Stel, dat onze voorouders hadden gedacht:
De verschillende bewustzijnstoestanden van een mens zijn gelokaliseerd in het brein.
Als iemand verliefd is, dan de kwab van de liefde, als iemand iets koopt of verkoopt , dan de kwab van het handelen, als iemand muziek speelt, dan kwab van de muziek.
Maar onze voorouders waren nog niet in staat om zo te denken.
Ze brachten hersenfuncties (denkhandelingen) niet in verband met de anatomische opbouw van de hersenen (hersenkwabben), maar met onstoffelijke (metafysische) wezens die ze goden noemden.
Toch hadden onze voorouders een vermoeden lichaam als oorsprong van gedachten en gevoelens, ze waren echter niet in staat deze te lokaliseren.
Ze dachten dat de zetel van de ziel (geest) in de borstkas zat. De opvatting dat gevoel en verstand in de borstkas (het hart) vertoefden, heeft lange tijd in de gehele wereld stand gehouden.
Niet iedereen dacht er hetzelfde over.
Plato verkondigde dat intellectuele functies vanuit het hoofd moesten komen, terwijl stemmingstoestanden (emoties) uit het hart kwamen en de lagere lusten door de lever (of de buik) werden veroorzaakt.
(Deze indeling in hoofd, hart en buik is nog steeds een populaire opvatting)
Vanaf de 17e eeuw begon de relatie tussen anatomische opbouw en functie van de hersenen wat duidelijker te worden.
De hedendaagse kennis over functionele neuroanatomie is geworteld in de 18e eeuw
Theorieën over lokalisatie van bepaalde functies in de cortex werden verder ontwikkeld in de 18e eeuw. In het begin van de 19e eeuw werden motorische en sensorische zenuwen door lichaam heen onderscheiden.
Gall aan het einde van de 18e eeuw koppelde psychische functies aan lichamelijke kenmerken. Zijn theorieeën werden onderbouwd door zeer selectieve waarnemingen aan patiënten met discrete hersenletsels. In de eerste helft van de 19e eeuw ontstond er weerstand tegen de frenologie van Gall en werd er sterk getwijfeld aan de lokalisatietheorieën. Ook de Fransman Paul Broca kon zich niet verenigen met een koppeling van mentale functies en corticale gebieden, totdat hij bij een patiënt met een motorische afasie een verweking in de frontale hersenkwab vaststelde. In 1861 beschreef hij in een klassiek artikel dat hier het vermogen tot spreken gelokaliseerd moest zijn. In 1874 stelde Wernicke dat het taalbegrip meer naar achteren in de temporaalkwab gelegen moest zijn en hij onderkende ook al dat spraak- stoornissen niet alleen konden ontstaan ten gevolge van uitval van corticale centra, maar ook door problemen met hun onderlinge verbindingen.
Tegenover de lokalisatietheorieën stond het holisme, waarin men de functie van de hersenschors – of in ieder geval belangrijke gedeelten daarvan – meer als een globaal geheel opvatte. Tot in het midden van de 20e eeuw hebben aanhangers van beide theorieën met elkaar gestreden, totdat de Amerikaanse neuroloog Geschwind en de Russische neuropsycholoog Luria duidelijk maakten dat cognitieve functies en gedrag voortkomen uit relaties tussen verschillende velden in de cortex. (Joannes Bernardus Maria Kuks, Klinische neurologie)
https://sjupsych.org/schatz/neurosem/luria/index.html
Een neuropsychologisch kader: Luria's werkende brein
Een algemeen geaccepteerde theorie over het functioneren van de hersenen werd voorgesteld door Luria. In zijn boek, The Working Brain , schetste hij drie voornaamste functionele eenheden van de hersenen waarvan de deelname noodzakelijk is voor elk type mentale activiteit.
Deze eenheden zijn verantwoordelijk voor () het ontwaken , voor het verkrijgen, verwerken en opslaan van informatie die van de buitenwereld komt, en voor het programmeren, reguleren en verifiëren van mentale activiteit.
