Work in Progress – Hoeveel weten we eigenlijk echt over The Brain

Work in Progress - Hoeveel weten we eigenlijk echt over The Brain

Fischer: Functionele MRI (fMRI) vertelt ons over de locatie van de belangrijkste hersenactiviteit tijdens een gedrag, waaronder niet alleen in de cortex, maar ook structuren verder omlaag in de hersenen. Hoewel fMRI krijgt de meeste publiciteit, een aantal andere nieuwe technieken even belangrijke bijdragen. De magnetoencephalogram (MEG) en de klassieke elektro (EEG) geven de beste informatie over hersenactiviteit tijd en de verbindingen tussen corticale gebieden. De MEG vertelt over hersenactiviteit op vrijwel dezelfde manier als de EEG, met vermelding van de activiteit van neurale netwerken in real time; maar het geeft meer informatie dan het EEG van diepere structuren. Samenhang EEG analyse of MEG vertelt welke delen van de hersenen met elkaar verbonden door het analyseren van overeenkomsten in hersenactiviteit patronen. Het combineren van informatie uit deze en andere bronnen zorgt voor een veel completer portret van functioneren van de hersenen dan ooit mogelijk is geweest.

Thompson: Deze nieuwe beeldvormende technieken bieden zeer gedetailleerde foto’s van het levende brein, onthullen hoe het groeit en hoe zijn functie verandert hoewel de tienerjaren, vaak op een manier die niemand vermoed.

Voordat brain imaging werd uitgevonden, autopsie studies toonden aan dat de oudere kinderen hadden meer van een vettige substantie, de zogenaamde myeline, op hun hersencellen. Dit versnelt de elektrische overdracht van informatie tussen hersencellen en wordt gedacht dat de hersenen efficiënter te maken als we door de tienerjaren. Eerdere studies bleek ook een uitbundige groei van de verbindingen in de eerste twee jaar van het leven, met een langzame eliminatie van verbindingen daarna.

Nu, imaging technologieën laat ons visualiseren nog meer opmerkelijke veranderingen in de hersenen van kinderen en tieners. Met behulp van MRI-scans, kunnen we kijken naar de hersenen tieners ‘te veranderen in wonderlijke patronen als ze opgroeien. We hebben onlangs de eerste kaarten van de groei van de hersenen in individuele kinderen en tieners. Tot onze verbazing, een buitengewone golf van weefselgroei verspreid door de hersenen, van voor naar achter, tussen de leeftijd van drie tot 15. Frontale hersenen circuits, die de aandacht controle, groeide snelste in de leeftijd van 3-6. Taal systemen, die verder terug in de hersenen, onderging een snelle groeispurt rond de leeftijd van 11 tot 15, en vervolgens drastisch uitgeschakeld in de vroege tienerjaren. Deze groei systeemtaal interessant, aangezien dit overeenkomt met het einde van een periode waarin we dachten efficiëntste het leren vreemde talen. Misschien wel de grootste verrassing van alles was hoeveel weefsel van de hersenen verliest in de tienerjaren. Net vóór de puberteit, kinderen verloren tot 50 procent van hun hersenweefsel in hun diepe motorische kernen – deze systemen te controleren motorische vaardigheden zoals het schrijven, sporten, of piano. Dit verlies beweegt zich als een wildvuur in de frontale kwabben in de late tienerjaren. We denken dat het een teken van een snelle herinrichting van hersenweefsel ver in de tieners en daarbuiten.

Kortom, MRI-scans bieden de details die nodig zijn om groei van de hersenen in individuele kinderen in kaart te brengen, en we zien nieuwe groei spurts, en verrassende verlies van cellen veel later dan aanvankelijk werd gedacht. Het is alsof er een licht nu verlicht een enorme landschap, en de onderzoekers zijn nog maar net begonnen aan de bezienswaardigheden en functies voor de eerste keer te zien.

Siegel: Beeldvormende technieken hebben voorzien van een revolutionaire nieuwe blik in de manier waarop de activering van de neurale circuits in de hersenen leiden tot mentale processen, zoals geheugen, emotie, besluitvorming, en redeneren. De correlatie van de hersenen structuur en functie met de meer subjectieve, maar even echt, mentale processen die de geest te definiëren stelt ons in staat om ons begrip van hoe verdiepen systemen van neuronen in de hersenen leiden tot hoe de systemen van neuronen kunnen geven tussen hersenen functie. Deze "interpersoonlijke neurobiologie" te begrijpen hoe de wisselwerking tussen hersenen en menselijke relaties vormen wie we zijn is een spannende mogelijkheid om in dit nieuwe tijdperk van systemen neurowetenschappen.

Hoeveel weten we over de relatie tussen de anatomie of biologie van de hersenen en gedrag?

Fischer: We weten veel meer, want we zijn nu pas in staat om vele dimensies van de hersenen functioneren in bloeiende mensenhandel te onderzoeken. Toch hebben we niet erg veel weten!

De sleutel tot ons begrip is hoe het brein functioneert als een systeem – bijvoorbeeld hoe neurale netwerken groeien en de functie over hersengebieden. Het recente ontwikkelingen in hersenwetenschappen betrokken kennis van de biologie van enkele neuronen en synapsen, geen kennis van het uitgaand verbinding en andere aspecten van de hersenen als systeem. Na verloop van tijd zal de nieuwe beeldvormende technieken helpen wetenschappers en opvoeders om samen te begrijpen hoe de hersenen en het gedrag van het werk, maar we hebben een heel lange weg te gaan.

