Click here to load reader

Teletijdmachine - AZ Sint-Jan...• Vb transectie van nervus medianus. Na twee maand is het medianus cortex gebied gekoloniseerd door ulnaris en radialis. • Geen contradictie met

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Teletijdmachine - AZ Sint-Jan...• Vb transectie van nervus medianus. Na twee maand is het medianus...

  • TeletijdmachineTeletijdmachineApplaus voor Panamarenko

  • Nobelprijs Nobelprijs 1906  1906  

    Twee Nobelprijzen uitgereikt voor Fysiologie en Geneeskunde

  • Camillo Golgi (1843‐1926) Santiago Raimon Y Cajal (1852‐ 1934)

  • Camillo Golgi (1843‐1926)

    Camillo Golgi (1843‐1926)

    “Reazione  NeraReazione  Nera”Zilverchromaat kleuring die toelaat random enkele neuronen rechtsreeks te visualiseren. Hij beschrijft als eerste

    ‐ Gliale cellenGliale cellen‐‐ Golgi Type 1 en Type Golgi Type 1 en Type 2 neuronen2 neuronen‐‐Golgi apparaat Golgi apparaat ‐‐Golgi peeslichaampjesGolgi peeslichaampjes‐‐Levenscyclus van Levenscyclus van malariaparasiet en malariaparasiet en effect van kinineeffect van kinine

    Plaatje van de cortex door GolgiPlaatje van de cortex door Golgi

    HippocampusHippocampus

  • Betekenis van Golgi Neurowetenschappelijk

    • Stelt neuron centraal (later overgenomen door Cajal: (“De Neuronale DoctrineDe Neuronale Doctrine”)

    • Beschrijft relatie Glia – Bloedvaten• Beschouwt het zenuwstelsel als een continu doorlopend netwerk “rete nervosa diffusarete nervosa diffusa”

  • Santiago Raimon Y Cajal (1852‐ 1934)

    De tweede laureaat

  • Betekenis van Cajal• Realiseert talrijke iconografischeiconografische zeer rijk geïllustreerde en  baanbrekende studies op vlak van microanatomie , functionele organisatie en ontwikkeling, regeneratie en histologie van het centraal zenuwstelsel aan de hand van de Golgi kleurmethode.

    • Ontdekt de axonale groeiconus: axonale groeiconus: ““cono de cono de crescimientocrescimiento” en formuleert de chemotaxis hypothese (neurotropismeneurotropisme)

    • Hij versterkt de Neuronale Doctrine Neuronale Doctrine van Golgi ( het neuron als genetische, fysiologisch‐functionele, metabole en anatomische eenheid van het CZS)

  • Cajal en de synaps

    • In zijn “Textura del Sistema Nervioso del Textura del Sistema Nervioso del Hombre y los VertebradosHombre y los Vertebrados" (1894‐1904)”(vertaald in het Frans) beschrijft hij de organisatie van het CNS NIETNIET zoals Golgi (continu syncitiaal) maar contingentcontingent‐synaptischsynaptisch geheel met duidelijke dynamische dynamische neuronale polariteitneuronale polariteit: presynaptisch axon Dendriet  soma‐> axon.

  • Synaptic Flow

  • Waarom zoveel focus op Cajal ?

    • Hij is de (helaas wat miskende) vader van de Neuroplasticiteit.

    • 1894: “Internationaal Medisch Congres Rome”beschrijft hij een “dynamische kracht” van interne differentiatie, adaptatie van neuronen aan condities van de omgeving en plasticiteitplasticiteitals “capaciteit van het de neuronen om zich aan te passen aan de wijzigende omgeving”

  • Hij bestudeert de relatie neuronale plasticiteit en mentale processen

    • Het is verbazend (en geniaal) dat iemand die enkel beschikt over microscoop en statische microscoop en statische beelden zoveel informatie omtrent neuronale dynamiek en plasticiteit dynamiek en plasticiteit weet te detecteren. 

    • Immers de meest gangbare opinie (eind 1880) was dat alle neurale circuits rigide en statisch waren. 

  • Tanzi (1893) en Lugaro

    • Ondanks hun Italiaanse nationaliteit waren ze fervent voorstander van Cajal en diens neuronale doctrine.

