3000-3999
Sites per thema:
psy0 algemeen
psy1 systemen
psy2 denken
psy3 brein
psy4 individu
psy50 diagnostiek
psy54 behandeling
psy6 optimaal
psy7 groepen
psy8 suboptimaal
psy9 optimaal

3200 Spiegelneuronen

Spiegelneuronen


http://nl.wikipedia.org/wiki/Spiegelneuron

Noorderlicht 2002:

Inleiding

Waarom gaan onze vingers jeuken als we een kind onhandig zijn veters zien strikken? En waarom schrikken we als we een onbekende ernstig zien vallen? Dat komt, meent een groeiend aantal onderzoekers, omdat in het brein van de toeschouwer deels dezelfde neuronen actief worden als bij het kind of degene die valt. Die 'spiegelneuronen' zorgen ervoor dat we begrijpen wat een ander doet.


Een spiegelbeeld voert dezelfde bewegingen uit als de persoon die ervoor staat. Maar wat te denken van een spiegel die op eigen houtje bewegingen uitvoert, terwijl je zelf niets doet? Zo'n spiegel blijkt in onze hersenen te zitten. De neuronen die ervoor verantwoordelijk zijn hebben de toepasselijke naam 'spiegelneuronen'. Het spiegelsysteem in ons brein werd bij toeval ontdekt door een Italiaanse onderzoeksgroep aan de Universiteit van Parma. Giacomo Rizzolatti en Vittorio Gallese bestudeerden de hersenen van apen die kleine en grote voorwerpen - rozijnen en appels - oppakten. Ze ontdekten dat een deel van de neuronen ook aktief was als de apen niet zélf iets deden, maar louter toekeken als de onderzoekers de apen voordeden wat er van ze werd verwacht.


Bij de mens

 
Mensen blijken ook over spiegelneuronen te beschikken. Als we kijken naar wat een ander doet - eten, of hardlopen - voeren we in gedachten dezelfde handeling uit. Bij gezonde mensen verhindert een rem in de hersenen dat we zomaar mee gaan gebaren, maar we hebben die rem niet altijd onder controle. Tijdens een bokswedstrijd zullen veel mensen moeite hebben om de linkse en rechtse stoten te onderdrukken. Het lichaam doet haast als vanzelf mee.

Dr Harold Bekkering van de Rijksuniversiteit van Groningen onderzocht de controle die we hebben over ons spiegelsysteem. Hij liet mensen tegenover een televisiescherm plaatsnemen waarop een hand werden geprojecteerd. Iedere keer als de hand verscheen, verscheen er een kruisje op één van de vingers en moesten de proefpersonen zo snel mogelijk dezelfde vinger omhoog bewegen. Soms werden de proefpersonen gefopt doordat op het scherm een andere vinger omhoog ging dan die waarop het kruisje stond. De proefpersonen deden vaak eerst de hand op het scherm na, waarna ze zichzelf corrigeerden en de vinger met het kruisje optilden.

Spiegelneuronen blijken van levensbelang te zijn voor ons sociale gedrag. Door onze interne spiegel begrijpen we wat anderen doen. Alsof we een kopie van de ander in ons brein hebben.


De ontdekking van spiegelneuronen

Na-apen heeft een nieuwe betekenis gekregen, voor aap en mens. Italiaanse onderzoekers vonden gespecialiseerde 'spiegelneuronen' in de hersenen van zowel apen als mensen die helpen bij het begrijpen van andermans gebaren. De theorie dat lichaamstaal aan praten voorafging in de evolutie van de mens is daarmee nieuw leven ingeblazen.

 

Een spiegel die hetzelfde doet als de persoon die ervoor staat is niets bijzonders. Maar wat te denken van een spiegel die bewegingen uitvoert terwijl je zelf niets doet. Zo'n systeem blijkt in de hersenen van apen te zitten, en ook in onze hersenen. De neuronen die hiervoor verantwoordelijk zijn, hebben de toepasselijke naam 'spiegelneuronen'.

