De werking van de hersenen

Het is echt een enorm wonder dat de hersenen werken zoals ze werken. Voor de mens is het moeilijk te bevatten hoe het samenspel van miljoenen cellen (neuronen) kan leiden tot al het gedrag dat wij laten zien. Het is dan ook totaal niet verkeerd om een idee te hebben bij de werking van de hersenen. Allereerst een uitleg bij het plaatje. De gekleurde gebieden zijn hersengebieden, die samenwerken in een bepaalde functie. Hier worden de gebieden benoemd, later in de tekst zal er aan de locatie een functie gekoppeld worden.

• Geel – de frontale kwab
• Rood– de pariëtale kwab
• Blauw/paars – de occipitaal kwab
• (Licht) bruin – de temporaal kwab
• Roze – de kleine hersenen

Witte en grijze stof

De Belgische detective Hercule Poirot praatte altijd over ‘de grijze cellen laten rusten’ alvorens hij een zaak oploste. Met de grijze cellen bedoelde hij de neuronen die in de hersenen liggen. De kernen van deze neuronen liggen als buitenste laag van de hersenen en zorgen dus dat de hersenen er van buiten af grijs uit zien. Binnen in de hersenen liggen verbindingen tussen de neuronen (vergelijk met elektriciteitskabels die stroom doorgeven). Deze verbindingen zijn wit van kleur en vormen dus de witte stof. Aan de buitenkant zijn de hersenen dus grijs en van binnen wit. In de witte stof, de vezels, liggen op sommige plaatsen ook ‘eilandjes’ met neuronen. Deze groepjes neuronen liggen dus dieper in de hersenen. Die groepjes worden ook wel ganglia genoemd.

De hersenstam

In de hersenstam wordt het meest basale gedrag aangestuurd. De hersenstam is evolutionair gezien ook zeer oud, dit betekent dat onze zeer, zeer verre voorouders (denk aan de eerste vissen in het water) al een hersenstam hadden. Het gedrag dat in de hersenstam wordt aangestuurd is gedrag waar je normaal niet bij nadenkt. Denk hierbij aan het volhouden van je ademhaling of het handhaven van je balans. Ook enkele reflexen gebeuren op dit niveau, de pupilreflex is hier een voorbeeld van (als je licht in iemands oog schijnt vernauwt de pupil automatisch; de pupilreflex). Doktoren gebruiken de pupilreflex dan ook om te zien of de hersenstam nog goed werkt als iemand bewusteloos is. Zou deze niet meer werken, dan zou de persoon echt in levensgevaar zijn (immers, als zaken als ademhaling dan ook stoppen, dan ben je ver van huis). In de hersenstam wordt er dus op een relatief simpel niveau al informatie verwerkt.

De tussenhersenen zitten bovenaan de hersenstam en gedeeltelijk in de grote hersenen, hierbij horen ook enkele eerder genoemde ganglia. In de tussenhersenen zitten meerdere systemen die het hele organisme beïnvloeden. Zo zitten hier bijvoorbeeld de hypothalamus en de hypofyse, die de hormoonhuishouding regelen, ook wordt vanuit hier de aandacht en opwinding gereguleerd.

De kleine hersenen

De kleine hersenen, of het cerebellum, hangen onder de grote hersenen (cerebrum). In het cerebellum wordt feedback verwerkt. Het makkelijkste om dat uit te leggen is aan de hand van een bewegingsvoorbeeld. Stel, je wilt iets pakken, maar als je met je arm onderweg bent verplaatst het voorwerp zich ineens. Dan neem je dat waar (visuele informatie, je ziet het) en dan komt er bijsturing waardoor je nog steeds probleemloos het voorwerp kan pakken. Die bijsturing komt vanuit het cerebellum. Het cerebellum zorgt er daarmee ook voor dat bewegingen vloeiend verlopen. Als je dronken bent dan is het cerebellum zeer aangedaan. Je merkt dan ook dat bewegingen een stuk minder soepel verlopen. Een gelijke functie heeft het cerebellum in andere soorten van gedrag. Daarnaast heeft het cerebellum een leidende rol in de balanshandhaving.

