De werking van de hersenen: De kleine & grote hersenen, de hersenfuncties functies en meer!

Auteur: Basten Berg
Gepubliceerd: 14/december/2023
Redacteur: Gezocht
‘Wil je dit artikel redigeren? Dat kan! Heb je een foutje gevonden of mis je informatie? Stuur dan een mail naar support@eenmeesterinleren.nl en help zo mee om het onderwijs te verbeteren.‘

Inhoudsopgave

1. Waaruit bestaan de hersenen?
2. Wat is de werking van de hersenen?
3. Welk deel van de hersenen regelt wat?
4. Hersenen en de onderwijspraktijk
5. Wat doen de grijze en de witte stof in de hersenen?
6. Hersenen en de onderwijspraktijk

Welkom op het platform eenmeesterinleren.nl. Een plek leraren, andere onderwijsprofessionals en iedereen die geïnteresseerd is in de werking van de hersenen. Vanuit mijn achtergrond als biologie leraar, onderwijskundige en lerarenopleider schijf ik artikelen en maak ik video’s fundamentele theorieën over onderwijs, leren en lesgeven begrijpelijk aan te bieden. Op de community voor leraren vind je een overzicht van alle uitgewerkte theorieën geordend per thema en een groep onderwijsprofessionals waar je je inhoudelijke vragen aan kunt stellen.

1. Waaruit bestaan de hersenen (het brein)?

De hersenen (ook wel het brein genoemd) hebben verschillende gebieden die elk zijn opgebouwd uit miljarden zenuwcellen! Deze zenuwcellen worden ook wel neuronen genoemd. Om de werking van de hersenen te kunnen doorgronden ga ik in deze artikel eerst in op de werking van de zenuwcellen en de andere onderdelen die daar een rol bij spelen. Dit stuk van de video zit vol met termen, maar zonder was de uitleg niet te doen. Ik heb me als ex-biologie docent mijn best gedaan. Focus op het proces en de plaatjes dan is het artikel beter te begrijpen. Na deze uitleg zal ik in het artikel beknopt ingaan op de verschillende hersengebieden en hun functie.

‘Deze video is gewoon vrij te gebruiken! Link wel even naar https://eenmeesterinleren.nl/hersenen-hersengebieden-en-hersenen-functies/‘

2. Wat is de werking van de hersenen?

Voordat ik in ga op de hersengebieden eerst de werking van de hersenen. In de afbeelding zie je een schematische tekening van de signaaloverdracht tussen zenuwcellen in de hersenen.

‘Deze afbeelding is gewoon vrij te gebruiken! Link wel even naar https://eenmeesterinleren.nl/hersenen-hersengebieden-en-hersenen-functies/‘

Zenuwcel

De zenuwcellen hebben aan één kant puntige uitsteeksels genaamd dendrieten. Deze dendrieten ontvangen informatie. Aan de andere kant hebben de zenuwcellen lange uitlopers genaamd axonen. De axonen dragen informatie over.

synapsen

De dendrieten en axonen van de cellen zitten zoals je op de afbeelding kunt zien niet aan elkaar vast, maar staan met elkaar in verbinding via synapsen. Via deze synapsen kunnen boodschappen tussen zenuwcellen worden doorgegeven. Dit gaat met behulp van kleine stofjes die neurotransmitters heten. Aan het uiteinde van axonen zit het pre-synaptische neuron die de neurotransmitters afgeeft aan de synaptische spleet. En aan het uiteinde van dendrieten zit een post-synaptische neuron met receptoren voor deze neurotransmitters.

Neurotransmitters

Neurotransmitters geven dus boodschappen door tussen de zenuuwcellen in de synapsen. Er zijn heel veel verschillende neurotransmitters, met allemaal een eigen specifieke receptor. Voorbeelden van neurotransmitters zijn dopamine en adrenaline. Zij geven allemaal een unieke boodschap door, van de ene naar de andere zenuwcel. Daarmee vormen de hersenen een groot netwerk van zenuwcellen die met elkaar in verbinding staan, zodat signalen tussen cellen in hoge snelheid kunnen worden doorgegeven.

