Nieuws

Mythe of waarheid: rust in je hoofd

22 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 7:  over de hersenen in ruststand.

Als onderzoeker naar de hersenziekte multiple sclerose (MS), is één ding zeker: tijdens je onderzoek ga je enorm veel gebruik maken van MRI scans. MS patiënten weten (helaas) maar al te goed hoe het is om in een MRI scanner te liggen; heel lang stil liggen, veel herrie en dat alles in een hele kleine ruimte. Men doorstaat deze periode van herrie met het doel om meer inzicht te krijgen in het ziekteproces.

Tot voor kort konden we alleen “gewone” MRI’s maken waarop we de hersenen en de specifieke hersenstructuren in kaart brengen. Zien de hersenen er hetzelfde uit bij MS patiënten als bij gezonde mensen? Zien we de witte vlekken die voor MS zo specifiek zijn? Dit type scan is van enorme waarde voor diagnostiek en voor de neuroloog. Als onderzoekers zijn we echter naast de anatomische informatie van de “gewone” MRI scan óók bijzonder geïnteresseerd in de functie van de hersenen.

Image result for resting state fmri

Sinds het begin van de jaren negentig kunnen we de functie van de hersenen bekijken met behulp van “functionele”  MRI (fMRI). Welk hersengebied staat “aan” als ik mijn vinger beweeg? Of welke hersengebieden zijn actief als ik iets moet onthouden? Tegenwoordig is het daarnaast met name heel hip om het brein in kaart te brengen tijdens rust, ook wel resting-state fMRI genoemd. Tijdens mijn promotieonderzoek raakten proefpersonen vaak enigszins van slag door de instructie die ik ze gaf om het brein in rust te kunnen meten. De instructie luidt als volgt: “Wilt u uw ogen sluiten, proberen om aan niets in het bijzonder te denken en niet in slaap vallen?” Na de eerste verwarring lukt het gelukkig bijna iedereen om niet te gaan tellen, niet te bedenken wat voor avondeten er gehaald moet worden of wat er precies op het programma staat voor het weekend (ik scande altijd op vrijdag precies rond etenstijd, extra lastig om met een knorrende maag niet aan eten te denken).

En terwijl de hersenen “stand-by” staan en iedereen denkt dat er niets te meten is, is het tegenovergestelde het geval. Er is namelijk wel degelijk activiteit meetbaar van de hersenen in rust! Op de fMRI beelden van gezonde mensen tijdens rust zien we clusters van actieve hersengebieden die elk afzonderlijke functionele netwerken vormen (bijvoorbeeld netwerken voor zien, horen of geheugen). Deze netwerken geven weer hoe goed bepaalde delen van de hersenen met elkaar verbonden zijn, ook wel functionele connectiviteit genoemd. Een belangrijke vraag is of deze zogenaamde resting-state netwerken anders zijn bij MS patiënten dan bij gezonde proefpersonen. Bij mensen met MS wordt in een heel vroeg stadium van de ziekte een verhoogde activiteit tussen bepaalde netwerken en de hersenschors gemeten. De hersenschors, ook wel cortex genoemd, is vooral betrokken bij de verwerking van informatie van en naar andere delen van de hersenen en dus enorm belangrijk. Wereldwijd wordt tegenwoordig veel onderzoek gedaan met resting-state fMRI bij allerlei hersenaandoeningen en worden de zogenaamde “breinen” in rust uitgebreid onder de loep genomen.

Maar wanneer in het dagelijkse leven bevindt het brein zich nou eigenlijk in de “resting-state”? Als onderzoeker stopt het werk eigenlijk nooit, er zijn altijd nieuwe ideeën die zomaar opborrelen op de meest interessante momenten. In de trein of bus, tijdens de afspraak bij de tandarts, tijdens het sporten en héél vaak vlak voor het slapen gaan. De absolute staat van rust wordt eigenlijk nooit bereikt. Misschien is het ultieme ‘resting-state” gevoel beter vergelijkbaar met mindfulness, het “zijn” in het hier en nu. Maar goed, dat is speculatie en is een onderwerp voor een column an sich…

Deze column is (in aangepaste vorm) eerder verschenen op msweb.nl.

Over de auteur:

Hanneke Hulst is assistent professor bij Amsterdam UMC (VUmc) en houdt zich bezig met onderzoek naar cognitieve stoornissen bij MS en de behandeling hiervan. Daarnaast zet zij zich, als manager van stichting Brein in Beeld en lid van De Jonge Akademie, in voor het begrijpelijk maken van (neuro)wetenschappelijke kennis voor iedereen.

 

> Lees verder


De hersenen van een zombie – van fictie naar werkelijkheid?

21 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 6:  de hersenen van een zombie – van fictie naar werkelijkheid?

De meeste Hollywood films zijn een romantisering van de werkelijkheid; de Titanic zonk, maar mensen hebben het nog steeds over het vlot van Jack en Rose. Soms komt de werkelijkheid wel heel dichtbij, denk aan Contagion, over een besmettelijke epidemie, die momenteel veel bekeken wordt. Verder van ons bed zijn de zombiefilms, Night of the Living Dead, Dawn of the Dead, maar ook de serie The Walking Dead. In de meeste zombiefilms overlijden mensen om vervolgens weer ‘tot leven te komen’ als zombie. Het observeren van deze zombies is voor een neurowetenschapper een leuke oefening: aan de hand van hoe een zombie zich gedraagt, wat kunnen we zeggen over de veranderingen die hebben plaatsgevonden in de hersenen?