    •• TanziTanzi beschreef de inter‐neuronale ruimte (thans synaps) als een “malpassomalpasso” die door herhaalde en frequente prikkelpassage “hypertrofieerde” en “hypernutritioneel” versterkt wordt  en derhalve snellere en betere prikkeldoorgang toelaat. 

    •• LugaroLugaro , zijn leerling, postuleerde een fysicofysico‐‐chemischechemische dimensie thv de synaps.

  • TanziLugaro

  • Terug naar Cajal

    • Hij was de eerste die dendritische spines dendritische spines beschreef (eerst cerebellair Purkinje cellen) later corticaal Pyramidale cellen.

    • Hij beschouwde ze als de essentiële contactpunten tussen presynaptische axonen en postsynaptische neuronen (Golgi dacht: kleurings‐artefact) en bracht “dentritische dentritische spine densityspine density” in relatie tot intellectuele vermogens, het leren, het geheugen en mentale capaciteit.

  • Hypothese Van CajalHypothese Van Cajal

    • Een organisme blootstellen aan een “multisensorieel rijke omgeving” veroorzaakt structurele veranderingen in de plasticiteit van het centraal zenuwstelsel, de vertakkingen en vooral de dendritische spines.

    • Verklaring van (en pleidooi voor) toepassing van deze principes in menselijke opvoedingssystemen.

  • Een kleine jump met onze Een kleine jump met onze Panamarenko machinePanamarenko machine

  • Cajal: 100 jaar later

    Dendritische plasticiteit ,in gestimuleerde hippocampaal neuron. Bifocale microscopie. Glutamaatkleuring. Na 10 min stimulatie ziet men 2 nieuwe spines op deze dendriet.

  • Experiment van Cajal: snede door laag VI van de cortex (kat)

    Functieherstel na traumatische letsels is mogelijk door axonale redirectie en nieuwe circuitvorming

  • Cajal als vader van Neuroplasticiteit

    • Dynamische structurele netwerk veranderingen van het CNS in reactie op externe stimuli (axonal branching, dendritische spine vorming) als basiselement basiselement van mentale activiteit en verklaring voor zaken als geheugen, leren, vaardigheden verwerven en neuronale regeneratie. 

    •• Een zeer terechte Nobelprijs !Een zeer terechte Nobelprijs !

  • Studie op 24 vrijwilligers. 50% krijgen een 6 weken intensieve training (en dagelijks 1 h oefenen) om te jongleren

    Oog‐hand coordinatie: sensi‐motorische associatie: ‐> toename van cortexdensiteit in visuele en infraparietale gebieden

    Opnieuw een snelle jump naar vandaag…….

  • “Though wise men at their end know dark is right, Because their words had forked no lightning they Do not go gentle into that good night.” Dylan Thomas

    “Though wise men at their end know dark is right, Because their words had forked no lightning they Do not go gentle into that good night.” Dylan Thomas • Cajal wordt nadien gedurende vele tientallen jaren “gescotomiseerd”.

    • Dagelijkse ervaring lijkt te pleiten voor rigiede rigiede bedrading bedrading van het centraal zenuwstelsel:– Neuronen zijn sterk gedifferentieerd en verliezen hun mitotische eigenschappen: geen celdeling

    – De meeste aangeboren en verworven zenuwletsels kennen geen of slechts zeer gering spontaan herstel.

    – Brainmaps (Penfield) zijn standaard “mappings”

  • Wilder Penfield, Neurochirurg

  • Homunculus Brainmap: identiek bij alle mensen.Statisch beeld van corticale mappings.

  • Michael Merzenich

    • Leerling van de beroemde Vernon Mountcastle Vernon Mountcastle (John Hopkins Mind & Brain Instititute) genaamd de CCC: “Cousteau van de Cerebrale Cortex” die in 1957 de columnaire organisatie van de cortex aantoonde via microelectroderegistratie. 

  • Hubel en Wiesel Hubel en Wiesel 

    • Exploreren met microelectrodes / micromapping de corticale architectuur van het visueel systeem van de kat (Nobelprijs Nobelprijs 19811981).

    • Zij beschrijven een “kritiek venster van kritiek venster van neuroplasticiteitneuroplasticiteit” bij pasgeboren kattejongen gedurende 3‐4 weken (einde van kinderfase)

    • Hun onderzoek heeft rechtstreeks klinisch gevolg: jongeren met catarract tijdig opereren.

