3 Fysiologie

Question 1

De Duitse arts Franz Josef Gall (1758-1828)

Answer 1

een van de eerste wetenschappers die het

brein beschouwde als een samengesteld orgaan dat verantwoordelijk is voor de hogere mentale functies

Question 2

docent van Locke, de arts Thomas Willis (1621-1675)

Answer 2

gaf de eerste accurate en gedetailleerde beschrijving van de hersenen. Hij legde daarbij de nadruk op de substantie van de verschillende structuren in plaats van op de holten en vloeistoffen.

Question 3

2 soorten hersenweefsels ontdekt door Thomas Willis:

Answer 3

• grijze stof (vlezig), bedekt de buitenste kant van het brein, binnenste gedeelte ruggenwervel, en verschillende discrete gedeeltes
• witte stof (vezelachtig)
• Ook beschreef hij nauwkeurig de bloedvaten in het brein

Question 4

Wat ontdekten artsen na Willis over bloedtoevoer?

Answer 4

dat onderbreking van de bloedtoevoer naar de hersenen beroerten konden veroorzaken, en dat letsel
aan een kant van het brein vaak tot verlamming en verlies van gevoel aan de andere kant van
het lichaam leidde

Question 5

Welke bevinding bevestigde Gall van Willis?

Answer 5

• dat de hersenhelften worden verbonden door commissuren van witte stof
• dat andere banen hersengebieden verbinden met de tegenovergestelde zijden van het ruggenmerg.
• de basis voor de latere ontdekking dat hersenen en ruggenmerg zijn opgebouwd uit miljarden ▌neuronen. - Gall was ook de eerste die vergelijkend onderzoek
  deed naar de overeenkomsten en verschillen tussen hersenen van verschillende soorten, en
  binnen de menselijke soort. Hij liet zien dat hogere mentale functies correleren met de omvang en gezondheid van de hersenen, vooral van de cortex, hoewel later bleek dat die
  correlatie onvolledig is en aanleiding kan geven tot misverstanden. In elk geval werd duidelijk
  dat de hersenen het centrum van hogere mentale activiteit vormen

Question 6

▌frenologie

Answer 6

wetenschap van het brein. dat uit de uitwendige eigenaardigheden van een schedel het karakter van iemand kan worden afgeleid. zie p106

Question 7

Wat was de mening van Gall over psychologische vermogens in specifieke hersengebieden>

Answer 7

Gall was van mening dat bepaalde psychologische vermogens in specifieke hersengebieden
gelokaliseerd moeten worden, en dat de buitenkant van de schedel de omvang van de eronder
liggende hersengebieden weergeeft. Frenologie werd onder het grote publiek populair, maar
kreeg van de meeste orthodoxe wetenschappers kreeg geen erkenning

Question 8

fysiognomie

Answer 8

het aflezen van iemands karakter van zijn fysieke kenmerken

Question 9

▌Johann Kasper Lavater (1741-1801)

Answer 9

Zwitserse mysticus en theoloog

promootte Galls fysiognomie

Question 10

Waarover speculeerde Gall over de hersengebieden?

Answer 10

over de vraag of specifieke breingebieden de zetel van specifieke functies of vermogens waren. Hij beperkte zich daarbij niet tot het lokaliseren van het
verbaal geheugen, maar zocht ook naar de plaats van andere vermogens. Zijn twijfelachtige
uitgangspunt was dat de vorm van de hersenen zorgt voor onregelmatigheden in de schedel
eromheen. Hij zocht naar het verband tussen specifieke ‘knobbels en kuilen’ op de schedel en
de psychologische kenmerken van de betreffende personen

Question 11

Galls theorie had drie belangrijke gebreken:

Answer 11

1. onterecht van uit dat de
   vorm van iemand schedel overeenkomt met de vorm van de daaronder liggende hersenen.
   Dat maakt echter nog niet dat de hypothese van een verband tussen breinvorm en karakter
   onjuist is
2. meer fundamenteel gebrek ligt in Galls keuze om specifieke psychologische kenmerken, zoals opgewektheid of ouderliefde, in specifieke hersengebieden te lokaliseren. Frenologen beschouwden die eigenschappen als elementaire eigenschappen waaruit variaties in persoonlijkheid worden samengesteld, maar een adequate classificatie van psychologische eigenschappen ontbrak.
3. de onbetrouwbaarheid van de methoden waarmee hypothesen vaak werden getoetst.

