H14 Flashcards

1
Q

Leren

A

Relatief permanente verandering in gedrag als gevolg van ervaring –> gedefinieerd op gedragsniveau

–> We nemen aan dat deze functionele gedragsveranderingen gerelateerd zijn aan structurele veranderingen in ons zenuwstelsel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Geheugen

A

Het vermogen om eerdere ervaringen te herinneren of te herkennen –> gedefinieerd op gedragsniveau

–> We nemen aan dat deze functionele gedragsveranderingen gerelateerd zijn aan structurele veranderingen in ons zenuwstelsel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Mentale representaties

A

Geheugen sporen/ memory traces als resultaat van fysieke verandering in brein op synaptisch (synaptogenese) als structureel celniveau (neurogenese)

NB: het brein veranderd de wereld, en de wereld veranderd het brein

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Klassieke conditionering

A
  • Neutrale stimulus koppelen aan ongeconditoineerde stimulus –> ongecoonditioneerde respons
  • Neutrale stimulus wordt geconditioneerde stimulus –> geconditioneerde respons
  • angst conditionering in amygdala
  • motorische conditionering in basale ganglia/ cerebellum

NB: beide types conditionering zijn vorm van impliciet leren (onbewust)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Operante conditionering

A
  • Leren door bekrachtiging
  • gevolgen verhogen/verlagen kans op herhaling gedrag
    –> bijv. knop indrukken (gedrag) krijgt eten (beloning)

NB: beide types conditionering zijn vorm van impliciet leren (onbewust)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Expliciet geheugen (declaratief)

A
  • “bewust”
  • semantisch (feitenkennis), episodisch (persoonlijk)
  • “top-down” hogere-orde, conceptueel gedreven cognitieve processen
  • weten DAT/WAT
  • e.g. kennis voor een tentamen, bewust zoeken naar specifiek object en andere objecten negeren
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Impliciet geheugen (procedueel)

A
  • “onbewust”
  • vaardigheden, gewoontes
  • “bottom-up” aangestuurd door sensorische input (‘data-driven’)
  • weten HOE
  • e.g. gewoonten, vaardigheden als fietsen maar ook objecten kunnen herkennen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Verlies van expliciet geheugen

A

Geen bewuste herinnering WAT er gebeurde

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Intact impliciet geheugen
(Bij verlies van expliciet)

A

Wel onbewust weten HOE incomplete figuren te herkennen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Anterograde amnesie

A

Geen opslag van nieuwe herinneringen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Retrograde amnesie

A

Verlies van bestaande herinneringen (kan ook incompleet zijn)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Syndroom van Korsakoff

A

Retrograde en antergrade amnesie met aangetast korte termijn geheugen (progressief)
- door langdurig vitB1 (thiamine) tekort, meestal door langdurige kwalitatieve ondervoeding icm chronisch alcohol misbruik
- afsterven cellen in tussenhersenen, waaronder mediale thalamus en corpora mammillaria in hypothalamus, ook corticale atrofie (algeheel verlies van hersenweefsel)

NB: Mensen met Korsakoff hebben weinig ziekte-inzicht en vaak geen besef van hun beperkingen (frontaalkwab dysfunctie vanwege atrofie) –> verzinnen vaak plausibele verhalen over dingen die ze hebben meegemaakt gebaseerd op echte ervaringen uit het verleden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Consolidatie van geheugen

A
  1. Encoderen
  2. Opslag (storage)
  3. Ophalen (recall)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Encoderen

Consolidatie van geheugen

A

Fragiele staat, sterke competitie van bestaande en nieuwe herinneringen en daardoor groot risico op uitwissen of ‘vervliegen’ (meestal overdag)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Opslag (storage)

Consolidatie van geheugen

A

Relatief permanente representatie, vereist structurele veranderingen in de hersenen –> essentieel om dingen te leren (meest effectief in prikkelarme omgeving/slaap)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Ophalen (recall)

Consolidatie van geheugen

A

Ophalen van herinneringen, integratie met bestaande herinneringen, open voor verdere consolidatie –> re-consolidatie (meestal overdag, misschien ook tijdens slaap)