  • Infantiele PlasticiteitInfantiele Plasticiteit

    • Het betreft een kritiek venster van plasticiteit (verschillend voor elk sensorieel systeem) tijdens het welke de synaptische transformaties en axono‐dendritische netwerkcircuits zich vormen door passieve embedding in de omgeving volgens een hebbiaans princiepe (Donald Hebb 1941‐2005): “what fires together, wires together”

  • Infantiele PlasticiteitInfantiele Plasticiteit

    • Het betreft een kritiek venster van plasticiteit kritiek venster van plasticiteit (verschillend voor elk sensorieel systeem) tijdens het welke de synaptische transformaties en axono‐dendritische netwerkcircuits zich vormen door passieve embedding in de omgeving volgens een hebbiaans princiepe (Donald Hebb 1941‐2005): “what fires together, wires together”

  • Infantiele PlasticiteitInfantiele Plasticiteit

    • Het betreft een kritiek venster van plasticiteit kritiek venster van plasticiteit (verschillend voor elk sensorieel systeem) tijdens het welke de synaptische transformaties en axono‐dendritische netwerkcircuits zich vormen door passieve embedding in de omgeving volgens een hebbiaans princiepe (Donald Hebb 1941‐2005): “what fires together, wires togetherwhat fires together, wires together”

  • Donald Hebb

  • Donald Hebb

  • Donald Hebb

  • Donald Hebb

    (Zoals destijds gepostuleerd door Tanzi)

  • Vroeg kinderlijk associatief lerenVroeg kinderlijk associatief leren

    • Basis voor theorie van Freud, Conrad Lorentz etc..

    • Vroegtijdige chirurgische correcties van somatische sensoriele defecten die de signaal/ruis verhouding van de jonge “brainmachine” kunnen verstoren: vb visuele problemen, gehoorsproblemen, gespleten verhemelte, hazelip etc.. (taalontwikkeling)

  • Genetisch, epigenetisch en omgeving

  • “Enriched environment”“Enriched environment”

    • Thans als principe aanvaard• Multimodale en multisensorieel rijke en gedifferentieerde omgeving geeft het jonge brein de meest optimale setting om in zijn circuits en synapsen een structuur te scheppen die een optimale signaal ruis verhouding kan realiseren.

  • Niet zonder de nodige commerciele “exploitaties”

  • Wat met volwassen plasticiteit ?Wat met volwassen plasticiteit ?

    • Wordt lang in twijfel getrokken• In 1971 werkt Metzenich als basis onderzoeker aan het dept ORL van de UCSF (wordt er prof in 1981).

    • Hij werkt in het team dat een artificiele coclea ontwikkelt (Bionic ear) en doet uitgebreide micromapping studies van de auditieve cortex.

    • Hij bewijst het bestaan van corticale plasticiteit op volwassen leeftijd. 

    • Wordt na zijn emeritaat CEO van oa POSIT (Brain training software en Fast Forwords)

  • Curriculum van Michael MetzenichCurriculum van Michael Metzenich

  • Contributies van Metzenich• Corticale gebieden willen niet braak blijven liggen: “use it or loose it” volgens Darwiniaanse principes. A‐functionele gebieden worden geinvadeerd vanuit omgeving.

    • Vb transectie van nervus medianus. Na twee maand is het medianus cortex gebied gekoloniseerd door ulnaris en radialis.

    • Geen contradictie met Penfield maar micromapping kon de boorden veel beter en sensitiever in kaart brengen.

  • Contributies van Metzenich• Wees op belang van Hebbiaanse plasticiteitHebbiaanse plasticiteit: twee vingers samen naaien (bewegen dus steeds samen: één enkele map. Na separatie: er ontstaan 2 corticale mappen.

    • Plasticiteit toename maakt dat neuronen efficienterefficienterworden (kleinere receptieve velden‐meer spatiële resolutie (fijnere granulariteit).

    • Leerden een aap een vork gebruiken (feilloos na 7000 trials !).

    • Neuronen worden ook sneller (ontladingsfrequentie) dus snellere synchronisatie maw betere “teamspelers”minder chaos‐minder ruis‐meer efficient.

  • Contributies van Metzenich• Ook omgekeerd princiepe: “neurons that fail to sync, fail to link”. 