 

In een laboratorium van de Italiaanse Universiteit van Parma onderzochten de neurologen Giacomo Rizzolatti en Vittorio Gallese motorneuronen in de hersenen van makaken. Ze wilden de activiteit van individuele neuronen meten als de apen kleine en grote objecten beetpakten, zoals rozijnen en appels. Verbazing viel hen ten deel toen de neuronen actief bleken te zijn terwijl de apen niets deden. Ze keken alleen maar naar de onderzoekers die aan de apen voordeden wat van ze werd verwacht.

De vraag waar deze speciale neuronen nou eigenlijk voor dienen laat zich minder makkelijk beantwoorden. Een mogelijkheid is dat ze in actie komen om de aap voor te bereiden zelf het voedsel te gaan pakken. Want een voorbereid brein laat zich niet verrassen door een snellere concurrent die er met het voedsel vandoor gaat. Toch waren de Italiaanse neurologen niet tevreden met deze verklaring. Tenslotte, de spiegelneuronen waren niet actief wanneer het voedsel aan de aap werd gegeven, maar wel wanneer de aap een andere aap het voedsel zag pakken.

Veel eerder denken Rizzolatti en Gallese dat spiegelneuronen ervoor zorgen dat een de aap de handeling die hij ziet 'begrijpt', op een onbewuste manier. Als de aap een soortgenoot een appel ziet pakken, is het handig als de toeschouwende aap begrijpt dat zijn collega de appel gaat pakken en hem geen pak slaag gaat geven. Door dit begrip kan de aap bedenken hoe hij moet reageren.

 

Ook mensen blijken spiegelneuronen hebben. Bij mensen zijn ze vooral te vinden in de buurt van Broca's gebied, een deel van de hersenen dat actief is bij spraak. De vondst van spiegelneuronen in dit gebied doen vermoeden dat wij uitgerust zijn om verbanden te leggen tussen wat we zien en wat we zeggen. Een duidelijk voorbeeld van deze koppeling is het gebruik van handgebaren.

 

We vullen allemaal onze taal aan met gebaren. De theorie is dat onze voorouders van gebarende wezens evolueerden tot de sprekende mens. Dat maakte het coördineren van jachtpartijen en het overdragen van de kennis om een werktuig te maken makkelijker. Babies gebruiken nog tot hun tweede levensjaar gebaren om duidelijk te maken wat ze willen, en zelfs volwassenen communiceren met hun lichaam in het paringsritueel en bij dans. Spiegelneuronen, speculeren de Italianen, maken het mogelijk dat we de handgebaren van een ander begrijpen. En wie beter om dit verband te leggen dan de altijd wildgebarende Italianen.

 

G. Rizzolatti et al.: Premotor cortex and the recognition of motor actions. In: Cognitive Brain Research, vol. 3, p. 131 - 141 (1996).

V. Gallese et al.: Action recognition in the premotor cortex. In: Brain, vol. 119, p. 593 - 609 (1996).

 


Campuskrant KUL 2005:
Mogelijke prelinguïstische basis ontdekt bij onderzoek naar spiegelneuronen

De spiegelgalerij in onze hersenen

Reiner Van Hove

Veel neurofysiologen beschouwen het als de heilige graal in hun vakgebied: de ontdekking van spiegelneuronen. Dat zijn neuronen die op dezelfde manier reageren bij het uitvoeren van een handeling als bij het zien van dezelfde handeling bij een ander. Ook andere wetenschappers wierpen zich gretig op de vondst: sinds de ontdekking ervan zo’n tien jaar geleden, zijn de spiegelneuronen ingeroepen als verklaring voor een resem fenomenen en processen in allerhande disciplines. Veel van die gevolgtrekkingen zijn voorbarig, maar een onderzoeksgroep van het Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie heeft aanwijzingen gevonden dat spiegelneuronen wel degelijk een rol gespeeld kunnen hebben bij de ontwikkeling van taal. De resultaten van hun onderzoek werden gepubliceerd in Science.
De spiegelneuronen werden bij toeval ontdekt door wetenschappers van de Universiteit van Parma, die de neuronenactiviteit bestudeerden in de hersenen van makaken die kleine en grote voorwerpen — rozijnen en appels — oppakten. De researchers stelden tot hun eigen verbazing vast dat sommige neuronen ook ‘vuurden’ als de apen niet zélf iets deden, maar toekeken terwijl de onderzoekers voordeden wat er van ze werd verwacht. Met behulp van fMRI-scans (functional magnetic resonance imaging) werd ook bij de mens een complex systeem van spiegelactiviteit gevonden.
“De ontdekking van onze Italiaanse collega’s kreeg enorm veel weerklank in onderzoeksgebieden als de gedragswetenschappen en de sociale wetenschappen”, zegt professor Guy Orban, één van de onderzoeksdirecteurs van het Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie. “De spiegelneuronen worden gezien als een toegangspoort voor het verstaan van interactie, empathie, imitatie… Maar het onderzoek is nog jong, dus al te vergaande conclusies zijn niet op hun plaats.”
Een team van het labo zette, in samenwerking met collega’s uit Parma, alvast een stap verder. Onderzoeker Koen Nelissen: “Tot nu toe werd aangenomen dat het spiegelsysteem van de apen heel eenvoudig was vergeleken met dat van de mens, maar die vaststelling had vooral met verschillende meettechnieken te maken. Voor onze studie met makaken gebruikten we magnetische beeldvorming, waardoor we een betere vergelijking kunnen maken met de mens. We zijn tot de vaststelling gekomen dat het systeem bij de apen complexer is dan tot nu toe aangenomen werd, en dus niet zoveel verschilt van dat bij de mens.”

