Hoorcollegeaantekeningen Het Lerende Brein - Leiden
- 3560 reads
Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.
Belangrijk voor het tentamen: van de artikelen zijn de methoden en resultaten het belangrijkst. Daarnaast zal het grootste gedeelte in het tentamen meerkeuzevragen zijn.
In het afgelopen decennium is er steeds meer kennis verworven over cognitieve processen. Daarnaast is er beter inzicht in de ontwikkeling van de hersenen dankzij fMRI en meer inzicht in het functioneren van het brein. Belangrijk is dat al deze nieuwe informatie gebruikt wordt in de praktijk, met name in het onderwijs. Betere onderwijsprogramma’s kunnen dan opgesteld worden om onder andere leerlingen met leerproblemen efficiënter te kunnen helpen.
Er zijn helaas gevallen waarin resultaten, uit onderzoek over het brein, verkeerd geïnterpreteerd worden, door bijvoorbeeld de media. Soms is dan niet duidelijk welke informatie over het brein werkelijk waar is en welke informatie een verkeerde interpretatie is. Zo kunnen er misverstanden ontstaan (die door kunnen lopen in de onderwijsmethoden). Een voorbeeld is dat de linkerhersenhelft en rechterhersenhelft met betrekking tot het functioneren (grotendeels) gescheiden werken (bijvoorbeeld dat de rechterhersenhelft verantwoordelijk is voor creativiteit). Dit is echter niet zo. De verschillen zijn wel aanwezig, maar deze verschillen zijn niet heel groot. Zeven mogelijke misverstanden zijn besproken in het college:
Resting state activation: als je niet actief bezig bent, dan is jouw brein nog steeds actief.
Het cerebellum bestaat uit de kleine hersenen en de cerebrale cortex bestaat uit de grote hersenen. Indeling van de hersenen:
Zie deze indeling als een kompas. De indeling is namelijk relatief en kan dus op elk hersengebied toegepast worden. Let op: de scheidingslijn tussen het dorsale en ventrale gebied van het brein loopt ook langs de kleine hersenen. De scheidingslijn tussen superior en inferior niet, deze lijn is horizontaal. Daarom zijn de termen superior en inferior meer relatief dan dorsal en ventral.
Een andere indeling van het brein (zie sheet 40):
De cerebrale cortex bestaat uit twee hemisferen: de twee hersenhelften. De linkerhersenhelft zit aan jouw linkerkant. Let dus op als je een afbeelding van de hersenen ziet vanaf de voorkant, want dan zit de linkerhersenhelft dus rechts op de afbeelding. De verbinding tussen de twee hersenhelften heet het Corpus Callosum.
Het brein bestaat uit grijze stof. Deze ligt in de cortex (schors) van de hersenen. Hierin bevinden zich vooral de neuronen (dendrieten en cellichamen). Daarnaast is ook witte stof aanwezig in het brein. Deze stof ligt in de binnenkant van de hersenen. Hierin bevinden zich vooral de axonen en de verbindingen tussen de neuronen. De kleur wit is ontstaan, doordat myeline gevormd is om de axonen heen. Myeline is een soort isolatiemateriaal, waardoor elektrische signalen sneller worden overgebracht. Verder is witte stof minder complex dan grijze stof.
Een neuron bestaat uit een cellichaam, dendrieten (ontvangen het signaal en gaan naar hun eigen cellichaam toe) en een axon (verzendt het signaal dat is ontvangen van de eigen cellichaam). Wanneer neuronen met elkaar communiceren wordt er dus een elektrisch signaal overgegeven in de volgende volgorde: dendriet à cellichaam à axon
Op sheet 43 zijn twee afbeeldingen te zien van een brein dat gekleurd is. De weergegeven gekleurde lijnen zijn de verbindingen van de neuronen. Dat zijn de witte stof banen, waarin de gemyeliniseerde axonen liggen. De afbeelding is verkregen door middel van een DTI meting (diffusion tensor imaging).
Sulci: dalen of ook wel gleuven tussen de kronkels. Enkelvoud is sulcus. Een voorbeeld is de ‘central sulcus’. Deze zit tussen de frontaal en parietaal kwab in.
Gyri: ‘bergen’. Enkelvoud is gyrus. Een voorbeeld is de ‘precentrale gyrus’ (primaire motor cortex). Deze ligt in de frontaal kwab, tegen de centrale sulcus aan.
Brodmann area’s: het brein is verdeeld in 52 gebieden op celniveau.
Prefrontale cortex (PFC): de voorkant van de frontaal kwab.
Gebied van Broca: dit gebied heeft te maken met spraak. Beschadiging aan dit gebied heeft als gevolg dat de persoon bijna niet kan spreken. Begrijpen echter wel.
Orbitofrontale cortex: deze zit net boven je ogen (orbit=oogkas). Dit gebied heeft te maken met het inhiberen van ongewenst gedrag.
Proprioceptie: het waarnemen van het lichaam/de lichaamsdelen in de ruimte en ten opzichte van elkaar.
Voor hogere orde functies is het moeilijk om bepaalde functies te lokaliseren. Dit komt omdat de hogere orde functies erg complex zijn en meerdere gebieden een rol spelen (dan bij motorische en sensorische functies).
Het is belangrijk dat er een brug gebouwd wordt tussen de wetenschap (onder andere neuroscience) en het onderwijs om de kwaliteit van het onderwijs te kunnen verbeteren. Dit kan door middel van het ontwikkelen van interventies en onderwijsmethoden die evidence based zijn: deze zijn theoretisch goed onderbouwd en effectief in de praktijk. Onderwerpen die verder onderzocht kunnen worden om het onderwijs te verbeteren zijn onder andere slaap (door te slapen, sla je kennis beter op die je dezelfde dag nog hebt geleerd), stress (leren gaat moeilijker), geheugen, fysieke activiteit (hersenontwikkeling) en aandacht.
The curse of knowledge: wanneer je een feit weet, ga je ervan uit dat een groot percentage van de mensen deze feit ook zal weten. Dit percentage is echter hoger dan het werkelijke percentage. Een mogelijke reden voor dit verschijnsel is dat men moeite heeft om vanuit het perspectief van de ander te kijken.
