Kernpunten Kind is geen kleine vo Cerebrale

Kernpunten Kernpunten • De hersenen ontwikkeling zich langdurig DE NEUROPSYCHOLOGISCHE ASPECTEN VAN HERSENLETSEL BIJ KINDEREN; een longitudinaal perspectief

DR. MARC P.H. HENDRIKS klinisch neuropsycholoog

• Hersenen zijn sensitief voor een scala aan pre- en postnatale gebeurtenissen – ..onderwijs is zo’n gebeurtenis

• De hersenen zijn plastisch het gehele leven • Cognitieve en gedragstoornissen zijn hieraan gerelateerd

Gedragswetenschappelijk Dienst (GWD) Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit Nijmegen

Kind isgeen geen kleine vo Kind is kleine volwassene

Cerebrale ontwikkelin Cerebrale ontwikkeling Waarom belangrijk?

1. Hersenen: ontwikkeling vs. uitgegroeid 2. Cognitieve functies: ontwikkeling vs. stabiel 3. Stoornissen: verworven vs. niet verworven 4. Meten: neuropsychologisch onderzoek

Cerebrale ontwikkelin Cerebrale ontwikkeling Verbindingen… • Aantal verbindingen schatten op basis van de lengte van de ‘takken’ • Zijn afhankelijk van ervaringen • Dezelfde ervaring kan tegengestelde veranderingen in verschillende hersengebieden veroorzaken

• 80.000.000.000 neuronen met 1014 verbindingen (synaps) • Gevormd door genetische opmaak en levenslange ervaringen • Belangrijkste periode is de eerste jaren van ons leven – inclusief prenataal

Synaps complexiteit Synaps complexiteit Celstructuur afhankelijk van gedrag: • Veeleisend / complex gedrag in dagelijks functioneren
complexe celstructuur en meer verbindingen • Gerelateerd aan algemene eisen en individuele ervaring: – Onderwijs – Werkzaamheden – Vrije tijd

Verstandelijke beperk Verstandelijke beperkingen

Cerebrale ontwikkelin Cerebrale ontwikkeling Synaps formatie

Dendrieten-’takken’ bij kinderen met verstandelijke beperkingen • Groei dendrieten gering • Eenvoudige structuur neurons
reductie aantal verbindingen
ontwikkelingsachterstand

1. Fase-afhankelijk • • • •

Purpura, 1974, Science

Myelinesatie Myelinisatie

Cellen voor de geboorte ‘geboren’ Tot 2 jaar enorm tempo Voor de puberteit plateau (door toename en afsterven) Later in puberteit enorme afname

2. Niet overal gelijk in de cortex 3. Ook binnen corticale gebieden (‘finetuning’) 4. Afhankelijk van ervaring

Ervarking Ervaring • • • •

Post-natale stimulatie !! Hersenen zijn groter Hersenen hebben meer verbindingen De dieren hebben meer ontwikkelde motorisch en cognitief functies


rijke omgeving (maar wat is dat?) •

Plamuurmes ‘Het plamuurmes’ Gedragsverandering afhankelijk Omgevingsfactoren en tijdstip

Rijping CZS Volgens constant patroon

Plamuurmes ‘Het plamuurmes’

..zelfs als prenataal de rattenvaders in een rijke omgeving opgroeien..

Plasticiteit en sensitieve perioden Plasticiteit en sensitiev

“…essentially, the sensitive period is the time between the emergence anatomically or functionally of a given biobehavioral system and its maturation. The system may be affected in this emergent but immature state (for better or worse) by exogenous stimuli and this effect can be permanent should the system ‘harden’ its maturity…”

Plasticiteit en sensitieve perioden Plasticiteit en sensitiev Leren zwemmen 0 - 6 • in wieg ‘fladderen’ • kruipen, lopen • fietsen

“…essentially, the sensitive period is the time between the emergence anatomically or functionally of a given biobehavioral system and its Taalontwikkeling (2-14) maturation. The system may be • klanken en keelbewegingen affected in this emergent but immature state (for better or • geluiden vs. taalklanken worse) by exogenous stimuli and • voorlezen, school, etc. this effect can be permanent should the system ‘harden’ its Sociale ontwikkelingmaturity…” 0 – 22