Luria stelde ook voor dat elk van deze eenheden hiërarchisch van structuur is en bestaat uit ten minste drie corticale zones die boven elkaar zijn gebouwd. Een primair projectie-gebied ontvangt impulsen van of stuurt impulsen naar de periferie. Een secundair projectie-associatie-gebied verwerkt binnenkomende informatie en programmeert informatie voor projectie naar efferente paden. Het tertiaire () gebied is het laatst om zich te ontwikkelen en is verantwoordelijk voor complexe vormen van mentale activiteit die de geïntegreerde deelname van veel corticale structuren vereist. Wanneer deze eenheden en zones goed functioneren, werken ze samen om al ons gedrag te reguleren, van waken en slapen, tot horen en zien, en van denken tot probleemoplossing.
De eenheid voor het reguleren van toon, waaktoestand en mentale toestanden ligt onder de hersenschors en staat algemeen bekend als het reticulair activerend systeem (RAS).
De vezels van de RAS vormen paden die zowel opstijgend als afdalend zijn en die de RAS in staat stellen een wederkerige relatie te hebben met de hersenschors.
Dus de eerste functionele eenheid verandert niet alleen de toon van de cortex, maar staat ook onder controle van de cortex, waardoor de RAS het zenuwstelsel kan helpen te reageren en zich aan te passen aan waargenomen veranderingen in de omgeving. De hiërarchische organisatie van het zenuwstelsel die door Luria wordt voorgesteld, veronderstelt dus dat hogere structuren in het systeem afhankelijk zijn van de lagere structuren voor activering en regulering en onderhoud van de activering. Deze activering is afkomstig van drie bronnen: metabolische processen, de aankomst van stimuli van de buitenwereld die een oriënterende respons activeren, en interne plannen of doelen die de activering van neuronen oproepen die leiden tot het bereiken van het doel. Elke verstoring in de opgaande of afgaande RAS-paden, of schade aan de processen en structuren die deze functionele eenheid activeren, zal resulteren in een onvoldoende staat van waakzaamheid of corticale toon, wat op zijn beurt resulteert in een organisme dat niet voldoende kan interacteren met zijn omgeving.
De tweede functionele eenheid is primair verantwoordelijk voor de ontvangst, analyse en opslag van informatie. Deze eenheid beslaat het achterste deel van de neocortex, inclusief de occipitale, temporale en pariëtale kwabben, en speelt een essentiële rol bij het brengen van visuele, auditieve, gustatoire, olefactorische, vestibulaire en algemene sensorische informatie naar de cortex (Luria, 1974). De structuren waaruit deze eenheid bestaat, bestaan uit geïsoleerde groepen neuronen in delen van de cortex die impulsen ontvangen en impulsen doorgeven aan andere neuronen. ()
Schade aan de structuren die de tweede functionele eenheid vormen, kan resulteren in een afname van de efferente impulsen om de eerste functionele eenheid te oriënteren, of in de onvolledige informatie die naar de derde functionele eenheid wordt verzonden.