    • Bekijk Penfield maps: duim en wijsvinger (raken elkaar tijdens het grijpen: 

    • mappen dichter bij elkaar. • Hand brengt voedsel naar de mond…

  • • blog met veel plasticiteit gerelateerde materie– Over autisme– Infantiele hypoxie– Magnetische stimulatie (Pasqual Leone)– Origin of the “self”– Over algemene princiepes van neuroplasticiteit– Nature vs Nurture debat– Braintrainingsoftware…..etc

    http://merzenich.positscience.com/

  • Verschil met volwassen plasticiteit Verschil met volwassen plasticiteit 

    • Volwassen plasticiteit vereist “awaresness‐attentie” . Er is ook reward nodig: 

    • Maw: pre attentief “effortless” leren (kinderleeftijd) evolueert naar bewust attentief leren waarbij de hersenen vooral gevoelig zijn voor temporo‐spatiele synchronisaties.

    • Rita Levi Montalcini ontdekt daarbij de rol van NGF (vnl BDNF).

    • BDNF zet de nucleus basalis van Meynert “on”(acetylcholine)

  • http://www.normandoidge.com/normandoidge/MAIN.html

  • Synaptische organisatie van neuroplasticiteit

    • Neuroplasticiteit bestaat hoofdzakelijk uit synaptische plasticiteit.

    • Het is per definitie de “activiteits afhankelijke activiteits afhankelijke modulatie van van de sterkte of efficientie van modulatie van van de sterkte of efficientie van synaptische verbindingen in neurale synaptische verbindingen in neurale netwerkennetwerken”.

    • Synaptische neurotransmissie kan versterkt of verzwakt worden en strekt zich uit over diverse tijdsschalen (millisec, sec, uren, dagen en langer)

  • Korte termijn synaptische plasticiteit

    Korte termijn synaptische plasticiteit

    • Meestal over millisec tot enkele seconden• Opbouw van calcium depots presynaptisch tgv korte reeksen actiepotentialen.

    • Gepaarde stimuli kunnen depressie dan wel potentialisatie geven naar gelang hun interval– Kort interstim interval ( facilitatie.

  • Presynaptische modulatiePresynaptische modulatie

    • Prikkeloverdracht kan al presynaptisch gemoduleerd worden door talrijke postsynaptische invloeden:– Release van retrograde messenger neurotransmitters van G‐prot of ionotrope presynaptische receptoren vb 

    • dopamine, dynorphine, NO, BDNF, oxytocine, GABA, glutamaat, en 

    • zeker de loslating van endocanabinoiden (anandamine en 2‐arachidonoylglycerol door fosfolipid splitsing) die ingrijpen op presynaptische CB‐1 receptoren.

  • “Eenvoudige” presynaptische modulatie wordt al snel een complex gebeuren.

    “Eenvoudige” presynaptische modulatie wordt al snel een complex gebeuren.

  • Ook de glia komt tussenOok de glia komt tussen

    • Innige relatie tussen glia en synapsen• Zijn gevoelig voor retrograde messengers en kunnen  hun effecten versterken

    • Spelen een dynamische rol in de synaptische binding;

  • Rol van de korte termijn synaptische plasticiteit ?Rol van de korte termijn synaptische plasticiteit ?

    • Frequentie Filterfunctie die bij een zelfde synaps op presynaptisch niveau kan omgeschakeld worden van type.

    • Synapsen met hoge probabiliteit van neurotransmitter loslating gaan snel suppressie vertonen bij hoogfrequente stimulatie dus low low pass filters pass filters terwijl synapsen met lage probabiliteit van release faciliteren bij hoogfrequente stimulatie dus high pass filtershigh pass filters.

  • Korte termijn vs lange termijnKorte termijn vs lange termijn

    • Een complex maar snel reagerend en zeer gemoduleerd adaptief filtersysteem.

    • Maar lange termijn neuroplasticiteit is nodig om blijvende leer – en adaptieve veranderingen te realiseren.

    • LTP: “long term potentialisation” en LDP “long term depression” zijn hiervan geijkte voorbeelden.

  • LTP  en  LTD

    • Meest bestudeerd in de hippocampus (oa Eric Kandell)

    • Nochtans een volledige klasse van fenomenen dependent van specifieke modaliteiten van de diverse netwerken en circuits waar ze actief zijn. 