Afbeelding van Xandra_Iryna via Pixabay

Het eerste wat opvalt is het lopen. Een traag en wijd looppatroon met stijve benen en slepende voeten. Dit zou kunnen betekenen dat het cerebellum (de kleine hersenen) is aangedaan. Dit deel van de hersenen zorgt voor coördinatie en fijne motorische bewegingen. Wanneer het cerebellum niet goed meer functioneert kan ataxie optreden, een stoornis in de aansturing van motoriek waardoor balansproblemen ontstaan en een onsamenhangend verloop van beweging plaatsvindt.

Het volgende wat opvalt is een gebrek aan communicatie. In geen enkele film kunnen zombies praten (alleen kreunen) en lijken ze ook niets te begrijpen van wat er tegen hen gezegd wordt. Ze kunnen daarentegen wel horen. Wanneer er een luid geluid is veranderen ze massaal van richting (naar het geluid toe). Er vindt dus enige verwerking van (auditieve) sensorische informatie plaats in de hersenen. Echter, de hersengebieden belangrijk voor begrip van taal (gebied van Wernicke in de linker temporaalkwab) en spreken van taal (gebied van Broca in de linker frontaalkwab) lijken niet meer intact.

Het probleemoplossend vermogen van een zombie is zeer beperkt. Als ze in een val lopen zijn ze niet in staat een plan te bedenken om er weer uit te komen. Het frontale deel van de hersenen is onherstelbaar beschadigd. Dit betekent niet dat zombies geen doel hebben, ze lijken erg gericht op het vinden van voedsel: mensen. Ze hebben altijd honger, wat op een stoornis van de hypothalamus kan duiden. De hypothalamus is een kleine kern in de hersenen belangrijk voor de regulatie van hongergevoel, slaap-waak ritme (een zombie ooit zien slapen?) en seksuele opwinding (gelukkig geen zombiebaby’s).

Het opvallende aan bovenstaande observaties is dat deze allemaal bij anderszins gezonde mensen kunnen voorkomen. Er zijn mensen met balans, spraak- en slaapproblemen. Wat maakt een zombie dan zo anders dan een mens? Naast het feit dat zombies wel héél weinig intacte hersenfuncties over lijken te hebben, moeten we denk ik ook naar de hersenstam kijken. Deze reguleert deels alle bovenstaande functies, maar hiernaast ook het autonome zenuwstelsel, dit wil zeggen de ademhaling, hartslag en bloeddruk (alle afwezig bij zombies). Hiernaast speelt de hersenstam ook een rol bij bewustzijn, een interessante vraag is dan ook: hebben zombies een besef van zichzelf en hun omgeving?

Het effect van horrorfilms hoeft niet beperkt te blijven tot angst of plezier. Het kijken van een zombiefilm kan zelfs educatief zijn: we leren observeren en denken over hersenfuncties en -beschadigingen en welke gevolgen deze kunnen hebben voor de ‘patiënt’. Misschien is film kijken tijdens de opleiding neurowetenschappen zo’n slecht idee nog niet. Maar of we een zombie pandemie kunnen verwachten? Met zoveel hersenschade lijkt die werkelijkheid wel heel ver weg.

Deze column is (in aangepaste vorm) eerder verschenen in het 2016 nummer van EOS psyche en brein.

Over de auteur 

Laura Jonkman is assistent professor bij het Amsterdam UMC – locatie VUmc en houdt zich bezig met neurowetenschappelijk onderzoek naar de ziekte van Alzheimer, Parkinson en multiple sclerose met behulp van MRI en microscopie.

 

> Lees verder


Het brein van een man is echt anders dan dat van een vrouw; mythe of waarheid?

20 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 5:  het brein van een man is echt anders dan dat van een vrouw; mythe of waarheid?

In 1992 publiceerde John Gray het boek ‘Mannen komen van Mars en Vrouwen van Venus’ (1). Anno 2020 horen we nog steeds dergelijke uitspraken over vermeende grote verschillen tussen beide seksen. Vaak worden man-vrouw verschillen uitgelegd als biologische verschillen, omdat onze genetische samenstelling gedeeltelijk anders is. Mannen hebben een X- en een Y-chromosoom, terwijl vrouwen twee X-chromosomen hebben. Dit wordt ook wel als argument gebruikt om verschillen in capaciteiten tussen mannen en vrouwen aan te geven (2). Dat beeld wordt versterkt, omdat er uit een aantal onderzoeken bleek dat vrouwen bijvoorbeeld beter zijn in multitasken, terwijl mannen beter bleken te zijn in navigeren (3-4). Misschien klinkt dit als een interessante uitleg, maar zijn deze verschillen wel te verklaren door geslachtschromosomen? En in hoeverre worden vrouwelijke en mannelijke capaciteiten bepaald door de verschillen die we in de hersenen en de genen vinden? Is er überhaupt een verschil tussen de hersenen van de twee geslachten?

Photo by Tim Mossholder on Unsplash

Wat is het verschil tussen het brein van de XX en de XY?
De vraag “Is er een verschil tussen het mannen- en vrouwenbrein”, kan zowel met “ja” als met “nee” beantwoord worden. Als we puur naar hersenscans kijken, lijkt het verschil niet zo groot. Die verschillen zijn er vooral op het gebied van de connecties tussen bepaalde hersengebieden (5). Daarnaast, is het grootste verschil dat mannen grotere hersenen en hersenkamers hebben. Daarentegen hebben vrouwen meer grijze stof (7), die voornamelijk uit neuronen bestaat. Dit is overigens niet de enige hersenstof; de hersenen hebben ook witte stof, bestaande uit gemyeliniseerde axonen die de hersengebieden met elkaar verbinden. Naast dit verschil in de anatomie van de hersenen van mannen en vrouwen is het vooral opvallend dat er tussen vrouwen zelf (en ook tussen mannen zelf) grote verschillen bestaan. Deze verschillen zijn soms nog wel groter dan tussen mannen en vrouwen (6). De studie die deze claim maakte, onderzocht meer dan 1400 hersenscans. Op deze scans keken onderzoekers naar hersengebieden met de grootste verschillen tussen mannen en vrouwen, zoals de hoeveelheid grijze stof of de dikte ervan. Zelfs als in eerste instantie leek dat er een groot verschil was tussen de hersenscan van de man en de vrouw, bleek er nog altijd meer verschil te zijn binnen een groep dan tussen een groep (6).

