ze dieper gelegen zijn. De signalen van actieve gebieden worden door meerdere elektroden opgepikt, en de relatieve sterkte van het signaal op elke elektrode geeft een indicatie voor waar het precies vandaan komt. De temporele resolutie van EEG is hoog, maar de gevoeligheid is veel te laag voor het meten van individuele neuronen. Met EEG meten we vooral signalen van grote aantallen neuronen die gezamenlijk reageren, en dat beperkt detectie tot sterke veranderingen in hersenactiviteit. De spatiële resolutie is beperkt door weefsel en schedel, en zowel nauwkeurigheid als de gevoeligheid neemt sterk af naarmate hersengebieden dieper liggen. MEG meet de magnetische velden die neuronen opwekken, en kan nauwkeuriger de plaats van actieve gebieden bepalen. Bovendien kunnen met MEG hersengolven gemeten worden die met EEG niet goed te zien zijn, namelijk gammagolven. Deze worden gegenereerd door plaatselijke communicatie tussen neuronen binnen een gebied. Uit MEG signalen kunnen dezelfde soorten informatie worden afgeleid als uit EEG, maar de berekeningen zijn complexer. Ook voor MEG geldt dat de nauwkeurigheid en de gevoeligheid sterk afnemen voor dieper gelegen gebieden. Het meten van hemodynamische signalen In de jaren 80 van de vorige eeuw werd voor het eerst met succes hersenactiviteit gemeten met PET. Hiervoor werd water radioactief gemaakt en in de bloedbaan ingebracht. Het water wordt opgenomen door hersenweefsel in een mate die afhankelijk is van het plaatselijke zuurstofgebruik. Een hoge mate van neurale activiteit leidt dus tot opname van veel radioactief water uit het bloed. De camera ziet dan een hoge concentratie radioactiviteit in dat specifieke hersengebied. Uniek aan deze methode waren de spatiële resolutie en de gevoeligheid voor activiteit in dieper gelegen gebieden. In het begin van de jaren 90 kwam functionele magnetic resonance imaging (fMRI) op als sterke concurrent. Er waren weliswaar wat nadelen vergeleken met PET, maar de voordelen wogen ruim op tegen de onwenselijke injectie van radioactieve stoffen. fMRI maakt gebruik van een MRI scanner, injectie van een contrastvloeistof is niet nodig. De MRI scanner is in staat om elke seconde een compleet beeld van de hersenen te maken, waardoor ook korte momenten van activiteit zichtbaar zijn. De temporele resolutie is desalniettemin beperkt, omdat Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 de hemodynamische respons, de reactie van de bloedvaten op een toename van neurale activiteit, veel trager is dan de neurale respons zelf. De spatiële respons is bijzonder goed. Bij fMRI maakt de scanner series van scans, films als het ware, die inzicht geven in veranderingen in hersenactiviteit. De scans zelf zijn zo gemaakt dat ze gevoelig zijn voor bepaalde eigenschappen van bloed. De essentie van fMRI is dat we hemoglobine in het bloed gebruiken als natuurlijke contrastvloeistof. Hemoglobine (HB) is een molecuul dat zorg draagt voor transport van zuurstof naar weefsel. Daar waar neuronen actiever worden neemt de bloedtoevoer toe, en wordt meer zuurstof afgenomen van de hemoglobinemoleculen. Zuurstofrijk HB, die net van de longen komt, verstoort ondanks dat zij ijzerdeeltjes bevat het magneetveld niet. Als echter de zuurstof is afgegeven en de HB zuurstofarm is geworden, reageren de ijzerdeeltjes wel op het veld. Ze veroorzaken een plaatselijke verandering van veldsterkte. De protonen in het weefsel direct in de buurt merken dat verlaagde veld en krijgen een andere voorkeursfrequentie. De scanner krijgt dan minder signaal terug van de originele frequentie, en dat vertaald zich in een donker puntje in het eindbeeld. Kortom: daar waar meer zuurstof wordt opgenomen, daalt de signaalsterkte van het fMRI plaatje. Tot grote verassing van wetenschappers bleek echter bij toenemende hersenactiviteit de signaalsterkte toe te nemen. Dat blijkt te komen doordat de bloedtoevoer naar een gebied dat actiever is geworden, veel groter is dan nodig is qua zuurstofgebruik. Deze overmatige bloedtoevoer zorgt ervoor dat gebieden die stroomafwaarts liggen niet zonder zuurstof komen te zitten. Wanneer een gebied rustig is vindt er continu