NB: dezelfde ruimte gebruiken om te studeren reduceert waarschijnlijk de kans op ongewenste veranderingen van herinneringen (kennis) ten gevolge van re-consolidatie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Lokaliseren van geheugensporen

Karl Lashley

A
  • Zocht 30 jaar lang (1920-1950) naar de locatie van fysieke geheugensporen ‘memory traces’ in de hersenen
  • Hij maakte duizenden (!) verschillende laesies in het brein van ratten en bekeek vervolgens wat het effect daarvan was op het geheugen (fysiologische psychologie)
  • Hij vond niet waar de geheugensporen zich precies bevinden
  • Hij vond wel een relatie tussen de omvang van de laesie en de ernst van de geheugenproblemen
  • Conclusie: geheugen kan niet worden toegeschreven aan één specifiek hersengebied, maar lijkt gedistribueerd te zijn over meerdere hersengebieden
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Neuroanatomie kortetermijngeheugen

A

reverberatie –> ‘resonerende’ actiepotentialen
- Vooral frontaalkwab (prefrontale cortex)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Neuroanatomie langetermijngeheugen

A

consolidatie –> structurele veranderingen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Neuroanatomie expliciet geheugen

A
  • Vooral mediale temporaalkwab (waaronder hippocampus en amygdala)
  • Semantisch: default mode network
  • Episodisch: hippocampus, ventromediale
    prefrontale cortex (vmPFC)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Neuroanatomie impliciet geheugen

A

Vooral basale ganglia (motorisch leren), ook cerebellum

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Patient HM

A
  • Ernstige epilepsie met oorsprong in mediale temporaalkwab
  • Chirurgie: bilaterale hippocampectomie

Na operatie
- Ernstige anterograde amnesie (geen nieuwe herinneringen)
- Weinig of geen retrograde amnesie (intacte oude herinneringen)
- Weinig of geen problemen met impliciet geheugen (intacte vaardigheden)

Conclusie
Hippocampus bevat een mechanisme om nieuwe herinneringen “op te slaan” in expliciet geheugen

NB: operatie veroorzaakte niet alleen laesies in hippocampus, maar ook omliggende structuren in mediale temporaalkwab, waaronder amygdala

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Anatomie mediale temporaalkwab

A

Connecties in mediale temporaalkwab zijn wederkerig -/> tweerichtingsverkeer

24
Q

Perirhinale cortex

A

visueel obiect geheugen (input van visuele ventrale stroom)