De derde functionele eenheid is verantwoordelijk voor het programmeren, reguleren en verifiëren van bewuste activiteit. Het vormen van plannen en intenties, het reguleren van gedrag, het bewaken van de voortgang richting doelen en het corrigeren van fouten zijn allemaal activiteiten die geassocieerd worden met deze derde functionele eenheid; gelegen in de regio's voor de precentrale gyrus. Neurale activiteit passeert via deze eenheid naar de primaire motorische cortex waar impulsen worden doorgegeven in motorische routines en spraakpatronen. Deze impulsen worden eerst geprojecteerd naar de secundaire zone van de derde functionele eenheid, opgenomen in de premotorische gebieden van de frontale regio. Het is binnen dit premotorische gebied dat neurale activiteit wordt doorgegeven aan systematisch georganiseerde bewegingen (zoals grijpbewegingen van de handen, het draaien van het hoofd en de ogen, of het vormen van woorden en zinnen in plaats van geïndividualiseerde spiertrekkingen) voordat het door de structuren van de primaire motorische cortex naar de periferie gaat . Dit prefrontale gebied maakt ook verbinding met lagere niveaus van de hersenen en is instrumenteel in het moduleren van de activiteiten in deze lagere niveaus. Afferente impulsen uit alle hersengebieden worden gesynthetiseerd in de prefrontale structuren en georganiseerd voor efferente projectie, waardoor gedragingen die door de afferente gebieden worden aangestuurd, worden geremd of geactiveerd. Schade aan de derde functionele eenheid kan deze regulerende controle veranderen door het vermogen van het prefrontale gebied om deze impulsen te synthetiseren en organiseren te belemmeren, wat resulteert in een dissociatie tussen de afferente impulsen en de gedragingen die voortkomen uit de efferente activiteit. Bovendien kan schade aan het prefrontale gebied de wederkerige relatie tussen cortex en RAS veranderen, zodat de hersenen mogelijk niet voldoende worden geprikkeld voor complexe gedragingen die aanhoudende aandacht vereisen.
Elke vorm van bewuste activiteit is altijd een complex functioneel systeem en vindt plaats door de gecombineerde werking van alle drie de herseneenheden, die elk hun eigen bijdrage leveren. Om een vrijwillige beweging uit te voeren, volgens Luria, leveren de systemen van de eerste eenheid de spierspanning, de systemen van de tweede eenheid leveren afferente feedback over de status van de beweging, terwijl de derde eenheid de beweging reguleert door de neurale activiteit te synthetiseren en de beweging te coördineren en aan te passen in de richting van het doel. Soortgelijke scripts kunnen worden geschetst voor vrijwel elke handeling van perceptie, verbalisatie, gehoor, beweging, enz.()
Luria verdeelde de hersenen in drie eenheden: de hersenstam, een sensorische eenheid (achterhoofd) en een motorische eenheid (voorhoofd)
Signalen (horen, zien, voelen, smaak, reuk), afkomstig van de periferie, worden in stappen verwerkt en geïntegreerd in het achterhoofd.
Vanuit het voorhoofd worden signalen in de omgekeerde volgorde teruggeleid naar de periferie. Het voorste deel van het voorhoofd de prefrontale kwab heeft geen specifieke functie, het bestuurt de hersenen en het perifere zenuwstelsel.
Luria noemde dit het intentionele bewustzijn, ik noemde het de wil. Het voorhoofd was de biologische basis van de wil. Het achterhoofd was de basis van de ervaring.
De grote hersenen zijn in twee helften, de hemisferen, verdeeld. De hersenhelften zijn symmetrisch, behalve voorzover een voorkeurshelft dominant is. De dominantie manifesteert zich in het bestaan van een voorkeur voor de tegenovergestelde lichaamshelft, in het bijzonder de voorkeurshand. (Als je linkshandig bent, is je voorkeurshelft rechts. Bij een rechtshandige is dat andersom. Dit geldt in de meeste gevallen.)
De functie, die vanuit de dominante hersenhelft divergeert, noemde ik de rede (of het verstand). De dominante hersenhelft regelt onder andere het begrijpen en het spreken van de taal. Het gebied van Wernicke, achterin, bemiddelt het begrijpen van de taal. Het gebied van Broca, vooraan, bemiddelt het spreken van de taal.
Het was me niet zo duidelijk waar de niet dominante hersenhelft voor diende. Ik nam aan, dat er vooraan, onder andere, een tweede spraak zou kunnen zijn naast de gewone spraak in het gebied van Broca. De tweede spraak zou betrokken zijn bij het leren van vreemde talen en veranderingen in de taal, zoals het gebruik van nieuwe woorden in de taal en de vorming van creolentalen. Ik noemde dit gebied daarom het Creoolse gebied.
Achterin regelt de niet dominante hersenhelft een lichaamsbewustzijn, ook wel lichaamsschema genoemd, dat wil zeggen een bewustzijn van de spierzin en de evenwichtszin, waardoor de oriëntatie in de ruimte wordt beïnvloed. De functie van de niet dominante hersenhelft noemde ik de intuïtie.
