Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
H15 - Ontwikkeling en plasticiteit - Coggle Diagram
H15 - Ontwikkeling en plasticiteit
Ontwikkeling vd hersenen
Adolescentie :female-student::skin-tone-4:
Neurologische evidentie
Prefrontale activiteit: lager in LPFC (met sterke limbische respons) --> niet bij kinderen en volw
Zonder emotionele prikkels: redeneervermogen ~ volw, MAAR met beloningsprikkels: hogere kans risicovolle beslissingen
Activiteit beloningssysteem: nucleus accumbens en ventraal striatum (piek in adolescentie)
Psychische kwetsbaarheid
Door: snelle lich veranderingen, soc positie, sterke emotionele reacties en onvoll PFC controle --> mindere emotieregulatie
Eerste optreden of verergering sn (depressie, middelenmisbruik, schizofrenie)
Dual-systems model v risicogedrag :confetti_ball:
Beloningssysteem: Limbische str, sterker actief en snellere rijping
Ontwikkelingsmismatch: sterke gevoeligheid beloningen en beperkte top-down ctrl --> verhoogde kans risicoG
Cogn controlesysteem: PFC, nog in ontw
Sociale cognitie
Perspectief nemen: sneller dan kinderen (MPFC, TP junctie, Sup Temp sulcus (STS))
Verschil volw: Adolescenten sterkere activatie in MPFC >< volw in STS --> versch cogn strategieen
Belang soc wereld: sterk gericht op groep en status --> hogere cogn V en empatisch begrip anderen
Kenmerken adolescentie
Myelinisatie en snoeien gaan door
Typisch: cogn geavanceerd en geneigd tot risicovol G, soc competentie, emotionele instabiliteit --> nog rijping gebieden voor besluitvorming (PFC), soc cogn en emotieregulatie
Invloed omgeving
Omgevingsverrijking en deprivatie
Mensenonderzoek :man:
Vaak correlatief, exp beperkt mogelijk
Bv. muzikale training voor 7j = meer witte stof in corpus callosum (corr!)
Trainingsexp kinderen :boy:
Aandachts- en inhibitietraining bij 5j (inhibitiectrl en conflictoplossing)
Na training: ERP ~ volw, meer activiteit netwerken EF >< niet getraind: meer diffuse activiteit
Spec leerervaringen kunnen EF beinvloeden
Dieronderzoek verrijking :rat:
Verrijkte omg = grotere ruimte, meerdere soortgenoten en obj, ook nieuwe, variatie locatie voedsel en water
Effecten: meer neurogenese, dendrieten, synapsen/neuron, CT, myelinisatie en prestaties (leren en geheugen)
Lagere SES - slechtere cogn prestaties --> omg kan niet exp gemanipuleerd w
Bucharest Eearly Intervention Project
Kinderen uit gedepriveerde weeshuizen die soms geadopteerd werden
Adoptie voor 2j: duidelijke betere prestaties (IQ en taal) >< nooit adoptie: laagste scores
Verrijkte en soc omgeving essentieel voor goede cogn ontw + sensitieve periode voor effectiviteit omgevingsinterventie
EEG: Vroege adoptie hogere EEG-activiteit, sterk gelijkend op normale kinderen
Sensitieve perioden id ontwikkeling
Bv. visueel systeem: aangeboren cataract moet snel verwijderd w anders verstoorde gezichtsperceptie (idem voor cataract tot 7-9j) --> normale visuele input eerste levensjaren = essentieel :eyes:
Bv .taal: tweede taal met zelfde vloeiendheid als moedertaal vnl wnr aangeleerd voor 17j :left_speech_bubble: - voordeel immersie
= gevoelige periode waarin brein extra ontvankelijk is voor bepaalde input
Bv. Gezichtsherkenning: vnl voor 12j :neutral_face:
Dierstudies: soc isolatie na spenen geeft ~myelinisatie en PCF en herstelt nooit voll na introductie in soc omg :mouse2:
Mensen en soc isolatie (weeshuiskinderen): ~witte stof, minder ERP-respons (N170) op gezichten
Ook adolescentie is een sensitieve periode (kan deprivatie vroege kindertijd deels compenseren)
Biol mechanisme: opening = mogelijk toename alg computationele capaciteit brein, ontw soort-spec soc cogn systemen // sluiting = onbekend mechanisme
Ontwikkeling in context
Experience-expectant systeem :!:
Sterke verstoring bij ontbrekende input