25
Parahippocampale cortex
**visuospatieel** geheugen (input van pariëtale gebieden)
26
Entorhinale cortex
**integratie** van visueel geheugen (eerste symptomen Alzheimer)
27
Hippocampus
voornamelijk **spatieel geheugen** (plaatsen, object locaties)
28
Neurale plaatsbepaling
* **Place cellen** in hippocampus vuren alleen als het dier op een bepaalde plaats is, onafhankelijk van (hoofd)oriëntatie * **Head direction cellen** in hippocampus vuren wanneer het hoofd in een specifieke richting staat (vestibulaire systeem) * **Grid cellen** in entorhinale cortex vormen een virtueel raster 'grid' om de omvang van de omgeving in te schatten * **Border cellen** in entorhinale cortex vuren alleen bij randen en grenzen van de omgeving
29
# Neurale netwerken voor expliciet geheugen **Prefrontale cortex** reverberatie (van actiepotentialen)
* Kortetermijngeheugen, recentheid, volgorde van events * Frontaalkwab ontvangt input van alle sensorische systemen * Bevat veel multimodale cellen die complexe informatie verwerken.
30
# Neurale netwerken voor expliciet geheugen **Prefrontale cortex naar mediale temporaalkwab**
Van kortetermijngeheugen naar **langetermijngeheugen** **Wederkerige connecties --> bi-directioneel 'tweerichtingsverkeer'**
31
# Neurale netwerken voor expliciet geheugen Mediale temporaalkwab projecteert terug naar neocortex
- Houdt ervaringen 'in leven': neurale representatie van ervaringen overleeft de daadwerkelijke ervaring --> We blijven ons **bewust** van hetgeen verwerkt wordt en is opgeslagen (maakt **ophalen** van herinneringen uit expliciet geheugen mogelijk)
32
# Geheel verlies van expliciet geheugen Clive Wearing ("30-second Clive")
Symptomen - Anterograde amnesie - Retrograde amnesie - Ernstige beperkingen kortetermijngeheugen (—30 seconds) Oorzaak - Schade aan de hippocampus, temporaalkwab en frontaalkwab ten gevolge van **herpes** simplex virusinfectie in het hersenweefsel (**encefalitis**) NB: nog wel in staat om piano te spelen en nieuwe stukken te leren, dus impliciet geheugen nagenoeg intact --> **dissociatie** tussen impliciet en expliciet geheugen
33
Patient JK
- Bovengemiddeld intelligent (ingenieur) - Gediagnostiseerd met ziekte van Parkinson - Basale ganglia dysfunctie Symptomen - Intact expliciet geheugen (dagelijkse gebeurtenissen, lange termijn) - Beperkingen in impliciet geheugen (vaardigheden, gewoontes) Bijv: kon niet onthouden hoe het licht aan te zetten, of welke afstandsbediening bij welk apparaat hoorde. Conclusie **Basale ganglia** belangrijkste hersenstructuur voor **impliciet geheugen** NB: J.K. veel minder goed onderzocht dan H.M.
34
Neurale netwerken voor impliciet geheugen
Neurale connecties voor **impliciet geheugen** zijn **uni-directioneel --> 'eenrichtingsverkeer'** NB: **geen terugkoppeling naar neocortex** --> impliciet geheugen is **onbewust** Substantia nigra zorgen voor de 'brandstof' voor basale ganglia (**dopamine**) **Basale ganglia** worden beschouwd als de 'volumeknop' van motorische hersengebieden --> **impliciet geheugen** (vaardigheden, gewoontes) is gelinkt aan **actie**
35
Neurale netwerken voor emotioneel geheugen
**Amygdala** is essentieel voor **emotioneel geheugen**: --> beoordeelt sensorische informatie op emotionele en motivationele betekenis Emotioneel geheugen kan **zowel expliciet als impliciet** zijn (**specifieke** angst (expliciet), **gegeneraliseerde** angst (impliciet)) NB: exacte neurale mechanismes van emotioneel geheugen grotendeels onbekend **Laesies** in **amygdala**: **geen emotioneel geheugen**, maar intact expliciet en impliciet geheugen
36
Grid cellen
Grid cellen in entorhinale cortex vormen een virtueel raster 'grid' om de omvang van de omgeving in te schatten
37
Place cellen
Place cellen in hippocampus vuren alleen als het dier op een bepaalde plaats is, onafhankelijk van (hoofd)oriëntatie
38
Border cellen
Border cellen in entorhinale cortex vuren alleen bij randen en grenzen van de omgeving
39
Head direction cellen
Head direction cellen in hippocampus vuren wanneer het hoofd in een specifieke richting staat (vestibulaire systeem)
40
Long Term Potentiation
Sterke 'burst' van **hoge-frequentie stimulatie** (e.g. 100 Hz) veranderd synaptische transmissie dusdanig dat daaropvolgende zwakke stimulatie een grotere EPSP induceert (tot —90 min daarna) - Verbetert de transmissie tussen bestaande synapsen (verhoogt neurotransmitter afgifte) - Verbetert communicatie tussen neuronen (verhoogt post-synaptische sensitiviteit)