Rond het jaar 1800: Franz Joseph Gall dacht dat het uiterlijk van iemand iets zegt over het innerlijk. Deze man deelde het brein in in 27 functies en ging ervan uit dat de aanwezigheid van een bobbel op de schedel betekende dat het hersendeel bij die bobbel goed ontwikkeld was. En de mate van ontwikkeling van de hersendelen zou volgens Joseph Gall bepalen wat de aanleg en karakter is van de persoon. Deze gehele denkwijze wordt de frenologie genoemd.
Rond midden negentiende eeuw hebben Broca en Wernicke meer kennis verworven over beschadigingen in hersengebieden die een rol spelen bij taal:
Eind negentiende eeuw heeft Cajal ontdekt dat het zenuwstelsel opgebouwd is in losse neuronen die elektrische signalen doorgeven via de dendrieten naar de axon.
In de twintigste eeuw werd nog gediscussieerd of de functies in de hersengebieden lokaal zijn of niet. Daarnaast was de medische wetenschap bezig met het onderzoek naar de werking van de hersenen, terwijl de psychologen zich juist focusten op het gedrag (behaviorisme). Deze twee richtingen werden in de jaren ‘70 samengevoegd tot de cognitieve neurowetenschappen, waarbij zowel de structuur als de functie van de hersenen worden onderzocht.
Wanneer er een toename is in de activiteit van de neuronen, hebben de neuronen meer zuurstof en glucose nodig om de activiteit op gang te houden. Hierdoor wordt er meer bloed (waar de zuurstof en glucose zich in bevinden) gepompt naar dat gebied. De toename in neurale activiteit kan dan geobserveerd worden door te kijken naar een toename van het bloedtoevoer in een bepaald hersengebied. Een nadeel echter is dat het een indirecte meting is, omdat het elektrisch signaal zelf (als gevolg van de neurale activiteit) niet direct wordt gemeten. Daarnaast vindt de toename in bloedtoevoer langzamer plaats dan het elektrisch signaal. De methode van single-cell recordings kan wel direct het elektrisch signaal meten. Een nadeel is echter dat de techniek invasief is (een elektrode wordt in het brein gestopt) en dus bij mensen alleen gebruikt kan worden als het gaat om klinische zaken.
De fysiologische verandering bij neurale activiteit wordt weergegeven in een dynamische kaart wanneer iemand een cognitieve taak uitvoert. Functional imaging bestaat uit:
De fysieke structuur van het brein (de anatomie) wordt weergegeven in een statische kaart. Een voorbeeld van structural imaging is MRI: magnetic resonance imaging. Hierbij wordt de verhouding tussen de witte en grijze stof geobserveerd. Afbeeldingen worden gemaakt door de kernen van de waterstofatomen te laten bewegen. In een normale toestand wijzen ze verschillende kanten op. Bij MRI wordt een magneetveld gebruikt, waardoor ze dezelfde kant op wijzen. Daarna zorgt het radiosignaal van de MRI ervoor dat ze allemaal draaien. Als laatst draaien ze weer een stukje terug en kan een afbeelding gemaakt worden door een signaal dat vrijkomt (dit verhaal hoef je niet precies te weten voor het tentamen). DTI (diffusion tensor imaging) gebruikt MRI om de anatomie van de witte stof (de witte stof banen) in kaart te brengen.
Het BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) signaal verandert na de aanwezigheid van een stimulus (die bijvoorbeeld optreedt wanneer een cognitieve taak gemaakt wordt door de participant). De volgende fasen volgen na de stimulus:
Het ROI (region of interest) is een gebiedje in het brein dat van belang is voor dat wat je wilt onderzoeken en dat naar voren komt in de afbeelding door het te selecteren.
Het substraction method is een methode waarbij de actieve delen van het brein bij de controlegroep verwijderd worden van de breinafbeelding bij de experimentele groep. Zo kan er gezien worden welke delen van het brein meer actief waren bij de experimentele groep dan de controlegroep.
Wanneer EEG gebruikt wordt bij cognitieve taken en specifieke stimuli, geven de hersenen elektrofysiologische signalen af. Deze signalen worden event-related potentials genoemd. De waarneembare resultaten uit de EEG moeten echter nog gevormd worden tot ERPs. In de resultaten van de EEG is namelijk ook de vermeerdere activiteit van neuronen meegenomen die spontaan ontstond tijdens de cognitieve taak/stimulus en die niet direct met de cognitieve taak te maken hebben. Door de stimulus meerdere keren af te geven, kunnen uiteindelijk de ERPs eruit afgeleid worden. De labels die gebruikt worden bij de ERPs zijn de P(een positieve component) en de N (een negatieve component). Een lijn omhoog staat voor negatief. De getallen die achter de letters staan, staan voor het aantal milliseconden (1 staat voor 100 milliseconden).
Een nadeel van de metingen die tot nu toe zijn uitgevonden is dat er niet direct een neuron gemeten wordt, alleen de afleiding ervan (de bloedtoevoer en elektrische signalen). Ook is het interpreteren van de resultaten moeilijk. Daarnaast is niet altijd duidelijk of er een causale relatie is tussen gedrag en hersenactiviteit, en vaak ook niet wat de causale relatie is als deze aanwezig is.
Novices waren tevreden met de juiste verklaring, maar minder tevreden met de onjuiste verklaring. Dit laatste gold vooral voor de verklaring zonder neuroscience.
Studenten hadden hetzelfde patroon, maar waren wel minder tevreden met de juiste verklaringen zonder neuroscience dan de novices.
Experts hadden een ander patroon bij de verklaringen die wel neuroscience bevatten, dan de studenten en novices. De experts waren namelijk ontevreden bij zowel onjuiste als de juiste verklaringen met neuroscience. Ze waren meer tevreden over de juiste verklaringen zonder neuroscience dan de juiste verklaringen met neuroscience. Een mogelijk verklaring hiervoor is dat de experts de neuroscience niet overeen vonden komen met de verklaring (ook al was de verklaring dus juist). Verder was deze groep meer negatief over de slechte verklaringen met neuroscience dan de andere twee groepen.