Bv. taal, soc interactie, visueel systeem (binoculaire diepteperceptie)
= neurale systemen obv ervaringen die bijna iedereen meemaakt, evolutionair verwacht
Soort-typisch, ontw bij iedereen tenzij extreme omstandigheden
Experience-dependent systeem :dancer: :runner:
Niet noodzakelijk voor normale ontw, variatie tss mensen
Bv. muziektraining, sport
= neurale systemen afhv unieke ervaringen, verschillend tss individuen
Kindertijd :girl::skin-tone-4:
Myelinisatie :white_circle:
Functionele gevolgen
Verbeterde connectiviteit door sterkere verbindingen
Metafoor transport (landelijke wegen --> door myelinisatie snelwegen --> nationale superwegen) :blue_car:
Daardoor snellere perceptie, cognitie en efficientere actie
Structurele gevolgen
Toename witte stof (myelinesatie) en afname grijze stof (synaptisch snoeien)
Hersenvolume: jongens > meisjes (wit en grijs)
Ontwikkelingsverloop
Baby: nog weinig gemyeliniseerde hersenen en weinig oligodendrocyten --> trage comm tss gebieden :baby::skin-tone-3:
Alg: langdurig, verschillende per gebied, langer dan bij chimpansees (klaar bij seksuele rijpheid)
Start: 4e zwangerschapsmaand - 1j - eerst basale functies (RM, medulla)
Postnataal
1j: sens + mot systemen
latere kindertijd: integratieve systemen en verbindingen corticaal-subcorticaal
Vroege jaren 20: corpus callosum (loopt lang door)
Rol gliacellen
Productie myeline (= isolerende laag rond axonen)
Steiger of wegwijzer migratieroutes neuronen
Veranderingen in functionele connectiviteit
Voorspellen leeftijd obv hersenactiviteit
Multivariate patroonanalyse
Classificatie kind vs volwassene met nauwkeurigheid van 91%
Algemene ontw patronen, niet voor individuen
Ontwikkelingsveranderingen in hersennetwerken
fMRI
Volw meer lange afstand co-activaties >< kind meer lokale functionele co-activaties
EEG
Hersenactiviteit w met de leeftijd minder willekeurig en meer gesynchroniseerd
Vorming en snoeien synapsen
Functie: overgroei vergroot aanpassingsvermogen en snoeien helpt afstemmen op spec omgeving
Verband intelligentie
Vnl in FC
Blijft bestaan in volwassenheid
Hoger IQ: snellere toename CT vroeg in ontw en snellere afname CT later in ontw (~aantal synapsen) = snellere synaptische bloei en snoei
Synaptisch snoeien :female-farmer:
Apoptose of enkel synapsen afbreken mog
Tijdsverloop: verschilt per hersengebied
Visuele cortex: af rond 10j
FC: zeker tot adolscentie, soms tot derde leeftijd
Zorgt voor regionale verschillen in corticale dikte
= elimineren overbodige synapsen, reduceren aantal verbindingen, ook snel
Aantal synapsen volwassenen = -40 % vd kindertijd
Afwijkingen ontw
Dendritische spines atypsiche vorm (langer en dunner) (= uitlopertjes op dendrieten)
Fragiele X: dichtheid spines verhoogd --> falen synaptische eliminatie
Minder complexe dendritische vertakkingen en kortere dendrieten
Synaptogenese na geboorte :evergreen_tree:
Dendrieten (aantal en grootte), heel snel (x10 1ej) + toenemende complexiteit
Regionale verschillen: eerst prim sens + motor --> associatiegebieden + PFC (basis voor complexe functies)
Verband tss neurale en cognitieve ontwikkeling
G~ vroege kindertijd
Hersengewicht: toename tot 3j
Doorslaggevend voor cogn ontw: connectiviteit door rijping en ervaring
Moeilijk:causale verbanden leggen :arrow_right:
Beperkte biologische markers = weinig markers die ontw spec cogn V voorspellen, zelfs dan onduidelijk verband
Bv. Witte stof en leesvaardigheid: toename witte stof bij leren lezen (richting verband??) :closed_book: :question:
Ontw verloopt ordelijk
Spec V op spec leftijden (bv Theory of Mind en leren lezen)
Universele vaste volgorde voor cogn en mot V (bv brabbelen voor spreken)
Ontwikkelingsmijlpalen
Neurobiologische basis nodig (rijping) voordat spec cogn en emotionele V kunnen ontstaan (idem motorisch)
Basisprocessen neurale ontwikkeling