41
# Long-Term Potentiation (LTP) AMPA
**AMPA** receptoren reageren op zwakke stimulatie en produceren een initiële EPSP --> **Na+ influx**
42
# Long-Term Potentiation (LTP) NMDA
**NMDA** receptoren worden normaal gesproken geblokkeerd door **magnesium** ionen
43
LTP
LT**P** --> potentieel cellulair mechanisme voor **Ieren** en vormen van **nieuwe** herinneringen - **AMPA** receptoren reageren op zwakke stimulatie en produceren een initiële EPSP --> **Na+ influx** - **NMDA** receptoren worden normaal gesproken geblokkeerd door **magnesium** ionen - Sterke 'burst' van **hoge-frequentie stimulatie** (e.g. 100 Hz) **kan magnesium ionen verwijderen** van NMDA receptoren - NMDA receptoren reageren nu ook op zwakke stimulatie --> **influx van Ca2+** --> second messenger --> functionele toename en/of toename in aantal AMPA receptoren --> **grotere EPSP** **NB: Sterke burst van lage-frequentie stimulatie (e.g. 5 Hz) resulteert in kleinere EPSP = Long-Term Depression (LTD)**
44
LTD
LT**D** -- > potentieel cellulair mechanisme voor **wissen** van **bestaande** herinneringen
45
Synaptogenese
Modificatie van bestaande netwerken
46
neurogenese
Creatie van nieuwe cellen en netwerken - Hippocampus en reukorgaan ('olfactory bulb')
47
Neurale plasticiteit --> omgevingsinvloeden
Opgroeien in een '**verrijkte omgeving**' leidt tot **structurele veranderingen**: - toename in hersengewicht (—10%) - groter dendritisch netwerk ('boom') - meer dendritische uitsteeksels ('spines') - meer bloedvaten NB: toename in connectiviteit kan het gevolg zijn van toename in **sensorische, motorische en sociale ervaringen** geïnduceerd door verrijkte omgeving
48
Neurale plasticiteit --> motorisch leren
Experimenteel bewijs - Training van fijne motorische vaardigheden verandert de somatotopische organisatie in de motorische cortex: --> Grotere representatie van de vingers na training van moeilijke motorische taak versus eenvoudige taak Observaties in mensen - E.g., grotere motorische gebieden (corticale representatie) voor vingers van linkerhand bij professionele vioolspelers versus controles --> kan worden gedemonstreerd met TMS, MEG, MRI
49
Fantoompijn
Perifere stimulatie van het gezicht produceert sensatie van aanraking in geamputeerde arm Ontstaat doordat 'ongebruikte' ("afgesneden") gebieden in de somatosensorische cortex (bijv: voor geamputeerde arm) na verloop van tijd reageren op input van aangrenzende gebieden (bijv: voor het gezicht) --> op **corticaal niveau** is het 'armgebied' nu gelinkt aan het gezicht Voorbeeld van **corticale reorganisatie**
50
# Neurale plasticiteit — chemische en hormonale invloeden Hormonen
Kunnen synaptische organisatie beïnvloeden - Langdurige blootstelling aan hoge niveaus van glucocorticoïden (stresshormonen) kan leiden tot celdood in hippocampus - Estrogeen fluctuaties (menstruatie cyclus) kan aantal dendritische uitsteeksels (en synapsen) beïnvloeden
51
# Neurale plasticiteit — chemische en hormonale invloeden Neurotrofe factoren
- Stimuleren ontwikkeling van stamcellen in neuronen of gliacellen - Induceren ook synaptische (re)organisatie
52
# Neurale plasticiteit — chemische en hormonale invloeden Psychoactieve middelen/psychofarmaca
Sensitisatie t.g.v. herhaaldelijke inname van farmaca kan gedragseffect verhogen door toename in dendritische uitsteeksels --> "drug-induced behavioral sensitization" (bijv: in amfetamine)
53
# Neurale plasticiteit — herstel na hersenbeschadiging "The three-legged cat"
- Gedragsaanpassingen, e.g., Ieren schrijven met linker i.p.v. rechterhand - Nieuwe manieren aanleren om problemen op te lossen --> compensatie strategieën
54
# Neurale plasticiteit — herstel na hersenbeschadiging Reorganisatie van bestaande neurale circuits
- Interventies: (cognitieve)gedragstherapie, neurotrofe farmaca, hersenstimulatie, deep brain stimulation (DBS) - Leren om meer te doen met minder neuronen --> bijv: constrained-induced therapy
55
# Neurale plasticiteit — herstel na hersenbeschadiging Vervangen van beschadigde neuronen
* Transplantatie van foetale stamcellen van geaborteerde embryo's --> vooralsnog alleen matig effect, veel ethische issues * Meer recentelijk: transplantatie van eigen stamcellen of stimulatie van bestaande stamcellen in sub ventriculaire zone --> nog in (dier)experimenteel stadium (e.g. diermodellen van Parkinson)