zuurstofopname plaats, waardoor het rustig stromende bloed een zekere hoeveelheid zuurstofarm HB bevat, en dus het fMRI signaal afzwakt. Bij de overmatige bloedtoevoer bij toenemende activiteit, komt vers bloed zo snel door de bloedvaatjes stromen dat de zuurstofarme HB weggespoeld wordt, en het fMRI signaal sterker wordt. Functionele beeldverwerking Analyse van hersenfunctiemetingen is niet eenvoudig. De ERP’s vereisen relatief weinig bewerking omdat de signalen van elke elektrode apart kunnen worden geanalyseerd. Verschillen in de sterkte van de elektrische respons op verschillende stimuli geven dan een indicatie voor de verschillende verwerking van de informatie. Voor het in beeld brengen van activiteitspatronen worden wiskundige modellen gebruikt die voor elke meetmethode verschillend zijn. De essentie voor de analyses is echter hetzelfde: voor elk gebied wordt vastgesteld of het signaal de (computer)taak die de proefpersoon uitvoert volgt. De afgelopen jaren zijn er twee nieuwe methoden ontwikkeld om functionele neuro-imagingsgegevens te analyseren, waarbij niet elk gebied apart wordt bekeken, maar juist de samenhang tussen gebieden: 1) Resting-state Methode zoekt naar correlaties tussen (signalen van) gebieden en levert een beeld op van functionele netwerken. Hiervoor is geen taak nodig. Gebieden die dezelfde functies uitvoeren en samen een netwerk vormen, kenmerken zich door een synchroon signaal en vertonen sterke correlaties met elkaar. Hier spelen twee factoren een rol: tijdens ontspanning gaat het signaal heel langzaam omhoog en omlaag (low frequency fluctuation) en dit patroon is gelijk voor alle gebieden binnen een netwerk. Daarnaast leiden gedachten tot korte, willekeurige, momenten van activatie van een netwerk. Zo activeert een mentale visualisatie het visuele netwerk, en het inbeelden of zien van een beweging het motornetwerk. De sterkte van correlaties tussen gebieden wordt gezien als de sterkte van de verbinding (connectiviteit). Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 2) Mind Reading gebruikt patronen van hersenactivatie om te herleiden wat een persoon ziet. Eerst worden hersenpatronen bepaald, die opgeroepen worden met een taak. Verschillende visuele stimuli worden aangeboden. Zo kan de onderzoeker uit de hersenactiviteit afleiden wat de persoon ziet. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 1 (Kenemans) – Wat zijn psychofarmaca? Psychofarmaca zijn stoffen die gedrag beïnvloeden via een effect op het centraal zenuwstelsel, vooral de hersenen. Een stof die vanuit de bloedbaan bij die cellen komt, kan die signalering beïnvloeden door een chemische reactie aan te gaan met stoffen die zich al in de hersenen bevinden (moleculen of eiwitten). Via de verbindingen tussen hersenen en spieren kan een stof invloed uitoefenen op het patroon van spieractiviteit / het gedrag. Er zijn twee categorieën psychofarmaca: genotsmiddelen en geneesmiddelen. Inname De meest voorkomende manier om psychofarmaca binnen te krijgen is via voedsel. Vaak gaat het dan om eiwitten die in het lichaam worden opgesplitst in aminozuren. Die aminozuren kunnen zich vervolgens vanuit de bloedbaan naar de hersenen verplaatsen. Daar worden ze omgezet in neurotransmitters, stoffen die een cruciale rol spelen bij de signaaloverdracht tussen neuronen, voorbeelden van neurotransmitters zijn dopamine en serotonine. Het is mogelijk om in een tablet een medicijn op twee manieren te ‘’verpakken’’: 1) De eerste verpakking leidt tot de snelst mogelijke stijging in de bloedspiegel. Het medicijn moet herhalend opnieuw ingenomen worden voor het effect. 