De neuroscience kan dus een negatieve invloed hebben op de verklaring als deze niet met elkaar overeenkomen. Een ander nadeel van de neuroscience is dat de rode draad in de verklaring niet meer duidelijk is, omdat de verbindingen in de tekst zelf zo verloren gaan.
Op sheet 51 is een schema weergegeven dat als volgt verloopt: neuronen à hersengebied à netwerk van hersengebieden à cognitieve processen à kind à klas à school. De niveau’s netwerk van hersengebieden, hersengebied en neuronen zijn gerelateerd aan de neuroscience (hersenwetenschappen). De niveau’s school, klas, kind en cognitieve processen zijn gerelateerd aan de gedragswetenschappen. Het is belangrijk dat de stappen netwerk van hersengebieden, cognitieve processen en kind achter elkaar worden onderzocht en geen één wordt overgeslagen. Een voorbeeld is verklaren dat een kind nog niet kan beslissen, omdat zijn/haar prefrontaal kwab (hersengebied) nog niet volgroeid is. De stap netwerk van hersengebieden wordt dan bijvoorbeeld overgeslagen. Ook kunnen losse cognitieve processen niks zeggen over het gedrag van een persoon. Dit is zo, omdat de context ook van belang is.
Op sheet vier is links een embryo afgebeeld. Het binnenste is de neurale plaat.
Prenatal development: ontwikkeling die vóór de geboorte plaatsvindt. De aanmaak van de meeste neuronen gebeurt al vóór de geboorte.
Postnatal development: ontwikkeling na de geboorte. Voorbeelden daarvan zijn de groei van dendrieten, axonen, myeline en de vorming van synapsen.
Neuroconstructivisme: interactie tussen genen en omgeving bepaalt de ontwikkeling van de hersenstructuur. Dit laatste bepaalt de cognitieve ontwikkeling.
Neuroplasticiteit: hersenen kunnen zich aanpassen. Ervaring kan de structuur en functie van de hersenen aanpassen. De mate van plasticiteit verschilt wel per periode en de hersengebieden houden niet allemaal dezelfde periode aan.
De ontwikkeling van een embryo is in vijf fasen ingedeeld:
Synaptogenese en myelinatie zijn twee belangrijke processen voor de ontwikkeling van de structuur van het brein. Na de geboorte speelt de verandering van het aantal verbindingen/synapsen meer een rol dan het aantal neuronen dat gesnoeid is.
Cognitieve functies: qua leeftijd zijn oudere mensen hier beter in. Qua niveau zijn de hersenen flexibel, dus verhoging in niveau is altijd mogelijk. Nurture (de omgeving) heeft hier invloed op. Hoe ouder de leeftijd, hoe gevarieerder de voorspelling is van het niveau van de cognitieve functies (met roze aangegeven).
13 kinderen tussen de 4 en 21 jaar werden elke 2 jaar met een MRI meting gescand. In de sheets 24 en 25 is te zien dat de ontwikkeling van de hersengebieden niet gelijk loopt en ook niet lineair. Myeline (paars gekleurd) neemt vanaf het vijfde jaar tot en met het twintigste jaar toe. Hoe meer myeline in het ene gebied aanwezig is ten opzichte van een ander gebied, hoe meer ontwikkeld het ene gebied is vergeleken met het andere gebied. Dit komt omdat het al de fase synaptogenese heeft doorstaan. De dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) en de temporaal kwab ontwikkelen dus erg laat, want de paarse kleur is pas ongeveer na de basisschooltijd aanwezig. De DLPFC hangt samen met het werkgeheugen. Kinderen hebben daarom aan het einde van de basisschooltijd een beter werkgeheugen dan kinderen die nog jong zijn. De visuele cortex is al volgroeid bij het vijfde jaar.
Het limbisch systeem (bevindt zich helemaal binnen de hersenen en gaat vooral over de emoties) is bij pubers een stuk meer ontwikkeld dan de prefrontaal kwab (het frontaal kwab is gerelateerd aan controle uitoefenen in impulsen), met als gevolg dat ze sneller handelingen uitvoeren die ze eigenlijk niet horen te doen. Het verschil in ontwikkeling van het limbisch systeem en de prefrontaal kwab is kleiner bij jongere kinderen en volwassenen. Pubers moeten hun gevoelens dus meer onderdrukken dan jongere kinderen en volwassenen. Toch is ook de prefrontaal kwab beter ontwikkeld dan jongere kinderen, waardoor zij meer gaan beredeneren.
Er is een onderzoek gedaan naar het risicogedrag op verschillende leeftijden. De participanten kregen afbeeldingen te zien dat leek op een gokkast. De participanten keken naar de plaatjes, maar hadden geen invloed op het verschijnen van de soort plaatjes. In sheet 28 staat xxx voor drie dezelfde plaatjes. Als dat het geval was bij een participant, dan kreeg deze vijf cent. Uit de resultaten bleek dat bij 14-15 jarigen het hersengebied dat gaat over beloningen, meer actief was dan bij de jongere kinderen en volwassenen.
De antwoorden op sheet 32: 1=dorsaal, 2=anterior, 3=ventraal, 4=posterior.
De antwoorden op sheet 33: 1=anterior, 2=posterior, 3=dorsaal, 4=ventraal, 5=lateraal, 6=mediaal.
Het antwoord op sheet 34: witte stof banen die gescand zijn met de DTI.
De antwoorden op sheet 35: 1=frontaal kwab, 2=parietaal kwab, 3= occipitaal kwab 4= temporaal kwab.
Het antwoord op sheet 36: C en D zijn beiden waar. Rond jouw vijfentwintigste jaar zijn je hersenen uitgegroeid vergeleken het brein van een kind, dus C is waar. Aan de andere kant kunnen na jouw vijfentwintigste jaar toch nog veranderingen optreden in jouw hersenen, maar deze veranderingen zijn kleiner.