Wat is het effect van geslachtshormonen op gedrag?
Hormonen lijken een duidelijk effect te hebben op ons gedrag. Zo heeft het ‘mannen-hormoon’ testosteron, dat ook aanwezig is in het brein, een duidelijk effect op het gevoel voor richting; testosteron blijkt het gevoel voor richting te kunnen verbeteren (8-9). Het toedienen van testosteron aan vrouwen zou daarom kunnen leiden tot een beter gevoel voor richting (10-11). Andere studies verklaren echter, dat het verschil in succesvol navigeren vooral te maken heeft met de (cultureel) aangeleerde strategie die mannen en vrouwen gebruiken. Zo maken vrouwen bijvoorbeeld gebruik van oriëntatiepunten, zoals een bepaalde straatnaam en het zien van een kerk. Mannen maken meer gebruik van afstanden en de kardinale richting; Noord, Oost, Zuid, West (12). Opvallend is dat als oriëntatiepunten overvloedig aanwezig zijn, beide groepen even goed presteren (12). Het is dus nog geen uitgemaakte zaak wat meer effect heeft; hormonen of de strategie die de seksen inzetten. Beide lijken een rol te spelen en zouden elkaar ook weer kunnen beïnvloeden.

In hoeverre speelt de omgeving een rol bij gedragsverschillen? 
Omgevingsfactoren hebben een gedeelde rol, samen met genetische componenten, als het gaat om gedragsverschillen tussen mannen en vrouwen. Dit wordt uitgelegd in het nature-nurture debat, waarin de vraag centraal staat wat de oorsprong is van ons gedrag en wat de impact is van de genen en van onze omgeving. Het lijkt erop dat het verschil in gedrag tussen mannen en vrouwen niet alleen te maken heeft met de hormonen of de X- en Y-chromosomen, maar ook met cultureel aangeleerde aspecten. Onze hersenen kunnen zich namelijk zowel aanpassen door ervaring die we opdoen als door leren.  Door dit samenspel van kennis opdoen, maken we steeds nieuwe connecties in het brein, wat ons gedrag uiteindelijk ook weer beïnvloedt.

Een antwoord op de vraag of het mannenbrein en vrouwenbrein wezenlijk van elkaar verschillen, ligt genuanceerd; er zijn verschillen, maar die zijn er ook binnen groepen van vrouwen of mannen zelf. Er is één ding dat zeker is, namelijk dat het om meer gaat dan alleen de biologische verschillen. Het is een samenspel van meerdere factoren en dat is ook precies wat je tot een uniek persoon maakt.

Bronnen
1. Gray, J. Men are from Mars, women are from Venus : a practical guide for improving communication and getting what you want in your relationships. 286 (1992). doi:10.1136/bmj.e746
2. TEDxJaffa — Daphna Joel — Are brains male or female? – YouTube. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=rYpDU040yzc.
3. Boone, A. P., Gong, X. & Hegarty, M. Sex differences in navigation strategy and efficiency. Mem. Cogn. 46, 909–922 (2018).
4. Stoet, G., O’Connor, D. B., Conner, M. & Laws, K. R. Are women better than men at multi-tasking? BMC Psychol. 1, 18 (2013).
5. Ingalhalikar, M. et al. Sex differences in the structural connectome of the human brain. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 111, 823–828 (2014).
6. 
Joel, D. et al. Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 112, 15468–15473 (2015).
7. 
Het verschil tussen mannen- en vrouwenhersenen – NPO Radio 1. Available at: https://www.nporadio1.nl/wetenschap-techniek/3813-over-het-verschil-tussen-mannen-en-vrouwenhersenen-2.
8. Lawton, C. A. Strategies for indoor wayfinding: The role of orientation. J. Environ. Psychol. 16, 137–145 (1996).
9. 
Goyette, S. R., McCoy, J. G., Kennedy, A. & Sullivan, M. Sex differences on the judgment of line orientation task: A function of landmark presence and hormonal status. Physiol. Behav. 105, 1045–1051 (2012).
10. 
Spritzer, M. D. et al. Effects of testosterone on spatial learning and memory in adult male rats. Horm. Behav. 59, 484–496 (2011).
11. 
Aleman, A., Bronk, E., Kessels, R. P. C., Koppeschaar, H. P. F. & Van Honk, J. A single administration of testosterone improves visuospatial ability in young women. Psychoneuroendocrinology 29, 612–617 (2004).
12. 
de Goede, M. Gender differences in spatial cognition. Proefschrift (2009). 

 
Over de auteur:

Irina Scheer is haar studie gestart aan het University College Roosevelt waarin ze haar focus legde op vakken binnen de psychologie, life sciences en neurowetenschappen.

Momenteel volgt ze het NEURASMUS master programma. In het eerste jaar volgde ze de studie Medische Neurowetenschappen in Berlijn, en nu – in het tweede jaar, aan de VU in Amsterdam – volgt ze de Fundamentele Neurowetenschappen track.

Ze is momenteel voornamelijk geïnteresseerd in het circuit van het brein, en loopt nu stage bij het Erasmus MC waar wordt gekeken naar de invloed van het cerebellum op leer en motorisch gedrag.

