Biologie havo/vwo 3. Breinboekje. Werkboek bij lesmodule hersenen en gedrag. Naam: Klas:

Biologie havo/vwo 3 Breinboekje Werkboek bij lesmodule hersenen en gedrag Naam:.. Klas:

Word een brein-expert! Je hersenen (je brein) zien eruit als een zachte, vochtige, kronkelende massa, ongeveer zo groot als twee gebalde vuisten tegen elkaar. Je hersenen zorgen ervoor dat je kunt denken, lachen, onthouden, praten, bewegen, ademhalen en nog heel veel meer. Hoe krijgt een massa van iets meer dan 1 kilogram dit voor elkaar? Deze lesmodule gaat over je hersenen en gedrag en dan met name over hoe aandacht voor iets hebben nu eigenlijk gaat. Soms is het lastig om je aandacht ergens lang bij te houden, bijvoorbeeld tijdens een les of een saaie film. Dat gebeurt iedereen wel eens. Als je echter bijna altijd moeite hebt om je aandacht ergens bij te houden, dan is er misschien meer aan de hand. Dan kan er sprake zijn van een gedragsstoornis, die we ADHD noemen. De betekenis van ADHD is officieel Attention Deficit / Hyperactivity Disorder. Dat is in het Nederlands Aandachtstekort stoornis met hyperactiviteit. In deze lesmodule leer je van alles over je hersenen en onderzoeken we hoe aandacht (concentratie) door je hersenen wordt geregeld. Ook kijken we naar welk gedrag er hoort bij mensen met ADHD en je doet zelf twee aandachtstesten. Aan het einde van deze lessenserie ga je je eigen hersenactiviteit of die van een klasgenoot meten in een echt laboratorium op het Sciencepark van de Universiteit van Amsterdam. De resultaten van je onderzoek presenteer je later in de klas. In je hersenen zitten bijna 100.000.000.000 hersencellen (dat is meer dan het aantal sterren in het heelal!). Zet die hersencellen aan het werk! Afspraken - We gaan vertrouwelijk en respectvol met elkaar om - Persoonlijke informatie van jezelf of anderen deel je niet op sociale media - Het Breinboekje telt mee als SO, werk dus netjes - Voor de presentatie krijg je een cijfer (telt 2 keer mee) - Doe actief mee in de lessen en doe je best! Planning Les Datum Wat doen we in de les Inleveren na de les Huiswerk 1 Maandag 13-4 Wat is ADHD? x 2 Maandag 13-4 Hoe werken je hersenen? Breinboekje x meivakantie 3 Dinsdag 6-5 Een kijkje in je brein? Onderzoeksvraag Zie blz. 18 4 Donderdag 8-5 (vertrek 11.20, verzamelen in de hal, ongeveer 15.30 terug) Hersenactiviteit onderzoeken op het Sciencepark van de UvA Evaluatieformulier Presentatie voorbereiden 5 Maandag 12-5 Breinboekje afmaken Presentatie voorbereiden 6 Dinsdag 13-5 Presentaties Breinboekje en powerpoint/prezi 2

Les 1 Wat ga je doen deze les? Je gaat in deze les twee aandachtstesten maken om erachter te komen hoe aandacht bij jouw geregeld is en je leert wat kenmerken van gedrag bij ADHD zijn. Leerdoelen van deze les o Je kan uitleggen wat aandacht is o Je kan uitleggen wat ADHD is o Je kan positieve eigenschappen noemen van iemand met ADHD o Je kan de belangrijkste problemen van iemand met ADHD benoemen o Je kan uitleggen hoe je er achter kan komen of je ADHD hebt o Je kan uitleggen hoe je met de stroop-test aandacht kan meten en waarom deze test soms gebruikt wordt om vast te stellen of iemand ADHD heeft o Je kan uitleggen dat gedrag voor een groot deel een gevolg is van biologische oorzaken OPDRACHT 1 Schrijf in het tekstvak hieronder wat de belangrijkste vraag is die je in les 1 en 1 gaat beantwoorden. De centrale vraag is: Aandacht meten met de Stroop-test Aandacht, ook wel concentratie of alertheid genoemd, speelt een belangrijke rol bij waarnemen, denken, handelen en leren. Mensen met ADHD hebben vaak moeite met het richten van hun aandacht, ze vinden het vaak moeilijk zich te concentreren. Hoe meet je aandacht? De Strooptest (spreek uit als Stroep) is een test die neuro-psychologen (dat zijn psychologen die gespecialiseerd zijn in de werking van je hersenen) kunnen gebruiken om te meten hoe goed je je aandacht ergens op kunt richten. OPDRACHT 2 Je gaat de Stroop-test nu zelf maken. Let op: de test geeft geen diagnose of je problemen met aandacht hebt. Als je je zorgen maakt over jezelf of iemand anders bespreek dit dan met je docent, mentor, ouders/verzorgers, zorg coördinator, of de vertrouwenspersoon op school. Ga zorgvuldig met je eigen uitslagen en die van klasgenoten om. Alles wat je tijdens de lessen hoort van elkaar is vertrouwelijk, die informatie blijft binnen de muren van het klaslokaal. Resultaten deel je niet op sociale media. 1. Ga naar http://zap.psy.utwente.nl/zaps/zaps/zaps/stroop.res/frames.html (zie link op Magister) 2. Klik in het tabblad aan de linkerkant van het beeldscherm op experiment 3. Lees de instructie 4. Klik op Start experiment 3