Bij het plaatje op sheet 39 gaat het om de mate van communicatie tussen bepaalde gebieden (de functionele connectiviteit) en niet zo zeer hoe de gebieden verschillen onderling. De verbindingen geven aan dat de locaties tegelijkertijd hetzelfde doen. Bijvoorbeeld dat de frontaal kwab, temporaal kwab en parietaal kwab tegelijkertijd actief zijn. Bij de kinderen van 9 jaar is de locatie (de soort kwab) belangrijker dan de functie. Bij kinderen zijn namelijk de gebieden die samen bij een bepaalde functie horen, alleen met elkaar verbonden als de afstand kort is. Bij volwassenen van 25 jaar is de functie belangrijker dan de locatie. De gebieden die bij een bepaalde functie horen zijn bij volwassenen wel op een lange afstand verbonden.
Soms is het zo dat kinderen meer hersengebieden gebruiken dan ouderen. Daarnaast gebruiken de kinderen hersengebieden soms ook intensiever dan ouderen. De gebieden moeten harder werken. In sheet 41 is ook te zien dat de gebieden met de blauwe getallen (die over het algemeen weinig correleren met het uitvoeren van een taak) minder geactiveerd worden bij taakuitvoeringen naarmate de leeftijd stijgt, terwijl de gebieden met de rode getallen (die over het algemeen veel correleren met het uitvoeren van een taak, zoals reactietijd) juist meer geactiveerd worden bij taakuitvoeringen naarmate de leeftijd stijgt. Zo’n gebied is bijvoorbeeld de prefrontaal kwab.
Nieuw gedrag kan ontstaan, wanneer een gebied aan het ontwikkelen is. Object retrieval is bijvoorbeeld niet mogelijk als een gebied dat hieraan gerelateerd is, nog niet goed ontwikkeld is.
Nieuw gedrag ontstaat ook wanneer de interactie tussen gebieden verandert. Dit is bijvoorbeeld bij een go/no-go taak. Hierbij moet je steeds op een knop drukken als stimuli verschijnen, maar niet bij een bepaalde stimulus. Zo leer je bijvoorbeeld associaties te maken met de bepaalde stimulus en ‘niet op de knop drukken’ en dan moet je opeens jouw gedrag inhiberen en controleren. De gebieden die voor inhibitie zorgen, gaan dus een belangrijkere rol spelen bij die ene stimulus dan bij de andere stimuli. Dit betekent dat die gebieden alleen bij die ene stimulus in interactie komen met andere gebieden die al actief een rol spelen bij de taak. Hierdoor inhibeer je alleen jouw gedrag bij die ene stimulus.
Als laatst verandert het patroon van activatie tijdens het leren door de jaren heen. Op een latere leeftijd kan dus een gebied actiever zijn dan op een jonge leeftijd.
Sternberg verstond onder leren het zelfstandig kunnen leren. Hij bekritiseerde de IQ test.
In de meeste theorieën spelen de volgende cognitieve functies een belangrijke rol in het begrip intelligentie: werkgeheugen, metacognitie, het gebruik van strategieën, speed of processing en attentional control. Andere definities die ook gerelateerd zijn aan intelligentie zijn aanpassingsvermogen en het kunnen leren. Metacognitie: plannen, beredeneren, abstract kunnen denken, problemen kunnen oplossen enzovoort.
IQ is niet volledig hetzelfde als intelligentie. Jouw IQ blijft relatief gelijk in jouw ontwikkeling ten opzichte van iemand anders, terwijl jouw intelligentie wel absoluut verandert over de jaren heen. Uit onderzoeken is gebleken dat genen 40 tot 80 procent invloed hebben op intelligentie en IQ. Dit grote verschil in percentage komt doordat het begrip intelligentie erg breed is en elk onderzoek een ander beeld heeft van intelligentie. Dit zorgt ervoor dat elk onderzoek weer op een andere manier intelligentie meet.
Naast de genen heeft de omgeving ook invloed op intelligentie. Maar naarmate je ouder wordt, worden genen belangrijker, waardoor de erfelijkheid stijgt. Verder zorgt een hoge SES (sociaal economische status) voor meer erfelijkheid, dan lage SES.
De functie en structuur van de hersenen is grotendeels biologisch bepaald. Daarnaast hangt een hoge intelligentie samen met een betere fronto-parietaal netwerk.
De drie componenten van intelligentie: kennis of ervaring is er een van. Dit neemt over het algemeen toe naarmate je ouder wordt. Een andere component is processing speed. De reactietijd is het snelst bij adolescenten. Een derde component is problemen oplossen. Deze vaardigheid neemt toe naarmate je ouder wordt. Kinderen houden zich nog vast aan vaste patronen. Bijvoorbeeld bij het bedenken wat je met een sok kunt doen, blijven ze hangen in dezelfde categorie (een voorbeeld: alles kun je bewaren in een sok).Oudere mensen kunnen beter switchen tussen categorieën en zijn dus beter in metacognitie. Toch kan wel gezegd worden dat kinderen meer ‘out of the box’ denken en dus erg creatief zijn, alleen is dat dus meestal in een bepaalde categorie zelf.
De omgeving speelt een belangrijkere rol bij gecrystallizeerde intelligentie dan bij vloeiende intelligentie. Zowel gecrystallizeerde als vloeiende intelligentie nemen toe tot het einde van de adolescentie (vloeiende intelligentie is aan het eind hoger). Daarna stijgt de gecrystallizeerde intelligentie door, maar vloeiende intelligentie daalt.
Hersenen zijn complex. Om meer duidelijkheid te krijgen over het concept intelligentie, kan MRI gebruikt worden om te kijken welke gebieden het meest actief zijn tijdens de uitvoering van een taak. Zo kunnen psychometrische scores (bijvoorbeeld van een IQ test) gerelateerd worden aan de functie en structuur van de hersenen.
In de psychometrische benadering (eerste helft van de twintigste eeuw) werd intelligentie gemeten en daarna werd de mentale leeftijd uit de resultaten gehaald, met de gedachte dat intelligentie een lineaire groei doormaakt. Dit klopt niet. Het verschil van intelligentie tussen kinderen van 2 en 4 jaar is groter dan het verschil tussen kinderen van 16 en 18 jaar.
In midden twintigste eeuw had piaget bedacht dat accommodatie en assimilatie samen invloed hebben op de ontwikkeling van intelligentie.