2) De tweede verpakking heeft als eigenschap dat het medicijn minder snel in het bloed komt en een constante bloedspiegel realiseert. Dit is de extended-release formulering. Het middel hoeft hierbij bijvoorbeeld enkel ‘s morgens ingenomen te worden. Een speciale klasse van stoffen wordt gevormd door de hormonen. Een hormoon is een stof die via de bloedbaan naar een ander deel van de hersenen of het lichaam gaat en op die manier een signaal overbrengt. Dit proces verloopt een stuk trager. Een voorbeeld van een hormoon is melatonine. Dosering Een technische manier om de relatie tussen dosering en het optreden van bepaalde effecten weer te geven is de dosis-responscurve. Bijwerkingen en therapeutisch venster Er wordt een specifiek therapeutisch venster gehanteerd voor geneesmiddelen. Dit venster wordt begrensd door een laagste dosering die de gemiddelde ondergrens vormt voor het waarnemen van enig gewenst effect. De grens aan de andere kant is een hogere dosering die leidt tot een onaanvaardbaar niveau van bijwerkingen. Hoe ruimer het therapeutisch venster van een stof, hoe beter de stof geschikt is voor de behandeling van een symptoom of syndroom. Titreren en tolerantie Het instellen van de optimale dosering noem je titreren. Een belangrijke bijkomstigheid in het titratieproces is het mogelijk optreden van tolerantie. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Onderzoek naar de werking van psychofarmaca Met wetenschappelijk onderzoek wordt geprobeerd verschijnselen te verklaren en voorspelbaar te maken. Bij psychofarmacologisch onderzoek is dit maar ten dele het geval. Vaak is daar de inzet immers om vast te stellen of een middel bij een bepaalde groep het gewenste effect heeft, zonder dat daarmee wordt verklaard waarom het dat het effect heeft. Placebocontrole Hoe dient psychofarmacologisch onderzoek, al dan niet verklarend, te worden uitgevoerd? Een eerste belangrijk aspect is de placebocontrole. Preklinisch en klinisch onderzoek In het klinische onderzoek naar een geneesmiddel worden meestal drie fasen onderscheiden: Fase 1) bij een kleine groep gezonde vrijwilligers wordt onderzocht welke doseringen goed worden verdragen via een titratieproces. Fase 2) bij een relatie kleine groep patiënten wordt de mogelijk therapeutische werking onderzocht. Hierbij wordt een dubbelblind, placebogecontroleerd design gebruikt en vaak meer dan één veilige dosering van de stof. Fase 3) er moeten minimaal twee onafhankelijke onderzoeken plaatsvinden, de fase3-clinical trials. Als de uitkomsten van het fase3 onderzoek positief zijn wordt het middel geregistreerd. Tegelijkertijd begint dan het fase4 onderzoek, waarbij apothekers en artsen de mogelijke bijwerkingen bijhouden. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 4 (Kenemans) – Neurotransmissie De synaps De synaps bestaat uit het presynaptische uiteinde en een postsynaptisch element, bijvoorbeeld een stuk dendriet met daarin receptorcomplexen. Enkele neurotransmitters:  Dopamine, noradrenaline  Serotonine, histamine  Acetylcholine  GABA (aminozuren)  Endorfine (ketens van aminozuren) De neurotransmittermoleculen verspreiden zich door de synaps en kunnen uiteindelijk sluiten op de postsynaptische receptorcomplexen. Daar binden ze aan receptoren. Dit leidt tot het opengaan van het ionkanaaldeel van elk receptorcomplex. De beschikbaarheid van neurotransmitters: aangrijpingspunten voor psychofarmaca Neurotransmitters zijn zonder uitzondering moleculen die niet door de bloed-hersenbarrière heenkomen. De bloed-hersenbarrière is een delicaat systeem van (gebrek aan) doorgangen tussen het bloedvatenstelsel en de hersencellen, in het bijzonder neuronen. Het is slechts selectief doorlaatbaar en dat is gunstig als het gaat om het mogelijke binnendringen van ongewenste stoffen of zelfs virussen, die schade kunnen aanrichten binnen de cellen. De neurotransmitters moeten dus worden aangemaakt door de cel zelf. Daarvoor moeten er wel grondstoffen zijn. Deze stoffen worden gewoonlijk aangevoerd via diezelfde bloed-hersenbarrière en bestaan uit precursors. Precursors zijn vaak essentiële aminozuren die van buitenaf (voeding) het lichaam binnenkomen. Is zo’n precursor eenmaal in de cel, dan zijn er ook enzymen nodig om de precursor om te zetten in een neurotransmitter. Is de neurotransmitter eenmaal beschikbaar dan zijn er de nodige andere obstakels. Die hebben vooral te maken met het feit dat voor elke beschreven stap in het proces bijna altijd onmiddellijk een tegenactie wordt geïnitieerd. Dit geldt zowel voor binnen- als buiten de cel, als op het membraan. Binnen de cel bevinden zich enzymen die eropuit zijn om de prille neurotransmitter onmiddellijk weer af te breken, dat wil