Taak 1 - Brein en Ontwikkeling PDF

**Taak 1 -- Brein en ontwikkeling** Leerdoelen: 1. Hoe verloopt de normale ontwikkeling van het brein? 2. Wat zijn de functies van de verschillende hersengebieden? a. Wat zijn de gevolgen als deze gebieden zich niet goed ontwikkelen? 3. Wat is genotype, endofenotype en fenotype?...

**Taak 1 -- Brein en ontwikkeling** Leerdoelen: 1. Hoe verloopt de normale ontwikkeling van het brein? 2. Wat zijn de functies van de verschillende hersengebieden? a. Wat zijn de gevolgen als deze gebieden zich niet goed ontwikkelen? 3. Wat is genotype, endofenotype en fenotype? 4. Hoe beïnvloedt de omgeving de ontwikkeling van het brein? b. Sensitieve perioden? 5. Wat zijn neuro-ontwikkelingsstoornissen? 6. Toepassen op de taak ***Carr -- ch1 Normal brain development*** [Brain development] Vijf Basisprocessen: - *Neurogenese*: Het vormen van neuronen - *Neurale* *migratie*: Neuronen verplaatsen zich naar specifieke gebieden op basis van hun functies. - *Myelinisatie*: Neurale axonen worden omhuld met myeline, wat zorgt voor snellere signaaloverdracht - *Synaptogenese*: Het vormen van synapsen (verbindingen) tussen neuronen. - *Pruning* (snoeien): Overbodige verbindingen worden geëlimineerd, en belangrijke verbindingen worden versterkt. *Snelle groei* in de vroege levensjaren: - Het brein groeit snel in de *laatste prenatale trimester* en de *eerste twee levensjaren*, waarbij meer dan de helft van het volwassen hersengewicht wordt bereikt. - *Synaptogenese* creëert veel meer synapsen dan nodig, waarvan slechts de gestimuleerde synapsen blijven bestaan. Ongeveer 50% van de synapsen wordt tijdens synaptisch snoeien geëlimineerd van 2 jaar tot volwassenheid, vooral in de adolescentie. Synaptisch snoeien en leren: - *Snoeien* verhoogt de efficiëntie van gebruikte neurale netwerken, maar kan het leren van nieuwe vaardigheden, zoals het leren van een tweede taal, bemoeilijken. - Baby's kunnen aanvankelijk geluiden uit alle talen horen, maar door snoeien worden alleen de synapsen behouden die relevant zijn voor de talen waaraan ze worden blootgesteld. Invloed van *omgevingsfactoren*: - Kinderen die veel *intellectuele stimulatie* ontvangen, behouden meer synaptische verbindingen. Kinderen die *verwaarlozing* ervaren, behouden minder verbindingen. - *Genetische factoren* en ontwikkelingsproblemen zoals verwaarlozing of misbruik kunnen hersenontwikkeling negatief beïnvloeden en bijdragen aan *psychopathologie*. Hersenen zijn *veerkrachtiger* bij kinderen: - Kinderen kunnen *beter herstellen* van hersenbeschadiging dan adolescenten of volwassenen, omdat ze meer synapsen hebben die nog niet zijn gesnoeid en de hersenen nog niet volledig zijn gelateraliseerd (waarbij functies in specifieke hersenhelften worden gescheiden). *Ongelijke ontwikkeling* van hersengebieden: - Subcorticale gebieden die basisfuncties zoals ademhaling en spijsvertering regelen, ontwikkelen zich eerder dan de cortex, die verantwoordelijk is voor hogere cognitieve functies zoals vrijwillige actie en taal. Binnen de cortex ontwikkelen de motorische en sensorische gebieden zich eerder dan taal- en hogere functies. Kortom, de hersenontwikkeling is een dynamisch proces dat begint in de prenatale fase en doorgaat tot de volwassenheid. Zowel genetische factoren als omgevingsinvloeden spelen een cruciale rol in hoe het brein zich ontwikkelt. ZIE SAMENVATTING TAAK 1 BLOK 1 VOOR DE REST VAN HET HOOFDSTUK ***Swaab -- h2 Ontwikkeling v.d. hersenen en gedrag*** ZIE STUVIA P4-21 ***Crone & Dahl -- Understanding adolescence as a period of social-affectivity engagement and goal flexibility*** Adolescentie gaat gepaard met hormonale veranderingen, fysieke groei en een heroriëntatie op sociale relaties en lange termijndoelen. Deze veranderingen helpen