    • Cajal en Hebb: persisterende veranderingen in synaptische sterkte tussen simultaan pre‐ en postsynaptische gecorrelleerde activiteit (Pavlov)

  • Hoe bestuderen ?Hoe bestuderen ?

    • Neurobiologisch: Neurobioloog

    • Neurocomputationele modellen: Ir / wiskundige / fysicus

  • Van biologie naar Cybernetica

  • Van biologie naar Cybernetica

  • Eenvoudig model

    Complex neuraal netwerkComplex neuraal netwerk

  • Zeer complexe 3D modellenZeer complexe 3D modellen

  • Single neuron

    Cortikale column

    The Blue Brain project

  • 1 corticale colon. 10.000 neuronen X 1000: triljoen connecties te moduleren.Menselijke hersenen: miljoenen corticale colonnen

    1 corticale colon. 10.000 neuronen X 1000: triljoen connecties te moduleren.Menselijke hersenen: miljoenen corticale colonnen

    Vernon Mountcastle

  • Terug naar de neurobiologie

  • LTP en LTD

    • Meest bestudeerde vormen van synaptische long term plasticiteit vooral het hippocampaal CA1 – NMDA‐R model. (N methyl D aspartaat receptor).

  • De glutaminerge synaps

  • NMDA receptor

    • Is een coincidentie detector (evenals VGCC) want hij wordt maar actief als er simultane (wet van Hebb) activiteit is presynaptisch en postsynaptisch (AMPA). 

    • Enkel als er postsynaptisch voldoende depolarisatie ontstaat gaat de Mg2+ block weg en laat NMDA Na en vooral Ca++ ionen binnen

  • Plasticiteit is breder dan LTP alleen

    • Er bestaat ook homeostatische plasticiteit waarbij alle synapsen van een neuron samen up of down scaling ondergaan

    • Metaplasticiteit: synaptische veranderingen op lange tijdsschaal

  • Postsynaptische Ca influx

    • Activeert Calmoduline dependente kinasen• Fosforilatie van AMPA (verhoogt de efficientie)

    • Maar oog gentransscriptie, synthese van actine en BDNF, en vorming van nieuwe receptoren en nieuwe dentritische spines

  • Strukturele veranderingenStrukturele veranderingen

  • Van LTP (receptor) naar structurele plasticiteit

  • Veranderingen in het neurosceleton

  • Definitieve Cytosceleton veranderingen consolideren op structureel niveau (via activatie met 3 messengers gen transscritiefactoren en activatie van proteinesynthese) het aanvankelijk zuiver receptorAMPA:NMDA effect. 

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • http://www.ted.com/

    He has been called “The Marco Polo of neuroscience” by Richard Dawkins and "the modern Paul Broca" by Eric Kandel. Newsweekmagazine named him a member of "The Century Club", one of the "hundred most prominent people to watch" in the 21st century.

    Prof. Gedragsneurologie aan UCSD

    http://en.wikipedia.org/wiki/Marco_Polohttp://en.wikipedia.org/wiki/Neurosciencehttp://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Dawkinshttp://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Brocahttp://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Kandelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Newsweek

  • Fantoompijn• Treedt meestal op na amputatie van een lichaamsdeel (meestal een extremiteit doch zelden het hoofd ….(er mag NU even gelachen er mag NU even gelachen wordenworden)

    Tenzij bij politiekers

  • Fantoompijn

    • Als er beschadiging is van de perifere zenuw is dat lichaamsdeel verlamd.

    • Vaak ervaart de patient het als dystoon, verkramt en zeer pijnlijk (fantoompijn).

    • Ramashandran wijst op factor corticaal (associatief) “aangeleerde verlamming”

  • Beweeg…neen sequentieBeweeg…neen sequentie

    • Hersenen leren deze combinatie: • beweeg….. ‐> niets; beweeg..‐> niets• De kramp en de pijn verdwijnt niet (integendeel). 

    • Oplossing ? Herstel de normale plasticiteit en laat het fantoom bewegen op bevel !

    • Hoe ? – Dure Virtuele realiteitsmethoden – 3 dollar Ramashandran techniek

  • Door herhaald terug het fantoom te zien bewegen verdwijnt het gevoel van verstarde dystone pijnlijke kramp.

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • SynesthesieSynesthesie

    • Een aantal mensen zijn synestheet: zij zien bepaalde cijfers in een bepaalde kleur, horen bepaalde muzieknoten in kleur etc..