Question 12

Welke aspecten van het werk van Gall zijn wetenschappelijk te noemen? Probeer op het gebied van zowel zijn methode als de resulterende kennis minstens één aspect te verzinnen.

Answer 12

De methode van Gall om tot kennis te komen was, vanuit de toen geldende maatstaven, best wetenschappelijk.

Zijn onderzoek werd bijvoorbeeld gedreven door theorie. Achteraf bleek er niets van te kloppen, maar de opvatting dat a) eigenschappen in specifieke hersenstructuren zetelen, b) de omvang van die structuren verband houdt met de mate waarin iemand over die eigenschappen beschikt en c) die omvang van specifieke structuren een gerelateerde vergroeiing van het bovenliggende schedeldak veroorzaakt, is een logische theorie.

Ook het feit dat hij die theorie vervolgens door middel van voortdurende observaties probeerde te onderzoeken is een wetenschappelijke kwaliteit. Bij het doen van die observaties ging het vaak mis en zag hij vooral graag zijn eigen theorie bevestigd, maar op zich is de aanpak van theorie gedreven onderzoek waarin door middel van observaties concrete voorspellingen onderzocht worden wetenschappelijk juist.

Ook inhoudelijk leverde het werk van Gall een aantal waardevolle zaken op. Hij beschreef bijvoorbeeld beide hemisferen van het brein en onderzocht de connecties daartussen. Ook deed hij veel vergelijkend neurologisch onderzoek naar de verschillen tussen de hersenen van verschillende diersoorten, en tussen de hersenen van bijvoorbeeld jongeren en ouderen, of mensen met en zonder hersenschade.

Tot slot trok hij uit zijn onderzoek de conclusie dat de werking van hogere mentale functies sterk afhankelijk was van omvang en gezondheid van de hersenen, en dan met name van de buitenste laag: de cortex. Deze conclusie is sindsdien enorm genuanceerd, maar voor zijn tijd was het inzicht dat de cortex de zetel is van onze hogere mentale functies een grote stap voorwaarts.

Question 13

Op hoofdlijnen bezien was het werk van Gall dus best van wetenschappelijke waarde, zeker bezien vanuit zijn eigen tijdvak. Helaas grensde zijn verdere uitwerking aan het absurde. Probeer op het gebied van zowel zijn methode als de resulterende kennis ook weer minstens één aspect te verzinnen dat juist onwetenschappelijk is te noemen

Answer 13

de grootste methodologische fout van Gall is dat hij in de empirische onderbouwing van zijn theorie te veel ad hoc te werk ging. Hij veronderstelde niet eerst dat een bepaalde knobbel zichtbaar zou moeten zijn bij iedereen met een bepaalde eigenschap, om vervolgens in een grote groep mensen te onderzoeken of die veronderstelling klopte. Hij draaide de zaak juist om. Als hij iemand tegenkwam met een specifieke eigenschap en hij vond toevallig een knobbel op diens hoofd, dan stelde hij daarmee vast dat de onderliggende hersenstructuur kennelijk de bijbehorende locatie was.

Ook sprongen Gall en zijn volgers veel te makkelijk om met observaties die wezen op hun ongelijk. Die werden meestal weggewuifd, door te stellen dat ogenschijnlijke tegenspraak te wijten was aan tijdelijke ziekte van een persoon, of dat de betreffende eigenschap door een andere eigenschap werd onderdrukt. Op die manier immuniseerde zij de frenologie voor elke vorm van kritiek.

Inhoudelijk kwam Gall daardoor tot de volstrekt willekeurige vaststelling van tientallen locaties voor allerlei complexe vermogens en karaktertrekken, als wulpsheid, hebzucht, moraliteit enzovoort, zonder dat daar enige theorie over cognitief functioneren of persoonlijkheidsstructuur aan ten grondslag lag.

Question 14

Pierre Flourens (1794-1867)

Answer 14

• onderzoeken stonden haaks op Gall
• studie naar hersenfuncties strikt
  volgens de regels van experimenteel onderzoek uit te voeren. Hij maakte daarvoor gebruik
  van de techniek van ▌ablatie, het chirurgisch verwijderen van kleine delen van dierhersenen

Question 15

Wat lieten de lesies van Flourens zien?