> Lees verder


Personen met een psychische aandoening zijn levensgevaarlijk; bangmakerij of harde werkelijkheid?

19 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 4:  personen met een psychische aandoening zijn levensgevaarlijk;  bangmakerij of harde werkelijkheid?

Maniae was een groep geesten uit de Griekse mythologie. Deze groep geesten was volgens de oude Grieken verbonden met waanzin en krankzinnigheid. Wanneer de Maniae achter een persoon aan gingen, dan was deze persoon buiten zinnen. Sinds de oude Grieken hebben we veel geleerd en heeft de wetenschap ons beeld over psychische problemen veranderd. Er wordt al honderden jaren onderzoek gedaan naar psychische problemen en tegenwoordig hebben we een handboek (DSM 5) waarin psychische aandoeningen en de bijbehorende symptomen staan beschreven. Ondanks al die vergaarde kennis zijn er nog menig misvattingen rondom psychische stoornissen.

Afbeelding van Free-Photos via Pixabay

Mensen met een psychische aandoening zijn (niet) gevaarlijk?
Vaak heerst het idee dat iemand die worstelt met een psychische stoornis niet goed kan functioneren in de maatschappij. Bijvoorbeeld dat personen met een ernstige psychische aandoening, zoals een psychotische stoornis of een persoonlijkheidsstoornis, gewelddadig en gevaarlijk zijn. Het is begrijpelijk waar dit idee vandaan komt. Er is een scala aan films en tv-series waarin de criminele hoofdpersoon een psychische stoornis heeft. Maar in feite wordt maar een klein percentage van de geweldsmisdrijven gepleegd door mensen met een psychische aandoening (1, 2). Dat betekent dat het merendeel van deze misdrijven helemaal niet wordt gepleegd door iemand die psychisch beperkt is. Ook studies die kijken naar het risico van gewelddadigheid bij mensen met een psychische aandoening laten zien dat hier geen sterk verband is. Het blijkt dat in de gevallen waar wel een verhoogd risico op geweld is, factoren zoals drugsmisbruik en verslaving een cruciale rol in spelen (2, 3). Er is dus geen reden om aan te nemen dat iemand met een ernstig psychisch probleem per definitie ook gevaarlijk is.

Het sociale kompas van een sociopaat
Een andere onbegrepen groep in de maatschappij zijn sociopaten; die worden vaak als kwaadaardig gezien. Dat is niet helemaal waar (4). Sociopaten vallen binnen de groep antisociale persoonlijkheidsstoornissen, wat herkenbaar is aan o.a.: impulsiviteit en onberekenbaarheid, moeite om zich te binden, zijn vaak werkloos en worden snel boos. Sociopaten zitten aan de extremere kant binnen de groep met zware psychische problemen.  Het morele kompas van een sociopaat is zó anders, waardoor een sociopaat zich vaak oneerlijk en minder empathisch opstelt, maar dat betekent nog niet dat deze persoon erop uit is om een ander kwaad te doen. Daarmee zijn ook niet alle sociopaten criminelen (5). Ze kunnen een baan hebben, vrienden en zich (op hun eigen manier) hechten aan anderen (6).

Een baby heeft geen psychische aandoening
Verder bestaan er over het ontstaan van psychische stoornissen nog misvattingen. Word je er mee geboren? Of komt het door een slechte opvoeding? Helaas is dit niet zo simpel gesteld. Hoe het exact zit, daar zijn wetenschappers nog niet over uit. Over het algemeen wordt gedacht dat het een samenkomst is van meerdere factoren. Zo kan een traumatische ervaring zorgen voor psychotisch of depressief gedrag (7), maar het lijkt er vooral op dat genetische aanleg een rol speelt (8).

Al met al omvat het begrip psychische stoornissen een heel breed scala aan beperkingen. Sommige klein, sommige tijdelijk en sommige nog onbegrepen. De ene psychische stoornis is de andere niet en zelfs wanneer het een bepaalde psychische stoornis betreft zijn de exacte klachten en beperkingen erg persoonsgebonden. Het belangrijkste is om te onthouden dat het voor iedereen anders is; het negatieve beangstigende beeld dat vaak geschetst wordt, is gebaseerd op uitzonderlijke gevallen en gebeurtenissen. Het is eerder uitzondering, dan regel.

Bronnen
(1) Fact vs myth: mental illness & violence. (2017, February 9). Retrieved March 10, 2020, from https://www.sane.org/information-stories/facts-and-guides/fvm-mental-illness-and-violence
(2) Arkowitz, H. (2011, July 1). Deranged and Dangerous: When Do the Emotionally Disturbed Resort to Violence? Retrieved March 10, 2020, from https://www.scientificamerican.com/article/deranged-and-dangerous/
(3) Rueve, M. E., & Welton, R. S. (2008). Violence and mental illness. Psychiatry (Edgmont), 5(5), 34–48.
(4) Amerom, M. van. (2015, April 9). Psychopaat of sociopaat? Retrieved March 10, 2020, from https://www.nemokennislink.nl/publicaties/psychopaat-of-sociopaat/?search_page=true
(5) Dodgson, L. (2016, December 20). Sociopaths are hiding in plain sight – so we asked one how he does it. Retrieved March 10, 2020, from https://www.businessinsider.nl/sociopaths-often-choose-to-live-normal-life-2016-12?international=true&r=US
(6) The Differences Between Psychopaths and Sociopaths. (2018, January 9). Retrieved March 10, 2020, from https://www.psychologytoday.com/us/blog/wicked-deeds/201801/the-differences-between-psychopaths-and-sociopaths
(7) Fact vs myth: mental illness basics. (2017, February 9). Retrieved March 10, 2020, from https://www.sane.org/information-stories/facts-and-guides/fvm-mental-illness-basics
(8) Jong, S. de. (2013, April 5). Psychische stoornissen. Retrieved March 10, 2020, from https://ww

Over de auteur

Wendelien Bergmans begon haar studie psychobiologie aan de Universiteit van Amsterdam. Tijdens haar bachelor werd haar interesse voor de hersenwetenschappen, voornamelijk richting de neuropathologie en onderzoek op micro- en moleculair level. Hierna studeerde ze verder met de master neurobiologie waar in haar onderzoeksprojecten altijd een immunologisch aspect te vinden was. Wendelien gelooft in het belang van het communiceren van wetenschap naar iedereen in de maatschappij.