    • Gebruik van bepaalde psychedelische middelen (LSD) kan synesthetische ervaringen induceren (alsof die multimodale connecties vastliggen maar geremd zijn)

    • Synesthesie gaat vaak gepaard met creativiteit en artistiek talent (metaforen multimodaal)

  • Bent U een synestheet ? Wie is kiki en wie is bubba ?

    KIKI  Bubba Bubba 

  • Is iedereen synestheet ? Wie is kiki en wie is bubba ?

    KIKI  Bubba Bubba 

  • Wedden dat ?

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras by proxy– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Rizolatti

    • Neuronen van mot cortex worden actief als we de beweging bij anderen zien gebeuren.

    • Leren door voorbeeld: Lamarciaanse evolutie• Er zijn ook sensoriele spiegelneuronen: deze worden actief niet 

    enkel als we zelf aangeraakt worden maar ook als we die aanraking zien bij anderen: basis van empathie.

    • Waarom weten het het verschil ? Door de feedback associatie.• Als die wegvalt (vb anesthesie van een lidmaat) of bij fantoom :

    valt dit onderscheid self versus ander weg: dus contact met hand van de ander wordt door het fantoom als “self”aangevoeld: “the self is only skin thick”. 

  • Embodied Mind

    • Walg bij anderen induceert insulaire activatie bij ons. Is altruisme een “embodied egoisme” ? 

    “The mirror mechanism transforms what others do and feel in the observer's own experience. The disappearance of unhappiness in others means the disappearance of unhappiness in us and, conversely, the observation of happiness in others provides a similar feeling in ourselves. Thus, acting to render others happy ‐ an altruistic behavior ‐ is transformed into an egoistic behavior ‐ we are happy." (Rizzolatti and Craigheiro, 2005, p. 

    116‐120)

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Capgras syndroomCapgras syndroom

    • Delusion of imposter: “het is mijn moeder niet”• Freudiaanse verklaring ?? “desinhibitie van es‐driften die verdrongen worden met derealisatiegevoel als gevolg…

    • Ramachandran vindt dit vaak spitsvondig gevonden maar in dit geval foutief: het betreft een organischestoornis in de verbinding tussen visuele cortex (area fusiformis) en amygdala.

    • Faciaal beeld van partner wekt ook amygdalaire activatie en geassocieerde hypothalame autonome activatie op (SSR, zweten, hartritme, arousal)

  • Als deze reactie afwezig is ?Als deze reactie afwezig is ?

    • Gevoel van “onechtheid”: delusion of imposter (“body sntachers”). 

    • Vaak is de amygdalaire verbinding met acoustische cortex wel intakt: zodra de persoon spreekt komt het gevoel terug. 

    • Capgras‐ by‐ proxy ?: patiente opgenomen in onze kliniek op verwijzing NC na ingreep voor aneurysma a comm ant en frontale bloeding.

  • EvolutieEvolutie

    • Buiten alle verwachting (langdurig coma‐ delier‐verwardheid en desorientatie)

    • Snel en volledig cognitief herstel. Geen taal‐noch somato‐sensiebele uitval. 

    • Zeer lieve vriendelijke dame.• Hoe beter het herstel des te kritischer en dysfoor de familie naar ons toe reageert ! QUID ???

    • Respons: dit is “onze” moeder niet. 

  • Onze moeder ?Onze moeder ?

    • Moeder steeds premorbied strenge, bazige en moeilijke dame (“a bitch”)!

    • Veeleisend en weinig geduld of begrip• Verplichte zondagbijeenkomsten in het ouderlijk huis om 12 h stipt zijn wekelijkse routine met enkel uitzondering in verlof periodes (en dan nog).

    • De huidige moeder is “onze” moeder niet meer: braaf, vriendelijk, geduldig en vergevingsgezind.

    • Na 1 jaar: familie valt uiteen !

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Revalidatie CVA: Forced Constrain

    • Wanneer een beperkte mobiliteit bestaat in het aangetaste lidmaat kan men door intensieve training en fixatie van het gezonde extremiteit de recuperatie met 20 tot 50% verbeteren.

    • Neuroplasticiteit in de aangetaste motorische zone wordt geactiveerd tot maken van nieuwe axono‐dendritische connecties en bevordering van het functioneel herstel

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Video games en Braintraining

    • Verbetering van visuale attentie tov de periferie van een PC scherm (belangrijk in verkeerssituaties).

