Bronnen bij Neurologie, organisatie: modulariteit

30 apr.2011

Er komen steeds meer aanwijzingen voor de functionele modulariteit van de grote hersenen

Uit: De Volkskrant, 29-04-2011, van verslaggever Mark Mieras

Hersenen kunnen lokaal slapen

Bij ratten is het aangetoond en bijmensen zou het net zo werken: soms vallen hersencellen in een microslaapje. Mogelijk verklaart dat vermoeidheidsfouten.

Terwijl je wakker bent, kunnen je hersenen toch gedeeltelijk in slaap vallen. Dat is althans aangetoond bij ratten, zo blijkt uit een artikel dat woensdag is gepubliceerd in Nature.
    Amerikaanse en Italiaanse onderzoekers gaven ratten nieuw speelgoed zodat ze langer dan gebruikelijk wakker bleven. Hun vermoeide hersencellen vielen spontaan in slaap om even later weer wakker te worden. Dat gebeurde op verschillende plaatsen in de hersenschors maar niet gelijktijdig. Opmerkelijk genoeg speelde de knaagdieren ondertussen gewoon door. Hun oogjes bleven wijd open.
    Van vissen en vogels weten we dat ze een hersenhelft kunnen laten slapen terwijl de andere doorwerkt. Zo kunnen vogels lange vluchten over zee maken. De meeste vissen stoppen nooit met zwemmen. Erg handig natuurlijk, maar de hersenen van zoogdieren zijn te complex om ongestraft een hele hersenhelft uit te schakelen. Kleinere eenheden blijken nu dus wel zonder veel problemen offline te kunnen gaan.
"   De ratten gingen wel meer fouten maken. De onderzoekers trainden ze om met één pootje suikerpilletjes uit een bak te vissen. Steeds wanneer er in hun hoofd hersencellen indutten, begonnen de dierten meer fouten te maken. Het ging vooral mis als het microslaapje in de motorschors optrad, de plaats waar bewegingen worden gepland en gestuurd. De kans dat de rat het suikerballetje van zijn poot liet vallen steeg dan met bijna 40 procent.
    De onderzoekers twijfelen er niet aan dat hetzelfde mechanisme ook optreedt bij mensen. Daarvoor lijken de hersenen van hersenen en ratten genoeg op elkaar. ...

Red.:   En even ongetwijfeld is het zo dat de grenzen van de gebiedjes die gezamenlijk in slaap gaan, samenvallen met functionele modules.
    Het volgende is een gevolg van de modulariteit van de hersenen:

Uit: Quest, juli 2011, door Asha ten Broeke

Misbruikt geheugen

Tussenstuk:
Geloof maakt echt bang

Ook al is een herinnering vals, hij kan ontzettend echt voelen. Dat geldt in elk geval voor mensen die menen dat ze door aliens zijn ontvoerd, ontdekte psycholoog Richard McNally van Harvard Universiteit. Volgens McNally kunnen we er redelijk veilig van uitgaan dat zoiets nooit in werkelijkheid is gebeurd. Amerikanen worden niet op grote schaal door aliens ontvoerd naar ruimteschepen voor gruwelijke experimenten. Toch zijn de herinneringen aan dit soort gebeurtenissen voor 'ontvoerden' beslist traumatisch. Toen ze er in McNally's test aan terugdachten, ging hun hartslag omhoog en stond het zweet ze in de handen.
Dezelfde lichamelijke reacties observeerde de psycholoog bij ex-soldaten die aan de oorlog in Vietnam moesten denken.
Conclusie: valse herinneringen kunnen net zulke sterke emoties opwekken als de herinnering aan echte gebeurtenissen.