Greenough: Een ding dat we weten is dat de veranderingen in de synaptische verbindingen tussen neuronen, of met nieuw gegenereerde neuronen in bepaalde gebieden van de hersenen, of alleen bestaande neuronen in anderen, zijn een belangrijk onderdeel van het geheugen proces.

Thompson: Interessant is dat een verrassende hoeveelheid reeds bekend. We weten veel over hoe het brein anatomisch en functioneel wordt georganiseerd. We weten welke delen verantwoordelijk zijn voor specifieke functies, zoals het ruimtelijk geheugen, emotie, visie en taal. We weten redelijk wat over hoe hersencellen ontwikkelen, hoe ze met elkaar praten, wat moleculen die betrokken zijn bij leren en geheugen, en hoe zij kunnen worden veranderd door ziekte of medicatie.

Siegel: De enorm spannende bevindingen van belangrijke hersenen reorganisatie tijdens de adolescent jaren heeft ons in staat om te beginnen met een aantal zeer belangrijke vragen in een nieuw licht te pakken:

  • Waarom hebben psychiatrische ziekten zo vaak naar voren voor de eerste keer in de adolescentie?
  • Hoe en waarom veranderingen in hersenfunctie en structuur correleren met adolescente cognitieve en gedragsmatige veranderingen?
  • Zijn er manieren om de behandeling van onze culturele benadering van de adolescentie in een nieuw licht gegeven het snoeien en de herstructurering van de hersenen circuits tijdens de tienerjaren?

    Ten aanzien van leren en geheugen, de relaties tussen feitelijke en autobiografisch geheugen suggereren dat we goed kunnen worden bediend om studenten te integreren kennis van de semantische (feitelijke wereld) met zelfkennis (autonoesis) voor meer duurzame en beter onthouden kennis structuren. De hippocampus is al lang bekend als een belangrijke structuur voor expliciete geheugen. Recente bevindingen geven aan dat in sommige getraumatiseerde personen, kan de hippocampus beschadigd – eventueel door middel van overmatige stresshormoon cortisol secretie. Deze bevinding suggereert dat de erfenis van trauma dan kunt creëren cognitieve beperkingen maken de school nog meer stress voor kinderen die diverse vormen van mishandeling of verwaarlozing hebben ervaren. Bewustwording van deze bevindingen kunnen artsen, onderwijzers en beleidsmakers helpen om te heroverwegen hoe ze benaderen individuen die het slachtoffer zijn van een trauma zijn geweest.

    William T. Greenough
    Swanlund hoogleraar psychologie, psychiatrie, en de Cel en Structurele Biologie en directeur van het Center for Advanced Study aan de Universiteit van Illinois, Greenough is een autoriteit op het effect van de ervaring en het leren over de structuur en functie van de hersenen van zoogdieren. Zijn werk over de effecten van verrijkte-omgeving fokken op hersenstructuur in de jaren 1970 en vroege jaren 1980 revolutie veroorzaakt in het denken over de hersenen plasticiteit, en dient als de primaire basis voor de huidige overtuiging dat het geheugen omvat de vorming en de wijziging van de synapsen waardoor zenuwcellen communiceren .

    Paul Thompson
    Thompson is assistent-professor neurologie aan het Laboratorium van Neuro-imaging UCLA & Brain Mapping Division. Hij werkte met Dr. Jay Giedd op het onderzoek naar de veranderende frontale cortex van de adolescent hersenen. Zijn onderzoek omvat ook nieuwe brain-mapping technologie, onderzoek naar de ziekte van Alzheimer en schizofrenie, en neuro-oncologie.

    De prefrontale cortex een anatomische locatie die het mogelijk maakt om een ​​breed scala van neurale circuits geïntegreerd in een functioneel geheel. Dit proces van integratie kan de prefrontale gebied om een ​​centrale rol spelen in de complexe mentale processen die ontstaan ​​als het kind groeit. De dorsolaterale prefrontale regio is van cruciaal belang voor focale aandacht en werkgeheugen. De ventromediale prefrontale regio’s, ook wel bekend als de orbitofrontale cortex, want het zit achter de baan van de ogen, een cruciaal gebied is betrokken bij een breed scala van processen zoals sociale cognitie (het begrijpen van de gedachten van anderen), afgestemd communicatie, zelfregulering , reactie flexibiliteit (het nemen van de gegevens, pauzeren, als gevolg van, en komen met een adaptieve, flexibele respons), en autobiografisch geheugen en zelfbewustzijn.

    Thompson: Ik ben van mening dat we nu een spannende reeks van technieken die beginnen om ons te vertellen, in verfijnde details, hoe de hersenen groeit, en welke veranderingen te verwachten in gezonde kinderen en tieners. We zijn ook nog maar net begonnen om deze recent ontdekte hersenen verandert met veranderingen in de autistische kinderen, kinderen met leer- of communicatie stoornissen, en jongeren met emotionele of psychiatrische stoornissen te vergelijken.

    Wat denk je dat zijn de moeilijkheden en de risico’s die inherent zijn aan het proberen om neurowetenschappelijk onderzoek te vertalen naar het overheidsbeleid voor de gemeenschappen of advies voor ouders? Wat zijn de mogelijke voordelen?

    Fischer: Uiteindelijk neurowetenschappelijk onderzoek zal een enorme bijdrage leveren aan onze kennis over het opvoeden en het opvoeden van kinderen, maar nu weten we te weinig voor de openbare orde of advies over de hersenen bevindingen bouwen.

    Voor meer informatie over de uitdagingen van de toepassing van neurowetenschappelijk onderzoek van de openbare orde, zie "De ‘Zero Three’ Debat"

    Bron: www.pbs.org

  • Geef een reactie

    Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

    zeventien + zes =