Hersenontwikkeling bij mensen met een licht verstandelijke beperking
Koen Van Braeckel
Overzicht
• Structurele ontwikkeling van de hersenen
• Functionele ontwikkeling van de hersenen in het eerste levensjaar, tijdens kinderjaren, en puberteit
Voornamelijk normale ontwikkeling met daarin verwoven oorzaken van gestoorde ontwikkeling en gevolgen voor gedrag. Reden van deze keuze: zie vb. motorprobleem in auto
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
3 weken 20 weken 2 jaar
Hersenontwikkeling
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Hoe wordt de ontwikkeling van de hersenen gestuurd?
“Nature” theorieën: • alle informatie die nodig is voor de ontwikkeling van de
hersenen zit in de genen • ontwikkeling houdt het ontplooien volgens een in de genen
“opgeschreven” voorgeschreven schema • stoornissen zijn het gevolg van fouten in genetische
programma’s of vertalingen ervan • Voorbeelden:
• Chomskys Language acquisition device (kinderen leren syntax onafhankelijk van formele training)
• Pinkers Language instinct
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Hoe wordt de ontwikkeling van de hersenen gestuurd?
“Nurture” theorieën: • De hersenen zijn gevormd door de informatie in de wereld
om ons heen en de eisen waaraan de hersenen moeten voldoen – Veel aspecten van onze omgeving zijn door alle mensen gedeeld:
zichtbare lichtgolflengtes, hoorbare geluidgolflengtes. Het zien, het horen moeten dus aan dezelfde eisen voldoen.
– Onze omgeving is ook gekenmerkt door regelmatige verbanden: de zwaartekracht
– De structuren, die deze door alle mensen gedeelde functies mediëren, zijn gevormd in de loop der ontwikkeling onder de invloed van de gedeelde prikkels in de omgeving.
– Stoornissen zijn het gevolg van inadequate input vanuit de omgeving, b.v. angst voor muizen
• Voorbeelden: behavioristen K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Hoe wordt de ontwikkeling van de hersenen gestuurd?
Neoconstructivisten: • onze hersenen zijn gevormd d.m.v. dynamische interacties
tussen onze genen en onze omgeving
• Genetische stoornis verstoort hersenontwikkeling waardoor de interactie met de omgeving gestoord wordt of gestoorde omgevingsinvloed op de hersenstructuren
genen hersenstructuren
Omgeving, gedrag en info-opname
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
William’s Syndroom Down Syndroom; trisomie 21
Genetische syndromen
Fragiel X Syndroom;
mutatie op X-chromosoom Onbehandelde fenylketonurie of hypotheroïdie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Van buis tot brein
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Van buis tot brein • De neurale buis heeft 3 dimensies: lengte, oppervlakte en
dikte. Ontwikkeling houdt differentiatie in langs elk van deze dimensies. – lengte: verschillende onderdelen vd hersenen bv. hersenschors,
hersenstam, ruggemerg – oppervlakte: verschillende functionele gebieden – dikte: verschillende laagjes (I-VI) binnen een gebied
= zeer COMPLEX proces!