> Lees verder


Twee hersenhelften of één brein?

18 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 3: twee hersenhelften of één brein?

Soms wordt mij gevraagd “Ben jij een linker of rechter hersenhelft denker?” Een vraag waarop ik als hersenonderzoeker dan zeg dat ik toch echt met beide hersenhelften denk. Echter blijft het idee van een ‘analytische linker hersenhelft’ en een ‘creatieve rechter hersenhelft’ bestaan. Zo zijn er tal van online testjes te vinden die, na het beantwoorden van een paar vragen, aangeven welke hersenhelft dominant is. Waar komt dit idee van gescheiden linker- en rechter hersenfuncties vandaan? En bestaat er wel zoiets als een creatieve rechter hersenhelft?

Afbeelding van ElisaRiva via Pixabay

Om deze vragen te beantwoorden duiken we in de geschiedenis van de hersenwetenschap. Naar de tijd van Wilder Penfield (1891-1976), een neurochirurg die baanbrekend onderzoek deed bij patiënten met epilepsie. Hij zocht tijdens een hersenoperatie naar de beginlocatie van een epileptische aanval. Dit deed hij door hersengebieden van zijn patiënten te stimuleren met elektrische pinnen. Opvallend hierbij is dat zijn patiënten alleen onder locale anesthesie waren gebracht (dus bij volledig bewustzijn!). De hersenen zelf hebben geen pijnreceptoren en kunnen dus niets voelen. Zo kon de patiënt aangeven wanneer hij, na stimulatie van een bepaald hersengebied, de eerste tekenen van een epileptische aanval herkende. De beginlocatie was daarmee gevonden. Deze kon dan chirurgisch worden verwijderd, waarna de aanvallen zouden verminderen of zelfs stoppen, zonder grote neurologische bijverschijnselen.

Een ander voordeel van deze methode was dat tijdens de zoektocht naar de beginlocatie van de epileptische aanval er veel hersenstructuren gestimuleerd werden. Als reactie op de stimulatie deed de patiënt iets (bewoog een vinger of been) of voelde iets (prikkeling in een teen of oor). Zo werden grote gebieden van de hersenen in kaart gebracht, die specifiek waren voor lichamelijk voelen of bewegen.

Met deze sterk gelokaliseerde inzichten, nemen we een volgende stap in de geschiedenis van de neurowetenschap, namelijk naar Nobelprijswinnaar Roger Sperry (1913-1994). Hij deed onderzoek naar de functies van de linker en rechter hersenhelft bij patiënten met een ‘gespleten brein’. De hersenbalk die de linker en rechter hersenhelft verbindt, werd soms doorgesneden bij patiënten met hevige epilepsie. Zo kon de epilepsie zich niet naar de andere hersenhelft verspreiden. Deze patiënten werden ook wel ‘gespleten brein’ patiënten genoemd; de linker en rechter hersenhelft functioneerden los van elkaar, er was immers geen communicatie tussen de hersenhelften meer mogelijk.

De gevolgen van een gespleten brein waren opvallend. In het brein komt de informatie van het linker visuele veld binnen in de rechter hersenhelft. De informatie van het rechter visuele veld komt binnen in de linker hersenhelft. Zo stuurt ook de rechter hersenhelft de linkerkant van het lichaam aan en de linker hersenhelft de rechterkant van het lichaam. Dit gaat allemaal onbewust, maar bij een gespleten brein patiënt komt dit duidelijk naar voren. Sperry zette een doosje in het rechter visuele veld en vroeg wat de patiënt zag, deze antwoordde “een doosje” (taal is gelokaliseerd in de linker hersenhelft). Wanneer Sperry het doosje in het linker visuele veld zette en dezelfde vraag stelde, kon de patiënt niet antwoorden. Wel kon hij met zijn linkerhand (aansturing gelokaliseerd in de rechter hersenhelft) het doosje aanwijzen.

Tijdens een ander experiment bij ‘gespleten brein’ patiënten werd een woord (van een voorwerp) getoond in het rechter visuele veld. De patiënt kon het woord lezen en uitspreken. Wanneer het woord in het linker visuele veld werd getoond, kon de patiënt dit niet. Echter, de patiënt kon wel het juiste voorwerp uit een aantal objecten kiezen dat overeenkwam met het woord. Dus ondanks dat de rechter hersenhelft niet de functie tot spreken bezit, is er wel herkenning van betekenis.