5. Doe het experiment (duurt ongeveer 5 minuten) 6. Bekijk je resultaten Interferentie = kleur en woord komen niet overeen. Bijvoorbeeld ROOD Niet interferentie = kleur en woord zijn hetzelfde. Bijvoorbeeld ROOD 1. Wat was jou reactietijd zonder interferentie?..deze score is lager/hoger (omcirkel) dan referentie-data (=gemiddelde persoon) 2. Wat was jou reactietijd met interferentie?..deze score is lager/hoger (omcirkel) dan referentie-data (=gemiddelde persoon) OPDRACHT 3 Wat betekent jouw test-score? Lees de onderstaande uitleg over de Stroop-test en beantwoord de vragen. Wat meet je met de Stroop-test? Hoe minder fouten en hoe sneller je reactie, hoe meer aandacht je had tijdens de test. Wanneer je woorden ziet, lees je ze gewoon, zonder dat je daar veel aandacht voor nodig hebt, het gaat automatisch. Als je er even bij stilstaat kan je vast nog wel een hoop andere automatische handelingen bedenken zoals fietsen, schrijven, typen, enzovoort. Je hersenen herkennen woorden dus automatisch. Een kleur opnoemen is ook niet zo moeilijk. Maar als het woord rood gedrukt staat in de kleur groen (dus rood) en je niet het woord maar de kleur moet noemen, raken je hersenen een beetje in de war. Je denkt namelijk eerst rood, terwijl de kleur groen aan je aandacht ontsnapt. Om toch groen vast te stellen, terwijl je rood leest/herkent is flink wat concentratievermogen nodig. Je moet je aandacht heel goed op de taak richten en een bepaalde reactie onderdrukken. 1. Welke reactie moest je in de Stroop-test onderdrukken? 2. Jouw score zegt natuurlijk niets over jouw aandacht in het algemeen, het is een momentopname. Misschien heb je slecht geslapen of was er veel lawaai om je heen waardoor je minder aandacht had. Je hebt mensen die veel aandacht hebben in de ochtend, anderen in de avond en zelfs mensen die alleen maar goed preseteren in de nacht. Om werkelijk uit te zoeken wat jouw aandachtsprofiel is heb je dus veel meer testen nodig, op verschillende tijden en dagen. Wat kan jouw uitslag van de stroop-test beinvloed hebben? 4

3. De volgende grafieken zijn het resultaat van groepen proefpersonen met en zonder ADHD die de Stroop-test hebben uitgevoerd. Dit is gemeten op veel verschillende dagen, in veel verschillende toestanden en in perfecte omstandigheden. Welke balk hoort bij de ADHD-groep en welke bij de controlegroep (zonder ADHD) in de grafieken? Schrijf dit op de x-assen van beide grafieken..... 4. Als je een reactietijd hebt die vergelijkbaar is met die van de groep ADHD patiënten, betekent dat dan dat jij ook ADHD hebt? Gedrag en ADHD OPDRACHT 4 Bekijk het filmpje over ADHD (1.19 minuut) op https://www.youtube.com/watch?v=_ceyvpsstue 1. Wat is het verschil tussen ADD en ADHD? 2. Welke oorzaak van ADHD wordt in het filmpje genoemd? 3. Waarom zullen er altijd mensen met ADHD zijn volgens het filmpje? 5

OPDRACHT 5 Op internet zijn veel ADHD-testen te vinden. Deze testen geven geen echte diagnose. Ze laten wel zien welk gedrag bij ADHD hoort. Je gaat zo n test maken. Let weer op: de test geeft geen diagnose of je ADHD hebt, dat kan alleen een arts doen. Ga naar http://www.jeugdriagg.nl/zelftests/adhd-test-11-18-jaar/ 1. Vul de test in 2. Lees de uitslag 1. Wat van je vind je van je uitslag? 2. Waarom zijn er altijd nog veel meer testen nodig om te bepalen of je ADHD hebt? Ga naar www.adhd.nl ADHD van A tot Z kijk bijvoorbeeld bij Betekenis van ADHD en Toekomst met ADHD 3. Wat zijn kenmerken van gedrag van iemand met ADHD? Schrijf ze hieronder in de tabel: Waar zijn mensen met ADHD vaak goed in (wat zijn handige eigenschappen om te hebben) Waar hebben mensen met ADHD last van (wat zijn minder fijne eigenschappen) 6