zeggen om te zetten in een ander molecuul dat niet kan fungeren als neurotransmitter. De autoreceptoren worden juist doorgaans voorgesteld als zich bevindend buiten de synaps. Autoreceptoren werken in principe hetzelfde als de ‘’gewone’’ postsynaptische receptoren, voor zover de neurotransmitter zich buiten de synaps bevindt en zich daar bindt aan de autoreceptor, net zoals in de synaps aan de postsynaptische receptor. De gevolgen zijn echter heel anders. Binding aan een autoreceptor zet binnen de presynaptische cel een sequentie van chemische reacties in gang die uiteindelijk ertoe leidt dat er minder neurotransmitter wordt afgegeven; het is dus een negatief feedback mechanisme. Daarnaast kan de autoreceptor een ander subtype receptor zijn dan de postsynaptische receptor. Hierdoor binden bepaalde psychofarmaca wel aan de autoreceptor maar niet aan de postsynaptische receptor of omgekeerd. De postsynaptische processen Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Als alle hiervoor besproken aanslagen en tegenslagen overwonnen zijn, geraakt de neurotransmitter eindelijk bij de postsynaptische receptor. Daar kan het arme molecuul makkelijk nieuw onheil te wachten staan, in de zin dat het niet wordt binnengelaten. Laten we eerst even aannemen dat het wel goed gaat. De neurotransmitter bindt aan het receptorgedeelte van het receptorcomplex. Bij de bekendste vorm van neurotransmissie, de iontrope transmissie, zal de binding tot gevolg hebben dat het ionkanaalgedeelte van het receptorcomplex zich opent. Daarmee is de cirkel van depolarisatie gesloten. Bekende voorbeelden van iontrope transmissie zijn:  De neurotransmitter acetylcholine bindt aan de nicotine-acetylcholine-receptor, daardoor worden Na*-ionkanalen geopend en stroomt Na+ naar binnen  De neurotransmitter GABA bindt aan de GABAa-receptor, daardoor worden Cl-ionkanalen geopend en stroom Cl- naar binnen  De neurotransmitter glutamaat bindt aan de AMPA-glutamaatreceptor, daardoor worden Na+ ionkanalen geopend en stroomt Na+ naar binnen Blokkeren en beïnvloeden Het kan echter ook zo zijn dat de receptor al bezet is, bijvoorbeeld bij. Een agonist voor een neurotransmittersysteem kan binden met de receptor en heeft op zijn minst gedeeltelijk dezelfde postsynaptische effecten. In dit verband wordt onderscheid gemaakt tussen affiniteit en doelmatigheid. Affiniteit verwijst naar hoe goed een stof aan een receptor kan binden. Doelmatigheid in dit verband (receptordoelmatigheid) verwijst naar de mate waarin binding van de neurotransmitter aan de receptor leidt tot een postsynaptisch effect, met name het opengaan van kanalen. Een pure antagonist is een stof met enerzijds een zeer hoge affiniteit en anderzijds een receptordoelmatigheid van ongeveer 0. Zo’n stof doet niets anders dan de transmissie in het betreffende systeem blokkeren. Partiële agonisten hebben een hoge affiniteit maar een receptordoelmatigheid die ligt tussen die van een volle agonist en die van een antagonist. Door het partieel agonisme wordt enerzijds het bindingspotentieel van bijvoorbeeld nicotine aan de receptor verminderd, anderzijds worden onthoudingsverschijnselen die het gevolg zijn van verminderde stimulatie verzwakt door de partieel agonistische werking. Een speciale klasse wordt gevormd door de allosterische receptoren. Deze receptoren bevinden zich op het receptorcomplex, maar als ze binden aan de geëigende stof leidt dit niet direct tot opening van de ionkanalen. Daarvoor is het nodig dat andere receptoren op hetzelfde receptorcomplex met hun eigen neurotransmitter binden. De mate waarin de allosterische receptor is geactiveerd bepaald dan in welke mate de binding van de eigenlijke neurotransmitter leidt tot een opening van het ionkanaal. Als er van een willekeurige stof is aangetoond dat deze een direct effect heeft in de hersenen, betekent dit dat er in de hersenen, met name in de neuronen, zich eiwitten moeten bevinden waarmee die stof kan reageren. Het bestaan van deze eiwitten, de receptoren, duidt erop dat er een stof is die in de hersenen zelf wordt gemaakt die ook met de receptoren kan binden. Die stoffen worden ook wel endogene liganden genoemd, herseneigen stoffen die kunnen binden. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Twee vormen van neurotransmissie Min of meer haaks op de paden voor directe , iontrope neurotransmissie zoals tot nu toe besproken, staat nog een categorie van heel andersoortig verbindingen. Deze reguleren de signalering in de directe paden. Als deze indirecte verbindingen er niet zouden zijn, zou theoretisch een en dezelfde input bij de dendrieten altijd tot dezelfde ouput vanuit het axonuiteinde leiden. De indirecte verbindingen zorgen ervoor dat dit niet het geval is. Daarmee zorgen deze verbindingen voor een gigantische toename van flexibiliteit van het brein als geheel. Kort gezegd komt het erop neer dat de signalering binnen een bepaalde sequentie van parallelle verbindingen in één deel van de hersenen onder invloed staat van soortgelijke sequentie in een heel ander deel van de hersenen, en omgekeerd. Het werkingsmechanisme is als volgt: je kunt de indirecte verbinding voorstellen als een axon dat van de zijkant komt en synaptisch contact maakt met het presynaptische gedeelte. Het oorspronkelijke presynaptische element in het directe pad fungeert in het indirecte pad als postsynaptisch element. Er is ook een specifieke naam voor: heteroceptor. Het cruciale punt bij neurotransmissie in het indirecte pad is dat die heteroceptor geen deel uitmaakt van een receptorcomplex zoals we dat kennen in de directe paden. Binding aan de heteroceptor zet een cascade van chemische processen in gang die uiteindelijk als we simplificeren uitmondt in een van de volgende vier mogelijke processen: 1. K+ kanalen worden zodanig gemodificeerd dat ze sneller opengaan. Dit verkort de duur van de actiepotentiaal en vermindert de neurotransmissie in het directe pad 2. K+ kanalen worden zodanig gemodificeerd dat ze minder snel opengaan. Dit verlengt de duur van de actiepotentiaal en vermeerdert de neurotransmissie in het directe pad 3. CA2+ kanalaen worden zodanig gemodificeerd dat ze minder snel opengaan. Dezelfde actiepotentiaal leidt dan tot minder neurotransmissie in het directe pad 4. CA2+ kanalen worden zodanig gemodificeerd dat ze sneller opengaan. Dezelfde actiepotentiaal leidt dan Via deze mechanismen reguleren de indirecte paden de effectieve sterkte van de verbindingen in de directe paden. Dit is een van de manieren waarop in de hersenen het vermogen tot leren of plasticiteit gerealiseerd wordt. Als de signalering via het indirecte pad voldoende lang aanhoudt worden bepaalde eiwitten geproduceerd die in de celkern de expressie van bepaalde genen beïnvloeden. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 5 (Kenemans) – Principes van de Psychofarmacologie Psychofarmacologie is de discipline die poogt om systematisch de effecten van drugs op gedrag, cognitie en emotie te onderzoeken. Twee principes die hierbij van belang zijn, zijn: de dosis- responsecurve en de receptorinteractie. Dosis-ResponseCurve (DRC) Een dosis-responsecurve is een grafiek. Op de x-as van de grafiek wordt de oplopende dosis van de stof weergegeven, meestal in eenheden als ‘’mg/kg’’, waarbij de eerste eenheid verwijst naar de hoeveelheid stof en de tweede naar het gewicht van het organisme of de persoon. Het effect is te zien aan de waarden langs de y-as. Een DRC verschaft inzicht in hoeveel er moet worden toegediend van een bepaalde stof om een bepaald effect te bereiken. Dit leidt tot uitspraken over wat de optimale dosis (de hoeveelheid) of dosering (de toegediende hoeveelheid) is. Receptorinteractie Een belangrijke kanttekening is de volgende. De hypothese van een receptorinteractie leidt tot de voorspelling van een statistische interactie. Dat Socrates een mens is betekent echter niet dat elke mens Socatres is. Zo ook in dit geval: het observeren van een statistische interactie impliceert niet noodzakelijkerwijs een receptorinteractie. Farmacodynamiek Receptorinteracties behoren tot het domein van de farmacodynamiek. De farmacodynamiek beschrijft de biochemische en fysiologische effecten van stoffen. Deze effecten betreffen de uiteenlopende manieren waarop stoffen interacteren met neurotransmissie (agonisten, partiële