Answer 15

de belangrijke rol van het cerebellum bij de integratie en aansturing van talrijke kleine spierbewegingen zien. Hij toonde aan dat het cerebellum het centrum is van een specifieke functie, maar op een heel andere manier dan Gall en de frenologie dat deden.
Hij meende dat de afzonderlijke functies van cerebellum en cortex een eenheid vormden binnen
deze organen. Bij het wegnemen van steeds grotere delen van de cortex leken alle zintuiglijke
en vrijwillige functies te verdwijnen. Als de frenologen gelijk hadden en in de cortex veel verschillende organen gelokaliseerd waren, zouden ablaties sommige functies moeten verwijderen en andere intact moeten laten, zo stelde Flourens.

Question 16

Wat droeg Flourens bij aan neurowetenschap?

Answer 16

conclusies over flexibiliteit en plasticiteit van de cortex
liet ook licht vallen op de integratie en harmonie die zich normaalgesproken tussen de afzonderlijke delen voordoet. Hij kende cerebellum en cortex
wel eigen functies toe, maar onderstreepte de samenwerking en communicatie tussen deze
hersendelen. Zijn opvatting dat het brein de zetel is van een geïntegreerde en harmonieuze
ziel, leek wel enigszins op die van Descartes

Question 17

wat bewezen nieuwe experimenten in 1860 tegen Flourens?

Answer 17

dat zijn experimenten belangrijke gelokaliseerde

functies hadden gemist en dat hij de eenheid van de hersenen te veel had benadrukt.

Question 18

Wat deed Flourens om de stelling van de frenologie kritisch te benaderen en welk oordeel over de frenologie leverde dat op?

Answer 18

voerde een serie zorgvuldig gecontroleerde experimenten met dieren uit, waarbij hij specifieke hersendelen verwijderde om te onderzoeken wat voor effect dat had.

Zo ontdekte hij dat het door Gall veronderstelde orgaan voor wulpsheid, feitelijk meer te maken had met de coördinatie van complexe bewegingen; en dat de cortex niet bestond uit een lappendeken van psychische functies en karaktertrekken, maar hoofdzakelijk de werking van de zintuigen en het vermogen om te handelen ondersteunde.

Daarnaast ontdekte hij de betrekkelijke plasticiteit van de hersenen. Die zorgt ervoor dat na beschadiging van specifieke delen, de betreffende functies overgenomen kunnen worden door naastgelegen hersendelen. Tot slot merkte hij op hoe harmonieus de verschillende hersendelen met elkaar communiceren. Een specifiek gebied voerde dus niet zozeer een specifieke taak uit, maar leek eerder onderdeel van een interactief proces in de hersenen.

Al met al vond Flourens dus wel enige aanwijzingen voor lokalisatie van functies, maar die effecten waren veel te generiek om de bovenmatige specificiteit van de frenologie te bevestigen. Het leek veel eerder alsof functies betrekkelijk generiek aan hersendelen waren toe te schrijven, en daar vooral diffuus verspreid en plastisch belegd waren.

Question 19

Wat was er overeenkomstig aan de ontdekkingen van Bouillard (1796-1881), Aubetin (1825-1893) en Broca (1824-1880)?

Answer 19

Bouillard, leerling van Gall, had de frenologie grotendeels verworpen, maar bleef vasthouden aan de casus van een soldaat die schade aan de frontale kwab achter het linkeroog had opgelopen en sindsdien moeite had met het benoemen van zaken en personen, alsof hij de woorden niet meer kon herinneren.

Een vergelijkbaar geval werd aangedragen door Aubertin, schoonzoon van Bouillard. Het betrof een soldaat met een zachte plek in zijn schedel op nagenoeg dezelfde locatie. Zodra op die zachte plek geduwd werd, verloor hij volledig zijn spraakvermogen, terwijl hij verder volledig gezond en intelligent was.

De doorslaggevende casus was een patiënt van Broca, leidinggevende van Aubertin, die vergelijkbare klachten had. Deze patiënt had zijn spraakvermogen verloren maar was verder gezond, begreep wat er tegen hem gezegd werd en kon met gebaren reageren op vragen. Bij autopsie bleek wederom de linkerfrontaalkwab beschadigd te zijn.

Al deze gevallen toonden aan dat dit specifieke gebied in de linkerfrontaalkwab – nu bekend als het gebied van Broca – betrokken was bij het uiten van verbale reacties

Question 20

Antropologische Sociëteit

Answer 20

Opgericht door Broca

waar experts op het gebied van de anatomie van hoofd en hersenen samenkwamen, onder wie Aubertin

Question 21

Paul Broca en het geval ‘Tan’

Answer 21

Patient had spraak verloren en werd Broca’s ziekenhuis ingebracht. Kon alleen ‘tan’ uitspreken. Broca verrichte autopsie na dood en zag ernstig beschadigd deel linker voorste hersenhelft, ter grootte van een ei.
= gebied van broca
letsel = afasie

Question 22

Waartoe leidden de ontdekkingen van Broca?