De geschiedenis leert ons dat specifieke gebieden een specifieke functie hebben (Penfield), en dat beide hersenhelften dezelfde informatie verwerken, al dan niet op een verbale of non-verbale manier (Sperry). Er is dus functionele segregatie, maar dit leidt niet tot een hyperanalytisch of hypercreatief persoon, ook niet als de verbinding tussen links en rechts kapot gaat. De hersenen werken als een geheel samen; links/rechts is eerder een artificieel onderscheid. Recent onderzoek laat dit duidelijk zien wanneer er met MRI gekeken wordt naar een proces als creativiteit. De persoon in de scanner wordt gevraagd in gedachten een voorwerp te roteren (bijvoorbeeld hoe je het beste al je boodschappen in een tas kan stoppen). Op MRI wordt dan zichtbaar dat verschillende delen van de hersenen tegelijk actief worden, zowel in de linker als rechter hersenhelft.

Deze column is eerder verschenen in het 2015 nummer van EOS psyche en brein

Over de auteur

Laura Jonkman is assistent professor bij het Amsterdam UMC – locatie VUmc en houdt zich bezig met neurowetenschappelijk onderzoek naar de ziekte van Alzheimer, Parkinson en multiple sclerose met behulp van MRI en microscopie.

 

> Lees verder


Het lezen van gedachten met hersenscans; science fiction of realiteit?

17 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 2: Het lezen van gedachten met hersenscans; science fiction of realiteit?

De media staan er vol mee; berichten over de hersenscan als een soort ‘gedachtenlezer’. Neem bijvoorbeeld het artikel: “Ons brein is een open boek dankzij de hersenscan” (NRC, 26 januari 2018) of: “Kan een hersenscan de rechter helpen?” (Het Parool, 18 november 2019). Zijn deze krantenkoppen misleidend of is het daadwerkelijk mogelijk om ons brein ‘binnen te dringen’ en gedachten uit te lezen door middel van een hersenscan?

Photo by max brown from FreeImages

Hoe werkt een hersenscan?
Eén van de meest gebruikte technieken om het brein te bestuderen, is functionele MRI (fMRI). Hiermee is het mogelijk om veranderingen in hersenactiviteit te meten. Die activiteit verandert bij het uitvoeren van bepaalde taken. Op dat moment heeft een bepaald hersengebied meer zuurstof nodig en stroomt daar meer zuurstofrijk bloed naartoe. Deze verandering in bloedstroom is heel lokaal en dus specifiek voor het hersengebied waar de activatie plaatsvindt. Hierdoor kunnen wetenschappers goed zien welke hersengebieden betrokken zijn bij bepaalde activiteiten. Als iemand bijvoorbeeld praat dan is er, onder andere, in de frontaalkwab – en specifiek het gebied van Broca – activiteit te zien op de fMRI scan. Welke hersengebieden oplichten bij persoonlijke gedachten en gevoelens, is een vrij nieuw terrein van  neurowetenschappelijk onderzoek.

Gedachten lezen met fMRI
In het tijdschrift Human Brain Mapping is in 2017 een artikel gepubliceerd waarin ‘gedachten lezen’ met behulp van fMRI wordt beschreven. Onderzoekers probeerden met behulp van een MRI-scan te achterhalen of ze konden zien aan welke zinnen proefpersonen dachten. De proefpersonen kregen, terwijl ze in een scanner lagen, de opdracht om 240 zinnen te lezen, zoals ‘de journalist interviewde de rechter’. De zinnen gingen over personen, een omgeving, sociale of fysieke interacties. Deze zinsdelen worden in verschillende hersengebieden verwerkt, wat een unieke hersenactiviteit oplevert. Met een slim algoritme kon vervolgens de algemene categorie herkend worden van de zin die proefpersonen in gedachten hadden. Kortom, er werd een koppeling gemaakt tussen de unieke hersenactiviteit en de verschillende woorden in de zinnen. Hierna kon het algoritme op basis van de ‘hersendata’, in 87% van de gevallen, correct voorspellen welke zin de proefpersoon in gedachten had. Dit suggereert dat we door middel van het kijken naar hersenactiviteit kunnen zien waar iemand aan denkt, wat aanleiding geeft tot spectaculaire krantenkoppen.

Geestelijke privacy voorlopig niet in geding
‘Gedachten lezen’ met fMRI blijft voorlopig nog bij vooraf geformuleerde en ingestudeerde opdrachten. Het algoritme kan helaas, of gelukkig (hoe je het maar bekijkt), nog geen willekeurige gedachten lezen; “Dat je verliefd ben op een collega” of “Dat je eigenlijk wilt stoppen met die saaie baan.“ Daarbij werken de algoritmes pas na veel oefenen en zelfs dan zijn ze nog niet 100% accuraat. Ook is een MRI-scanner een duur en onpraktisch apparaat om even iemands gedachten te lezen. Er zijn wel andere opties beschikbaar om hersenactiviteit te meten, zoals een elektro-encefalogram (EEG), maar deze techniek heeft als nadeel dat het, vergeleken met fMRI, minder specifiek kan bepalen in welke hersengebieden activiteit plaatsvindt. 

Gedachten lezen met fMRI is: (min of meer) realiteit
Natuurlijk staan de ontwikkelingen binnen de technologie niet stil. Hersenscans worden steeds nauwkeuriger, computers worden sneller en algoritmes worden slimmer. Het aflezen van ingestudeerde gedachten met hersenscans is vandaag de dag realiteit. Het aflezen van persoonlijke gedachten met hersenscans is mogelijk toekomstmuziek, maar voor nu is het science fiction en hoeft men niet bang te zijn voor schending van de ‘geestelijke privacy’.

Bronnen
* Kempen, van,, J. (2019, 18 november). ‘Kan een hersenscan de rechter helpen?’. Het Parool. Geraadpleegd van https://www.parool.nl/nederland/kan-een-hersenscan-de-rechter-helpen~b5cfb98b/
* Kortweg, N. (2018, 26 januari). ‘Ons brein is een open boek dankzij de hersenscan.’ NRC. Geraadpleegd van https://www.nrc.nl/nieuws/2018/01/26/ons-brein-is-een-open-boek-dankzij-de-hersenscan-a1589943
* Wang, J., Cherkassky, V. L., & Just, M. A. (2017). Predicting the brain activation pattern associated with the propositional content of a sentence: Modeling neural representations of events and states. Human brain mapping, 38(10), 4865-4881.