Robot
De onderzoekers toonden makaken video’s waarin een voorwerp gegrepen wordt. Daarbij gingen ze onder andere na of een menselijke hand en een robothand andere resultaten opleveren, en of het een verschil uitmaakt of je de hele handelende persoon laat zien of alleen de hand. Vooral die laatste parameter — die genegeerd was in vorig onderzoeken — leverde nieuwe inzichten op.
Nelissen: “Tot dusver was alleen in één bepaalde zone van de premotor cortex activiteit van spiegelneuronen vastgesteld. Wij vonden nieuwe gebieden waarin ze actief zijn. Uit de functionele analyse blijkt dat in verschillende gebieden in de frontale hersenlob op verschillende manieren een representatie gemaakt wordt van handelingen van anderen. Een eerste spiegelsysteem heeft de context van de handeling nodig, en is alleen actief wanneer de hele actor in beeld is. Een tweede systeem is abstracter, en registreert de handeling zonder object en persoon.”

 

Orban: “Dat is een bijzonder interessante vaststelling, omdat de hersengebieden van dat abstracte systeem overeenkomen met menselijke hersengebieden die een rol spelen bij spraak. Het is dus mogelijk dat we bij de apen de prelinguïstische basis hebben ontdekt waaruit de abstracte beschrijving van een handeling is ontwikkeld die nodig is voor taal.”

 

Er zijn, zowel in Leuven als in Parma, researchprojecten gepland om die hypothese verder te onderzoeken. Daarnaast kan het onderzoek naar spiegelneuronen op termijn ook leiden tot een beter begrip — en daardoor ook een betere behandeling — van aandoeningen als schizofrenie en autisme. Een andere toepassing waaraan gedacht en gewerkt wordt, zijn prothesen die rechtstreeks door de hersenen aangestuurd kunnen worden.

 

Het Science-artikel kunt u lezen op http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/310/5746/332.pdf


Spiegelneuronen en schizofrenie

Naar men aanneemt spelen ze een rol bij het begrijpen en interpreteren van de acties van anderen en het leren van nieuwe vaardigheden door imitatie. Ook zouden spiegelsystemen een rol kunnen spelen bij het inzicht in denkpatronen bij anderen (theory of mind), emotioneel inlevingsvermogen (empathie) en de taalverwerving(er zijn spiegelneuronen gevonden in de nabijheid van het gebied van Broca, een taalcentrum in de frontale kwab). Dysfuncties in spiegelsystemen zouden een verklaring kunnen zijn voor bepaalde cognitieve stoornissen, met name autistische stoornissen. Bij autisten is waargenomen dat spiegelneuronen alleen vuren als de persoon zelf een actie uitvoert en niet als een ander dezelfde actie uitvoert. Dit zou kunnen samenhangen met deficiënties in theory of mind (zie ook Sally en Anne), empathie, sociaal gedrag en taal, die bij autisme optreden.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Spiegelneuron

(Denise Cobben 11-10-07)

 



(toegevoegd door Denise Cobben 11-10-07)




Dit boeiend artikel is een selectie uit het origineel artikel van V.S. Ramachandran, uit Edge. Het bespreekt één van de boeiendste recente ontdekkingen van de neuropsychologie. Het zou goed zijn het te vertalen naar het Nederlands. Wie dit (gedeeltelijk) wil doen wordt uitgenodigd om aan de slag te gaan. Het kan natuurlijk ook bewerkt worden d.w.z. gestructureerd en geïntegreerd met informatie die van andere bronnen komt.