jongeren hun eigen prioriteiten en doelen te bepalen, terwijl ze omgaan met de uitdagingen v. nieuwe sociale contexten en verantwoordelijkheden. [Huidige inzichten in de hersenontwikkeling tijdens adolescentie ] - '*rijpingskloof'* tussen cognitieve controle en affectieve systemen - Jongeren sneller geneigd *risicovol gedrag* te vertonen - *Frontale cortex* nog in ontwikkeling, maar interactie tussen cognitieve, affectieve en sociale processen complexer dan gedacht [Neuro-imaging en adolescentie] - MRI-onderzoek toont aan dat *hersengebieden betrokken bij cognitieve controle* zich nog ontwikkelen - *Basisfuncties* als werkgeheugen en taakomschakeling verbeteren geleidelijk, andere gebieden ontwikkelen variabel *afhankelijk v. taakmotivatie en sociale context* - Suggereert dat adolescenten *flexibeler* zijn in gebruik v. cognitieve systemen [Affectieve verwerking tijdens adolescentie ] - Beloning-gerelateerde hersengebieden actiever dan bij volwassenen - Verhoogde gevoeligheid voor beloningen en status - Kan leiden tot verhoogde sociale betrokkenheid, maar ook tot emotionele uitdagingen zoals impulsiviteit [Sociale ontwikkeling tijdens adolescentie] - Cruciaal voor ontwikkelen sociale vaardigheden en sociale kennis, zoals *mentaliseren* (begrijpen v. andermans gedachten en gevoelens) (fig. 2) - Gebieden in *sociale breinnetwerk* blijven ontwikkelen - Helpt jongeren *complexe sociale situaties* beter te begrijpen en zich aan te passen aan *groepsnormen* [Puberteit en sociale-affectieve veranderingen] - *Hormonen* zoals testosteron en oestradiol spelen belangrijke rol in sociale en affectieve veranderingen - T verhoogt motivatie voor *sociale status en risicogedrag*, vooral in sociale contexten - Proces kan *afhankelijk v. cultuur* variëren, waarbij verschillende gedragsnormen per samenleving invloed hebben op de ontwikkeling v. jongeren [Nieuwe heuristische modellen] - Pleiten voor nieuw model dat adolescenten niet ziet als 'onvolwassen' volwassenen, maar als *periode v. aanpassingsvermogen en leren* - Sociale en affectieve invloeden in deze fase kunnen *kwetsbaarheden* creëren, maar ook *kansen* bieden voor ontwikkeling v. sociale vaardigheden en zelfcontrole (essentieel voor volwassen relaties en verantwoordelijkheden) Meer longitudinaal onderzoek nodig om adolescentie-specifieke hersenontwikkelingspatronen beter te begrijpen. Specifieke aandacht voor hormonale invloeden op sociale en emotionele ontwikkeling kan helpen om interventies te ontwikkelen die jongeren ondersteunen in het gezond navigeren van deze levensfase en het voorkomen van risicovol gedrag [Box 1 -- Adolescentie vanuit een antropologisch perspectief\ ]In vrijwel alle samenlevingen wordt adolescentie gezien als een unieke ontwikkelingsfase tussen kindertijd en volwassenheid, hoewel de duur en aard ervan sterk variëren. Vroeger begon de puberteit op oudere leeftijd en was de overgang naar volwassenheid sneller, terwijl adolescentie in moderne samenlevingen langer duurt en begint op jongere leeftijd. Dit komt door vroegere puberale veranderingen en uitgestelde volwassen rollen. [Box 2 -- Sekshormonen tijdens de adolescentie]\ De puberteit wordt gekenmerkt door hormonale veranderingen die het brein en gedrag beïnvloeden. De hypothalamus start met het afgeven van hormonen die geslachtsklieren stimuleren, wat leidt tot een stijging van oestrogeen en testosteron. Deze hormonen beïnvloeden niet alleen fysieke veranderingen, maar ook emotionele en sociale reacties. Onderzoek naar de invloed van deze hormonen op de hersenontwikkeling kan meer inzicht geven in gedragspatronen tijdens de adolescentie. [Box 3 -- Structurele hersenontwikkeling in de adolescentie\ ]Tijdens de adolescentie vinden er grote veranderingen plaats in de hersenen: witte stof (verbindingen