 

Over de auteur

Channah Osinga is een derdejaars student Psychobiologie aan de Universiteit van Amsterdam. Ze is vooral geïnteresseerd in de neurobiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan hersenaandoeningen. Ze is zich nu aan het oriënteren voor een onderzoeksmaster in deze richting. Haar doel is om na de bachelor nog meer te weten te komen over de complexiteit van het brein.

 

> Lees verder


Slaap inhalen voor een fit brein; is het een sprookje of kan het echt?

16 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 1: Slaap inhalen voor een fit brein; is het een sprookje of kan het echt?

Ken je dat? Dat je na een slechte nacht denkt dat je de volgende avond wat extra uurtjes moet slapen om je weer fit te voelen? Bijslapen lijkt misschien een goede manier om eerder slaaptekort te compenseren, maar kan dat eigenlijk wel? En is het goed voor je?

Foto van bed

Goed slapen helpt bij herstel en maakt je hersenen schoon
Al vanaf het moment dat je hoofd het kussen raakt, kom je in een slaapcyclus, tenminste als je slaperig genoeg bent. Ieder mens doorloopt drie tot vijf slaapcycli. Iedere slaapcyclus duurt ongeveer honderd minuten en bestaat uit vier fasen. De eerste twee fasen zijn lichte slaapfasen; je bevindt je een beetje tussen ‘doezel en ‘dut’. Daarna kom je in een veel diepere slaap. Die fase is essentieel voor het lichaam, omdat slaap er dan voor zorgt dat het lichaam echt tot rust komt en zich alvast klaar maakt voor een nieuwe dag. Voor het zo ver is, komt de REM-slaap waarin we dromen. REM staat voor Rapid Eye Movement, omdat je ogen dan veel bewegen. Het uitgekiende slaap-proces zorgt niet alleen voor lichamelijk herstel, maar bevordert ook het geheugen; je onthoudt daardoor beter wat je overdag gezien en gehoord hebt. Bovenal zijn de nachtelijke uren een perfect moment voor de hersenen om onbruikbare stoffen te lozen. Tijdens de slaap krimpen hersencellen tijdelijk, wat ervoor zorgt dat het hersenvocht meer ruimte heeft om afvalproducten weg te spoelen. 

Stem je wekker af op je biologische klok
Het slaappatroon van mannen is anders dan dat van vrouwen. Onderzoekers hebben ontdekt dat vrouwen meer symptomen van slapeloosheid hebben dan mannen. Zo hebben zij vaker moeite om in slaap te komen en ze worden ‘s nachts vaker wakker. Dit komt doordat vrouwen meer wisseling in de hormoonspiegels hebben, maar ook door factoren van buitenaf. Vrouwen hebben bijvoorbeeld een instinctieve waakzaamheid over kinderen, waardoor ze vaker minder diep slapen als er kinderen in de buurt zijn. De hypothalamus, een soort regelcentrum in de hersenen, speelt een cruciale rol bij slaap. Dit gebied geeft met behulp van o.a. hormonen aan wanneer we bijvoorbeeld moeten slapen of eten. Hierdoor hebben we een 24-uurs ritme, oftewel een ‘biologische klok’. Dit is een intern systeem dat onze hormoonlevels reguleert om ‘s nachts slaap op te wekken en te zorgen voor alertheid gedurende de dag. Blootstelling aan licht in de ochtend lijkt een belangrijke trigger om de interne klok voor de komende vierentwintig uur te programmeren. De biologische klok is zo scherp afgesteld dat je deze verstoort wanneer je langer slaapt. Als je elke dag op een ander tijdstip opstaat, moet je lichaam namelijk steeds opnieuw het dagritme bepalen. De kans is groot dat je door deze verstoring de nacht erna niet zo goed in slaap komt. Dit kan ervoor zorgen dat je uiteindelijk in een vicieuze cirkel terechtkomt waarin je alleen maar minder slaapt. Op de de lange termijn zorgt slaap inhalen dus juist voor slaapproblemen. Bovendien haalt je lichaam een slaaptekort niet in door langer te slapen, maar door dieper te slapen. Door in de ochtend langer te blijven liggen, los je een slaaptekort niet op, want de periodes van diepe slaap zijn in de ochtend korter. De fases van diepe slaap bevinden zich juist aan het begin van een slaapcyclus.

De gevaren van extra slaap
Een langdurige verstoring van het slaappatroon kan tot allerlei problemen leiden, zoals concentratieproblemen, energieverlies of stemmingsklachten. Daarnaast hebben onderzoekers ontdekt dat processen die belangrijk zijn voor de stofwisseling, metabolische processen, verstoord kunnen raken door een onregelmatig slaappatroon. Denk hierbij aan een hoog cholesterolgehalte, een hoge bloeddruk, etc. Dit brengt weer andere risico’s met zich mee, zoals een groter risico op een hartinfarct. Metabolische processen zijn dus ook gevoelig voor slaap, omdat ze ook een bepaald ritme hebben en op een andere manier functioneren tijdens slaap dan tijdens het wakker zijn.