Je kunt in de hersenen twee elkaar kruisende eenheden onderscheiden: van achteren naar voren de sensorische-motorische eenheid en van rechts naar links de intuïtief-rationele eenheid.
De hersenstam verbindt het ruggenmerg met de hoger gelegen hersenen. Door de hersenstam heen strekt zich de reticulaire formatie uit, waarin descenderende en ascenderende invloeden overheersen.
Een ascenderende invloed kan het brein wekken of doen inslapen, een descenderende invloed kan de waakzaamheid remmen of stimuleren.
Het valt op, dat in het lichaam veel organen een dubbelganger hebben: linker- en rechterhersenhelft, linker- en rechterhand, enzovoort. Het lichaam is als het ware uit twee delen samengevoegd tot een geheel. Ik bedacht, dat er een relatie tussen die twee delen van elk orgaan is. Bijvoorbeeld de linker- en de rechterhand, daar is een relatie tussen. De ene hand is passief en de andere actief. Vervolgens zag ik, dat in het zenuwstelsel ook een tweedeling bestaat, namelijk het autonome en het animale zenuwstelsel. Deze hebben met elkaar een verhouding die te
vergelijken is met die tussen de linker- en de rechterhand. Het animale zenuwstelsel is willekeurig (kunnen we met de wil beheersen). Het autonome zenuwstelsel is onwillekeurig (we kunnen het niet met de wil beheersen). Ik concludeerde dat als de geest een fysieke basis heeft, dan is het deze. De werking van de geest berust op het onwillekeurige zenuwstelsel. Het is een ander ik, dat je niet als ik voelt. De werking van je eigen ik, dat je als ik voelt, de ziel, berust op het willekeurige zenuwstelsel. Het andere en het eigen ik, de geest en de ziel, werken met elkaar samen als partners in het brein.
Het autonome zenuwstelsel
John Newport Langley
THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM PART 1 J. N. LANGLEY, F.R.S. CAMBRIDGE : W. HEFFER & SONS LTD. 1921.
De delen van het autonome zenuwstelsel. Nomenclatuur.
Het autonome zenuwstelsel bestaat uit de zenuwcellen en zenuwvezels, waardoor efferente impulsen gaan naar andere weefsels dan de multinucleaire dwarsgestreepte spier.
Er is een voortdurende vooruitgang van de kennis van dit systeem geweest gedurende ten minste de afgelopen 250 jaar, hoewel het soms maar langzaam is vooruitgegaan. Als kennis toegenomen, dienden nieuwe gezichtspunten zich aan, en de termen die werden gebruikt om de algemene opvattingen uit te drukken, varieerden uiteraard. Ik geef een kort historisch verslag van deze termen, waarbij ik, voor zover praktisch uitvoerbaar, een verwijzing naar de feitelijke stand van de kennis in de opeenvolgende perioden weglaat.
Willekeurig en onwillekeurig.
In het vroege deel van de 18e eeuw werden de bewegingen van de verschillende delen van het lichaam gewoonlijk in drie klassen verdeeld, namelijk (1) willekeurige bewegingen, (2) onwillekeurige bewegingen die ook door de wil teweeggebracht kunnen worden, zoals de bewegingen van de ademhalingsspieren tijdens de slaap en instinctieve bewegingen, (3) onwillekeurige bewegingen waarover de wil weinig of geen controle had, zoals de bewegingen van het hart en de darmen; deze vorm van onwillekeurige beweging werd vitale of natuurlijke beweging genoemd.
In latere tijden werd in observaties die voornamelijk beperkt waren tot de vitale bewegingen, over de zenuwen waarvan men veronderstelde dat ze erbij betrokken waren niet zelden gesproken als onwillekeurige zenuwen, maar in een algemene classificatie werd een indeling in willekeurige en onwillekeurige zenuwen zelden toegepast. Het gebruik van onwillekeurig in min of meer de zin waarin wij de term autonoom hebben gebruikt komt echter gedurende de hele 19de eeuw voor, en werd zo gebruikt door Gaskell in zijn laatste werk in 1914.