4. Welke kenmerken hebben met aandacht te maken? Onderstreep of markeer deze kenmerken OPDRACHT 6 Binnenkort (op 8 mei) maak je kennis met een echte onderzoeker die aandacht en ADHD onderzoekt. Welke vragen zou je hem stellen over aandacht en ADHD? Schrijf ze hieronder op. OPDRACHT 7 Bekijk de leerdoelen op bladzijde 3 nog eens. Zet een kruisje bij de leerdoelen die je weet/kan. Snap je iets nog niet? Zoek het op of vraag je docent. Meer weten over ADHD?! https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=sg1cq0a8vxg http://www.adhdnetwerk.nl/ www.adhd.nl 7

Les 2 Wat ga je doen deze les? Zoals je vorige les geleerd dat hersenen en ADHD iets met elkaar te maken hebben. Om erachter te komen wat precies, moeten we meer te weten komen over de hersenen. Leerdoelen van deze les o Je kan globaal de functies van de kleine hersenen, grote hersenen en hersenstam benoemen o je kan uitleggen dat hersenencellen met elkaar communiceren door elektrische stroompjes (impulsen) o je kan de relatie en het verschil tussen prikkels en impulsen uitleggen o Je kan in een tekening onderdelen van een zenuwcel benoemen o Je kan verklaren waarom ADHD een ziekte van de prefrontale kwab is o Je kan vragen opstellen om te stellen aan een ADHD-onderzoeker OPDRACHT 1 Bekijk de aflevering van het Klokhuis over hersenen: http://www.hetklokhuis.nl/tv-uitzending/2592. Je mag de stukjes tussendoor (Hersenoperatie en Nerd tv) overslaan als je ze niet leuk vindt. Beantwoord vervolgens de vragen. 1. In welk deel van je hersenen gaat er iets anders dan normaal als je ADHD hebt? Leg je antwoord uit. 2. Geef van elk van de hersengebieden in steekwoorden aan wat de functies zijn. Welk nummer (figuur1) hoort bij welk hersengebied? Nr. Hersendeel Belangrijkste functies hersenstam kleine hersenen (cerebellum) grote hersenen 8 Figuur 1. De hersenen

3. Wat is het grootste verschil tussen de hersenen van mensen en dieren? 4. Je hebt ongeveer 86.000.000.000 zenuwcellen in je hersenen. Hoe communiceren zenuwcellen met elkaar? 5. Wat is een andere naam voor zenuwcellen? Zoals je in de aflevering van het klokhuis gezien hebt, bestaan je hersenen uit allemaal verschillende gebieden. Kijk maar eens op: https://www.hersenstichting.nl/alles-over-hersenen/dehersenen/functies/functies. Ieder gebiedje heeft een eigen functie(maar ze werken wel allemaal samen!). De grote hersenen bestaat uit twee helften met ieder vier onderdelen: De temporale kwab. Deze delen van de hersenen liggen net boven de oren. Ze zijn verantwoordelijk voor taalbegrip, verbaal geheugen, spraak en gehoorfuncties. De occipitale kwab. Aan de achterkant van de hersenen. Dit deel heeft functies die te maken hebben met het ontvangen, integreren (samenvoegen) en verwerken van visuele informatie. Het is de visuele schors. De pariëtale kwab. Deze liggen in het gebied hoog achterin. Hier worden signalen vanuit spieren en gewrichten verwerkt. Ook de integratie van zintuigimpulsen en ruimtelijk denken gebeurt hier. De frontale kwab. Ligt aan de voorkant. Dit deel is onder meer verantwoordelijk voor de persoonlijkheid. Functies zoals motivatie, onderdrukking van gedrag, filteren van prikkels, richten van aandacht, redeneren, analyseren en plannen. 9