    • Idem voor verbeterde discriminatie uit diverse grijstinten (contrast sensitiviteit).

    • en voor betere beslisvaardigheid onder stress en tijdsdruk.

    • Verbetering van team‐ en sociale vaardigheden• Verbetering van executieve functies• Kan gebruikt worden ter ondersteuning van 

    vaardigheidstraining (talen, schoolse kennis), geheugen, perceptie en algemene cognitieve training.

  • Dit is de theorie

    • Grote vraag: werkt cognitieve training echt werkt cognitieve training echt ?– Veel aandacht voor neurowetenschap (en plasticiteit)

    – De mechanismen zijn biologisch plausiebel– Zit verweven binnen de “maakbaarheidsgedachte” van onze moderne doelgerichte (ego‐ideaal target) maatschappij

    – Sterke drive door commerciele catalysatoren (Nintendo, brainmaster, Posit, Wii etc….)

  • Dementia & Neuropsychologia 2008 June;2(2):139‐145Miotto EC, et al. Rehabilitation and mild cognitive impairment 139Cognitive rehabilitation of neuropsychological deficits and mild cognitive impairmentA review of the literatureEliane Correa Miotto1, Valéria Trunkl Serrao2, Gláucia Benutte Guerra3, Mara Cristina Souza de Lúcia4, Milberto Scaff 5

    http://www.demneuropsy.com.br/imageBank/PDF/dnv02n02a10.pdf

    http://jama.ama‐assn.org/cgi/reprint/296/23/2805

  • Goed nieuws – Slecht nieuwsGoed nieuws – Slecht nieuws

    •• Ja, het werkt echtJa, het werkt echt– Meetbare cognitieve verbetering– Effecten zijn meetbaar tot 5 jaar verder.

    • MAAR….. Het betreft een groepseffect !!– Wie de training minst nodig heeft (veel cognitieve reserve‐ hoog IQ) heeft er meestmeest baat bij. 

    – Wie het meest nodig heeft (patienten met dysfunctie) helaas minstminst effect.

    – De transfert naar functionele verbetering is slechts laaglaag

  • BESLUIT

    • Wii, Nintendo etc.. zijn best ok voor wie zijn geheugen, concentratie, reactiesnelheid etc nog wil verhogen

    • In therapie is het evenwel belangrijker nadruk te leggen op een ruimer kader nl totaal neurocognitieve totaal neurocognitieve en neuropsychologische rehabilitatie en neuropsychologische rehabilitatie waarbij de cognitieve defecten eerst neuropsychologisch dienen in kaart gebracht te worden.

    • Een SDAT patient met gestoorde hippocampale functie “gedwongen trainen” met aanleren van lange woordlijsten, is contraproductief en riskeert meer frustratie en depressie uit te lokken dan enige ffi i t h l

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras varianten– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Negatieve elementen van synaptische neuroplasticiteit

    • Zijn helaas ook aanwezig–– Neuropatische pijn Neuropatische pijn (begint reeds op spinaal niveau)

    –– Kindling in epilepsieKindling in epilepsie: hoe groter de aanvalsfrequentie des te lager de aanvalsdrempel.

    –– Reward versterking Reward versterking (dopaminerg VTA‐ nucleus accumbens) ‐‐soms zeer sterk‐‐ van relatie drug‐plezier (alcohol, benzobenzo’’ss, cannabis, cocaine, heroine..) met structurele synaptische vernaderingen

  • Verslavingsmechanisme benzo’sTan et al.1 report thatbenzodiazepine drugs bind to and activate certainGABAA receptors (γ‐aminobutyric acid type Areceptors) — those that contain α1 subunits —on interneuron cells in the ventral tegmentalthe ventral tegmentalarea (VTA) of the brainarea (VTA) of the brain. a, These interneuronsordinarily inhibit the activity of dopaminergicneurons in the VTA. Forked branches aresynapses (neural junctions). b, Activation of theGABAA receptors by benzodiazepines reducesthe amount of inhibition (a process known asdisinhibition, red cross), which increases theactivity of the VTA’s dopaminergic neurons.This increased activity strengthens the VTA’sglutamatergic synapses (neuronal junctions atwhich the primary neurotransmitter is glutamate)to dopaminergic neurons, making them moreexcitable. Such strengthening, caused by anincrease in the number of glutamate receptors onthe dopaminergic neuron, is the cellular responseto natural rewards (such as food), but it also formsthe basis of the addictive properties of drugs.