Slaap inhalen is een sprookje
Kortom, slaap inhalen om een korte nacht te compenseren is zinloos. Aanhouden van een vast ritme is essentieel voor het bereiken van een diepe slaap. Hiermee bereik je een goede slaapkwaliteit, die je met slaapkwantiteit (langer slapen) niet bereikt. Probeer dus elke dag rond dezelfde tijd naar bed te gaan en nog belangrijker: probeer rond dezelfde tijd weer op te staan. Dus ook na dat leuke, late feestje gewoon op tijd weer uit de veren. 

Bronnen
[1] der Klaauw, V. W. (2018, 21 juni). Slaapproblemen: deze 4 misverstanden vergroten de ellende. Geraadpleegd van https://slaapwijzer.net/slaapproblemen-misverstanden/ [2] Hersenstichting. (z.d.). Hersenen en slaap. Geraadpleegd van https://www.hersenstichting.nl/webwinkel/producten/folder-hersenen-en-slaap/ [3] Schuitemaker, A. (2019, 29 augustus). De verschillen in slaapgedrag tussen mannen en vrouwen. Geraadpleegd van https://www.inslaap.nl/begrijpend-slapen/slaapgedrag-man-vrouw/ [4] Slaap haal je in door nadien langer te slapen. (2019, 8 augustus). Geraadpleegd van https://www.demaakbaremens.org/themas/slapen/11-mythes-over-slaap/slaap-inhalen/ [5] Smith, J. (2019, 2 juli). Waarom “slaap inhalen” niet goed voor je is. Geraadpleegd van https://www.runnersworld.com/nl/gezondheid/a28260092/slaap-patroon-invloed-op-gezondheid/ [6] Women’s Health. (2019, 17 januari). Goeie vraag: kun je slaap inhalen? Geraadpleegd van https://www.womenshealthmag.com/nl/rust/slapen/a24158424/kun-je-slaap-inhalen/

Over de auteur:

Maura Fraikin zit in haar derde jaar van de bachelor Psychobiologie aan de Universiteit van Amsterdam. In deze studie wordt de werking van het brein op alle niveaus bestudeerd; van molecuul tot aan menselijke geest. Biologische processen worden gebruikt om normaal gedrag te verklaren en afwijkingen te herkennen.

Maura is met name geïnteresseerd in de neurobiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan psychiatrische aandoeningen, neurofarmacologie en de relatie tussen de darmen en het brein. Ze loopt nu stage op het AMC waar ze onderzoek doet naar de neurobiologie van metacognitieve afwijkingen bij obsessive compulsive disorder (OCD) en gaat volgend jaar starten met een onderzoeksmaster.

> Lees verder


COVID-19 maatregelen en Brain Awareness Week

15 maart 2020 Actueel, BiB Public

Beste Brein in Beeld geïnteresseerde,

Even een berichtje van onze kant: BiB volgt de RIVM regels aangaande COVID-19. Dat betekent voor nu dat alle evenementen worden afgezegd. Het “So you think you can science” evenement in Corpus dat vandaag op het programma stond is geannuleerd en ook de eerstkomende schoolbezoeken worden geannuleerd.

We zullen proberen later in het jaar deze bezoeken te plannen, ondanks dat we nog niet zeker weten hoe het er dan uit gaat zien.

Ook onze HOVO cursus is in elk geval tot 31 maart stop gezet. Er wordt gekeken naar alternatieve manieren om het onderwijs te regelen (ook buiten HOVO).

Vanaf maandag start de Brain Awareness Week. Hiervoor hebben we 7 columns over hersenmythen op de rol staan, vanaf morgen komt er elke dag één online!

Verder hopen we dat jullie allemaal gezond blijven.

Vriendelijke groet,

Het BiB team.

> Lees verder


Brein op Beeld: Interview met prof. dr. Iris Sommer

24 oktober 2018 Actueel, BiB Public

 Aankomende dinsdag is de eerste Brein op Beeld avond van 2018. Ditmaal zullen we voorafgaand aan de film een symposium houden over onze de betrouwbaarheid van onze zintuigen, naar aanleiding van het nieuwe boek van Iris Sommer “de zeven zintuigen, over waarnemen en onwaarnemen”. Wij spreken alvast met haar over haar fascinatie voor zintuigen, hallucinaties en de film Donnie Darko.

Door: Laura Jonkman, neurowetenschapper

> Lees verder


Brein op Beeld is terug in NEMO met een nieuwe filmreeks

8 oktober 2018 Actueel, BiB Public

Vanaf eind oktober is Brein op Beeld terug in NEMO!

Op 30 oktober trappen af met een nieuwe reeks filmavonden! Ditmaal zullen we voorafgaand aan de film een symposium houden over zintuigen en waarnemen.  Een aantal vooraanstaande wetenschappers en kunstenaars zullen vertellen over zintuiglijke waarneming en hoe dat niet altijd overeen hoeft te komen met de werkelijkheid. Tijdens dit symposium zullen onder andere professor Erik Scherder en Vincent Bijlo je meer vertellen over hoe onze zintuigen werken. Het symposium zal worden afgesloten met een boekpresentatie De zeven zintuigen door professor Iris Sommer. Om 19.45 zal professor klinische psychopathologie Jan-Dirk Blom de film Donnie Darko inleiden: Een film met focus op hallucinaties en verwarrende zintuiglijke waarneming, waarbij de kijker zich na het raadselachtig einde doorgaans afvraagt wat nu werkelijk was en wat niet?

Losse tickets voor de filmavond of combinatietickets voor zowel het symposium als de film zijn (beperkt) beschikbaar. Combinatietickets zijn inclusief avondmaaltijd en borrel. Wees er dus snel bij!

Aanmelden voor de filmavond, het symposium of voor allebei kan via:
www.ticketkantoor.nl/shop/breinopbeeld

De volgende filmavonden zullen plaatsvinden op 27 november en 18 december.

> Lees verder