Vroege prenatale ontwikkeling :baby:
Neurulatie = tijdens embryogenese ontstaat holle buis die later RM en hersenen vormt
De holte id buis w ventrikelsysteem
Synapsontwikkeling
Omgekeerde U: eerst sterke synaptogenese en dan synaptisch snoeien :mountain:
Verschillende per hersengebied: Sens cortex --> Parietale en temporale cortex --> prefrontale cortex
Neurogenese
Ontstaan neuronen: 7e zwangerschapsweek - rond ventrikels --> ventrikelzone is oorsprongsgebied
Migratie neuronen: nr buiten toe, steeds verder, via radiale gliacellen (zijn steigers en migratieroutes)
Opbouw cortex: binnen-->buiten, eerste neuronen diepste lagen en latere buitenste lagen - tegen 6m zwangerschap +- af :left_right_arrow:
Processen
Celproliferatie en migratie + ontw synapsen + myelinisatie
Tegelijk en eigen tijdsverloop (voor geboorte tem adolescentie), niet lineair
Ontwikkelingsstoornissen
Dyslexie :orange_book:
Kunnen normaal presteren op andere domeinen, maar kennisachterstand mogelijk doordat bijna alles schriftelijk w overgedragen
Kernprobleem: tekort fonologisch bewustzijn (vermogen letters aan klanken te koppelen), moeite met decoding (opdelen woorden in fonemen)
Dyslexie = spec moeite met leren lezen op leeftijdsniveau, IQ en onderwijs normaal, 5-10%, jongens > meisjes
Leerstrategieen: visuele woordstrategie (woorden lezen als geheel ipv in fonemen) --> fouten lezen
Leerstoornis = slechts 1 spec cogn domein is beperkt
Verklaringen
Auditieve representiaties: probl temporele analyse aud info (toonhoogte en timing)
Koppeling: Overdracht aud info nr hogere taalgebieden verstoord (verminderde connectiviteit inferieure frontale taalgebieden + minder witte stof L arcuate fasciculus)
Visuele verwerkingsproblemen: vis representatie woorden, mindere verwerking oogbewegingen, mindere visuospatiale aandacht...
Neuronaal: VWFA onderactief, connectiviteit tss VWFA en perisylvische taalgebieden verstoord --> deels normalisering door training
Erfelijk!, afwijkingen zichtbaar voor leesleeftijd --> genen met impact op neurale migratie en axonale groei
Taalverschillen: sterkere dyslexie bij talen met onregelmatige letter-klankkoppelingen (Engels erg >< Italiaans)
Autisme
Asperger: hoog IQ en autisme, nu gn diagnose meer
Prevalentie: toename dx door meer bewustwording en ruimere diagnosecriteria --> 23/1000, jongens 4x > meisjes
2 kerngebieden
Beperking soc interactie en comm
Beperkte en repetitieve patronen G of interesses
Onwtikkelingsstoornis, sn vanaf 1j te zien, dx vaak rond 3j
Hersenontwikkeling
groter hersenvolume ontw in 1e levensjaar (12-24m zichtbaar)
Grijze stof: Vroege ontw autisme: verhoogde CT >< late ontw: afname CT - variatie per gebied
Witte stof: verhoogd volume, vertraagde myelinisatie --> latere leeftijd minder witte stof
Soc cognitie
Autisme: moeite met emotionele expr, begrip mentale toestand anderen, interpreteren subtiele soc signalen
Neuronaal: minder activatie spiegelneuronen, mentaliseer-netwerken en gezichtsverwerkingsgebieden V stroom
Verstandelijke beperking
Genetische stoornissen
Syndroom v Down :balloon:
Genetische oorzaak: trisomie 21, 3 kopieen chromosoom 21 ipv 2
Lich kenm: amandalvormige ogen, vlak gelaat vnl neusbrug en kleine oren --> vroege diagnose
Meest voorkomende gen oorzaak verstandelijke beperking (1/700-800) + IQ laagste 2%
Cogn kenm: beperkingen in taal, VR en soc beter, cogn ontw verloopt trager dan typische ontw (daardoor dalen IQ-scores snel = relatieve daling tov normgroep)
Hersenen: minder CT (grijze stof), 40-50j vaak Alhzeimersn en ook plaques id hersenen te vinden
Fragiele X-syndroom :green_cross::red_cross:
Genetische oorzaak: abnormale herhaling ve sequentie in fragiele regio X-chomosoom --> minder productie FMRP eiwit
Neurale kenm: dendritische spines abnormale vorm en overmatig aanw (FMRP en ontw dendrieten?)