• gezichtsherkenning • lachen naar ouders • spelletjes doen, groepjes werken (Andersson, et al. 2000)

Plasticiteit en sensitieve perioden Plasticiteit en sensitiev • • •

(Andersson, et al. 2000)

Motorische ontwikkelin Motorische ontwikkeling

Op basis van zintuiglijke cues (akoestisch/chemisch en visueel) Kritieke periode relatief discreet en mogelijk slechts een paar uur Voorkeur voor ‘normale’ stimuli op basis van genetisch bepaalde neurale filters die toenemend selectief worden

Motorische ontwikkeling • Na geboorte strekken arm; geen specifieke richting • Na 1-3 maanden oriëntatie op object en beweegt in richting; grijpt met alle vingers tegelijkertijd • Grijpen meer doelgericht met pincet-greep; gebruik van duim-wijsvinger ontwikkelt zich verder

Motorische ontwikkelin Motorische ontwikkeling

…maar leren is levensl …maar, leren is levenslang ..na de sensieve periode? • Gedrag en leren niet uitsluitend afhankelijk van rijping van hersenen

Motorische ontwikkeling • Na geboorte strekken arm; geen specifieke richting • Na 1-3 maanden oriëntatie op object en beweegt in richting; grijpt met alle vingers tegelijkertijd • Grijpen meer doelgericht met pincet-greep; gebruik van duim-wijsvinger ontwikkelt zich verder

• Ook neuroplasticiteit op volwassen leeftijd, onder invloed van omgeving, stimulatie en ervaring

(Daganski, et al. 2004)

Taalontwikkeling Taalontwikkeling

Taalontwikkeling Taalontwikkeling

• •

• •

• • • • • • • • • •

Geboorte; 6 wkn;

geluid menselijke stem is comfortabeler dan andere. strekt en draait nek bij horen van stem moeder, en maakt geluiden die plezier impliceren; huilt voor hulp. 2 mnd; begin met differentiatie stemgeluid, meer keelgeluid. 3 mnd; oriënteert hoofd bij stemgeluid, reageert met stem op stemgeluid, start met brabbelen. 6 mnd; imiteert geluiden van anderen. 9 mnd; kan betekenis aan intonatie begrijpen, gebruikt intonatiepatronen die volwassenen ook gebruiken. 12 mnd; begint een woordenschat te ontwikkelen (5-10 woorden). 24 mnd; woordenschat neemt snel toe (200-300), benoemt objecten, 2-3 woordszinnen. 36 mnd; woordenschat 1000 woorden, 3-4 woordszinnen (met onderwerp en werkwoord). 4 jaar; woordenschat 1500 woorden, complexere zinnen 6 jaar; woordenschat 2600 woorden, receptief 22.000 12 jaar; volwassen woordenschat 15.000+

Sensitieve periode taa Sensitieve periode taal •

• •

• • • • • • • • • •

Geboorte; 6 wkn;

geluid menselijke stem is comfortabeler dan andere. strekt en draait nek bij horen van stem moeder, en maakt geluiden die plezier impliceren; huilt voor hulp. 2 mnd; begin met differentiatie stemgeluid, meer keelgeluid. 3 mnd; oriënteert hoofd bij stemgeluid, reageert met stem op stemgeluid, start met brabbelen. 6 mnd; imiteert geluiden van anderen. 9 mnd; kan betekenis aan intonatie begrijpen, gebruikt intonatiepatronen die volwassenen ook gebruiken. 12 mnd; begint een woordenschat te ontwikkelen (5-10 woorden). 24 mnd; woordenschat neemt snel toe (200-300), benoemt objecten, 2-3 woordszinnen. 36 mnd; woordenschat 1000 woorden, 3-4 woordszinnen (met onderwerp en werkwoord). 4 jaar; woordenschat 1500 woorden, complexere zinnen 6 jaar; woordenschat 2600 woorden, receptief 22.000 12 jaar; volwassen woordenschat 15.000+