Answer 22

Met zijn onderzoek naar afasie werd Broca de
eerste van de gevestigde orde die serieus vragen stelde bij Flourens’ opvattingen over de
eenheid en ondeelbaarheid van de cerebrale
cortex. Zijn bevindingen leidden tot een heropleving van de interesse in gelokaliseerde hersenfuncties, en de ‘nieuwe frenologen’ ontdekten
nog meer belangrijke lokalisaties. Broca werd ook bekend om zijn, later achterhaalde, ideeën
over de correlatie tussen breinomvang en intelligentie en de superioriteit van blanke Europese
mannen op grond van de bovengemiddeld grote omvang van hun hersenen

Question 23

Als we het werk van Gall en Broca met elkaar vergelijken, zien we dat zij eigenlijk met hetzelfde project bezig zijn: het vinden van specifieke locaties van mentale functies. Wat valt op als hun relatie, los van de inhoud, vanuit historisch perspectief wordt beschouwd?

Answer 23

Het is interessant dat Gall en Broca in sociale zin zo nauw verbonden zijn. In gewone tekstboeken wordt vaak gewag gemaakt van de naïeve frenologie van Gall en van de sublieme vondst van Broca, maar er word nooit bij verteld dat de laatste de leidinggevende van de schoonzoon van de leerling van de eerste was.

Dit is de kracht van het historisch perspectief. Door te begrijpen hoe de historische relatie tussen die twee is, is beter te zien hoe ideeën groeien, hoe belangrijk het werk van Gall is geweest, en hoezeer Broca zijn faam mede te danken heeft aan zijn medewerker Aubertin, diens schoonvader Bouillard, en Bouillards leermeester Gall.

Question 24

In 1870 kwamen twee Duitse fysiologen, Gustav Fritsch (1837-1927) en Eduard Hitzig
(1838-1907) op het idee om:

Answer 24

elektrische stimulatie op de hersenen toe te passen. Hun bevindingen brachten een revolutie in de breinwetenschap tot stand. Ze ontdekten dat stimulatie
van specifieke plekken in het ▌primaire motorische gebied tot specifieke bewegingen aan de
tegenovergestelde zijde van het lichaam leidden

Question 25

David Ferrier (1843-1928)

Answer 25

Schotse neuroloog. Hij toonde het bestaan van diverse functionele centra in de hersenen aan, zoals dat van een ▌visueel gebied in de occipitaalkwab, een ▌auditief gebied in de temporaalkwab en een ▌primair zintuiglijk gebied achter het motorische gebied
Bevindingen bevestigden corticale lokalisaties, ondergroeven de oude frenologie. Verschilden van de frenologische structuren, behalve Broca gebied.

Question 26

Nieuw opvatting over de werking van de hersenen:

Answer 26

het brein krijgt sensorische informatie van de verschillende zintuiglijke centra, en slaat die op in de aangrenzende gebieden. Van al deze gelokaliseerde herinneringen werd verondersteld dat ze
onderling verbonden zijn door vezels van witte stof. Hersengebieden met veel witte stof werden associatiegebieden genoemd. Van de frontaalkwabben, die bij mensen relatief groot zijn
en rijk aan witte stof, werd gedacht dat ze grote associatiegebieden bevatten.

Question 27

Carl Wernicke (1848-1905)

Answer 27

gebruikte de nieuwe opvatting over de werking van de hersenen als vertrekpunt voor een invloedrijke theorie van afasie.
Het viel hem op dat het gebied van Broca vlak voor het spraakgebied van de primaire motorische cortex ligt, waar men het geheugen voor spraakbewegingen zou verwachten. Letsel aan het gebied van Broca (maar niet aan het motorisch gebied)
zou daarom het geheugen voor gesproken woorden moeten aantasten, maar niet het fysieke
vermogen om te spreken

Question 28

sensorische afasie

Wernicke

Answer 28

patiënten konden vloeiend spreken, maar hun taalbegrip was ernstig aangetast. Bovendien werd hun spraak gekenmerkt door allerlei eigenaardige
woorden en versprekingen, die Wernicke ▌parafasieën noemde.
Wernicke toonde aan dat patiënten met sensorische afasie lesies hadden aan een deel van de
linker temporaalkwab dichtbij het auditieve gebied, waar het auditieve woordgeheugen zich
bevindt. Patiënten horen dan wat er gezegd wordt en merken dat ze bij een gesprek betrokken
worden, maar kunnen zich niet herinneren wat de woorden betekenen. Als het gebied van
Broca wel intact is, behouden patiënten wel hun geheugen voor spraakbewegingen, en proberen ze uit gewoonte te antwoorden, maar hun antwoord klinkt bizar. Wernicke verklaarde
ook de parafasieën uit de lesies. Volgens hem corrigeren mensen zichzelf tijdens het spreken
voortdurend, maar mist iemand met sensorische afasie dit vermogen.

Question 29

Motorische afasie

Broca

Answer 29

moeite om te gaan praten en maken vaak korte zinnen. Ook is er vaak sprake van het verdraaien van woorden en het verwisselen van letters en lettergrepen.

Question 30

gebied van Wernicke

Answer 30

Het gebied dat verantwoordelijk is voor sensorische afasie. de twee aandoeningen respectievelijk ▌afasie van Broca en ▌afasie van Wernicke.

Question 31

Wernicke conductie-afasie

Answer 31

Hij redeneerde dat er een verbinding moest zijn tussen het sensorisch geheugen in het gebied van Wernicke en het motorisch geheugen in het gebied van Broca. Bij letsel
aan deze verbinding, zonder dat de gebieden van Broca en Wernicke zijn aangetast, moet zich
een conditie voordoen die Wernicke conductie-afasie noemde, met parafasieën als gevolg van
een gebrek aan zelfcorrectie, maar met een normale samenhang en spreekvaardigheid. Andere onderzoekers vonden bovendien, in lijn met Wernickes theorie, dat patiënten met deze
aandoening veel moeite hadden om hardop te herhalen wat tegen hen gezegd werd.

Question 32

Hoe was die interpretatie door Wernicke van Broca’s ontdekking, en wat was zijn toevoeging?

Answer 32

Wernicke beredeneerde dat Broca’s gebied direct grensde aan het motorisch gebied voor de mond en tong en dus zo’n associatief gebied zou kunnen zijn. Dat kon verklaren waarom mensen met schade aan Broca’s gebied niet het fysieke vermogen verloren om te spreken, maar wel het verbale geheugen, waardoor ze niet meer de juiste woorden konden vinden om zich uit te drukken.

Aan deze redenering voegde hij toe dat er tegenover het gebied van Broca, direct naast het bijbehorende sensorische gebied voor het oor, een hersengebied lag dat op dezelfde manier een associatieve functie zou kunnen vervullen, maar dan voor spraakperceptie in plaats van spraakproductie. Mensen met schade aan dit gebied zouden dan uitstekend moeten kunnen spreken, en geen gehoorschade hebben, maar zouden wel grote moeite moeten hebben met het begrijpen van wat er tegen hen gezegd wordt.

Wernicke toonde met diverse patiënten aan dat dit inderdaad het geval was, en dat net als bij het motorische gebied voor de mond en de tong, ook naast het zintuiglijke gebied voor het oor een gebied lag dat een associatieve functie had. Dit gebied was er niet voor de zintuiglijk functie zelf, maar fungeerde eerder als een soort geheugen voor het herkennen van taal.

Question 33

Als we de aanpak van Wernicke nu vergelijken met die van Gall, wat kunnen we dan concluderen over wetenschappelijke methodologie?

Answer 33

Het krachtige aan de aanpak van Wernicke is dat hij op basis van de eerdere ontdekkingen van Broca een theorie opstelde over de werking van hersengebieden die naast motorische of zintuiglijke gebieden lagen. Op basis van die theorie beschreef hij de mogelijke werking van een specifiek ander hersengebied waarvan hij de veronderstelde werking ook nog eens kon aantonen. In vergelijking met de ad hoc manier waarop Gall allerlei mogelijke locaties voor hersenfuncties voorstelde zonder zijn suggesties systematisch te onderzoeken, is de aanpak van Wernicke methodologisch gezien en stuk zuiverder, en dus overtuigender.