Zenuwcellen onder de loep Je weet nu waar in je hersenen dingen anders dan normaal gaan als je ADHD hebt. Om erachter te komen wat er dan precies anders gaat, moeten we nog iets dieper in de hersenen duiken. We moeten meer te weten komen over zenuwcellen. Je krijgt hierover een korte presentatie van je docent. Daarna maak je de volgende opdrachten. Bij het maken van de vragen kan je het informatieblok hieronder gebruiken en de extra uitleg op bladzijde 28. Communicatie in je brein Met je zintuigen vang je prikkels op uit je omgeving. Geluiden, geuren, licht zijn allemaal voorbeelden van prikkels. De informatie die via de zintuigen binnenkomt wordt verwerkt door je zenuwstelsel. Hoe gaat dat? Zintuigcellen reageren op een prikkel door deze om te zetten in een elektrisch stroompje, de impuls. Vervolgens geven ze de impuls door aan een zenuwcel. Je kunt dus zeggen dat zintuigcellen alle prikkels zoals geluid-, geur- of lichtprikkels vertalen tot één taal, namelijk die van het zenuwstelsel. Hoe sterker de prikkel, hoe meer impulsen worden doorgegeven. Zenuwcellen (neuronen) zijn cellen gespecialiseerd in het doorgeven van informatie in en over je lichaam (bijvoorbeeld het bewegen van je arm, maar ook de emotie die een goede film kan opwekken). De zenuwcel vervoert de impulsen naar zenuwcellen in de hersenen. Hersenen en zenuwen werken uitsluitend met impulsen. Bijzonder aan zenuwcellen is dat ze hele lange uitlopers hebben, daardoor kunnen zenuwcellen kunnen wel een meter lang worden. Bijvoorbeeld de zenuwcellen die vanuit je tenen naar je ruggenmerg lopen kunnen wel 1.5 meter lang zijn! Zenuwcellen hebben een speciale vorm bestaande uit drie belangrijke onderdelen: het cellichaam, de axon en dendrieten. De axon is één lange dunne uitloper. De axon brengt impulsen naar andere zenuwcellen of spieren. Om het axon te beschermen en te zorgen dat impulsen sneller worden doorgegeven zit er vaak een soort witte, vettige stof om de cellen heen. Dit is de myelineschede. Je kan dit vergelijken met het plastic wat om elektriciteitsdraden zit. De dendrieten zijn korte uitlopers, ze beginnen meestal breed en worden geleidelijk steeds dunner. Dendrieten vangen impulsen op en brengen deze naar het cellichaam. Zenuwcellen maken verbinding met elkaar op een plek die je een synaps noemt. Figuur 2. Zenuwcel onder een microscoop 10

OPDRACHT 2 Bekijk het filmpje http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20081204_communicatie01 1. Wat is het verschil tussen de manier waarop prikkels verwerkt worden tussen mensen met ADHD en mensen zonder ADHD? Zet de volgende begrippen op de juiste plaats in het schema: zintuigen, spieren, gevoelszenuwen en bewegingszenuwen en laat het verschil zien. De (gebogen) pijlen geven aan op welke manier de organen met elkaar verbonden zijn. PRIKKELS (INFORMATIE UIT DE OMGEVING) BEWEGING, ACTIE, GEDRAG hersenen en ruggenmerg Figuur 3. Je hersenen werken als een soort filter. Je wil niet altijd reageren op alle prikkels om je heen. Je wil niet altijd reageren op alle prikkels om je heen. Soms wil je juist ergens NIET op reageren, zoals tijdens de Stroop-test. Of op geluiden buiten als je een toets zit te maken. Je hersenen werken daarom als een soort filter, ze reageren niet zomaar op alle prikkels (vertaald in impulsen) die binnenkomen. Na een toets écht even zin in pauze? Dat komt omdat je hersenen even moe zijn van dat concentreren. Je aandacht ergens bijhouden, kost je hersenen een hoop energie. 11

2. Teken een zenuwcel en benoem de onderdelen (cellichaam, axon en dendrieten), hoe lopen de impulsen? Geef de richting aan met een pijl. Gebruik eventueel: http://www.bioplek.org/animaties%20onderbouw/zenuweneenv.html 3. Bekijk figuur 3. Wat is het verschil tussen een impuls en een prikkel? 1 Figuur 4. Prikkels en impulsen Figuur 5. FMRI van de frontaalkwab tijdens een aandachttaak. Wat valt je op? 4. Hoe zou je er voor kunnen zorgen dat mensen met ADHD zich beter kunnen concentreren? 12

OPDRACHT 3 Kijk nu weer naar centrale vraag op bladzijde 3. Beantwoord (je mag schrijven of tekenen) de centrale vraag hieronder met behulp van alles wat je tot nu toe geleerd hebt. Tip: bekijk figuur 4 en 5nog eens goed op de vorige bladzijde. OPDRACHT 5 Kijk nog eens naar de vragen die je aan de ADHD onderzoeker wil stellen op bladzijde 7, heb je nog nieuwe vragen? Pas je vragen aan. De vragen stel je op 8 mei OPDRACHT 6 Bekijk de leerdoelen op bladzijde 8 nog eens. Zet een kruisje bij de leerdoelen die je weet/kan. Snap je iets nog niet? Zoek het op of vraag je docent. 13