Andere bronnen: Google | Wikipedia

 

 

Iaccomo Rizzolati and Vittorio Gallasse discovered mirror neurons. They found that neurons in the ventral premotor area of macaque monkeys will fire anytime a monkey performs a complex action such as reaching for a peanut, pulling a lever, pushing a door, etc. (different neurons fire for different actions). Most of these neurons control motor skill (originally discovered by Vernon Mountcastle in the 60's), but a subset of them, the Italians found, will fire even when the monkey watches another monkey perform the same action. In essence, the neuron is part of a network that allows you to see the world "from the other persons point of view," hence the name “mirror neuron."

Researchers at UCLA found that cells in the human anterior cingulate, which normally fire when you poke the patient with a needle ("pain neurons"), will also fire when the patient watches another patient being poked. The mirror neurons, it would seem, dissolve the barrier between self and others. I call them "empathy neurons" or "Dalai Lama neurons". (I wonder how the mirror neurons of a masochist or sadist will respond to another person being poked.) Dissolving the "self vs. other" barrier is the basis of many ethical systems, especially eastern philosophical and mystical traditions. This research implies that mirror neurons can be used to provide rational rather than religious grounds for ethics (although we must be careful not to commit the is/ought fallacy).

I previously suggested in my earlier piece — "Mirror Neurons and imitation learning as the driving force behind "the great leap forward" in human evolution" — that the emergence of a sophisticated mirror neuron system set the stage for the emergence, in early hominids, of a number of uniquely human abilities such as proto-language (facilitated by mapping phonemes on to lip and tongue movements), empathy, "theory of other minds", and the ability to "adopt another's point of view".

This resulted in the ability to engage in goal-directed imitation, which was a crucial step in imitation learning. Once imitation learning was in place it allowed the rapid horizontal and vertical propagation of "accidental" one-of-a-kind inventions, which provided the basis for culture, the most human of all traits. Evolution, you could say, became Lamarckian rather than purely Darwinian. (In using the phrase "accidental innovation" I do not mean to belittle those flashes of inspiration, insight and genius that arise all too rarely when the right combination of genetic and environmental circumstances fortuitously prevail in a single brain.

My point is only that such innovations would be lost from the meme pool were it not for mirror neuron-based abilities such as imitation and language). Even that most quintessentially human trait, our propensity for metaphor, may be partly based on the kinds of cross domain abstraction that mirror neurons mediate; the left hemisphere for action metaphors ("get a grip") and the right for embodied and spatial metaphor. This would explain why any monkey could reach for a peanut but only a human, with an adequately developed mirror neuron system, can reach for the stars. This "co-opting" of the mirror neuron system for other more sophisticated functions may have been but a short step in hominid brain evolution but it was a giant leap for mankind. I suggest this crucial step emerged 100 to 200 thousand years ago in the inferior parietal lobule.

Of course, we must avoid the temptation of attributing too much to mirror neurons — monkeys have them but they are not capable of sophisticated culture. There are two possible reasons for this. First, mirror neurons may be necessary but not sufficient. Other functions such as long working memory may have co-evolved through parallel selection pressures. Second, the system may need to reach a certain minimum level of sophistication before primate cognition can really get off the ground (or down from the trees!)

Intriguingly, in 2000, Eric Altschuller, Jamie Pineda and I were able to show (using EEG recordings) that autistic children lack the mirror neuron system and we pointed out that this deficit may help explain the very symptoms that are unique to autism: lack of empathy, theory of other minds, language skills, and imitation. [3] Although initially contested, this discovery — of the neural basis of autism — has now been confirmed by several groups including our own (spearheaded, in part, by Lindsey Oberman in my lab).