De occipitale kwab

De occipitale kwab is het centrum van de visuele informatie verwerking van de hersenen. Informatie uit de ogen komt hier binnen en wordt vanuit dit gebied verwerkt. Hierbij volgt de informatie 2 grote stromen: de ventral stream (ventral vanvoren) en de dorsal stream (dorsal betekent van achteren). De ventral stream leidt naar de temporaal kwab waarbij de analyse van de informatie zich richt op de vraag wat er gezien wordt. De informatie in de dorsal stream gaat richting pariëtaal. Daar wordt de informatie geanalyseerd om te kunnen zeggen waar iets is wat we zien. De twee sets informatie die hiermee zijn verkregen worden vervolgens naar de frontale lob gestuurd om daar door te dringen in het bewustzijn.

De pariëtaal kwab

In de pariëtraal kwab worden hoofdzakelijk twee dingen gedaan. Ten eerste komt in dit hersengebied de tast informatie uit het hele lichaam binnen. Dit gebeurt vooraan de kwab, vlak achter de sulcus centralis (is de inham midden op het brein). Hier bevindt zich de sensorische cortex waar van over het hele lichaam tast en pijn informatie binnenkomt maar ook informatie over de spieren en gewrichten (posities van ledematen). Deze informatie wordt gebruikt voor de tweede functie van de pariëtaal kwab. Verder achterin de kwab wordt namelijk een mentale representatie gemaakt van de ruimte en waar de persoon zich in die ruimte bevindt. Hierbij wordt dus de informatie van waar de ledematen zich bevinden gecombineerd met de informatie uit de dorsal stream, de informatie over waar objecten zich bevinden.

De temporaal kwab

Ook de temporaal kwab heeft twee hoofdfuncties. Ten eerste is dit het centrum voor de auditieve informatie verwerking. Daarnaast is ook het geheugen hier gepositioneerd. Hierdoor kan bijvoorbeeld informatie uit de ventral stream komen (een beeld) waarna het geheugen kan aangeven of dit eerder is voorgekomen (herkenning). Bovendien ligt er een structuur in de temporaal kwab die een waarde oordeel hieraan kan geven. Je kan dus ook een emotie hechten aan een bepaald beeld of een bepaalde herinnering die in de temporaal kwab aan bod komt.

De frontale kwab

Tenslotte is er de frontale kwab. Deze kwab heeft twee taken, ten eerste het initiëren van gedrag, of dit nou een beweging is of een idee in je bewustzijn, dit wordt geïnitieerd in de frontale kwab. Deze cortex begint echter erg veel bewegingen (en gedrag) waarvan het meeste gelijk ook weer geremd moet worden. Dit is de tweede functie van de frontale cortex. Heel veel initiatieven worden weer geremd voordat het tot uiting komt in het gedrag. Dit is ook merkbaar als er een verstoring optreedt in dit hersengebied. Er was eens een man die in een ongeluk een loden pijp dwars door zijn voorhoofd kreeg. Wonderlijk genoeg overleefde hij het, maar zijn frontale cortex was helemaal verwoest. Voor het ongeval was het een sympathieke man, erg geliefd in zijn omgeving. Na het ongeval was hij veranderd in een drankverslaafde, gok verslaafde man die alles deed wat god verboden had. Kortom, hij was totaal ontremd. Een andere vorm van ontremming zie je ook bij aandoeningen aan de frontale kwab. Een voorbeeld hiervan is bijvoorbeeld ADHD, waarbij je moeilijk aandacht kan gericht kan worden. De vele stimuli die daarbij binnenkomen kunnen niet worden geremd en daarom is er een chaos in de gedachten en het hoofd van een ADHD er. Dit maakt plannen lastig. Bovendien heeft een ADHD’er last van hyperactiviteit, ook met duidelijke oorzaak ontremming.

Neurowetenschappen

Dit korte stukje tekst geeft ongeveer de basis weer van de werking van de hersenen en de aparte hersengebieden. Het is maar een minimaal puntje van de ijsberg van de precieze werking van het gehele brein en als u hier interesse in heeft raad ik u ook zeker aan door te lezen en leren van andere artikelen. Dit artikel geeft de basis weer, een korte inleiding in het brein, die u kan helpen om sommige aandoening en gedragingen bij mensen te verklaren.