Vast patroon Cultuur onafhankelijk

Taallateralisatie Taallateralisatie

Afhankelijk van vele andere functies
allemaal hun eigen sensitieve periode (bv. foneem discriminatie tussen R/l op zuigelingenleeftijd en resistent voor later) Bij 96% m.n. de linker hemisfeer Eindigt abrupt in adolescentie

Knudsen E I et al. 2006

• Genetisch bepaald • Door stimulatie van taal gerelateerde klanken, lateralisatie in linker hemisfeer • Sensitieve periode tot 6-7 jaar

Minder taalstimulatie Minder taalstimulatie Geringe taalstimulatie
Geringe woordenkennis
Dunnere cortex

..binnen en buiten sen ..binnen en buiten sensitieve per

Taallateralisatie Taallateralisatie

Cerebrale ontwikkelin Cerebrale ontwikkeling

Waarom belangrijk?

CROWDING

Linker Hemisfeer

Andere cogntieve vaar Andere cognitieve vaardigheden

Taalvaardigheden rechterhand

LINKS

Tower of Hanoi

RECHTS

Rechter Hemisfeer - Ruimtelijke vaardigheden - Linkerhand









Sociale ontwikkeling Sociale ontwikkeling • Erg afhankelijk van de ontwikkeling van frontale hersenstructuren
adolescentie • Bv. nuances in gezichtsexpressie – Spontaan produceren op kinderleeftijd – Interpreteren van een sociale situatie – Nuances in toon

Sociale e ontwikkeling Sociale ontwikkeling Effecten tactiele stimulatie: • Productie proteïnen in de huid
effecten op genetische expressie
grotere hersenen
meer verbindingen
betere vaardigheden

Sociale e ontwikkeling Sociale ontwikkeling

Sociale e ontwikkeling Sociale ontwikkeling Na 2 jaar pleeggezin: • Spectaculair; gewicht, lengte, hoofdomtrek • ..maar aantal niet: – Leeftijd van adoptie (< 6 maanden) – Toch: leerproblemen, hyperactief gedrag, problemen met sociale interactie, etc.

Een ‘natuurlijk experiment’: Communistische politiek in Roemenië • Verbod op anticonceptie • Maandelijkse controle door staatsgynaecoloog •
geboorteoverschot

Kinderen die na 6 mnd werden geadopteerd, vertoonden op 11 jaar: • Fysieke beperkingen • Relatief kleinere hersenen, vooral frontaal • Ernstige ontwikkelingsachterstand: – Sociaal, cognitief, gedragsmatig

Ouder-Kind relaties Ouder-kind relaties

Spelen Spelen

Een ‘natuurlijk experiment’: “Turning Gold into Lead”

Ervaring met spelen:

• The ACE (Adverse Childhood Experiences) Study • Zoals:

• Zeer belangrijk voor de sociale ontwikkeling op latere leeftijd • Mogelijk sensitieve periode voor het ‘soort’ spelen en ‘frequentie’ • Vooral beroep op de frontale hersenstructuren en de ontwikkeling van de frontale hersendelen vooral afhankelijk van sociaal gedrag / spelen • ..maar ook begrip van spelregels

– – – – –

Geweld in gezin (ouders of kind) Alcohol of drug-afhankelijkheid ouders Seksueel misbruik Gezinslid in gevangenis Ouder chronisch depressief of andere psychiatrische stoornis – Verlies van een ouder, om welke reden dan ook

• 17000 kinderen
middelbare leeftijd – ACE’s komen veel vaker voor dan herkend

• ACE’s hebben een sterke relatie met gezondheid 50 jaar later (verslaving, hart-long aandoeningen depressie, suïcide, diabetes, hypertensie, psoriasis, etc)

Spelen Spelen

Spelen Spelen Orbitofrontale cortex

Mediale prefrontale cortex • • •

ervaring van het spelen type spel Hoeveelheid complexe bewegingen

• • •

Aantal dieren Variatie in dieren Onafhankelijk van betrokkenheid in spel

Orbitofrontale cortex Mediale prefrontale cortex • • •

•

Aantal dieren

Variatie in dieren Om normaal sociaal gedrag•• te leren, Onafhankelijk van betrokkenheid in spel is de organisatie en coördinatie van de bewegingen, en de identificatie met andere ratten essentieel

ervaring van het spelen type spel Hoeveelheid complexe bewegingen

Plamuurmes ‘Het plamuurmes’