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Cytoarchitectonische Kaart
I + II + III: ontvangt informatie van IV (integratiegebieden)
IV: ontvangt informatie van andere gebieden (afferentie)
V + VI: stuurt informatie naar andere hersengebieden (efferentie) K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Van buis tot brein
• Stoornissen in deze fase: – Anencefalie (niet sluiten van kop van neurale buis à geen
neocortex à overleven bijna nooit) – spina bifida (niet sluiten van neurale groeve) – midline fouten (b.v. gespleten hemeltje, FAS)
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
De levensloop van een neuron
1. proliferatie of neurogenese
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Neuron als communicatie eenheid
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Neuron als chemische fabriek
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 1. Proliferatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
proliferatiezone
Levensloop van neuron: 1. Proliferatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• begint ± 3 weken na de bevruchting; piek 2 - 4 maanden • vindt plaats in de proliferatiezone (subventriculaire zone)
• in totaal 1011 neuronen gemaakt, d.w.z. 500.000 per minuut
• einde van de 5de maand: bijna alle neuronen zijn aanwezig • 40-50% meer neuronen gemaakt dan terug te vinden in
volwassen brein
Levensloop van neuron: 1. Proliferatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• stoornissen veroorzaakt door – genetische factoren: erfelijke, spontane mutaties – omgevingsfactoren: gifstoffen (vb. alcohol), infecties
• stoornissen beïnvloeden het aantal neuronen in brein – te weinig (microcefalie) → onvoldoende verwerkingseenheden – te veel (macrocefalie) → chaos in communicatie tussen
verwerkingseenheden
--> Verstandelijke beperking
Levensloop van neuron: 1. Proliferatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Neurogenese = geprogrammeerde neuronale selectie / dood
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
1. proliferatie 2. migratie
Levensloop van neuron
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• piek periode 3 - 5 maanden • “inside out” d.w.z. net gegenereerde neuronen die
aan het migreren zijn, moeten over iets oudere neuronen, die al gemigreerd zijn, klimmen
• tussen 4 – 6 maanden na bevruchting zijn de meeste neuronen aangekomen op de plaats waar ze voor de rest van hun leven zullen blijven
Levensloop van neuron: 2. Migratie – elk neuron op zijn terechte plek
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 2. Migratie
3-5 maanden
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• stoornissen veroorzaakt door – genetische factoren: erfelijke, spontane mutaties – omgevingsfactoren: gifstoffen (vb. alcohol), infecties
• stoornissen hebben als gevolg dat neuronen op de verkeerde plaats terecht komen – ectopische clusters waardoor bv. ernstige epilepsie – gebrekkige verbindingen
--> Verstandelijke beperking
Levensloop van neuron: 2. Migratie – elk neuron op zijn terechte plek
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
1. proliferatie 2. migratie 3. Differentiatie = bouw van neurononderdelen
Levensloop van neuron
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
2 maanden na bevruchting – kinderjaren:
• neuronen werken in netwerken • ze communiceren via verbindingen tussen
uitlopers – Dendrieten (informatie-aanvoer) – Axonen (informatie-uitvoer)
• uitlopers verschijnen tijdens (axonen) of na (dendrieten) de migratie
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
• al tijdens de migratie beginnen de axonen te groeien • verbindingen tussen neuronen moeten de basis vormen
voor snel, doelgericht gedrag • axonen moeten de weg vinden naar de juiste doel-
neuronen – bij het juiste doelneuron aangekomen, ontwikkelen ze (te veel)
vertakkingen – bij een ongeschikt doelneuron aangekomen, trekken ze zich terug – bij te weinig actieve verbindingen, kunnen neuronen sterven
Axonen / kabels:
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
De route van het netvlies naar de visuele schors = 2 axonen / kabels
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Axonen / kabels van neuronen in het visuele systeem
Optic chiasma
Optische radiatie
Primaire visuele schors
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Wegwijzers voor axonen
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• een zeer robuust proces dat tot soortgelijke patronen van verbindingen binnen en tussen laagjes leidt: - axonen / kabels kunnen doelcellen vinden zelfs als de doelcellen verplaatst zijn - axonen / kabels kunnen doelcellen vinden zelfs als de axonen / kabels zelf verplaatst zijn
Axonen / kabels:
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Dendrieten / voelsprieten: neuronen ontvangen signalen van andere neuronen via
synapsen
om veel synapsen te kunnen aanmaken, moet de oppervlakte van de neuronen groot zijn, dus
als neuronen eenmaal op hun plek zijn, beginnen ze uitlopers
(dendrieten) te ontwikkelen
dendrieten vertakken → dendrieten boom K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
Dendrieten / voelsprieten boom
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• stoornissen veroorzaakt door: – genetische factoren – omgevingsfactoren, zoals zuurstofgebrek en infecties (bv. bij
vroege prematuren), gifstoffen, ondervoeding, prenataal traumatisch hersenletsel (vb. stuur in buik van zwangere vrouw)
à Informatie kan niet getransporteerd worden binnen een neuron à grote kans op verstandelijke beperking
Levensloop van neuron: 3. Differentiatie – bouw van neurononderdelen
• Zodra een neuron – op de juiste plek is gekomen (migratie) – de axon heeft gestuurd naar geschikte neuronen
(differentiatie, stap 1) – dendrieten heeft ontwikkeld (differentiatie, stap 2)
• begint het te communiceren met andere neuronen via synapsen
Levensloop van neuron:
4. synapsformatie – koppeling tussen neuronen
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• WANNEER? 1 maand na bevruchting – kindertijd Meer specifiek • op verschillende tijdstippen in verschillende gebieden:
– ruggemerg: week 5 – Hersengebieden voor overleving: week 5 tot 2 jaar – Sensorische informatieverwerkingsgebieden: geboorte tot 2 jaar – Hoger denken (prefrontale) gebieden: gaat door tot 7 - 8 jaar
• HOE? met groei en terugsnoei:
– eerst te veel synapsen, dan – wegwerken van overvloedige synapsen:
• inactieve synapsen verdwijnen/sluimeren • actieve synapsen worden uitgebreid
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron:
4. synapsformatie – koppeling tussen neuronen
• 7 – 9 weken: ledematen bewegen – startle, hand naar gezicht, hapbewegingen
• sommige bewegingen meer “geschikt” – passen beter bij de structuur van gewrichten, spieren
die bewegingen worden steeds vaker uitgevoerd
neuronennetwerken betrokken bij deze bewegingen worden sterker, uitgebreider
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron:
4. synapsformatie – koppeling tussen neuronen
Groei: waarom worden er zoveel synapsen gevormd?