agonisten en antagonisten; stoffen die binden aan enzymen en zo afbraak van neurotransmitters Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 remmen; en stoffen die binden aan de heropname-transporters of aan de autoreceptoren en zodoende de negatieve terugkoppeling remmen of juist stimuleren. Farmacokinetiek Farmacokinetiek betreft het lot van een stof die op de een of andere manier in het lichaam is gekomen. Hoe (snel) wordt de stof opgenomen in verschillende weefsels? Hoe verspreidt de stof zich (met name via de bloedbanen) door het lichaam? Waar en ik welke mate wordt de stof afgebroken? En hoe verdwijnt de stof weer uit het lichaam? Voor psychoactieve stoffen zijn vooral twee zaken van belang: 1) Het psychofarmacologische effect van de stof moet in de hersenen terechtkomen. 2) De wijze van toediening. Tolerantie, sensitisatie en desensitisatie Stel dat iemand de gewoonte heeft om dagelijks een bepaalde hoeveelheid amfetamine te slikken. De allereerste keer dat het wordt geslikt leidt de amfetamine tot een acute verhoging van de hartslag. De daarop volgende keren wordt het effect op de hartslag allengs minder. Volgens de theorie van de compenserende processen komt dit doordat de hartslag op de een of andere manier wordt verlaagd voordat of op het moment dat de amfetamine wordt ingenomen. Dit lijkt het werk van een compenserend mechanisme. In het lichaam of het brein dat wordt geactiveerd in anticipatie op het effect van amfetamine. Het compenserend proces is afhankelijk van contextuele cues. Een beter gedocumenteerd fenomeen is desensitisatie. Dit betreft het ongevoeliger worden van receptoren na herhaalde stimulatie. Voor sommige receptoren lijkt te gelden dat ze juist hypersensitief worden (zoals bij verslaving) door een agonistische werking. Acuut versus Chronisch Bij eerste toediening spreken we van acuut effect. Bij het chronische effect gaat het om een mix van twee dingen: hoe is de hersenfunctie en het gedrag veranderd chronische toediening van de stof? En hoe is de acute respons op de stof veranderd door de voorafgaande chronische toediening Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 11 (Kenemans) – Afhankelijkheid Afhankelijkheid van een stof is de toestand waarin een organisme of persoon de stof moet innemen om een eerder ervaren en nu weer gewenste mentale toestand te realiseren. Verslaving is het geheel van gedragingen dat voortkomt uit de afhankelijkheid. Stofmisbruik verwijst naar het blijvend gebruik van een stof terwijl de nadelen duidelijk zijn en groter dan de voordelen, zowel in relatie tot de effecten van de stof zelf als tot datgene wat gedaan moet worden om de stof te kunnen innemen. Desensitisatie en Tolerantie Afhankelijkheid wordt gevoed door tolerantie: om hetzelfde, gewenste of ongewenste effect te bereiken is er een steeds hogere dosis van de stof nodig. Daarnaast berust tolerantie en afhankelijkheid an sich op desensitisatie en mogelijk op contextafhankelijke compenserende processen. Desensitisatie verwijst naar het ongevoeliger worden van receptoren bij herhaalde stimulatie. Tolerantie en desensitisatie kunnen optreden buiten- en binnen het brein. Voor zover ze betrekking hebben op processen buiten het brein, kunnen ze leiden tot fysiologische afhankelijkheid (ontwenningsverschijnselen lichamelijk). Nadat de desensitisatie is verdwenen kan er nog steeds sprake zijn van afhankelijkheid door hypersensitisatie. Waarderen versus Willen Er zijn verschillende hersencircuits die bij verslaving een rol spelen tussen waardering en willen (liking versus wanting). Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Hoofdstuk 6 (Tekstboek) – Visuele Waarneming College Kijken van Erik Scherder ( 45 min.) https://www.youtube.com/watch?v=XRBb17aWENc Inleiding Waarneming begint met het omzetten van prikkels via onze zintuigen. Voor alle zintuigen geldt dat deze prikkels bestaan uit fysische energie die door receptoren wordt omgezet in fysiologische activiteit. Vanuit de receptoren wordt deze fysiologische activiteit via verschillende stromen ‘’geprojecteerd’’ naar gebieden in de hersenen die zich bezighouden met de meest elementaire verwerking van zintuigelijke informatie. Deze primaire sensorische gebieden zijn unimodaal, wat wil zeggen dat ze zich bezig houden met de verwerking van één specifiek soort sensorische informatie. Vanuit de primaire sensorische gebieden wordt de informatie doorgestuurd naar en verwerkt door de secundaire sensorische cortex, die zich bezighoudt met complexere verwerking van de informatie. Vanuit de secundaire sensorische cortex, wordt de sensorische informatie doorgestuurd naar de tertiaire gebieden, waar een koppeling met informatie van andere zintuigen plaatsvindt. Vanwege het samenkomen van meerdere sensorische modaliteiten worden deze gebieden ook wel multimodale gebieden genoemd. Fysiologische basis van Objectwaarneming Het bewuste, gedetailleerde beeld dat we krijgen als we om ons heen kijken; begint met het opvangen van lichtinformatie door de retina van de ogen. In de retina vindt een eerste functionele scheiding plaats van verschillende typen visuele informatie. In de retina bevinden zich: 1) Kegeltjes, die hebben relatief veel licht nodig en zijn belangrijk voor kleurwaarneming Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 2) Staafjes, hebben minder licht nodig en zijn ongevoelig voor kleurinformatie. Het signaal van kegeltjes en staafjes wordt doorgegeven aan de ganglioncellen. Er zijn twee types: 1) P-Cellen, hebben een klein recepties veld (hoge spatiële resolutie) en geven informatie door over kleur. 2) M-Cellen, hebben een groot receptief veld en geven vooral informatie door met betrekking tot beweging. Signalen uit deze twee varianten stromen in aparte stromen door naar de cortex. De axonen van de ganglioncellen vormen samen de optische zenuw / nervus opticus, die de visuele informatie via het optisch chiasma naar het cerebrum vervoert. In het optisch chiasma kruisen de zenuwbanen, waardoor informatie vanuit het linkerdeel van de retina van beide ogen in de linker hemisfeer terechtkomt én vise versa. De optische zenuw projecteert naar de nucleus geniculatus lateralis (NGL) van de thalamus, waar de informatie wordt verwerkt in verschillende lagen. Na verwerking in de NGL wordt de visuele informatie via de optische radiatie geprojecteerd naar de primaire visuele cortex / striate cortex / V1. De visuele informatiestroom wordt voor sequentieel verwerkt. Hiermee wordt bedoeld dat in opeenvolgende stadia van verwerking visuele input steeds wordt omgezet naar een hogere- ordeprestatie. Deze opeenvolgende stadia van bewerking zijn in sterke mate gekoppeld aan verschillende gebieden in de visuele cortex (V1 t/m V5). De functionele scheiding tussen de verschillende visuele typen informatie die al op retinaal niveau plaatsvond, wordt in de cortex voortgezet in een tweetal systemen: 1) Een occipito-temporale wat route, de ventrale wat route krijgt input vanuit het parvocellulaire systeem van de NGL en is betrokken bij de verwerking van vorm, kleur en textuur; die samen van belang zijn voor herkenning van objecten en personen. 2) Een occipito-paritiële waar route, de dorsale waar route krijgt input vanuit het magnocellulaire systeem van de NGL en is betrokken bij visuospatiële verwerking, de lokalisatie van objecten in de ruimte en de aansturing van visueel gestuurde bewegingen naar deze objecten. Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Gebied V3 is vooral betrokken bij de perceptie van vorm terwijl gebied V4 van belang is in kleurperceptie. Gebied V5 / MT (middle temporal) is specifiek betrokken bij de verwerking van beweging. Een functioneel model voor visuele waarneming Er zijn in de afgelopen eeuw meerdere modellen voorgesteld die beschrijven langs welke stadia basale visuele input wordt omgezet naar een betekenisvolle representatie van een object. Hoewel deze modellen op bepaalde aspecten van elkaar afwijken, zijn de onderlinge overeenkomsten meestal groter dan de verschillen. Vrijwel alle modellen gaan uit van een aantal opeenvolgende verwerkingsstadia, die als volgt zijn samen te vatten: Stadium 1: verwerking van postsensorische analyse vindt plaats, primaire schets. Basale visuele informatie wordt gegroepeerd op basis van overeenkomsten in