Het fundamentele nadeel van het gebruik van onwillekeurig als aanduiding voor het zenuwstelsel is dat het van subjectieve gewaarwordingen een classificatiecriterium maakt. Het is ongepast in een wetenschap gebaseerd op objectieve observatie.
De mate van willekeurigheid van bewegingen is moeilijk vast te stellen.
De aanname, dat sommige bewegingen onwillekeurig zijn, impliceert ook dat alle andere bewegingen willekeurig zijn, terwijl in feite alle willekeurige spieren onwillekeurig in actie komen, en sommige vaker dan willekeurig. Verder zijn er enkele gevallen van spieren die histologisch tot de klasse van de willekeurige spieren behoren, maar die blijkbaar niet worden gecontroleerd door de wil. Er is geen bewijs dat de dwarsgestreepte spier van de slokdarm willekeurig kan worden samengetrokken; dus voor zover bekend wordt het alleen in actie gebracht door beginnen te slikken, d.w.z. het wordt op precies dezelfde manier in werking gesteld als de onwillekeurige niet-gestreepte spier van de slokdarm. Het is moeilijk te geloven dat een kikker dat willekeurig zijn lymfeharten kan controleren, of dat een vogel zijn iris naar believen samentrekken. Ten slotte is het niet waar dat de onwillekeurige acties vallen buiten alle controle van de wil. De wil oefent meer of minder controle uit over de niet-gestreepte spieren en klieren door emoties en sensaties op te roepen. Sommige mensen kunnen door inspanning samentrekking veroorzaken in de onwillekeurige niet-gestreepte spier van de huid, en andere kunnen versnelling van het hart veroorzaken. Sommige fysiologen hebben beweerd dat ze de blaas naar believen kunnen samentrekken, en er zijn gevallen geregistreerd van willekeurige remming van het hart en samentrekking van de pupil. Het kan nauwelijks worden betwijfeld dat er nog veel meer gevallen zouden worden gevonden als er voldoende aandacht aan het onderwerp werd besteed.
John Newport Langley
THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM PART 1 J. N. LANGLEY, F.R.S. CAMBRIDGE : W. HEFFER & SONS LTD. 1921.
De delen van het autonome zenuwstelsel. Nomenclatuur.
Het autonome zenuwstelsel bestaat uit de zenuwcellen en zenuwvezels, waardoor efferente impulsen gaan naar andere weefsels dan de multinucleaire dwarsgestreepte spier.
Er is een voortdurende vooruitgang van de kennis van dit systeem geweest gedurende ten minste de afgelopen 250 jaar, hoewel het soms maar langzaam is vooruitgegaan. Als kennis toegenomen, dienden nieuwe gezichtspunten zich aan, en de termen die werden gebruikt om de algemene opvattingen uit te drukken, varieerden uiteraard. Ik geef een kort historisch verslag van deze termen, waarbij ik, voor zover praktisch uitvoerbaar, een verwijzing naar de feitelijke stand van de kennis in de opeenvolgende perioden weglaat.
Willekeurig en onwillekeurig.
In het vroege deel van de 18e eeuw werden de bewegingen van de verschillende delen van het lichaam gewoonlijk in drie klassen verdeeld, namelijk (1) willekeurige bewegingen, (2) onwillekeurige bewegingen die ook door de wil teweeggebracht kunnen worden, zoals de bewegingen van de ademhalingsspieren tijdens de slaap en instinctieve bewegingen, (3) onwillekeurige bewegingen waarover de wil weinig of geen controle had, zoals de bewegingen van het hart en de darmen; deze vorm van onwillekeurige beweging werd vitale of natuurlijke beweging genoemd.