Les 3 Wat ga je doen deze les? Donderdag 8 mei ga je met de klas naar het Sciencepark van de Universiteit van Amsterdam. Je gaat hier als een echte wetenschapper onderzoek doen met EEG. Je bent benieuwd hoe aandacht werkt in je hersenen en hoe je hersenen reageren op verschillende prikkels In deze les ga je bedenken wat je gaat onderzoeken en hoe je dat aan gaat pakken. Je leert hoe je hersenactiviteit kan meten met EEG en bedenkt een onderzoeksvraag voor het EEG experiment dat je donderdag 8 mei zelf gaat uitvoeren. Je werkt hierbij in een groepje van 5 of 6. Leerdoelen van deze les Figuur 6. Het Sciencepark o Je kan beschrijven hoe je met EEG hersenactiviteit kunt meten o Je kan onderzoeksvragen en een hypothese opstellen Een kijkje in het brein Je hebt net het verhaal gehoord van Phineas Gage (blz. 29). Door zijn ongeluk weten we nu veel over hersenen. Gelukkig bestaan er tegenwoordig een verschillende technieken om ook zonder verschrikkelijke ongelukken- hersenen te onderzoeken en nieuwe dingen over het brein te ontdekken. elektro-encefalografie (EEG) is daar een voorbeeld van. Een EEG is een soort hersenscan, waarbij je de elektrische activiteit van je hersenen meet. Zoals je de vorige les hebt geleerd, geven je hersenen namelijk elektrische impulsen af aan je zenuwen, die deze impulsen vervolgens weer naar bijvoorbeeld de spieren in je lichaam vervoeren. Door deze impulsen regelen je hersenen welke spieren moeten bewegen. Meer over EEG lees je op de volgende bladzijde. Ga zitten Kermit! Wat ik je nu ga vertellen zal een schok zijn. X-ray Lab 14

Wat kan je meten met EEG? Bij een EEG-onderzoek worden elektrische impulsen gemeten. Zo kan je zien welke hersendelen actief zijn. Er is één maar, je kan alleen de activiteit meten van cellen die aan de buitenkant van je hersenen (cortex) liggen. Als zenuwcellen is een hersengebied actief zijn, zie je andere impulsen dan wanneer je niet actief bent. Bijvoorbeeld als je slaapt, dan zijn je hersenen wel actief, maar is de activiteit in de hersenen heel anders dan wanneer je geconcentreerd bezig bent. Door te kijken hoe de pulsjes eruit zien en hoe groot de elektrische activiteit is, wordt er bekeken of je hersenen normaal functioneren. Wanneer krijg je een EEG onderzoek? EEG-onderzoek wordt in het ziekenhuis gebruikt om diagnoses te stellen over verschillende hersenziektes of om vast te stellen of iemand hersendood is. Wetenschappers gebruiken EEG om te onderzoeken hoe je hersenen werken. Daarbij wordt bijvoorbeeld gekeken naar de reactie van de hersenen op bepaalde prikkels, zoals lichtflitsen. Zo proberen de onderzoekers een beter beeld te krijgen van hoe de hersenen nou precies werken. Hoe gaat een EEG-onderzoek in zijn werk? Figuur 4. De elektrodes zitten aan een computer verbonden Als je een EEG krijgt, worden er een aantal elektrodes op je hoofd geplaatst. Meestal wordt daarvoor een speciale muts gebruikt, die ook wel de elektrode-cap wordt genoemd. Door zo n elektrode-cap te gebruiken, wordt ervoor gezorgd dat de elektrodes bij iedereen ongeveer op dezelfde plek op het hoofd zitten. Eén van de elektrodes wordt op een plek geplakt waar geen elektrische activiteit plaatsvindt, bijvoorbeeld bij het oor. Het verschil in elektrische activiteit tussen de elektrode bij het oor en de andere elektrodes wordt gemeten. Dat verschil wordt ook wel de potentiaal genoemd. Die potentiaal wordt in een grafiek uitgezet, waardoor je precies kunt zien hoe de elektrische activiteit van de hersenen verandert. Om de elektrodes goed op de huid aan te laten sluiten, wordt er een soort zoute pasta tussen de elektrodes en de huid gespoten. Dit kan soms koud aanvoelen. Verder zijn er geen complicaties of bijwerkingen bij een EEG-onderzoek. Figuur 7. EEG is ongevaarlijk en pijnloos! 15