    Tan, K. R. et al. Nature 463, 769–774 (2010).

  • Wat betekent dit klinisch ?

    • Enkele illustraties:– Fantoompijn– Synesthesie en multimodaliteit– Spiegelneuronen– Capgras en Capgras by proxy– Revalidatie na CVA– Cognitieve revalidatie– Addictie– Invloed van psychotherapie op struktuur– Veel andere applicaties….(autisme, asperger, psychopathie….

  • Psychologie en Psychopathologie• Via de neuroplasticiteit opent de nieuwe neurowetenschap een breed venster naar de psychotherapie.

    • Als men corticale connecties kan “kweken” door electrostimulatie, rTMS of door te leren jongleren is het dan zo vreemd te denken dat psychotherapie dat niet zou kunnen op frontaal en limbisch vlak?

    • Neuroplasticiteit draagt in zich de enorme belofte om de nieuwe brug te worden tussen “mind en brain”.

  • No Brain is an Island: Oude vooroordelen moeten verdwijnen•• Science advances funeral by funeralScience advances funeral by funeral……... (Max Planck )

  • BESLUIT

    • We vertrokken van een “blanco” brein (pasgeborene) waar naast de genetische programmatuur vooral de miljoenen dagelijkse sensoriele en sensi‐motorische associaties de synaptische architectuur van dit enorm complex biologisch netwerk zal “schapen”.

    • Midden in dit scheppingsverhaal staat immers dat ene brein centraal en vormt zich emergent “het self” als een uniek “embodied mind”

    • We vertrokken van een “blanco” brein (pasgeborene) waar naast de genetische programmatuur vooral de miljoenen dagelijkse sensoriele en sensi‐motorische associaties de synaptische architectuur van dit enorm complex biologisch netwerk zal “schapen”.

    • Midden in dit scheppingsverhaal staat immers dat ene brein centraal en vormt zich emergent “het self” als een uniek “embodied mind”

  • BESLUIT

    • Maar ook op latere leeftijd blijft de plasticiteit aanwezig wat zich manifesteert zowel in pathologie als in opportuniteit voor nieuwe behandelingen en visies op de regeneratieve potentialiteit van onze behandelingen.

    •• ““La fonction crLa fonction créééé ll’’organeorgane”” is ook op synaptisch  niveau een realiteit waardoor ons CNS zich mits focus, attentie en beloning structureel kan modelleren naar belangrijke omgevingsvariabelen.

  • De toekomst ?

  • In a synaps not far from You…

  • Met dank voor Uw aandacht

    Teletijdmachine Nobelprijs 1906 Hypothese Van Cajal“Though wise men at their end know dark is right, Because their words had forked no lightning they Do not go gentle into thaMichael MerzenichHubel en Wiesel Infantiele PlasticiteitInfantiele PlasticiteitInfantiele PlasticiteitVroeg kinderlijk associatief lerenGenetisch, epigenetisch en omgeving“Enriched environment”Niet zonder de nodige commerciele “exploitaties”Wat met volwassen plasticiteit ?Curriculum van Michael MetzenichContributies van MetzenichContributies van MetzenichContributies van MetzenichVerschil met volwassen plasticiteit Korte termijn synaptische plasticiteitPresynaptische modulatieOok de glia komt tussenRol van de korte termijn synaptische plasticiteit ?Korte termijn vs lange termijnLTP en LTDHoe bestuderen ?Van biologie naar CyberneticaVan biologie naar CyberneticaTerug naar de neurobiologieLTP en LTD De glutaminerge synapsNMDA receptorPostsynaptische Ca influxVan LTP (receptor) naar structurele plasticiteitVeranderingen in het neurosceletonFantoompijnFantoompijnBeweeg…neen sequentieSynesthesieBent U een synestheet ? Is iedereen synestheet ? Wedden dat ?RizolattiCapgras syndroomAls deze reactie afwezig is ?EvolutieOnze moeder ?Goed nieuws – Slecht nieuwsBESLUITVerslavingsmechanisme benzo’sPsychologie en PsychopathologieNo Brain is an Island: Oude vooroordelen moeten verdwijnenDe toekomst ?