De omgevingsbenadering gaat ervan uit dat de sociale omgeving (nurture) een belangrijke invloed heeft op de ontwikkeling van intelligentie (Vygotsky was het hiermee eens).
Bij sheet 20 is een reasoning taak afgebeeld dat een g-test voorstelt.
Redenen waarom men intelligentie niet zou willen meten is dat er anders labels worden geplakt op mensen en de commercie misbruik kan maken van de resultaten door mensen te verleiden met producten die men intelligenter zal maken (wat helemaal niet waar blijkt te zijn).
Hersengebieden (zoals de prefrontale cortex) die gerelateerd zijn aan doelgericht gedrag ontwikkelen erg langzaam. Hierdoor groeit de corticale dikte in de prefrontale cortex ook erg langzaam. De groei is afhankelijk van de IQ van een persoon.
In een studie moesten zeven tot en met achttien jarigen aangeven of de figuren dezelfde vorm hadden en dezelfde patroon (beiden first order genoemd). En ze moesten aangeven of er een match is tussen de figuren (second order genoemd). De groep 15-18 jarigen gaven vergeleken met de andere twee groepen (7-11 jarigen en 11-14 jarigen) de meeste accurate antwoorden bij de second order. Verder hadden ze de snelste reactietijd bij de first order. In sheet 24 geeft de rood de jongste kinderen aan, groen de oudere kinderen en blauw de oudste kinderen. De kleuren geven aan welke gebieden het meest actief zijn bij de second order. Uit de afbeelding blijkt dat de twee jongste groepen het parietaal kwab niet méér gebruikt bij de second order dan bij de first order, terwijl dit wel het geval is bij de oudste kinderen. Het puntje van de prefrontaal kwab wordt de rostrolaterale prefrontale cortex (RLPFC) genoemd. Deze is bij de jongere kinderen niet méér actief bij de second order. Bij de oudste groep echter begint dit gebied te specialiseren en wordt ook dit gebied meer gebruikt bij de second order.
Deze relatie hangt af van de meting die gebruikt wordt. Als de meting gerelateerd is aan de vaardigheden die geleerd worden op school, wordt de correlatie tussen intelligentie en schoolsucces hoger en heeft intelligentie dus meer invloed op de schoolsucces (bij een meting als de g factor wordt de correlatie lager). Maar Intelligentie kan niet volledig het schoolsucces verklaren. Factoren als sociale vaardigheden en motivatie spelen ook een rol.
Bij sheet 30 zijn hersengebieden weergegeven die een belangrijke rol spelen bij intelligentie. Deze gebieden zijn:
Bij sheet 31 is een grafiek te zien waarbij enerzijds de dikte van de cortex bij het gebied BA44 werd vergeleken met anderzijds de dikte van de mediale prefrontale cortex en de anterior cingulate cortex. De correlatie van de corticale dikte tussen deze twee groepen gebieden was hoger naarmate de IQ hoger was. Bij de lage IQ groep was de correlatie bescheiden.
Bij sheet 32 bleek uit de afbeelding dat de Young childhood groep een negatieve correlatie had tussen IQ en de corticale dikheid (dus een hoge IQ was gerelateerd aan een lage corticale dikheid). Dit ging vooral om de frontale en temporale gebieden. Vanaf de groep late childhood was er juist een positieve relatie aanwezig (een hoge IQ was gerelateerd aan een grotere corticale dikheid). Bij de groep early adolescence was deze correlatie al een beetje afgenomen en nog meer bij de groep early adulthood.
Bij sheet 33 is te zien dat de piek later komt bij de intelligentste participanten (superior intelligence), wat betekent dat de mate van groei van de corticale dikte bij deze groep later plaatsvindt dan bij de andere twee groepen. Het is mogelijk dat pruning na de piek komt en dat pruning dus relatief laat begint bij deze groep.
Bij sheet 34 gaat het om een studie die ontdekt heeft dat een lagere corticale dikheid gerelateerd is aan een hogere vocabulaire kennis. Omdat IQ meting een moment opname is, is er gekozen voor een vocabulaire meting omdat deze sterk correleert met intelligentie. Op de afbeelding is te zien dat de afname van corticale dikheid vooral aanwezig is in de linkerhersenhelft (waarbij taal, zoals taalproductie, een belangrijke rol speelt).
Bij sheet 36 zijn zestien cognitieve vaardigheidstesten verdeeld over vijf domeinen van mentale vaardigheid (reasoning, spatial ability, memory, processing speed en vocabulary). Bij a is een correlatie van 0.89 beschreven tussen de cognitieve vaardigheidstaak nummer 1 en het domein reasoning. Door een bepaalde berekening blijkt echter dat bij deze taak maar 5 procent door reasoning verklaard wordt en 74 procent door de factor g (het hele brein). Uit het hoge percentage van de g factor (74 procent) blijkt dus dat g cognitieve functies goed voorspelt. Bij b is aangegeven wat de correlatie tussen leeftijd is met de vijf domeinen en de g factor zelf. Er is bijvoorbeeld een positieve correlatie tussen vocabulaire en leeftijd. Deze correlatie is wel in toom gehouden door de negatieve correlatie tussen leeftijd en de g factor.
Bij sheet 37 zijn de groene gebieden aanwezig in de linkerhersenhelft en de roze gebieden in de rechterhersenhelft. De getallen geven de Brodmann Area’s weer die gerelateerd zijn aan intelligentie. Een voorbeeld is nummer 37 dat de fusiform gyrus aangeeft. De gele staaf (de arcuate fasciculus) is de verbinding tussen de parietaal kwab en de frontaal kwab dat bestaat uit een witte stof baan. De theorie van Jung en Haier komt in dit plaatje weer terug.
Kennis van taal, algemene kennis, jouw emoties, persoonlijke ervaringen, vaardigheden in de motoriek en jouw voorkeuren voor bepaalde dingen zijn allemaal aanwezig in jouw geheugen.