Rijping CZS Volgens constant patroon

‘Zichtbaar’ maken met neuropsychologisch onderzoek

Gedragsverandering afhankelijk omgevingsfactoren en tijdstip

Gedragsverandering afhankelijk omgevingsfactoren en tijdstip

Neuropsychologie Neuropsychologie

Rijping CZS Volgens constant patroon

Plamuurmes ‘Het plamuurmes’

…maar leeftijdgerelateerde neurale verandering bijna nooit onmiddellijk zichtbaar…

‘wat’ maak je zichtbaar ‘wat’ maak je zichtbaar? cognitieve functies en vaardigheden die ten grondslag liggen aan leren

• ‘wat’ maak je zichtbaar • ‘hoe’ zichtbaar zijn de beperkingen • ‘hoe’ maak je beperkingen zichtbaar

‘hoe’ zichtbaar zijn bepe ‘hoe’ zichtbaar zijn beperkingen?

Niet lineair Niet lineair ONTWIKKELING IS DYNAMISCH… • clinici richten zich volwassen neuropsychologie •
uitontwikkelde hersenen •
normale ontwikkeling •
normale ontwikkeling tot aan een hersenletsel

Ontwikkeling van cognitieve functies: - Niet lineair - Niet alle cognitieve functie ontwikkelen gelijk - Niet gerelateerd aan het moment / leeftijd


Volwassen neuropsychologie informatief over eind, maar niet over de ontwikkeling of stoornissen naar het eind

Niet alle cognitieve Niet alle cognitieve functiesfu ontwikkelen gelijkmatig • Basisfuncties die beroep doen op lagere delen in de hersenen: motoriek, perceptie, automatisch gestuurd gedrag, stimulus-repsons leren, etc. • Cognitieve functies als (werk)geheugen, taal, visueel ruimtelijke vaardigheden
basaal lezen, spellen, rekenen • Hogere cognitieve functies als executieve vaardigheden; planning, strategisch leren, zelfstandig sociaal functioneren, etc.

Niet gerelateerd aan moment aan / leeftijd Niet gerelateerd l • Ontwikkelde vs. stabiele functies – Volwassenen: hersenbeschadiging
specifieke beperkingen statische functiesysteem (bv. afasie) – Kinderen: meer diffuse cognitieve beperkingen, of beperkingen in basisfuncties (aandacht, psychomotoriek, leren, etc.)

• Growing-into-deficit – Beschadiging van hersenstructuren die later in de ontwikkeling worden ingezet, worden zichtbaar op het moment dat ze ingezet moeten worden

• Herstel na hersenletsel loopt anders – Minder focaal hersenletsel als tumoren, CVA, infarct, etc. – Meer kans op ‘plasticiteit’ – Andere inbedding in het dagelijks leven

Niet gerelateerd aan moment aan / leeftijd Niet gerelateerd l ….maar…. • T.a.v. het gedrag: Hersenbeschading in de leeftijd van 7-9 jaar, meer gedragsproblemen, dan in de leeftijd van 3-6

Anderson, et al, 2010

Niet alle cognitieve Niet alle cognitieve functiesfu ontwikkelen gelijkmatig 1. Objecten verschuiven
2. Non-matching to sample beloning voor respons die niet overeenkomt met stimulus
objectherkenning (temporaalkwab)

3. Discriminatietaak Één stimulus altijd beloning, ander niet. Door trial-and-error elke dag leren (basale ganglia) Volwassenen: vinden discriminatietaak de moeilijkste Kinderen:kunnen de discriminatietaak bij 12 maanden (basale ganglia) en de makkelijke na 18 maanden (cortex)

Niet gerelateerd aan moment aan / leeftijd Niet gerelateerd l Leeftijd en moment voorspelt effect op lange termijn • Vroege hersenbeschadiging
? Cognitief / gedrag • Conclusie: • Vroege hersenbeschadiging
– Voor 2de jaar: globale en ernstige cognitieve beperkingen t.o.v. nagenoeg verwachte prestaties bij beschadiging op latere leeftijd