OPDRACHT 1 Een EEG-signaal wordt weergegeven als een aantal grafieken, waarin de gemeten (elektrische) spanning op de verticale as staat en de tijd op de horizontale as. Het uiterlijk van deze grafiek kan informatie geven over de toestand waarin de hersenen zich bevinden, bijvoorbeeld of iemand slaapt, zich inspant of juist ontspannen is. Bekijk Figuur 8 en beantwoord de vragen. Figuur 8. Het EEG alfabet 3. Wat betekent HZ (Hertz)? (hint: denk aan Natuurkunde..) Waarom wordt in Hertz gemeten? 4. Welk EEG patroon zie je denk je als je een toets aan het maken bent? 5. Welk EEG patroon zie je als je op de bank TV ligt te kijken? 6. Waarom je heb je twee verschillende patronen als je slaapt denk je? 7. Hoe kan je met EEG onderzoeken of je ADHD hebt denk je? 16

Voorbereiding EEG experiment Maak met je groepje een onderzoeksplan. Hieronder zie je hoe je een onderzoeksplan moet maken. Volg de stappen. Laat je plan door je docent controleren ONDERZOEKSPLAN ONDERWERP Waar gaat jullie onderzoek over? Wat wil je te weten komen? THEORETISCH KADER Noteer in een paar steekwoorden wat je al weet over hersenen, aandacht, gedrag en EEG wat belangrijk kan zijn bij je onderzoek. In welk hersengebied zit aandacht bijvoorbeeld? VARIABELEN Wat zijn je onafhankelijke variabelen? Welke variabelen (prikkels) ga je tijdens het experiment veranderen. Ga je verschillende prikkels onderzoeken (bijvoorbeeld muziek, foto s, boek.)? Welke dan? Ga je verschillen tussen proefpersonen onderzoeken? Wat zijn die verschillen? Wat zijn je afhankelijke variabelen? Wat ga je meten? (naar welke soort EEG patronen ga je kijken (gebruik bron x, alfa, bèta golven)? 17

ONDERZOEKSVRAAG Bedenk een onderzoeksvraag die je met behulp van een EEG experiment kunt beantwoorden en waar de bovenstaande variabelen in terugkomen HYPOTHESE Wat denk je dat je dat de uitkomst van je experiment is? Laat je onderzoeksvraag voor het einde van de les controleren door je docent! Huiswerk: - Bereid je voor op donderdag: o Wat heb je nodig om je onderzoek te kunnen uitvoeren? Zorg dat je dit donderdag meeneemt! o Welke vragen ga je stellen, kijk op bladzijde 7 - Neem je Breinboekje donderdag mee! - Donderdag verzamelen om 11.20 uur in de hal! Kom op de fiets of neem je OV-kaart mee! 18

Les 4 Wat ga je doen deze les? Vandaag voer je je experiment uit. Schrijf je resultaten zoveel mogelijk gelijk op en maak foto s voor je presentatie Leerdoelen van deze les o Je kan een onderzoek met EEG uitvoeren o Je kan het verschil zien op een EEG tussen hersenactiviteit in rust en in actie o Je kan voorbeelden noemen van het werk van een onderzoeker o Je kan voorbeelden noemen van een studies waarbij je biologie nodig hebt OPDRACHT 1 Maak aantekeningen bij de uitleg van de onderzoeker Antwoorden op vragen en aantekeningen 19

OPDRACHT 2 Voer je experiment uit, vul daarna de volgende vragen in. Dit zijn onderdelen die in je presentatie e moeten ONDERZOEKSOPZET (METHODEN EN MATERIAAL) Tijdens het EEG practicum krijg je uitleg hoe je een EEG meting moet doen. Schrijf de belangrijkste stappen in steekwoorden op op zodat iemand anders die je verslag leest ( en die helemaal niets van biologie snapt) het experiment op precies dezelfde manier kan uitvoeren. 1. 2. 3. 4. 5. ONDERZOEKSGEGEVENS (RESULTATEN) Noteer hieronder wat je allemaal hebt gevonden tijdens je experiment. Maak ook foto s 20

VERWERK JE ONDERZOEKSGEGEVENS Vat de belangrijkste resultaten die nodig zijn om je onderzoeksvraag te beantwoorden samen. Maak eventueel een tabel of grafiek (voor je presentatie). (dit kan je later doen op de computer) CONCLUSIE GEEF ANTWOORD OP JE ONDERZOEKSVRAAG KLOPT DE HYPOTHESE? Leg uit of je hypothese klopt of niet op basis van je resultaten EVALUATIE Ging alles goed? Kan het zijn dat er fouten zijn ontstaan? Wat zijn sterke punten van het onderzoek? Wat kan beter? Wat zou je adviseren aan leerlingen die de volgende keer dit onderzoek gaan doen? 21