Jouw herinneringen in de lange termijn geheugen zijn van verschillende aard en kunnen op de volgende manier ingedeeld worden:
De cognitieve benadering kijkt naar het gedrag en wilt daar een algemene theorie uit halen. Het kijkt naar de psychologische kant van het geheugen bij proefpersonen die geen speciale gevallen zijn, waarbij gebruik wordt gemaakt van empirisch onderzoek. Het doel is om bottom-up te werk te gaan, wat betekent dat de verkregen kennis over het geheugen gegeneraliseerd wordt naar algemene verklaringen die theoretisch onderbouwd zijn.
De neurocognitieve benadering overlapt met die van de cognitieve, maar het heeft een ander doel. Namelijk het verhelderen van geheugenprocessen zelf en onderling en verheldering van de relatie tussen structuren van het brein en de geheugenprocessen. Deze benadering gaat juist top-down te werk, wat betekent dat gekeken wordt of de theorieën over de processen en organisatie in het geheugen kloppen in de praktijk.
Het semantisch netwerk is een netwerk waarbij concepten (nodes) met elkaar verbonden zijn. De verbindingen heten relaties. Als een begrip dichter verbonden is aan het belangrijkste begrip, is het meer actief.
Lashley gaf aan dat het niet mogelijk is herinneringen te vinden in alleen één bepaald gebied in het brein. Hij kon namelijk niet door beschadiging van hersenverbindingen, leren onmogelijk maken bij ratten en ook niet het geheugen verstoren. Leren en geheugen vinden dus niet plaats in één bepaald gebied. De y-as in sheet 21 geeft de hoeveelheid beschadigingen weer. In het plaatje is wel te zien dat meer beschadiging tot leerproblemen kan leiden.
Equipotentiality: in de hersenen hebben alle gebieden in principe dezelfde mogelijkheden.
Mass action: er is een samenwerkingsverband tussen de gebieden in de hele cortex.
Henry Molaison (H.M.). Bij hem zijn twee hippocampussen in zijn brein verwijderd, omdat hij epilepsie had. Het blijkt dat over het algemeen epilepsie in de temporaal kwab voorkomt en dat de hippocampus hier een belangrijke rol in speelt (mogelijk omdat de hippocampus verschillende hersenverbindingen heeft). Het gevolg was dat hij na een paar seconden alweer was vergeten wat er daarvoor werd gezegd. Het leek alsof hij telkens ontwaakte uit een droom en geen besef meer had van de tijd. Nieuwe semantische en episodische herinneringen kon hij niet opslaan. Klopt het dan toch dat herinneringen gelokaliseerd zijn? Nee, dat is niet waar, want Molaison was wel in staat impliciet nieuwe motorische vaardigheden aan te leren. Ook kon hij gebruik maken van zijn werkgeheugen. Dus niet alles dat met het geheugen te maken heeft zit in de hippocampus.
Bij sheet 27 zijn de hersenverbindingen weergegeven tussen de hippocampus en de cortex en tussen de corticale gebieden onderling. In deze drie plaatjes is weergegeven hoe herinneringen opgeslagen worden in drie stappen:
Dus oudere herinneringen zijn meer geconsolideerd en minder afhankelijk van de hippocampus. Bij oudere herinneringen zijn de connecties tussen de corticale gebieden/modules dus versterkt.
Verder heeft hippocampus dus als taak de aspecten van een herinnering samen te voegen en te consolideren. Slaap is hierbij belangrijk, omdat het de consolidatie bevordert.
De verbindingen tussen de hippocampus en corticale gebieden verzwakken kortstondig en vrij snel, terwijl de verbindingen tussen de corticale gebieden langzaam en langdurig versterken.
Let op dat niet alle soorten informatie overgedragen wordt aan de cortex. De hippocampus blijft bijvoorbeeld belangrijk voor episodische kennis.
Nadat de oude herinneringen zijn geconsolideerd, gaat de prefrontaal kwab aan het werk. De twee rollen die de prefrontaal kwab speelt bij het consolideren zijn:
Naarmate de leeftijd stijgt, stijgen ook de geheugenstrategieën, zoals reconstrueren en encoderen. Dit zorgt voor verbetering van het declaratief geheugen.
De hippocampus is nog niet volgroeid op jonge leeftijd. Deze groeit qua structuur tot ongeveer jouw vierentwintigste jaar.
Naarmate de leeftijd stijgt neemt het geheugen toe bij herinneringen waarvan je zeker weet dat je de informatie eerder hebt gezien. De toename is wel bescheiden en geldt niet voor herinneringen waarvan je het gevoel hebt dat de informatie bekend voorkomt. Deze resultaten zijn gevonden bij een studie van Ofen et al. Door een fMRI meting waarbij 250 plaatjes werden laten zien aan de participanten tussen de 8 en 24 jaar (het is een encodeertaak). Elk plaatje kwam voor 3 seconden in beeld. Daarna moesten ze aangeven of ze het plaatje zeker weten herinneren, of het plaatje hun bekend voorkwam, of dat ze het hebben vergeten. Verder blijkt de prefrontale cortex meer actief te zijn bij later herinnerde items dan bij vergeten items naarmate de leeftijd stijgt. Deze toename van activiteit blijkt niet aanwezig te zijn bij de hippocampus. Als laatst is er een verband tussen de toename van leeftijd en de performance/prestatie.
Ervaringen in de omgeving komen als stimuli via de zintuigen door het sensorisch geheugen (sensory memory). Dit kunnen visuele, kinesthetische (bewegen), olfactorische (reuk), gustatorische (smaak) of auditieve informatie zijn. Wanneer jij aandacht schenkt aan een bepaalde stimulus in het sensorisch geheugen, blijft het tijdelijk hangen in het korte termijn geheugen (short-term memory). Hier kun je de informatie van de stimulus tijdelijk opslaan. Zodra je deze informatie gaat manipuleren, werk je met jouw werkgeheugen (deze werkt ook met tijdelijke opslag van informatie). Zodra je de informatie gaat herhalen en consolideren, wordt het opgeslagen in jouw lange termijn geheugen (long term memory). Als je deze opgeslagen informatie tijdelijk wilt gebruiken of wanneer je deze informatie opnieuw herinnert, dan wordt deze informatie teruggebracht naar het korte termijn geheugen/werkgeheugen.