Voorkomen 1/7000 jongens en 1/11000 meisjes
Lich kenm: lang en smal gezicht, prominente kin en grote oren, diagnose vaak late kindertijd door subtielere verschijning
Cogn kenm: sterk uiteenlopende cogn beperking, VR zwakker dan verbaal
Infecties en toxische stoffen
Foetaal alcoholsyndroom (FAS) :wine_glass:
Voorkomen: FAS 2-7/1000 en FASD tot 50/1000 (5%)
Lich kenm: vertraagde groei, kleine hoofdomtrek, gezichtsafwijkingen
= ernstigste vorm v foetaal alcoholspectrumstoornis (FASD)
Cogn kenm: hyperactiviteit, slechte impulsctrl, moeite met leren en geheugen, soc-emotionele probl, EF probl, duidelijker bij complexere taken, sterker nr voor bij adolescentie
Volw: verhoogd risico op psych stoornis en werkloosheid
Neurale effecten: minder grijze stof hele brein, vertraagde ontw witte stof (myelinisatie, vnl tss FC en andere gebieden)
Zwangerschapsinfecties
Rubella = Duitse mazelen, 1e maand zwangerschap --> 50% kans voor kind op mentale beperking (vaccprogr!)
Bv. toxoplasmose, rubella, CMV, herpes, zika
Algemeen
Classificatie
4 categorieen obv IQ en functioneren dagelijkse leven
Oorzaken: gen stoornis, infectie, tox stoffen, zuurstoftekort --> ontw brein is plastischer, maar kwetsbaarder voor neg invloeden omg
= niet verwerven cogn V in meerdere domeinen, ie normaal tempo, moeite met adaptief functioneren + geen focale hersenlesie
ADHD
Ontw stoornis: onoplettendheid +- hyperactiviteit, gemiddeld minder aandacht
Prevalentie: 8-10%, dx id kindertijd meestal, sn sowieso kindertijd, jongens > meisjes
Sn in meerdere contexten, beperkingen aanw: vnl schoolse vooruitgang, conflicten
Kernprobleem 1 : aandacht
Arousalmechanismen verstoord - samenhang NA --> moeite met volgehouden aandacht
Continious performance task = langdurige, consistente reacties op spec S, ADHD slechtere score
Kernprobleem 2 : Inhibitie
Tekort inhibitiecontrole --> impulsief G
Stop-signaaltaak: ADHD meer moeite met stopzetten ingezette actie
Probleem 3: Motivatie
Delay aversion = onmiddellijke beloning verkiezen boven grotere vertraagde beloning
Neuraal
Ander patroon v functionele connectiviteit in rust --> GM werken bv hierop in (methylfenidaat): meer activiteit bij hoge aandacht en minder bij lage aandacht
EF: verminderde activatie R IFC + basale ganglia
Dopaminerg systeem: projecties nr PFC en basale ganglia anders (dopamine te snel heropgenomen)
Genetische component
Hersenplasticiteit id volwassenheid :female-doctor::skin-tone-5:
Reactie op veranderende ervaringen
Wegvallen spec input: Toename verdwijnt wnr V niet meer w geoefend
Amputatie of zenuwschade = ook wegvallen input --> reorganisatie somatosens cortex
Phantom limb sensaties: nabijgelegen lichaamsinput activeert nu die neuronen v geamputeerde deel
BV. jongleren (meer volume MT), taxi-chauffeur (meer HC), handbal, golf...
Cross-modal plasticity = Grootschalige reorganisatie bij ontbreken voll sens modaliteit (bv (aangeboren) blindheid (vis cortex --> tactiel)
Toegenomen ervaring in V kan tot veranderingen leiden in hersenstructuur
Er is ook herstel mogelijk na verlies input (bv cochleair implantaat) MAAR grenzen!