IDEEËN VOOR VERVOLG ONDERZOEK Beschrijf ideeën voor vervolgonderzoek. Wat zouden wetenschappers nu eens echt moeten gaan onderzoeken? 22

Les 5 Wat ga je doen deze les? Je gaat in deze les ga je een concept maken over alles wat je tot nu toe geleerd hebt en je werkt aan je presentatie. Je vult ook een Learner Report in over wat je geleerd hebt de afgelopen lessen. Leerdoelen van deze les o Je kan in een conceptmap laten zien wat gedrag, prikkels, zintuigen, impulsen, aandacht, motivatie en hersenen met elkaar te maken hebben OPDRACHT 1 Wat hebben de volgende begrippen met elkaar te maken? Teken een conceptmap met de onderstaande begrippen. Zet om ieder begrip een cirkel en verbind de begrippen die met elkaar te maken hebben met pijlen. Zet bij de pijl wat de twee begrippen met elkaar te maken hebben. Gedrag Hersenen Prikkels Zintuigen Impuls Motivatie ADHD EEG Aandacht Zenuwcellen Frontale hersenkwab 23

Werk nu verder aan je presentatie Gebruik Power point of Prezi om je presentatie te maken. Gebruik onderstaande check-list. Op deze punten ga je beoordeeld worden door je docent. Checklist bij het maken van de presentatie: Inhoud: o Titel en namen van de groep op de eerste slide o Onderzoeksvraag en hypothese o Resultaten, antwoord op de onderzoeksvraag en evaluatie o Ideeën voor vervolg onderzoek Vormgeving: o De informatie op iedere slide is beknopt en wordt overzichtelijk gepresenteerd. Originaliteit: o De opzet van de presentatie als geheel is origineel en spannend Presentatie : o Presentatoren zijn goed te verstaan o Presentatoren kijken publiek aan 24

Les 6 Wat ga je doen deze les? Je gaat in deze les ga je een presentatie geven over je EEG experiment en beoordeel je je klasgenoten Leerdoelen van deze les o o o Je kan een presentatie geven over je EEG onderzoek Je kan een klasgenoot beoordelen Je kan benoemen wat jullie als klas allemaal ontdekt en geleerd hebben tijdens het EEG practicum OPDRACHT 1 Vul bij iedere presentatie deze tabel in. Op de volgende bladzijde is ruimte voor aantekeningen Groepje Dit vind ik goed! (top!) Dit kan beter (tips) Dit wist ik nog niet (dit heb ik geleerd van de presentatie) 25

Groepje Dit vind ik goed! (top!) Dit kan beter (tips) Dit wist ik nog niet (dit heb ik geleerd van de presentatie) Ruimte voor aantekeningen bij de presentaties 26

Meer informatie over prikkels en impulsen Zintuigen en prikkels Zintuigen vangen prikkels op uit de omgeving. De informatie die zo via je zintuigen binnenkomt wordt verwerkt door je zenuwstelsel. De meeste mensen kunnen horen, zien, ruiken, proeven en voelen. Dat zijn in totaal vijf zintuigen. Soms wordt ook nog onderscheid gemaakt tussen verschillende soorten gevoelszintuigen: warmte- en koudezintuigen, drukzintuigen en pijnzintuigen. Met je zintuigen vang je prikkels op uit je omgeving. Geluiden, geuren, licht zijn allemaal voorbeelden van prikkels. De informatie die via de zintuigen binnenkomt wordt verwerkt door je zenuwstelsel. Je vormt zo een beeld van de wereld om je heen. Aan zintuigen alleen heb je dus niks. Communicatie in je brein Alle levende cellen reageren op prikkels, maar zintuigcellen zijn sterk gespecialiseerd in het opvangen en verwerken van prikkels. Zintuigcellen reageren op een prikkel door deze om te zetten in een elektrisch stroompje, de impuls. Vervolgens geven ze de impuls door aan een zenuwcel. De zenuwcel vervoert de impulsen naar de hersenen. Hersenen en zenuwen werken uitsluitend met impulsen. Je kunt dus zeggen dat zintuigcellen alle prikkels - zoals geluid-, geur- of lichtprikkels - vertalen tot één taal, namelijk die van het zenuwstelsel. Zintuigcellen zijn gewoonlijk erg gevoelig. Hele zwakke prikkels worden al waargenomen, mits het de eigen, adequate prikkel van die cel is. Zo zijn bijvoorbeeld de zintuigcellen van je oog gevoelig voor licht, maar als je een harde klap op je oog krijgt geven ze ook impulsen door (je ziet sterretjes ). Ze zijn dus ook wel gevoelig voor die klap. De prikkels die de lichtzintuigen doorgeven worden als licht ('sterretjes') ervaren, omdat het bericht in het deel van de hersenen terecht komt, waar beelden verwerkt worden. Die dreun is een niet-adequate prikkel voor je oog-zintuigcellen. De sterretjes is dat wat de hersenen ervan maakten. Licht is de adequate prikkel voor het oog. De zwakste prikkel die een zintuigcel nog kan waarnemen, noem je de prikkeldrempel. Een prikkel, die onder die drempel zit, kun je niet waarnemen. Voor niet-adequate prikkels is de drempel van een zintuig altijd een stuk hoger. Er is heel weinig licht nodig om iets te zien, maar een zekere druk (d.w.z. vrij veel energie) op het oog om sterretjes te zien. De prikkeldrempel is niet altijd even hoog. Als een prikkeling een tijdje aanhoudt, worden er vaak geen impulsen meer doorgegeven. Als je bijvoorbeeld een lokaal binnenkomt, waar het stinkt, omdat de klas het uur daarvoor heeft zitten zweten op een proefwerk, ruik je dat na een paar minuten al 27