Red.:   De simpelste verklaring hiervoor is de volgende: de directe waarnemingen worden door de hersenen langs een module gevoerd die er de passende emoties aan vastkoppelt. Herinneringen worden bij re-evaluatie door dezelfde module gevoerd als de directe waarnemingen, en de module die de emoties koppelt maakt geen onderscheid tussen de bron van de signalen die het binnenkrijgt. De emotie-module reageert dan hetzelfde op ervaringen en herinneringen.
    Alleen gebaseerd op dit proces is er nog ruimte voor twijfel over deze beschrijving. Maar er zijn meerdere bekende verschijnselen die op deze gang van zaken wijst. Eén ervan is hypnose: de gehypnotiseerde reageert op een manier die normaliter geassocieerd met bepaalde, normaliter zichtbare en bekende, prikkels, terwijl die prikkels de gehypnotiseerde niet zijn overkomen, maar slechts geïnduceerd door de hypnotiseur. Een ander is dat van slaap

.
    Nog een verschijnsel dat samenhangt met modulariteit:

Uit: De Volkskrant, 10-09-2011, door Malou van Hintum

Smaak van woorden

... neurowetenschapper Tessa van Leeuwen (Donders Instituut, Radboud Universiteit Nijmegen). Komende woensdag promoveert ze op onderzoek naar hersenmechanismen die ervoor zorgen dat zo'n twee procent van de mensen letters in kleuren zien, of een smaak proeven als ze een woord horen.

Letter-kleursynestheten zijn er in twee typen, begrijp ik.
'Je hebt de 'projectors', die echt een kleur waarnemen als ze een letter zien, en de 'associators', die meer het gevoel hebben dat een letter een bepaalde kleur heeft.'

Die twee typen gaan gepaard met verschillende hersenmechanismen. Legt u eens uit.
'Bij de projectors wordt het kleurengebied in de hersenen bij het zien van letters meteen actief. Het lijkt erop dat er directe verbindingen zijn tussen het lettervormgebiedje en het kleurengebied. Die signalen worden later gecombineerd door een derde gebied, de superior pariëtale lobule (SPL).   ...

Red.:    De letterlijke beschrijving van modulariteit.

'Bij de associators wordt de kleur later in het verwerkingsproces toegevoegd. Het lettergebiedje vertelt eerst aan de SPL dat er een letter te zien is, en vervolgens gaat de terugkoppeling óók naar het kleurengebiedje.'

En de rol die de structuur van de verbindingen heeft los van de modules - de verbindingen bepalen hoe de modules communiceren en dat bepaalt het uiteindelijke resultaat.

Er zijn wellicht mensen synestheet die dat niet weten, denkt u.
'Synesthesie ontstaat waarschijnlijk tijdens het leren van letters. Kinderen gaan kleuren en schrijven, en ze leren bijvoorbeeld de dagen van de week aan de hand van kleuren. Die kunnen een automatische herinnering worden.
'Ik heb ooit een test gedaan bij iemand die geen synestheet was. Ik vroeg haar een kleur aan een letter te koppelen. Een maand later scoorde ze 60 procent van de combinaties correct. Ook het feit dat de meeste mensen een lage toon associëren met een donkere kleur geeft aan dat er heel veel impliciete synestheten zijn.'

Het groeiende besef bij de wetenschap dat opvallende verschijnselen, hier synesthesie, slechts extremen zijn van processen die in alle gradaties voorkomen.

Synesthesie heeft te maken met extra sterke hersenverbindingen. Zijn die een gevolg of een oorzaak?
'We weten niet of je eerst een anatomische verbinding moet hebben om synesthesie te ontwikkelen, of dat die verbindingen zich ontwikkelen. ...'

De algemene methodiek van leren in de jonge hersenen: het losmaken en vastmaken van verbindingen, maakt het waarschijnlijk dat het het tweede is (in de meest voorkomende gevallen): de verbindingen ontstaan onder een extern leerproces.

We weten wel dat de locatie in de hersenen van de betrokken gebieden ertoe doet. Dat kleur-synesthesie veel vaker voorkomt dan smaak- of reuksynesthesie, is omdat het betreffende hersengebiedje veel dichter bij het waarnemingsgebied ligt.'

Logisch in een hiërarchisch netwerk - dan is dit de kwestie van minder of meer tussenliggende schakels.

U gaat nu onderzoek doen naar schizofrenie. Wat is het verband met synesthesie?
'Mensen met schizofrenie hebben problemen met hun perceptie. Als je ze bijvoorbeeld een vage tekening van een gezicht laat zien, hebben ze er moeite mee de onderdelen van dat gezicht te integreren tot één geheel. Wat synestheten te veel hebben, hebben zij te weinig.'

Inderdaad. Passend bij het model.

Naar Neurologie, organisatie

, Psychologie lijst

, Psychologie overzicht

, of site home