Het werkgeheugen bestaat uit de phonological loop (voor opslag van informatie dat gebaseerd is op taal), de visospatial sketchpad (voor visuele informatie) en de central executive (deze coördineert de eerste twee). Omdat de informatie in de phonological loop alleen voor tijdelijk opslag is, kan de subvocal rehearsal informatie verversen door de vervallen informatie te herhalen.
Embodied cognition: De zintuigen/het lichaam hebben/heeft invloed op een deel van de cognitie. In sheet 45 is dit terug te zijn waarbij vooral de temporale cortex en ventromediale prefrontale cortex (beiden staan centraal bij emoties) gekleurd zijn die geactiveerd werden nadat de participanten woorden of zinnen hebben gelezen die emotioneel geladen waren. Bij dit plaatje is daarnaast ook te zien dat herinneringen dus niet overal random door het brein heen zitten, maar in meer specifieke gebieden. In dit geval de temporale cortex en de ventromediale prefrontale cortex.
De taak van de leraren is de leerlingen de nieuwe stof en vaardigheden te laten onthouden, zodat het in het geheugen blijft opgeslagen. Daarnaast ook het mogelijk maken om de aangeleerde stof en vaardigheden terug te halen uit het geheugen.
Executief functioneren: cognitieve functies die belangrijk zijn bij vloeiende intelligentie. De functies maken aanpassingsvermogen mogelijk in een nieuwe omgeving en maken plannen en redeneren mogelijk. Momenten waarbij executief functioneren goed van pas komt is bij het oplossen van problemen en bij het nemen van beslissingen. Bijvoorbeeld wanneer jouw fietsband lek is, maar je toch op dat moment naar een college moet. Ga ik een nieuwe band erop zetten of pak ik de trein? Ook in situaties waarbij we nieuwe vaardigheden of nieuwe kennis leren. Verder in situaties waarbij we verleidingen willen negeren. Als laatst is executief functioneren nodig bij technisch moeilijke of gevaarlijke situaties.
Het begrip executieve functies heeft meerdere bijnamen, zoals supervisory attentional system. Tussen de bijnamen liggen wel kleine verschillen in betekenis. De belangrijkste functies van de executieve functies zijn inhibitie (attentional control), cognitieve flexibiliteit (gebruik van strategieën en metacognitie) en het werkgeheugen (deze drie functies zie je terug in de situaties die hierboven beschreven zijn). Deze functies hangen samen met intelligentie.
Kijk goed naar dit schema (kijk voor een heldere plaatje in het artikel van Diamond). Dit is een samenvatting van de aspecten die bij executieve functies horen. Het gaat er onder andere om hoe het werkgeheugen, de cognitieve flexibiliteit en de inhiberende controle zich tot elkaar verhouden. Inhibitie is niet mogelijk als je niet weet waar je mee bezig bent, en dus ook niet weet wat je precies moet inhiberen.
In de grafiek geeft de y-as het aantal fouten weer. Bij de controlegroep scoorde de jongste groep (6-7 jaar) bijna even laag als de volwassenen (dus weinig fouten). Bij de experimentele groep scoorde de jongste groep wel een stuk hoger dan de volwassenen. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat jongere kinderen een kleinere werkgeheugen hebben.
De dorsolaterale prefrontale cortex werd minder actief bij alle drie de groepen bij de forward instructie. Dit gebied werd echter wel actief bij de twee oudste groepen (13-17 jaar en 18-25 jaar) als het ging om de backward instructie, maar dit was niet zo bij de jongste groep (8-12 jaar). De dorsolaterale prefrontale cortex wordt dus gebruikt bij de manipulatie van informatie, maar niet bij de jongste groep. De ventrolaterale prefrontale cortex was meer actief bij de backward instructie dan de forward instructie. Dit gold voor alle groepen. Verder was de performance bij de slechtst scorende volwassenen (18-25 jaar) niet significant beter dan de jongste groep. Toch was de dorsolaterale prefrontale cortex significant actiever bij de volwassenen dan bij de jongste groep.
Ook is op sheet 20 weergegeven welke gebieden betrokken zijn bij de soorten taken (studie van Bunges en Zelazo) Bij de weergegeven taken staat de S voor een stimulus, het vinkje voor een beloning, de X voor geen beloning. De R staat voor de reactie/respons. En de C is de context/taak set.
De responsen linkerknop en rechterknop moeten omgedraaid worden bij een groene achtergrond. Hierdoor zijn de stimuli konijn en ster beiden geassocieerd met twee verschillende responsen (namelijk op de linkerknop en rechterknop drukken).
Dus bij C2: een groene achtergrond (C2) verschijnt en daarna een konijn (S1). Je moet dan op de rechterknop drukken (R2). Een groene achtergrond (C2) verschijnt en daarna een ster (S2). Je moet dan op de linkerknop drukken (R1). De schema’s van de contexten (rode en groene achtergrond) staan wel los van elkaar. Ik raad je aan om het schema in het artikel te bekijken.
Je kunnen verplaatsen in de ander en een beeld kunnen maken van zijn/haar perspectief. Een taak die hierbij uitgevoerd kan worden is de Sally-Ann task. Zo’n taak noem je een false believe taak. Sally legt een voorwerp in de mand en gaat daarna weg. Vervolgens pakt Ann dit voorwerp en stopt het in de doos. Sally komt als laatst terug. Dan wordt er aan het kind gevraagd waar Sally zal gaan kijken. Kinderen rond de 3 jaar kunnen niet in het perspectief van Sally kijken en denken dat Sally kijkt in de doos. Kinderen rond de 4 jaar kunnen zich echter wel verplaatsen in het perspectief van Sally en weten dat Sally gaat kijken in de mand.
Kinderen jonger dan 4 jaar beseffen echter wel de mentale staat van een ander persoon. Warneken en Tomasello beschrijven in hun studie het gedrag van babies die 18 maanden oud waren. De baby ziet bijvoorbeeld dat een man een stapel boeken in zijn handen heeft en de boeken in een kast probeert te zetten. Echter lukt het de man niet omdat de kastdeuren dicht zijn en hij geen handen vrij heeft. In de video zie je dat het kind de deuren voor deze man open maakt. De babies hebben dus door wat het doel van de andere persoon is. Dit noem je perspectief nemen.