niet meer. We noemen dit gewenning. Bij gewenning wordt de prikkeldrempel hoger. Zodra de prikkel sterker wordt, merk je het weer wel. Sommige zintuigen, zoals de tastzintuigjes in de huid, vertonen snel gewenning: de kleren die je aan hebt voel je niet. De drukzintuigjes die dieper in de huid voorkomen, vertonen geen of veel minder gewenning: als je schoenen knellen, blijf je dat wel voelen. Pijnzintuigjes wennen dus ook niet. Dat heeft te maken met mogelijk gevaar: die knellende schoenen kunnen bloedvaten afsluiten, waardoor de weefsels geen zuurstof krijgen, daarvoor moet je gewaarschuwd worden. Prikkels kunnen zwak en sterk zijn: een hard of een zacht geluid, een fel of een zwak licht. Maar hoe sterk of zwak een prikkel ook is, er ontstaat altijd dezelfde impuls; de sterkte van het stroompje is altijd hetzelfde. Wat wel varieert is de impulsfrequentie: de hoeveelheid impulsen per seconde. Wanneer een prikkel sterker is, worden er per seconde meer impulsen doorgegeven. Impulsen ontstaan wel óf niet en nooit een beetje. Dit wordt wel de alles-of-niets-wet genoemd. De impulsfrequentie wordt opgevoerd als de sterkte van de prikkel groter is. In de hersenen wordt de hogere impulsfrequentie waargenomen als een harder geluid of feller licht. (bron: 10voorbiologie.nl ) 28

Een kijkje in je brein: het verhaal van Phineas Gage Op 13 september 1848 raakte de Amerikaan Phineas Gage betrokken bij een bizar ongeluk. Hij was aan het werk bij de aanleg van treinrails, toen een lading explosieven per ongeluk tot ontploffing kwam. Een ijzeren staaf met een diameter van 3 centimeter en een lengte van 1 meter boorde zich met grote snelheid via zijn linkerwang omhoog door zijn hersenen (zie de reconstructie hiernaast). Tot verbazing van iedereen overleefde Phineas het ongeluk. Twee maanden later was hij zelfs voldoende hersteld om weer aan het werk te gaan. Phineas moest het helaas met één oog minder doen, maar verder leek het erop alsof de schade die zijn hersenen hadden opgelopen weinig invloed hadden op zijn functioneren. Na verloop van tijd bleek echter dat er wel veranderingen waren in de persoonlijkheid van Phineas. Vóór het ongeluk stond Phineas bekend als een rustig en vredelievend mens. Na zijn ongeluk zou hij (althans volgens sommige bronnen) een ongeduldig en opvliegend karakter hebben gehad. Blijkbaar ligt onze persoonlijkheid voor een deel vast in onze hersenen. Phineas overleed in 1860 aan zware epileptische aanvallen. Sinds Phineas Gage zijn er veel meer gevallen bekend van mensen door een ongeluk of ziekte schade oplopen aan hun hersenen, en daardoor bepaalde dingen niet meer kunnen of ander gedrag gaan vertonen. Dat is natuurlijk vreselijk voor de patiënten en hun omgeving. Maar hersenonderzoekers kunnen van dit soort 'onbedoelde experimenten' juist veel leren over wat de hersenen allemaal doen en kunnen. 29

30 Dit boekje is gemaakt door Eva Lems, Interfacultaire Lerarenopleidingen, Universiteit van Amsterdam in samenwerking met Tonny Mulder (Universiteit van Amsterdam) en Bart Groeneveld (Its academy Amsterdam)