– Als hersenen flexibel à efficiënte reactie op specifieke kenmerken van de omgeving
– als back-up indien er iets mis gaat met voorafgaande processen
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Levensloop van neuron:
4. synapsformatie – koppeling tussen neuronen
• stoornissen veroorzaakt door: – genetische factoren – omgevingsfactoren, zoals zuurstofgebrek en infecties (bv. bij
vroege prematuren), gifstoffen, ondervoeding, prenataal traumatisch hersenletsel (vb. stuur in buik van zwangere vrouw)
à Informatie kan niet van ene neuron naar andere neuron à geen communicatie tussen neuronen à grote kans op verstandelijke beperking
Levensloop van neuron:
4. synapsformatie – koppeling tussen neuronen
De levensloop van een neuron
1. proliferatie 2. migratie 3. differentiatie 4. synapsformatie 5. myelinisatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• WAT? een isolerend laagje vet om de axonen / kabels heen
• WAAROM? Efficiënter informatietransport – sneller elektrische impulsen verplaatsen – vermindert cross-talk tussen axonen / springen van ene kabel naar andere
• VOLGORDE: – begin: ruggemerg op ± 20 weken na conceptie – dan: subcorticale gebieden – tenslotte: corticale gebieden:
• primaire sensorische en motorische gebieden • associatiegebieden • frontale schors (tot ± 20 jaar)
• Stoornissen beïnvloeden communicatie tussen neuronen/netwerken: – Multiple sclerosis – Witte stofschade na te vroeg geboorte
Levensloop van neuron: 5. myelinisatie – isolatie van kabels
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Myeline / isolatie
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
• stoornissen veroorzaakt door: – genetische factoren – omgevingsfactoren, zoals zuurstofgebrek en infecties (bv. bij
vroege prematuren), gifstoffen, ondervoeding, prenataal traumatisch hersenletsel (vb. stuur in buik van zwangere vrouw)
à Informatietransport valt stil binnen een neuron à grote kans op verstandelijke beperking
Levensloop van neuron: 5. myelinisatie – isolatie van kabels
Lenroot & Giedd, 2006
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Prenatale vs. postnatale ontwikkeling
Basisarchitectuur van hersenen
Gedrag Omgevings- ervaring
Pre- en postnataal
Prenataal
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Pre- en postnataal
Genen
Prenataal
Pre- vs. postnatale ontwikkeling
K. Van Braeckel, Neuropsyconsult
Gestoorde prenatale ontwikkeling
Alle / vele hersendelen zijn minder efficiënt. Onze wereld is ingericht voor mensen met normale hersenontwikkeling.
Benader mensen met licht verstandelijke beperking niet vanuit uw wereld, want die hoeveelheid en vereiste snelheid van informatie kunnen zij niet verwerken.
Problemen van mensen met licht verstandelijke beperking zijn moeilijk te behandelen, want behandelen in oorspronkelijke betekenis houdt in ‘integratie in een wereld die te complex is voor u’…
PLEIDOOI: balans tussen aanpassing door persoon met verstandelijke beperking aan omgeving EN aanpassing door omgeving / samenleving aan persoon met verstandelijke beperking Vb.: ASS à kijkgedrag aanpassen
Recommended