In latere tijden werd in observaties die voornamelijk beperkt waren tot de vitale bewegingen, over de zenuwen waarvan men veronderstelde dat ze erbij betrokken waren niet zelden gesproken als onwillekeurige zenuwen, maar in een algemene classificatie werd een indeling in willekeurige en onwillekeurige zenuwen zelden toegepast. Het gebruik van onwillekeurig in min of meer de zin waarin wij de term autonoom hebben gebruikt komt echter gedurende de hele 19de eeuw voor, en werd zo gebruikt door Gaskell in zijn laatste werk in 1914.
Het fundamentele nadeel van het gebruik van onwillekeurig als aanduiding voor het zenuwstelsel is dat het van subjectieve gewaarwordingen een classificatiecriterium maakt. Het is ongepast in een wetenschap gebaseerd op objectieve observatie.
De mate van willekeurigheid van bewegingen is moeilijk vast te stellen.
De aanname, dat sommige bewegingen onwillekeurig zijn, impliceert ook dat alle andere bewegingen willekeurig zijn, terwijl in feite alle willekeurige spieren onwillekeurig in actie komen, en sommige vaker dan willekeurig. Verder zijn er enkele gevallen van spieren die histologisch tot de klasse van de willekeurige spieren behoren, maar die blijkbaar niet worden gecontroleerd door de wil. Er is geen bewijs dat de dwarsgestreepte spier van de slokdarm willekeurig kan worden samengetrokken; dus voor zover bekend wordt het alleen in actie gebracht door beginnen te slikken, d.w.z. het wordt op precies dezelfde manier in werking gesteld als de onwillekeurige niet-gestreepte spier van de slokdarm. Het is moeilijk te geloven dat een kikker dat willekeurig zijn lymfeharten kan controleren, of dat een vogel zijn iris naar believen samentrekken. Ten slotte is het niet waar dat de onwillekeurige acties vallen buiten alle controle van de wil. De wil oefent meer of minder controle uit over de niet-gestreepte spieren en klieren door emoties en sensaties op te roepen. Sommige mensen kunnen door inspanning samentrekking veroorzaken in de onwillekeurige niet-gestreepte spier van de huid, en andere kunnen versnelling van het hart veroorzaken. Sommige fysiologen hebben beweerd dat ze de blaas naar believen kunnen samentrekken, en er zijn gevallen geregistreerd van willekeurige remming van het hart en samentrekking van de pupil. Het kan nauwelijks worden betwijfeld dat er nog veel meer gevallen zouden worden gevonden als er voldoende aandacht aan het onderwerp werd besteed.
Algemeen Plan van Oorsprong en van Perifere distributie.
De globale feiten met betrekking tot de oorsprong van de tectale, bulbaire en sacrale zenuwvezels zijn al lang bekend.
De bepaling van de oorsprong van het preganglion vezels van het sympathische zenuwstelsel zijn recenter.
De oorsprong van de preganglionische vezels uit de wervelkolom kan schematisch worden weergegeven als in figuur I.
Het algemene plan van de perifere verbinding van de verschillende delen van het autonome zenuwstelsel is, dat het thoracolumbale [borst-lende] of sympathische systeem alle delen van het lichaam van zenuwvezels voorziet, terwijl de tectale, de bulbaire en de sacrale systemen alleen zenuwvezels leveren aan speciale regio's.
Het tectale of middenhersensysteem voorziet de sluitspier van de iris en de ciliaire spier.
Het Bulbar Autonomic (het verlengde merg, onderste deel van hersenen) levert vrijwel uitsluitend de delen die zich daaruit of in verband daarmee hebben ontwikkeld met het primitieve spijsverteringskanaal. Het innerveert het slijmvlies van de neus, mond en keelholte met de traan- en speekselklieren, de slokdarm, maag, lever, alvleesklier, de kleine darm, en bij sommige dieren in ieder geval de voorkant deel van de dikke darm. Het innerveert ook de longen (die zich ontwikkelen als een divertikel uit de slokdarm) en het hart.
Het sacrale autonome zenuwstelsel innerveert het onderste deel van de dikke darm, mogelijk ook het bovenste deel, de blaas en de externe voortplantingsorganen (penis en vagina).