tussen hersencellen) neemt toe, terwijl grijze stof (neuronen en synapsen) afneemt in een omgekeerde U-vorm. Grijze stof in de prefrontale cortex blijft zelfs tot in de vroege twintig verlagen, wat wijst op langdurige rijping van cognitieve controle. Subcorticale gebieden zoals de amygdala en hippocampus vertonen ook unieke ontwikkelingspatronen, wat van invloed is op emotionele regulatie en geheugen. [Box 4 -- Dieronderzoek naar puberteit-specifieke veranderingen in beloningsverwerking\ ]Dierstudies tonen aan dat dopamine (een neurotransmitter die betrokken is bij beloning) in de adolescentie fluctueert. Dit komt door veranderingen in receptordichtheid in hersengebieden zoals het striatum en de prefrontale cortex, vooral bij mannelijke dieren. Deze dopamineveranderingen in de adolescentie zijn gekoppeld aan verhoogd exploratiegedrag en beloningszoekend gedrag, wat overeenkomt met vergelijkbare gedragingen bij menselijke adolescenten. [Box 5 -- Voorbeeld van motivatie-flexibiliteit bij adolescente muizen\ ]In experimenten met adolescenten- en volwassen muizen bleek dat adolescenten flexibeler waren in beslissingen en sneller leerden in een onvoorspelbare omgeving. Dit suggereert dat adolescenten biologisch geoptimaliseerd zijn om zich snel aan te passen en effectief te leren in veranderende omstandigheden, wat waarschijnlijk essentieel is voor hun sociale en cognitieve ontwikkeling. - Dit artikel laat juist zien dat disbalans EF en beloningsysteem **niet**... - Bolletjes kunnen uitleggen!!! - Komen uit op model fig3 - Blauwe is het vroegere model, gele nieuwe toevoeging Afbeelding met tekst, diagram, kaart Automatisch gegenereerde beschrijving  Afbeelding met tekst, schermopname, diagram, ontwerp Automatisch gegenereerde beschrijving  Afbeelding met tekst, Lettertype, schermopname, papier Automatisch gegenereerde beschrijving ***Eapen et al -- Exploring links between genotypes, phenotypes, and clinical predictors of respons to early intensive behavioral intervention in ASD*** Afbeelding met tekst, Lettertype, schermopname, Parallel Automatisch gegenereerde beschrijving [Genetische basis ASS] - Ass een v.d. meest *erfelijke* psychiatrische aandoeningen - Erfelijkheid 80% - Tweelingonderzoek toont grote rol genetische aanleg - Ook aanzienlijke *genetische heterogeniteit* - 100\> genen i.v.m. ass - Verschillende genetische mechanismen kunnen leiden tot diversiteit symptomen - Mogelijk *subgroepen* binnen ass, afhankelijk v. specifieke genetische variaties [Broad autism fenotype (*BAP*)] - = milde, subklinische ass kenmerken die voorkomen bij naaste familieleden v. mensen met ass - Niet-diagnostisch maar vertonen *gelijkenissen* met ass kernsymptomen - Sociale beperkingen en communicatieproblemen vaak bij familie gezien [Heterogeniteit v. ASS] - Niet langer enkelvoudige aandoening, maar *spectrum v. aandoeningen* met *variabele expressie* - Leidt tot variaties in klinische presentatie - Sommige mutaties kunnen verschillende symptomen veroorzaken, terwijl andere ass-gevallen genetisch uniek zijn - Door onderzoek naar genetische en fenotypische variatie kunnen mogelijk meer *homogene subgroepen* en *betere diagnoses* ontwikkeld worden [*Endofenotype* in ASS] - = afwijkingen in hersenontwikkeling - Kunnen helpen *onderliggende genetische kwetsbaarheden* te *identificeren* - O.a. neuro-imaging suggereren dat *vroege afwijkingen in sociale aandacht* leiden tot *verminderde interacties* met verzorgers, wat *verdere hersenontwikkeling beïnvloedt* en de basis legt voor *latere problemen* in taal en sociaal functioneren [Gdrags- en cognitieve fenotypen in ASS] - Pogingen gedaan om *ass subtypes* te definiëren op basis v. gedrag, b.v. sociale interactie of repetitieve gedragingen - Kan helpen *behandelingen beter af te