Binnen dezelfde zenuwcel moet in de axon het signaal ook snel worden doorgegeven. Daarom zijn de axonen omwikkeld door myeline. Myeline is een geleidende, vetachtige stof die ervoor zorgt dat het signaal tot wel zestig keer zo snel wordt doorgegeven.

3. Hoe zijn de hersenen ingedeeld?

In de hersenen zijn zoals gezegd bepaalde gebieden met een specifieke functie. Grofweg is het breinzoals je op de afbeelding kunt zien in te delen in de grote hersenen, de kleine hersenen en de hersenstam. 

‘Deze afbeelding is gewoon vrij te gebruiken! Link wel even naar https://eenmeesterinleren.nl/hersenen-hersengebieden-en-hersenen-functies/‘

De hersenstam is de verbinding tussen het ruggenmerg en de grote en kleine hersenen. In de hersenstam worden allerlei lichaamsfuncties gecontroleerd waar je zelf geen invloed op hebt, zoals de ademhaling, de hartslag en je lichaamstemperatuur. 

De kleine hersenen spelen een belangrijke rol bij bewegen. De grote hersenen zijn op te delen in twee delen, genaamd hemisferen. De hersenbalk is de verbinding tussen beide hemisferen.

Hoeveel kwaben hebben de hersenen?

De vier gebieden in de beide hemisferen worden kwabben genoemd. In elk van die kwabben worden andere processen aangestuurd. De tabel geeft een overzicht van welke functies er door welk hersengebied worden uitgevoerd. Zo is de wandbeenkwab bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het uitvoeren van zintuiglijke en cognitieve functies zoals: lezen, rekenen en ruimtelijk inzicht.

4. Welk deel van de hersenen regelt wat?

Grofweg kan gezegd worden dat meer primaire, fundamentele mentale processen zich in de hersenstam en kleine hersenen bevinden en hogere mentale functies in de grote hersenen. in de onderstaande tabel staan de hersengebieden (de onderdelen van de hersenen) en hun functie. 

Hersengebied		Voorbeelden van functie
Hersenstam	Verlengde merg	Het regelen van het hartritme, het slaap- en waakritme en de normale ademhalingssnelheid.
	Hypothalamus	Het reguleren van de lichaamstemperatuur, het onder controle houden van emoties en gedrag en de aanmaak van bepaalde chemische boodschappers (hormonen).
Kleine hersenen		Beweging en emoties.
Grote hersenen	Frontaalkwab (met prefrontale cortex)	Menselijk zelfbewustzijn: problemen oplossen, plannen, spreken, schrijven, intelligentie, concentratie en zelfbeeld.
	Wandbeenkwab	Zintuiglijke en cognitieve functies: lezen, rekenen en ruimtelijk inzicht.
	Achterhoofdskwab	Zien: kleur, licht en beweging.
	Slaapkwab	Taal, geheugen, emotie en gehoor.

5. Wat doen de grijze en de witte stof in de hersenen?

De grijze stof:

• Locatie: Voornamelijk in de buitenste laag van de hersenen (cortex cerebri) en in bepaalde gebieden binnenin, zoals de basale ganglia.
• Samenstelling: Bestaat hoofdzakelijk uit neuronale cellichamen (soma), dendrieten, niet-gemyeliniseerde axonen, synapsen en neuroglia.
• Functie: De grijze stof is voornamelijk verantwoordelijk voor de verwerking en interpretatie van informatie in de hersenen. Dit omvat functies zoals spiercontrole, zintuiglijke waarneming (zoals zien en horen), geheugen, emoties, besluitvorming en zelfbeheersing.
• Kleur: De naam ‘grijze stof’ komt van de relatief donkere tint die ontstaat door de hoge dichtheid van cellichamen en het gebrek aan myeline.