In een andere studie (van Gergely et al.) zagen babies van 14 maanden dat de experimentator een lampje aandeed met haar hoofd. De ene keer waren haar handen niet zichtbaar, waardoor het leek alsof ze een beperking had en ze met haar hoofd de lamp aan moest doen. De andere keer waren haar handen wel zichtbaar, waardoor ze ‘vrijwillig’ met haar hoofd de lamp aandeed. Uit de resultaten bleek dat de babies vaker de experimentator nadeden als de experimentator vrijwillig de lamp aandeed met haar hoofd (en ze dus haar handen vrij had).
Blakemore gebruikte in haar studie de Shelves task. Hierbij zie je een plaatje van een kast, waarbij de ‘director’ aan de andere kant van de kast, sommige voorwerpen niet ziet op de planken. Bij de controlegroep zegt de director dat een bepaalde voorwerp verschoven moet worden. Dit voorwerp is voor hem zichtbaar en komt niet overeen met andere voorwerpen op de planken. De participant moet dan het voorwerp kiezen. Bij de experimentele groep komt het voorwerp wel overeen met een ander voorwerp dat niet zichtbaar is voor de director, maar wel voor de participant. De director noemt bijvoorbeeld de kleine bal, terwijl er nog een bal is die kleiner is, maar niet zichtbaar is voor de director. De participant moet zich dus verplaatsen in het perspectief van de director. Ook was de taak uitgevoerd bij participanten, terwijl er verteld werd dat ze de grijze vlakken moesten negeren en terwijl de director niet aanwezig was (hier werden zowel de controlegroep als een experimentele groep gebruikt). Bij experimentele groep met de director bleek dat volwassenen zelfs veel fouten maken, namelijk maximaal net onder de 50 procent. Een voordeel van deze taak ten opzichte van de Sally-Ann task is dan ook dat het ook gebruikt kan worden bij volwassenen.
Verder bleek uit de resultaten dat het aantal fouten bij de experimentele groep met de aanwezigheid van de director wel afnam naarmate de leeftijd stijgt. Dit gold ook voor de experimentele groep zonder aanwezigheid van de director, maar alleen tot en met de groep 14-17.7 jarigen. Tussen de groep 14-17.7 jarigen en volwassenen was namelijk geen verschil in het aantal fouten. Verder maakte elke leeftijdsgroep, zowel in de controle als de experimentele groep, minder fouten wanneer de director niet aanwezig was dan wanneer de director wel aanwezig was. De conclusie die hier mogelijk uit getrokken kan worden is dat men meer moeite heeft om zich te verplaatsen in de ander (in dit geval dus als de director wel aanwezig is).
Verder heeft Blakemore aangegeven dat de activiteit van de mediale prefrontale cortex afneemt in adolescentie en volwassenen.
In studie van Saxe, Whitfield-Gabrieli en Scholz werden drie soorten verhalen voorgelegd aan basisschool leerlingen tussen de 6 en 11 jaar oud. De verhalen werden ingedeeld in drie condities: people (een persoon wordt beschreven door middel van bijvoorbeeld zijn/haar kleding, biografie en fysieke eigenschappen), mental (doelen, ideeën enzovoort) en question. Na de eerste twee verhalen werd een vraag gesteld over de tekst. Uit de resultaten bleek dat de rechter temporale-parietale junction meer actief was bij mentale aspecten bij oudere kinderen dan bij fysieke aspecten. Bij jonge kinderen was de activatie van de rTPJ juist gelijk bij zowel de mentale als fysieke aspecten. De rTPJ begint zich dus meer te specificeren naarmate de leeftijd stijgt. Verder is in deze studie te zien dat de acitviteit van de mediale prefrontale cortex bij het luisteren van de verhalen daalt naarmate de leeftijd stijgt. Dit betekent dat de mediale prefrontale cortex minder nodig is.
Van den Bos, Westenberg, Van Dijk en Crone hebben in hun studie de trust game besproken, waarbij participanten gebruikt werden tussen de 9 en 22 jaar. Speler 1 kreeg 9 euro en kon twee keuzes maken. Eén keuze was het geld verdelen met speler 2. Een andere keuze was al het geld geven aan speler 2, waardoor speler 2 dubbel zoveel geld kreeg en het ook weer kon verdelen met speler 1 (vertrouwen). Speler 2 had dan de keuze om het meeste geld zelf te houden of het geld gelijk te verdelen met speler 1 (reciprocity/wederkerigheid). Uit de resultaten bleek dat tot en met ongeveer het zestiende jaar de participanten meer vertrouwen hebben (speler 1), dan dat ze wederkerig handelen (speler 2). Het vertrouwen (speler 1) en de reciprocity (speler 2) neemt toe tot en met ongeveer het zestiende jaar. Rond de tweeëntwintigste jaar liggen het vertrouwen en de reciprocity op hetzelfde niveau en is het vertrouwen een beetje gedaald.
De activiteit van dit hersengebied neemt af bij het vertrouwen hebben in de ander en bij vertrouwd worden naarmate de leeftijd stijgt. Dit komt omdat de volwassenen meer in staat zijn om in het perspectief van de ander te kijken en meer in staat zijn dit perspectief van de ander mee te nemen in hun beslissingen.
Bij de volwassenen is dit hersengebied meer gespecialiseerd bij het maken van de keuze voor jezelf.
Dus: naarmate de leeftijd stijgt, vindt specialisatie van de mPFC plaats bij het maken van de keuze voor jezelf en neemt de activiteit van de mPFC af bij vertrouwen hebben in de ander en vertrouwd worden.
Blakemore gaf aan dat Amerikaanse babies de Chinese taal beter leren door te interacteren met een ander dan door naar een video met geluid te kijken of naar een audio te luisteren.
Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
Main summaries home pages:
Main study fields:
Business organization and economics, Communication & Marketing, Education & Pedagogic Sciences, International Relations and Politics, IT and Technology, Law & Administration, Medicine & Health Care, Nature & Environmental Sciences, Psychology and behavioral sciences, Science and academic Research, Society & Culture, Tourisme & Sports
Main study fields NL:
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
1658 | 1 |
Add new contribution