stemmen* op specifieke behoeften - Factoranalyses bevestigen dat ass kernkenmerken heeft op sociaal en niet-sociaal gebied, benadrukt *diversiteit* [Variabiliteit en voorspellers v. behandelingsrespons] - Respons op vroege intensieve gedragsinterventie (EIBI) bij ass *varieert sterk*, sommige veel baat erbij, andere reageren nauwelijks - Steeds meer onderzoek naar *kenmerken* die kunnen *voorspellen* wie positief zal reageren op EIBI (intelligentie, taalvaardigheden, leeftijd) - *Genetische en fenotypische diversiteit* impliceert noodzaak v. *verschillende behandelmethoden* [Behandelingsefficiëntie verhogen door individuele verschillen te identificeren] - *Gepersonaliseerde benadering gebaseerd op individuele genetische en fenotypische kenmerken* kan behandelresultaten verbeteren - Meer richten op ass subgroepen om *individuele verschillen beter te begrijpen* en *behandelingen daarop af te stemmen* - Helpen *bio-markers en andere voorspellers te identificeren* die behandelingseffectiviteit kunnen verbeteren ***Thapar et al -- Neurodevelopmental disorders*** NOS (b.v. adhd, ass) zijn complexe aandoeningen die moeilijk te conceptualiseren zijn. ze worden vaak als kinderziekten beschouwd, maar hun symptomen kunnen gedurende het hele leven voortduren.\ Belangrijkste onderwerpen en uitdagingen die artsen en onderzoekers tegenkomen bij het begrijpen en behandelen van deze stoornissen: [Waarom NOS groeperen?] - Vaak *vroeg in kindertijd* ontstaan en een *gestage klinisch loop* hebben - Allemaal *neurocognitieve tekorten*, maar heel *divers* - Vergemakkelijkt *organisatie* v. multidisciplinaire zorg - Biedt nuttige basis voor *onderzoek* [Belang v. behouden v. diagnostische onderscheidingen] - Groeperen heeft voordelen, maar *verschillen erkennen* belangrijk - Reageren verschillend op *medicatie* - Vereisen specifieke *behandelstrategieën* - Helpt clinici om problemen beter te *communiceren* naar patiënten en zorgverleners [Zijn NOS meer dan hun kernsymptomen?] - Meer dan alleen kernsymptomen - B.v. emotionele instabiliteit en cognitieve beperkingen vaak samen met adhd, maar zijn geen formele diagnostische criteria - Noodzaak om naar *gehele profiel* v. individu te kijken, incl. symptomen buiten diagnose [Belang v. profielen buiten kernsymptomen] - Voor effectieve behandeling moeten clinici verder kijken dan kernsymptomen en totale profiel v. cliënt overwegen - *Subdrempelsymptomen* (= bereiken niet volledige criteria v. diagnose) kunnen ook aanzienlijke invloed hebben op levenskwaliteit en functioneren - Helpen uitkomsten op lt voorspellen en passende behandeling bepalen [Multimorbiditeit in klinische praktijk] - *Multimorbiditeit* (= gelijktijdig hebben v. meerdere chronische aandoeningen) gebruikelijk bij NOS - Kan *behandelingsopties- en uitkomsten* beïnvloeden - Richtlijnen/protocollen vooral op één diagnose, vraagt om een *geïntegreerde* *benadering* [NOS als eigenschappen] - Sommige stoornissen (adhd, ass) kunnen beschouwd worden als *uitersten op een* *spectrum* v. gedrags- en cognitieve eigenschappen - Stellen v. diagnose = trekken arbitraire grens - Doet recht aan *complexiteit en variatie* in symptomen [Ontwikkelingsveranderingen en levensloopbenadering] - Symptomen van NOS kunnen *met leeftijd veranderen* (verminderen, bestaan, verergeren) - Langdurig onderzoek nodig om te begrijpen hoe NOS zich door het leven ontwikkelen en bijbehorende risicofactoren te identificeren [Hoe clinici en onderzoekers verder kunnen gaan] - *Flexibel* omgaan met diagnostische kaders - Rekening houden met *comorbiditeit* - Richten op volledige *levensloop* - Diagnose als *hulpmiddel*, niet absolute waarheid - Zowel klinische *observaties* als *onderzoeksgegevens* gebruiken om zorg te verbeteren [Complexiteit vs. reductionisme] - NOS *groeperen* *nuttig*, maar noodzakelijk om *unieke kenmerken en complexiteit* v. elke stoornis te erkennen - In praktijk vaak combinatie v. problemen, vereisen *gelaagde benadering* - Diagnostiek en behandeling moeten dit spiegelen om *effectief* te zijn en *kloof* tussen onderzoek en praktijk te overbruggen [NOS als onvoldoende hulpmiddel voor middelenverdeling] - Diagnostische *labels* *niet altijd geschikt* als basis voor toewijzing zorg en middelen - Behoeften vaak *te complex* om alleen op basis v. diagnose te worden bepaald - Zorgsystemen zouden *flexibelere benaderingen* moeten ontwikkelen om rekening te houden met diversiteit aan symptomen en behoeften v. individuen met NOS ***Belmonte et al -- Autism and abnormal brain connectivity*** Autisme wordt gekarakteriseerd door een *gebrek aan centrale coherentie*\ = het vermogen om verschillende, afzonderlijke kenmerken samen te voegen tot één samenhangend geheel Drie belangrijke kenmerken: - *Beperkte sociale interactie* - *Communicatieproblemen* - *Herhalende, beperkte interesses* \--\> te veel of juist te weinig *neurale connectiviteit*?\ \--\> zou kunnen bijdragen aan cognitieve, motorische en perceptuele afwijkingen die typisch zijn voor autisme (aandachtsproblemen, perceptuele stoornissen, coördinatie) Het *cerebellum* (kleine hersenen) is een belangrijk gebied betrokken bij de coördinatie van cognitieve functies en motoriek\ \--\> structurele afwijkingen in het cerebellum bij mensen met autisme, kan bijdragen aan motorische en cognitieve problemen\ \--\> bewijs dat cerebellum een centrale rol speelt in vroege stadia van hersenontwikkeling bij autisme Er is bewijs dat hersenen van mensen met autisme een *verstoorde synchronisatie* vertonen in de *gamma-bandactiviteit* (30-80Hz), die normaal gesproken betrokken is bij b.v. aandachtregulatie en geheugen\ \--\> problemen met integreren informatie tussen verschillende hersengebieden Autisme wordt vaak geassocieerd met *genetische en immuunfactoren*\ \--\> b.v. fragiele x-syndroom overeenkomstige symptomen ASS\ \--\> onderzoek naar hoe immunologische factoren, zoals virale infecties tijdens zwangerschap, ontwikkeling van ASS beïnvloeden Het artikel stelt dat autisme verklaard kan worden door *abnormale neurale connectiviteit*, wat een brug kan slaan tussen *genetische*, *neuropathologische* en *neurofysiologische* bevindingen. Dit model biedt een samenhangend kader waarin verschillende benaderingen van autismeonderzoek kunnen worden geïntegreerd om zowel autisme als normale hersenontwikkeling beter te begrijpen. Figuur 1:\ De linkerzijde van toont een gezond hersennetwerk. Dit netwerk heeft een goede balans tussen: - Sterke verbindingen binnen kleine groepen hersencellen (lokale connecties). - Selectieve verbindingen tussen verschillende hersengebieden (lange-afstandsconnecties). - Dankzij deze balans werkt het netwerk efficiënt. Het kan informatie goed doorgeven en onderscheid maken tussen nuttige signalen en ruis (ongewenste prikkels). De rechterzijde van de figuur laat een netwerk zien zoals bij autisme. Hier is: - Te veel verbinding binnen kleine groepen hersencellen. - Te weinig verbinding tussen hersengebieden over langere afstand. - Signalen worden uit de omgeving te sterk en chaotisch verwerkt; informatie slechter gedeeld tussen hersengebieden, leidt tot problemen bij begrijpen van complexe informatie. De hersenscans onderaan laten dit verschil zien: - Links (gezond brein): een verspreid patroon van hersenactiviteit. - Rechts (autistisch brein): intensere en meer lokale hersenactiviteit. Kortom, de figuur benadrukt dat een onbalans in hersenverbindingen invloed heeft op hoe informatie wordt verwerkt, en verklaart zo bepaalde kenmerken van autisme, zoals moeite met het combineren van complexe informatie.