Mirror neurons also deal a deathblow to the "nature vs. nurture " debate (I like Matt Ridley's suggested replacement "Nature via Nurture") for it shows how human nature depends crucially on learnability that is partly facilitated by these very circuits. They are also an effective antidote to sociobiology and pop evolutionary psychology; the assertion that the human brain is a bundle of instincts selected and fine-tuned by natural selection when our ape-like ancestors roamed the savannahs. Even if you admit some truth to this view I have never understood why the savannah is such a big deal. Why stop there? We spent a much longer time as fish in the Devonian seas 500 million years ago. One could argue that the reason we enjoy going to aquaria is that our piscine ancestors spent millions of year's time looking at and enjoying other fishes. If you think this idea is silly, you should see some of the others that have made it into print and clutter the literature. Yes, genes profoundly influence behavior. No ape, even if educated at Eton or Harrow, will ever speak with a proper public school accent. But, the notion that human talents and follies are governed mainly by instincts hard-wired by genes is ludicrous.

Thanks to mirror neurons the human brain became specialized for culture, it became the organ of cultural diversity par excellence. It is for this reason (rather than moral reasons or political correctness) that we need to cherish and celebrate cultural diversity. To be culturally diverse is to be human and that's a good enough reason to celebrate. Indeed, mirror neurons may help bridge the huge gap between the "the two cultures", the sciences and the humanities, which CP Snow claimed could never be bridged. Culture depends crucially on the rapid spread of unique innovations, or "memes".

Who could program the "culture" into the brains in the vats without first having themselves discovered culture? One could also make a strong case for the idea that you cannot program innovation given its highly contingent nature and dependence on rare combinations of fortuitous circumstances. It is conceivable, though, that one could achieve a reasonable approximation of culture. Even if we could generate "fake" culture and create a reasonable simulacrum in the vat, the question arises: Would we ever want to? I confess I have a sentimental attachment to my "real " brain even though I can't defend my choice rationally. It may just be pure narcissism. But, under some circumstances to which people are subjected, whether a starving peasant in Bangladesh or a torture victim in a secret jail, I might easily be swayed to choose the brain in the vat!

I will conclude with a metaphysical question that cannot be answered by science. I cannot decide whether the question is utterly trivial or profound. I call it the "vantage point" problem foreshadowed by the Upanishads, ancient Indian philosophical texts composed in the second millennium BC, and by Erwin Schrödinger. I am referring to the fundamental asymmetry in the universe between the "subjective" private worldview vs. the objective world of physics.

Physics depends on the elimination of the subjective: there are no colors, only wavelengths; no frequency, only pitch; no warmth or cold, only kinetic activity of molecules; no subjective "self" or I, only neural activity. Physics doesn't need, and indeed doesn't acknowledge, the subjective "here and now", or the "I" who experiences the world. Yet to me, my "I" is everything. It's as if only one tiny corner of the space-time manifold is "illuminated" by the searchlight of my consciousness. Humankind, it would seem, is forever condemned to accept this schizophrenic view of reality; the "first person" account and the third person account.

It's a fair assumption that the identity of your conscious experience (including your "I") depends on the information content of your brain, "software" representing millions of years of accumulated evolutionary wisdom, your cultural milieu, and your personal memories; not on the particular atoms that currently constitute your brain. You can't actually prove this logically, no more than you can prove that you are not dreaming right now, but it seems "beyond reasonable doubt" given everything else we know. After all your actual brain atoms and molecules get replaced every few months yet you wouldn't want to insist you are existentially reborn each time and stop planning for what (in such a view) would essentially be an identical twin in the future.

Now imagine speeding up this replacement process so that I destroy your present brain and replace it with a replica/simulacrum with identical information. There would be no reason to believe your conscious experience would not continue in that other

We are all merely many reflections in a hall of mirrors of a single cosmic reality (Brahman or "paramatman"). If you find all this too much to swallow just consider the that as you grow older and memories start to fade you may have less in common with, and be less "informationally coupled", to your own youthful self, the chap you once were, than with someone who is now your close personal friend. This is especially true if you consider the barrier-dissolving nature of mirror neurons. There is certain grandeur in this view of life, this enlarged conception of reality, for it is the closest that we humans can come to taking a sip from the well of immortality.