contrast, kleur, textuur, vorm, oriëntatie en bewegingsrichting. Hierdoor kunnen randen van objecten worden onderscheiden van een achtergrond. Een bijzondere eigenschap van het visuele systeem, die het vermogen om een figuur voor een achtergrond waar te nemen sterk vergroot, is closure: het reconstrueren van een figuur of voorwerp uit minimale visuele informatie. Hoewel het eerste stadium van visuele verwerking sterk stimulus driven is, zijn er wel degelijk top-down invloeden op de verwerken. Er wordt bij het reconstrueren van contouren ten opzichte van een achtergrond immers ook gebruikgemaakt van kennis over hoe objecten er in de buitenwereld uit kunnen zien. De visuele representaties in dit stadium van verwerking zijn echter viewer centered, waarmee bedoeld wordt dat ze afhankelijk zijn van het gezichtspunt van waaruit het object wordt waargenomen, van de kijker dus. Stadium 2: in een volgend stadium van de perceptie worden de perspectiefafhankelijke representaties omgezet naar perspectiefonafhankelijke representaties. Deze representaties kunnen worden opgevat als driedimensionale beschrijvingen van de structuur of het volume van objecten, die het mogelijk maken een object te classificeren. Dit stadium door Warrington perceptuele categorisatie genoemd, leidt ertoe dat ondanks al deze diversiteit toch objectconstantie optreedt. Stadium 3: in het laatste stadium wordt het percept, de interne representatie van het waargenomen object, gekoppeld aan semantische kennis, zoals de naam van het object of de wijze waarop het gebruikt wordt. Ook hier spelen top-down processen een rol; namelijk semantische kennis, verwachtingen en motivatie. Stoornissen in de visuele waarneming De visuele problemen die optreden na een beschadiging van de cortex kunnen globaal worden ingedeeld in: visueel-veldeffecten, lagere orde – en hogere orde visuele stoornissen. Lagere-ordestoornissen worden ook wel elementaire visuele stoornissen of stoornissen in de primaire verwerking genoemd. Een lagere orde visuele stoornis heeft vaak de term anopsie. De hogere-ordestoornissen zijn cognitief visuele stoornissen die optreden ten gevolge van beschadigingen in gebieden buiten de primaire visuele cortex. Hogere-ordestoornissen worden vaak agnosieën genoemd. Lissauer maakte onderscheid tussen twee klassen agnosie, namelijk: 1) De apperceptieve agnosieën, waarbij het percept zelf niet goed tot stand komt 2) De associatieve agnosieën, waarbij het percept wel tot stand komt; maar het associëren met de opgeslagen kennis over het object faalt Gedownload door Amanda Bouwsema ([email protected]) lOMoARcPSD|42779200 Visueel-veldeffecten Beschadigingen aan de nervus opticus hebben een visusstoornis voor één oog tot gevolg. Een beschadiging van het visuele systeem voorbij het optisch chiasma leidt tot homonieme gezichtsuitval, waarbij het gezichtsveld van beide ogen aangedaan is. Wanneer er sprake is van een gezichtsuitval voor de helft van het gezichtsveld, spreken we van hemianopsie. In geval van blindheid voor een bepaald kwart of kwadrant van het gezichtsveld, is sprake van een kwadrantanopsie. Bij blindheid voor slechts een klein deel van het visuele halfveld spreken we van een scotoom. Bij de diverse soorten gezichtsvelduitval wordt ook vaak een onderscheid gemaakt tussen uitval met of zonder maculasparing. Soms gaat de gezichtsvelduitval dwars door het meest centrale deel van het visuele veld (de macula), maar soms is dit deel van het visuele veld gespaard gebleven. De belangrijkste reden hiervoor is dat de primaire visuele cortex door verschillende arteriën van het bloed wordt voorzien. Stoornissen in kleurwaarneming In geval van gestoorde kleurwaarneming als gevolg van een hersenbeschadiging spreken we van cerebrale achromatopsie. Dit is meestal het gevolg van een beschadiging van de mediale occipito- temporale gebieden (V4) in beide hersenhelften. Stoornissen in de bewegingswaarneming Patiënte L.M. kreeg een stoornis na een beroerte in het posterieure gedeelte van beide pariëtaalkwabben. Haar verdere visuele waarneming was intact, maa

Samenvatting Klinische Neuropsychologie PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue