7_Geheugen en leren

Question 1

7.1 Wat ging vooraf..

Answer 1

hippocampus => x episodisch
cogn functie geheugen onafh van anderen: kan ALLEEN beschadigd geraken
bv wel nog aandacht en taal
of geheugen zelf kan selectief beschadigd worden
=> versch soorten geheugen ku in isolatie beschadigd geraken
netwerk in hersenen; geheugen beroep op evrsch hersensystemen, circuits en cogn systemen

Question 2

7.2 Wat is geheugen?

Answer 2

parapluterm
1. proces -> verandering
2. cognitief -> infoverwsyst, constructief, coderen…
Primair vs. Secundair geheugen
3 GEHEUGEN STADIA : STAAT NIET IN SV (zie slides)

Question 3

7.3 Geheugen in het brein

Question 4

1. Hippocampus

Answer 4

Patiënt HM
vooral episodisch lange termijn
= AMNESIE
kan niet meer nieuwe episodische herinneringen vormen
hersenbloeding, zuurstoftekort, infectie
doorschakelstation
2 hippocampi (linker en hersenhelft)

Question 5

1.1 Amnesie: een globaal probleem

Answer 5

Modaliteitsonafhankelijk
* visueel, auditief, olfactorisch, … (geen visuele agnosie)
Materiaalonafhankelijk
* spatiaal, verbaal, … (unilaterale schade wel asymmetrie)
* Semantisch, niet semantisch
Testonafhankelijk
* Vrije herinnering
* Geleide herinnering (bv. alle woorden in de lijst die beginnen met letter “b”)
* Herkenning

Amnesie = globaal probleem in de hersenen
VGL. Alzheimer
bilaterale vs. unilaterale schade
spatiale vs. verbale problemen
dementie vaak bilaterale problemen
moeilijk bijhouden informatie

Question 6

1.2 Temporele omvang van amnesie

Answer 6

2 types amnesie
x nieuwe geheugensporen – anterograde amnesie
(niet meer sinds de start van amnesie)
vs. retrograde amnesie: x info voor een bepaalde gebeurtenis/beperkt in de tijd
-> bij hen recente herinneringen (dagen of week) voor letsel meest kwetsbaar, jeugdherinneringen wel nog intact
Meestal komen beide vormen samen voor
patiënt HM x 11 jaar voor operatie
Alzheimer t.e.m. enkel nog kindertijd
Klap op hoofd: amnesie in 80% niet langer dan een week
ECT behandeling depressie - retrograde schade als bijwerking (jaren)
zie slide!!
soms over decennia (retrogr): Korsakoff (alcohol - x hersenregio’s), Azheimer, Parkinson, Huntington
Hoe groter hippocampale schade, hoe groter RETROgrade schade
Indien geen bijkomende NEOcorticale schade: geheugen van verre verleden = intact

Question 7

1.3 Temporele gradiënt retrograde amnesie

Answer 7

Binnen de periode dat RA zich kan voordoen zijn recentere
herinneringen (meestal) meer aangetast (Wet van Ribot)
* Oude herinneringen herstellen sneller (sterkere consolidatie?)

Question 8

1.4 Andere oorzaken amnesie

Answer 8

Schade middellijn diencephalon:
* Dorsomediale nucleus thalamus & mammillaire lichamen
hypothalamus (als deze beschadigd geraken: gelijkaardig beeld als bij hippoc)
* Bv. Korsakoff of tumor in derde ventrikel, te weinig vitamine b
hartrimestoornissen

Question 9

1.5 Amnesie: bewaard werkgeheugen

Answer 9

HM kon wel nog paar sec info bijhouden
amnesie = stoornis LT
werkgeheugen doet dus op andere plaatsen beroep dan episodisch geheugen
extended digit span: gezonde mensen tot 20 getallen
beroep doen beide systemen
HM online werkgeheugen intact, maar INTEGRATIE LT moeilijk (lezen is moeizaam), geraakte maar aan 6-7 getallen
digit intact, maar extended niet
algem wgh = 12 tot 20 sec <-> HM moet blijven herhalen
vanaf HM stopt met herhalen is alle info kwijt
Dissociatie LTG & WG: Delayed nonmatch-to-sample task in apen …

Question 10

1.6 Amnesie: bewaard “skill learning”

Answer 10

ook het leren van skills/vaardigheden blijft bewaard
door repetitie van gradueel perceptuele, motorische of cognitieve operaties die prestaties bevorderden
H.M. en spiegelbeeld traceren, traceren roterend object
kon ook spiegelbeeld lezen, werd handiger in
Bewaard leren ondanks:
herinnert niks van training, gebruikte materiaal, geen inzicht in feit dat er iets geleerd is

Question 11

1.7 Hippocampus: leren van relaties

Answer 11

hippoc speelt belangr rol in
bv naam koppelen aan persoon
schade: x leren (arbitraire) relaties tussen items
H.M. leert geen nieuwe woordenschat, kan geen
namen bij gezichten plaatsen
Meest gebruikte geheugentaken (bv. associatief
leren)
zie onderzoek ratten: Morris water maze

Anatomisch
* Veel bi-directionele connecties tussen hippocampus en cortex
* Input van en output naar corticale gebieden betrokken in o.a. object herkenning en spatiale processen, verschillende modaliteiten (auditief, visueel, …)

Chemisch: stoffen speciaal in hippoc gemaakt om nieuwe relaties te leggen
* Conjunctie van input via Long-Term Potentiation (LTP):
* Stabiele toename synaptische efficiëntie voor uren tot weken
* NMDA-receptoren: activiteit bij combinatie van inputs
(? niet in SV)

Functioneel
veel onderz gedaan op single cell niveau, ratten
actiepotentialen vd cellen in de HC
* Place & grid cells
=> samen zorgen ervoor dat kunnen oriënteren in omgeving
Place: vuren op bepaalde (relatieve plek)
Grid: versch andere plaatsen
niet willek: in soort raster
relaties tuss versch locaties vinden
ook cellen gevoelig voor (relatieve) tijd, bep moment op bep locatie
zie SV
Wat is de rol de hippocampale regio?
Het vormen van lange-termijn herinneringen door de
verschillende elementen van een herinnering met elkaar
te verbinden tot een episode.
DUS GEEN EFFECTIEVE OPSLAG!
HC legt relatie
info zit in corticale gebieden belangr vr perceptueel verwerken
info wordt doorgestuurd nr HC en die legt versch linken die belangr zijn om te ku herinneren

Question 12

2. Niet-hippocampale gebieden

Answer 12

DUS: OPSLAG geheugensporen NIET in HC maar in gebieden die belangr zijn van die individuele elementen van die herinnering

Question 13

2.1 Domein specifieke gebieden voor opslag
(let dus op titel: DOMEIN SPEC)

Answer 13

• Episodisch geheugen: opslag van specifieke info gebeurt in de hersengebieden die ook instaan voor de initiële verwerking van die info
  opslag versch elementen gebeurt in spec hersengebieden betrokken bij perceptuele verwerking van die info (rol HC: relaties tuss versch elementen koppelen - zie ook anatomische verbindingen)
• Semantisch geheugen: Anterieur temporele cortex
• Skill learning:
  Geen hippocampale mediatie maar rol basale ganglia
  Structurele verandering gebieden initiële verwerking
  bv meer synapsen ~ performantie (in bv gebieden kleurverwerking - uitvoeren motorische handelingen)
• Angst:
  amygdala
• Werkgeheugen:
  Prefrontale gebieden? vraag of we daar ook aparte geheugensystemen en gebieden hebben voor ons verbaal GH en viseo-spatiaal GH?
  Per modaliteit eigen verwerkingssysteem?

VB studie hippocamp activiteit associëren kleur met huis

Question 14

2.2 Semantisch geheugen: Anterieur temporele cortex

Answer 14

kennis over wereld opgeslagen
specifiek in anterieur temporele cortex
nieuwe kennis opdoen <-> relaties leggen en episodisch geheugen passeren
initiële fase info in semantisch geheugen krijgen HC wel nog rol (bv. eerste keer woord leren) —> vaak gebruiken in versch contexten –> abstractie –> andere gebieden zoals anterieur temporele cortex zullen rol spelen

dubbele dissociaties episodisch en semantisch geheugen
spec vormen van dementie waarbij enkel degeneratie anterieur temporele cortex (bv objecten, woorden niet meer hekennen)
hiërarchische kennisnetwerken, algemeen naar meer spec concepten beneden, semantische dementie: netwerk rolt op van onder nr boven

1. Semantisch geheugen
   * HC schade (bij kinderen) -> mogelijkheid om (beperkt)
   nieuwe semantische kennis op te doen (dus HC toch niet super noodzakelijk vr nieuwe geheugensporen)
   * Schade aan ATC -> semantische dementie
   * rTMS over ATC -> benoemingsproblemen (gezonde mensen)
2. Anatomisch gezien ideale regio voor integratie owv
   sensorische input uit diverse modaliteit-specifieke
   regio’s, zoals we zagen (visuele perceptie): regio ATC sensorische info opgeslagen en telkens met grotere receptieve velden (op abstract niveau)
   uiteinde vd ventrale route, wat route waar info op abstract niveau opgeslagen

Question 15

2.3 Skill learning: Basale ganglia

Answer 15

Basale ganglia helpt bij maken van associaties tuss stimuli (/condities) en hun verwachte uitkomst (/response)
Leren van stereotiepe en onbewuste gedragsrepertoires
skill learning is vorm van LTG, dagelijks leven veel sequenties van handelingen: vraagt training
–> striatum (basale ganglia onderdeel) – aanleren vaardigheden
motorische taken uitvoeren = gemedieerd in basale ganglia
Parkinson & Huntington => hebben daar specifiek letsel
(dus x nieuwe vaardigheden aanleren + (!!) x bestaande vaardigheden, gewoontes, habit learning)
serial reaction time task (bv traceren roterend object), spiegelbeeld, probabiliteiten
Niet enkel motorisch: voorspellen weer

DOPAMINE GEVOELIGE NEURONEN in basale ganglia!! bij onverwacht beloning

Question 16

2.4 Amygdala

Answer 16

1. Aanleren en expressie van emotionele stimuli die niet
   automatisch gekend zijn (moeten die aanleren)
   * VB: (Contextuele) angst conditionering
2. Modulatie sporen in LTG door emoties
   * Beter geheugen voor emotionele stimuli die amygdala
   activeren, als indruk nalaten gn amygdala activeren
   * Amygdala moduleert activatie van geheugennetwerken
   ifv arousal.
   maakt inschatting van hoe impactvol/emotioneel een bep stimuli is (arousal) -> activiteit vd hersengebieden die belangr vr geheugenspoor te vormen wordt gemoduleerd

Question 17

2.5 Prefrontale en posterieure cortex

Answer 17

-Schade PFC zorgt bij dieren voor
werkgeheugenproblemen
̶
Convergerend bewijs betrokkenheid DLPFC:
* DLPFC letsel (aap, hond)
* delayed response paradigma
zie functie dorsolaterale prefrontale cortex!!

-DLPFC single cell recording (apen):
(retentie-interval) neuronen vuren tot respons & mate van activatie voorspelt accuraatheid
!! pas wnr er aandacht op gericht -> geactiveerd -> oproepen !!
PFC = coördineert (relevant vs storend)
Posterieure cortex = effectieve opslag

-Schade/ rTMS DFPFC bij de mens geeft niet
noodzakelijk WG problemen
* Selectief probleem WG –> posterieure schade
* FMRI
* posterieure gebieden die betrokken zijn bij online verwerking, zijn ook actief tijdens retentie-interval
* Actieve retentie vs reactivatie? gebieden worden pas actief vanaf uit WGH moeten ophalen
modulatie van reactivatie: niet alle gebieden zijn steeds even actief

Question 18

7.4 Hersensystemen voor essentiële geheugenfasen

Question 19

1. Essentiële geheugenfasen

Answer 19

Oorzaken “niet-herinneren”:
* Informatie is niet tot in
geheugen geraakt
* Geheugensporen zijn vervlakt,
verdwenen, overschreven,
veranderd…
* Informatie zit daar, maar je kan
er niet aan
versch fasen zijn van belang
bv. Alzheimer probleem opslaan
aandachtsproblemen x encodering
retrieval - depressie
–> Welke hersengebieden dan belangr rol in die versch fasen?

Question 20

2. • Encoderen
   • Consolideren
   • Ophalen

Question 21

1. Encoderen

Answer 21

• Mediale temporale gebieden ->
• Schade leidt tot amnesie
  is regio rond HC, belangr rol encoderen
  meer activatie als doel info bijhouden
• Subsequent memory effect: activiteit MTG ~ succes
• Linker MTG: verbale info, rechter MTG: spatiaal
• HC: Patroon separatie
• Prefrontale cortex (relevante selecteren <-> inhiberen ->
• Ventrolateraal: selectie relevante & inhibitie irelevante info
• Dorsolateraal: herorganiseren van info (chunking ~ WG)

Question 22

2. Consolideren

Answer 22

• Temporele gradiënt retrograde amnesie
• Consolidatie model -> HC bindt geheugensporen die
  opgeslagen liggen in verschillende neo-corticale
  gebieden in de initiële fase.
  op gegeven moment herinneringen volledig vast en kunnen zonder HC opgehaald worden, kan verklaren dat oude herinneringen bewaard blijven
  ̶
  Exacte processen zijn nog niet duidelijk – slapen

Question 23

3. Ophalen

Answer 23

• Hippocampus ->
• Activatie tijdens ophalen episodisch & semantische informatie
• Encoding: anterieur; ophaling: posterieur
• Pattern completion (sleutels terugvinden, deel van herinnering activeren)
• Mental time travel -> ook inbeelden toekomst
• ook moeilijk plannen: jezelf in toekomst plaatsen lukt ook niet meer (bij hippocampale schade dus)
• Prefrontale cortex ->
• letsels -> confabulaties (plausibele herinneringen maar fout samengevoegd), vaak vals positieven bij ophalen uit geheugen, worden actief als OP ZOEK gaan in geheugen
• posterieure PFC = gelateraliseerd (verbaal -> links; spatiaal -> rechts)
• Activatie geassocieerd met gedane moeite ipv succes (onafh of info juist is of niet)
• Suggereert dat executieve aspecten van ophaling, moeite doen om te gn zoeken daarbij betrokken is eerder dan succesvol ophalen van info zelf
• (linker) Pariëtale cortex ->
• Richten van (selectieve) aandacht op geheugenrepresentaties, mentale wereld, episodisch geheugen
• Endogeen vs. exogeen?
  grote overlap tussen endogene en exogene aandacht
  als schade hebt aan PC gn ze enkel heel algemeen herinneringen kunnen beschrijven (en ophalen)
  -als vraagt (endogeen) op te halen gn ze wel nog ku beschrijven, hun GH is niet aangetast
• maar als op spontane (exogene) manier moeten doen, herinneringen gn heel schraal worden

Question 24

H.M. is een van de beroemdste patiënten binnen de neuropsychologie. H.M. had te kampen met enorme
geheugenproblemen. Deze zijn ontstaan nadat zijn hippocampi chirurgisch waren verwijderd. Welke zaken zou
H.M. zich in principe nog wel moeten kunnen herinnerd hebben?
a) * De plattegrond van zijn ouderlijk huis; het jeugdkamp waar hij op 14-jarige leeftijd voor de eerste keer een
meisje gekust heeft; hoe hij een nieuwe nieuwe ski-techniek moet uitvoeren; een telefoonnummer dat hij
net in de telefoongids heeft opgezocht en moet intypen op de telefoon.
b) Helemaal niets. H.M. had immers globale amnesie, wat betekent dat hij zijn geheugen helemaal kwijt was.
c) Zijn huidig telefoonnummer; de betekenis van nieuw aangeleerde woorden; de naam van zijn buurvrouw in
het rusthuis; het feit dat vrijdag visdag is in het rusthuis waar hij verbleef.
d) Het adres van zijn ouderlijk huis, het gezicht van zichzelf, nieuw aangeleerde danspasjes, de namen van
de verpleegkundigen die dag in dag uit instonden voor zijn verzorging.

Answer 24

ik denk antwoord A

Question 25

Welke stelling is juist?
I. Recente studies over de opslag van informatie in het werkgeheugen tonen aan dat bij
het ophalen, deze informatie gereactiveerd wordt. Dit gaat tegen het idee in van
actieve retentie.
II. De wet van Ribot verwijst naar het fenomeen dat bij retrograde amnesie oude
herinneringen (meestal) meer aangetast zijn dan nieuwe herinneringen.

Answer 25

a) *I, maar niet II
b) I en II
c) II, maar niet I
d) noch I, noch II