Question 34

Shepherd Ivory Franz (1874-1933)

Answer 34

een Amerikaanse psycholoog, publiceerde een onderzoek naar de effecten van corticale ablaties bij katten. Anders dan Flourens was hij geïnteresseerd in de effecten op een specifieke, aangeleerde respons. Hij combineerde daarvoor ablaties met diertrainingen. Hij merkte dat functies van beschadigde gebieden soms werden gecompenseerd door andere.
Hierdoor had hij niet langer vertrouwen in de lokalisatietheorie, en kwam hij weer uit bij Flourens’ opvatting dat het brein als een ongedifferentieerd geheel functioneert.

Question 35

Karl Spencer Lashley (1890-1958)

Answer 35

Medestander Ivory Franz
vriend en collega van de grondlegger van
het behaviorisme, John B. Watson
Lashley en Franz combineerden hun expertise met selectieve ablaties en proeven met ratten in een doolhof. Greep terug naar Flourens ideeën

Question 36

Brain Mechanisms and Intelligence

Lashley

Answer 36

een stevige weerlegging van de hypothese van lokalisatie van geheugen. Grote ablaties bleken in alle doolhoven de prestaties meer te belemmeren dan
kleinere ablaties, en het effect was veel duidelijker in moeilijke doolhoven dan in gemakkelijke. Deze resultaten wezen uit dat geheugen zich in de gehele cortex bevindt en niet selectief gelokaliseerd is in kleine delen ervan. p119

Question 37

equipotentialiteit

Lashley

Answer 37

“het vermogen van intacte delen van een werkend brein geheugenfuncties uit te voeren die verloren
gingen door de vernietiging van andere delen”

Question 38

wet der massawerking.

Answer 38

hoe groter het hersenletsel, hoe minder kans op equipotentialiteit

Question 39

redundantiehypothese

Answer 39

biedt een verklaring door te stellen dat
elke afzonderlijke herinnering in meerdere locaties in de cortex wordt opgeslagen, waarbij het
aantal locaties toeneemt als de herinnering beter vastligt en sterker is geassocieerd met andere herinneringen. Ablatie van een bepaald hersengebied zou dan sommige, maar niet alle geheugensporen verloren laten gaan

Question 40

arts Roberts Bartholow (1831-1904

Answer 40

Pogingen het menselijk brein elektrisch te stimuleren kenden een ongelukkig begin. Vrouw stierf na behandeling.

Question 41

neurochirurg Wilder Penfield (1891-1976)

Answer 41

• zocht in de jaren 30 nieuwe chirurgische behandelingen voor ernstige gevallen van epilepsie
• patiënten voelen stuiptrekkingen aankomen door aura’s. Penfield veronderstelde dat een aura het gevolg is van de eerste activering van de focus,
  en dat de inhoud van de aura afhangt van de locatie van de focus
• elektrodes toevoegen op deze locaties, beschadigd weefsel weghalen, verbetering voor patienten
• . Behalve therapeutisch nut verschafte Penfields aanpak ook belangrijke informatie over
  de lokalisatie van functies

Question 42

interpretatieve cortex

Penfield

Answer 42

een temporaal gebied waarvan stimulatie tot twee ‘psychische responsen’ leidde
- interpretatieve responsen: eigen situatie in nieuw licht zien, deja vu gevoelens, sensaties komen overeen met aura’s van sommige epileptici
- ervaringsresponsen: hallucinerende dromen of
flashbacks van echte gebeurtenissen uit het verleden, vaak met een alledaagse inhoud

Question 43

Wat riepen de bevindingen van Penfield op

Answer 43

• ervaringsresponsen waren heel anders dan herinneringen
• niemand kon de effecten van elektrische stimulatie begrijpen
• concludeerde dat er veel
  meer moet spelen dan de simpele opslag van afzonderlijke ‘ideeën’ in aparte neuronen

Question 44

Welke methode gebruikte Penfield voor zijn onderzoek? In hoeverre is deze anders dan de methoden van Gall en die van Broca en Wernicke?

Answer 44

Tijdens de operatie onder lokale verdoving van zijn patiënten, kon Penfield de werking van de hersenen van zijn patiënten onderzoeken terwijl ze bij bewustzijn waren. Hierbij stimuleerde hij zorgvuldig met een elektrode verschillende gebieden in de hersenen om te verkennen welke reacties of ervaringen dat veroorzaakte. Deze methode is vele malen invasiever dan de methoden van Gall of Broca en Wernicke.