De witte stof:

• Locatie: Gelegen onder de grijze stof in de hersenen.
• Samenstelling: Bestaat voornamelijk uit gemyeliniseerde axonen, wat de zenuwvezels hun witte kleur geeft.
• Functie: Witte stof is cruciaal voor communicatie tussen verschillende hersengebieden. De myelineschede rond de axonen versnelt de elektrische signalen tussen de neuronen, waardoor de hersenen efficiënt kunnen functioneren. Witte stof verbindt dus verschillende grijze stofgebieden met elkaar en speelt een rol in het doorgeven van signalen over langere afstanden in de hersenen.
• Kleur: De witte kleur is te danken aan de aanwezigheid van myeline, een vetachtige substantie die de axonen omringt.

6. Hersenen en de onderwijspraktijk

In het kader van het onderwijs zijn er verschillende theorieën die de werking van de hersenen koppelen aan praktische toepassingen in het leerproces. Deze paragraaf verkent enkele van deze theorieën, gericht op hoe ze de onderwijspraktijk kunnen verrijken.

1. De Werking van het Lange en Korte Termijn Geheugen: Het begrijpen van hoe informatie wordt verwerkt en opgeslagen in het lange- en kortetermijngeheugen is cruciaal voor effectief onderwijs. Het kortetermijngeheugen fungeert als een tijdelijke opslagplaats voor informatie, terwijl het langetermijngeheugen duurzame kennis bevat. In de onderwijspraktijk kan dit worden toegepast door herhaling en het gebruik van geheugensteuntjes om kennis te verankeren. Voor een diepgaander inzicht, zie het artikel: ‘Lange en Korte Termijn Geheugen‘
2. Dual-Coding Theory van Allan Paivio: Deze theorie stelt dat zowel verbale als visuele informatie gelijktijdig kan worden gebruikt om leren te verbeteren. In de praktijk kan dit betekenen dat leraren visuele hulpmiddelen naast verbale instructies gebruiken om de retentie te verbeteren. Meer details zijn te vinden in het artikel: ‘Dual-Coding Theory‘.
3. Cognitive Load Theory van John Sweller: Deze theorie gaat over het beheer van de ‘cognitieve belasting’ van leerlingen tijdens het leren. Het suggereert dat overbelasting van het werkgeheugen het leren belemmert. In het onderwijs betekent dit het optimaliseren van lesmaterialen om overbelasting te vermijden. Voor meer informatie, zie het artikel artikel over de ‘Cognitive Load Theory‘.
4. Cognitieve Multimediatheorie van Richard Mayer: Deze theorie benadrukt hoe multimedia kan worden gebruikt om leren te verbeteren, vooral door het combineren van woorden en beelden op een manier die het leerproces vergemakkelijkt. Deze aanpak kan bijzonder effectief zijn in het digitale tijdperk. Een uitgebreide bespreking is te vinden in het artikel: ‘Cognitieve Multimediatheorie‘.
5. Chunking Theory van William Chase en Herbert Simon: Deze theorie suggereert dat informatie beter kan worden onthouden en begrepen als het wordt opgedeeld in ‘chunks’. In de klas kan dit worden toegepast door complexe informatie op te delen in kleinere, beheersbare eenheden. Voor meer inzicht, zie het artikel: ‘Chunking Theory‘.
6. Executieve Functies: Deze functies, waaronder planning, organisatie, en zelfregulatie, zijn essentieel voor succesvol leren. Onderwijs dat deze vaardigheden bevordert, kan leerlingen helpen effectiever te leren en zich aan te passen aan nieuwe uitdagingen. Meer informatie is beschikbaar in het artikel: ‘Executieve Functies‘.

Elk van deze theorieën biedt een uniek perspectief op hoe de hersenen werken in een leercontext en biedt praktische richtlijnen voor leraren om hun onderwijsstrategieën te verfijnen voor een betere leerervaring.

‘Heb je vanuit je expertise of ervaring aanvullingen of kritiek op het artikel? Deze input is altijd welkom! Stuur dan een mail naar support@eenmeesterinleren.nl, zodat we informatie toe kunnen voegen of de fout kunnen herstellen!‘