Reactie op hersenbeschadiging
Laesies
Grote: overname andere hemisfeer, leren leven met verminderde functie
Verandering functionele connectiviteit - diffuse organisatie vergroot plasticiteit en veerkracht
Kleine: lokale compensatie = work around door brein
Factoren die herstel beinvloeden
Alg hersenintegriteit, indiv verschillen tss hersenstructuur
Motivatie, emotionele factoren
Leeftijd op moment letsel, premorbide cogn status (cogn reserve)
Kwal en intensiteit revalidatie
Ernst en aantal letsels, tijdsinterval tss letsels
Herstelprocessen
Na dagen: celdeling, gliogenese, neurogenese, angiogenese
Adaptatieve veranderingen LT: axonale sprouting, nieuwe synapsen, functieverandering receptoren, netwerk-herorganisatie
Eerste dagen: necrose, oedeem, metabole depressie en remming axonale groei
Prognose en timing: G kort na letsel voorspelt LT G slecht
Herstel vs compensatie
Compensatie = zelfde doel via andere strategie (gn tijdslimiet)
Training: meest effectie tot 2-3m na letsel
Herstel = terugkeer oorspronkelijke functie (eerste maanden)
Directe hersenstimulatie kan herstel bevorderen naast training
Hersenbeschadiging --> fysiol processen
Verderop: via transneuronale degeneratie
Duurt dagen-weken
Bij laesie: necrose
Gliosis = littekenweefsel hersenen, gliacellen vullen op
Penumbra = zone rond letselkern, waar nog net voldoende zuurstoftoevoer is om necrose te vermijden, mogelijk herstel, maar kwetsbaar
Leeftijd en letsels
Niet lineair
Zeer vroege hersenschade slechtere uitkomst dan latere kinderleeftijd
Maar schade in kindertijd herstelt vaak beter dan in volw MAAR :warning:
:warning:Crowding hypothesis = intacte gebieden nemen functies beschadigd gebied over --> te veel functies in 1 gebied --> probl met complexere functies (aandacht of EFbv) (cogn kost kinderlijke hersenplsticiteit)
Deprivatie 1 sens modaliteit --> gebied w ingezet voor andere zintuigen --> betere perceptie en cogn, geen grotere gevoeligheid --> functionele herverdeling
Hersenveranderingen bij ouder worden :older_woman::skin-tone-4:
Cognitieve veranderingen
Cogn strategieen --> anders bij ouderen dan jongeren zodat deels prestatieverschil verborgen blijft
Verbeterde prestaties: emotieregulatie, langer pos stemmingn pos aandachtsbias
Cogn achteruitgang
Algemeen: door minder mentale middelen en tragere verwerkingssnelheid
Differentieel effect: semantisch geheugen en EF sterkere achteruitgang >< autobiografisch geheugen, woordenschat en impliciet geheugen intact
Intelligentie: sterkst bij nieuwe probleemopl + Gf >< mindst bij opgelsagen kennis en ervaring, Gc
Neurale veranderingen
Gedragsmatige G - minder op zelfgeordende puntentaken, WCST, fluency-taken, stroop-taak, geheugen (WG, metageheugen, prospectief en bron-geheugen) --> declaratief geheugen (HC)
Verhoogde activatie in PFC --> neurale inefficientie, extra gebieden ter compensatie, wel betere prestaties
Ontwikkelings- en verouderingstrajecten
Laatst rijpen/ontw - eerst degenerern (last-in, first-out)
Sommige gebieden lineaire afname volume en andere curvilineair (bv LFC, IPC, MTC)
Dedifferentiatie = Minder gespecialiseerde hersenactivatie (bv gelaatsverwerking of plaats en woordverwerking minder gelokaliseerd)
Structurele ~
Afname volume: FC >> prim sens gebieden
Verminderde activiteit: med TC (oa HC), visuele gebieden
Bilaterale activatie = compensatiestrategie, ook bij jongeren bij veeleisende taken
Witte stof en connectiviteit
Afname in PFC en ant corpus callosum
Leidt tot lagere connectiviteit tss gebiedeen
Witte stof betere voorspeller cogn prestaties dan grijze stofverlies
Vertragen effecten veroudering
Intellectuele activiteit :green_book:
Werk: meer taakvariatie (WG en Gs)
Soc interacties: mentale stimulatie, cogn flexibiliteit en emotioneel welzijn
Educatief, complexiteit op het werk, soc interacties
Cogn trainingsprogramma's (perceptuele snelheid, geheugen, WG) - verhoogt activiteit en connectiviteit
Aerobe lichaamsbeweging :runner:
Meer proliferatie bloedvaten brein --> betere bloedtoevoer --> betere neurale ondersteuning
Geen causaliteit
Effecten bij aandacht, geheugen en EF
Mechanisme: meer neurogenese (oa grotere HC)