Gall voelde uitsluitend – achteraf volslagen zinloos – aan de knobbels op de schedel. Broca en Wernicke hadden het meer bij het rechte eind, maar verkeerden niet in de positie dat ze bij mensen die vol bij hun bewustzijn waren met hun hersenen konden experimenteren. Voor hen zat er dus niets anders op rustig afwachten tot een patiënt overleed, zodat ze daarna konden zien welke beschadigingen de hersenen vertoonden

Question 45

resultaten die Penfield bereikte

Answer 45

Bij stimulering van stukjes van de visuele en auditieve cortex rapporteerden de patiënten van Penfield alleen fragmentarische flitsen, geruis en geklik. Maar bij de stimulering van de gebieden die rondom de visuele en auditieve cortex liggen, rapporteerden zij complete visuele en auditieve hallucinaties, zoals het geluid van een roepend kind of een symfonie van Beethoven. Kennelijk waren dit gebieden waar ervaringen veel meer geïntegreerd opgeroepen konden worden.

Daarnaast ontdekte hij de interpretatieve functie van de temporaalkwab. Bij prikkeling van gebieden in deze delen, zagen patiënten hun leven ineens als fundamenteel anders, alsof ze het op een andere manier gingen interpreteren. Ze rapporteerden alles op te vatten als een déjà vu, of juist alsof ze compleet vervreemd waren van alles, of ze ervaarden alles vanuit grote opwinding of grote angst. Er werden dus specifieke manieren van kijken naar de wereld opgeroepen.

In andere delen van de interpretatieve cortex waren de reacties meer een complete ervaring van gewone dagelijkse dingen, maar dan beleefd als in een droom of een flashback. Hoewel het verleidelijk is om deze ervaringen te labelen als herinneringen, waren ze dat toch niet volgens Penfield, omdat het om heel directe, vloeiende hallucinaties ging, terwijl herinneringen gewoonlijk meer statische ervaringen zijn die we bedenken in plaats van direct ervaren.

Question 46

Zet de methoden van de hier besproken pioniers – Gall, Flourens, Broca, Wernicke en Penfield – nog eens op een rijtje en bedenk welke u daarvan toelaatbaar acht, of onder welke condities u ze toelaatbaar vindt.

Answer 46

Gall betastte hoofdzakelijk de schedel van mensen, en we gaan er voor het gemak vanuit dat ze daar toestemming voor gaven. Met deze methode lijkt weinig mis te zijn, maar je kunt je wel afvragen of het te verantwoorden is om proefpersonen te belasten met onderzoek waarvan zo duidelijk is dat het geen enkele vorm van nuttige kennis gaat opleveren.

Flourens sneed plakjes van de hersenen van levende dieren om te zien wat daar het effect van was. Zoiets zouden we nu nooit meer toestaan, zeker niet bij mensen. Of zijn er condities denkbaar waarin het toch toelaatbaar is, bijvoorbeeld als het zeer waarschijnlijk is dat dergelijk onderzoek een oplossing voor Alzheimer dichterbij brengt?

Broca en Wernicke deden vooral hun voordeel met mensen die ongelukkigerwijs hersenschade hadden opgelopen en trokken daar lering uit. Daar is vanuit ethisch oogpunt weinig op aan te merken, want als wetenschapper kun je dan niemand schade berokkenen. Vanuit wetenschappelijk oogpunt is het wel lastig omdat je het moet doen met de toevallig speling van het lot en niet gecontroleerd kunt experimenteren.

Penfield hanteerde een bijzonder invasieve methode waarmee je proefpersonen liever niet belast. In zijn voordeel spreekt dat hij zijn experimenten uitvoerde bij mensen die hij toch al aan het opereren was, en – veel belangrijker – die van te voren duidelijk hun toestemming hadden gegeven.

Question 47

Brenda Milner (geb. 1918)

Answer 47

• Milner was collega Penfield

- Hebb en Milner kwamen met elkaar in contact in Montreal

Question 48

Donald O. Hebb (1904-1985)

Answer 48

boek over de relatie tussen leren
en ander gedrag en de hypothetische werking van ‘neurologische netwerken’ in de hersenen die hij celverzamelingen noemde
Hebb zag in Milner een veelbelovende studente en liet
haar bij Penfield onderzoek doen

Question 49

Onderzoek Milner en Penfield

Answer 49

• bewust worden van belang hippocampus, werd soms per ongeluk geraakt bij lesies en ablaties van de temporaalkwab
• Ze bestudeerden twee gevallen waarbij letsel aan de hippocampus geheugenverlies voor recente
  gebeurtenissen leek te veroorzaken
• kwamen in contact met William Scoville

Question 50

Casus H.M.

Scoville en Milner

Answer 50

• beroemdste casestudy geheugenonderzoek
• H.M. had na val in jonge jaren steeds ernstigere epileptische aanvallen, Scoville verwijderde grote delen van hippocampus en omliggend weefsel, HM kon geen nieuwe herinneringen vasthouden
• conclusie: vermogen om recente herinneringen te vormen, bevinden zich in dit hersengebied
• Milner ging door met onderzoek HM, persoonlijkheid en intelligentie bleef in tact, geen schade in kortetermijngeheugen omdat hij in staat was getallen vast te houden in werkgeheugen. Niet in staat informatie over te brengen naar langetermijngeheugen. Declaratieve geheugen bleek aangetast, procedureel werkte wel.
• hypothese van Milner dat er meerder geheugensystemen zijn belangrijk onderdeel van cognitieve psychologie

Question 51

Vergelijk de positie van Aristoteles met die van hedendaagse neurowetenschappen

Answer 51

Aristoteles vond het brein maar een oninteressant, ongevoelig en bloedeloos orgaan. Hij dacht dat het een soort expansievat was waarin de dampen van oververhitte lichaamssappen konden worden opgevangen zodat zij konden condenseren. Ons hersenvocht zou het resultaat zijn van dat proces. Volgens hem zat de geest in het hart, niet in het hoofd, net als volgens de antieke Chinese filosofie.

De hedendaagse neurowetenschappelijke benadering lijkt hier lijnrecht tegenover te staan. Het brein staat tegenwoordig in het centrum van de aandacht. Dat is het resultaat van tweehonderd jaar zoeken naar de locatie van allerlei psychische functies. Inmiddels wijzen we zelfs, enigszins tentatief, gebieden aan die mogelijk verband houden met de allerhoogste mentale processen die Aristoteles tot de rationele ziel rekende: willen, redeneren, beslissen.

Question 52

Aristoteles, de grootste bioloog van zijn tijd, zou onze nadruk op het brein dus maar vreemd vinden. De vraag is wat het standpunt van Descartes zou kunnen zijn. Hoe zou Descartes oordelen over de neurowetenschappen?

Answer 52

Descartes zou het zonder meer eens zijn met die enorme nadruk op het brein. Hij stond immers aan het begin van die ontwikkeling, maar juist die laatste stap wilde Descartes niet zetten. Volgens hem was het lichaam een automaton, maar was de menselijke geest fundamenteel anders. Echter, als er hersengebieden gevonden worden voor zaken als willen, redeneren en beslissen, dan zou dat erop kunnen duiden dat we, in tegenstelling tot wat Descartes beweerde, toch een volledige automaton zijn. Alles wat menselijk is, is dan namelijk ingepakt in mechanistische verklaringen.

Question 53

Welke positie koos Penfield in deze discussie, en waarom koos hij die?

Answer 53

Ondanks al zijn pogingen was het Penfield nooit gelukt om een locatie te vinden in de hersenen waar hij bij zijn patiënten de ervaring kon opwekken dat ze op het punt stonden iets te doen omdat ze het echt zelf wilden, of omdat ze een beslissing namen, of heel overtuigd ergens in geloofden. Precies die zaken die al sinds de oudheid worden gezien als kenmerkend voor de unieke, menselijke vrije wil, of de rationele ziel, wist hij niet te vinden in het brein.

Hierdoor zag hij zich aan het eind van zijn carrière gedwongen om het brein en de menselijke geest toch als twee verschillende zaken te zien, die elk hun eigen verklaringsniveau verdienden. Hij nam dus uiteindelijk een dualistische positie in, vergelijkbaar met die van Descartes.

Question 54

Wat rapporteerden Franse onderzoekers in 2009 na onderzoek op basis van Penfields methode

Answer 54

patiënten hadden de wil en wens om te bewegen, zonder dat er sprake was van beweging. Deze resultaten staan haaks op de dualistische visie dat wil en intentie een niet-fysieke oorsprong hebben en
dan worden overgebracht naar de hersenen om tot actie aan te zetten. Deze onderzoekers
menen dan ook dat zelfs de geest uit de hersenen verklaard kan worden

Question 55

tomografie

Answer 55

geavanceerde beeldvormingstechnieken

CT, MRI, PET, fMRI.