8. Das sensomotorische System Flashcards

1
Q

Welche drei sensomotorischen Funktionsprinzipien gibt es?

A
  • Hierarchische Organisation
  • Output wird durch sensomotorischen Input gesteuert
  • Lernnen kann die Art und den Ort der sensomotorischen Kontrolle verändern
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2
Q

Was bedeutet die hierarchische Organisation im sensomotorischen System?

A
  • Es ist aufgebaut wie ein konservatives Unternehmen, oben ist der Assoziationscortex (Geschäftsleiter), der Befehle (Ziele) nach unten an die Muskeln (Arbeitern).
  • Signale zwischen den Hierarchiebenen fliessen über mehrere Bahnen
  • Die Muskeln sind funktionell getrennt (wie Abteilungen)
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3
Q

Was ist der Hauptunterschied zwischen den sensorischen Systemen und dem sensomotorischen System?

A

Im sensomotorischen System ist der Informationsfluss in der Hierarchie von oben nach unten (sonst umgekehrt).

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4
Q

Auf welcher Ebene werden Anpassungen im motorischen Output (als Antwort auf sensorischen Input) häufig vorgenommen?

A

Auf den niedrigen ebenen (Nicht für jedes kleine Problemchen muss der Geschäftsleiter beigezogen werden.

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5
Q

Was bedeutet sensomotorisches Lernen hauptsächlich?

A

Zusammenfassen von einzelnen Reaktionen in zusammenhängende motorische Programme (z.B. Schwimme, Fussball spielen), so dass deren Ausführung auf niedrigeren Ebenen ausgeführt werden kann.

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6
Q

Aus welchen zwei Hauptgebieten besteht der Assoziationskortex?

A
  • posteriorer parietaler Assoziationskortex
  • dorsolateraler präfrontaler Assoziationskortex
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7
Q

Wobei spielt der posteriore parietale Assoziationskortex eine wichtige Rolle?

A
  • Integration der Ausgangsposition der zu bewegenden Körperteile mit der Position der externen Objekte
  • Steuerung von Verhalten durch die Bereitstellung von räumlicher Information
  • Lenkung der Aufmerksamkeit
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8
Q

Warum wird der posteriore Parietalcortex als Assoziationscortex klassifiziert?

A

Weil er Input von mehr als einem sensorischen System erhält (visuell, auditorisch, somatosensorisch)

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9
Q

Wohin geht der Output des posterioren Parietalcortex?

A

Zu Gebieten des motorischen Cortex, die im Frontalcortex liegen.

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10
Q

Wozu kann eine Schädigung des posterioeren Parietalcortex führen?

A
  • Störungen der Wahrnehmung und Erinnerung räumlicher Beziehungen
  • Störungen des präzisen greifens und Aufhebens
  • Störung der steuerung der Augenbewegung und der Aufmerksamkeit
  • Apraxie
  • kontrolateraler Neglect
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11
Q

Was ist Apraxie?

A
  • Störung der Willkürbewegungen
  • nicht auf ein einfaches motorisches Defizit zurückzuführen
  • Personen können eine Bewegung nicht mehr willentlich oder aus dem Kontext gerissen ausführen, sonst aber schon
  • Schädigung oft im linken posterioren Parietalcortex
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12
Q

Was ist kontralateraler Neglect?

A
  • Können Reize auf der gegenüberliegenden Seite der Läsion (oft Links) nicht bewusst wahrnehmen
  • Den Patienten ist das Vorhandensein der Störung nicht bewusst
  • jedoch sind keine einfachen sensorischen oder motorischen Defizite vorhanden
  • Häufig grosse Läsionen im rechten posterioren Patrietalcortex
  • Manchmal bezieht sich die Störung auch auf der linken seite von Objekten, auch wenn diese im rechten Gesichtsfeld wären
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13
Q

Wofür ist der dorsolaterale präfrontale Cortex zuständig?

A
  • vermutlich werden Entscheidungen zur Initiierung von Willkürbewegungen hier getroffen
  • Dies häng aber von wichtigen Interaktionen mit dem posterioren parietalen Cortex und anderen Gebieten des Frontalcortex zusammen.
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14
Q

Woher erhält der dorsolaterale präfrontale Cortex Input? Wohin sendet er Output?

A
  • Input: posteriorer Parietalcortex
  • Output: sekundärer motorischer Cortex, primärer motorischer Cortex, frontales Augenfeld
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15
Q

Von wo erhält der sekundäre motorische Cortex grösstenteils Input und wohin sendet er Output?

A
  • Input: Assoziationscortices
  • Output: primärer motorischer Cortex
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16
Q

Welche Gebiete gibt es im sekundären motorischen Cortex?

A

Lange glaubte man nur an zwei:
* supplementär-motorisches Areal
* prämotorischer Cortex

heute:
Es soll bis zu acht Areale geben

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17
Q

Woran sind die Gebiete des sekundären motorischen Cortex im allgemeinen Beteiligt?

A

an der Programmierung spezifischer Bewegungsmuster

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18
Q

Was sind die wichtigsten Eigenschaften der Spiegelneurone?

A
  • feuern bei zielgerichteten Handbewegung von einem selbst UND von anderen!!
  • feuern sogar, wenn man sich diese Bewegungen nur vorstellt
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19
Q

Warum interessieren sich Neurowissenschaftler so sehr für Spiegelneurone?

A
  • Man vermutet, das Spiegelneurone für eine wichtige mechanistische Grundlage für die soziale Kognition ist
  • dies würde soziales verständnis, Kooperation und Imitation erleichtern
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20
Q

Was ist die klassische Ansicht über die Funktionsweise des primären motorischen Cortex?

A
  • ist somatop, also entsprechend einer Karte des Körpers organisiert = motorischer Homunkulus
  • Körperteile, die komplexe Bewegungen machen können, nehmen den grössten Teil ein (Hände, Mund)
  • Jedes Neuron enkodiert eine Bewegungsrichtung
21
Q

Wie ist die aktuelle Ansicht über die Funktionsweise des primären motorischen Cortex?

A
  • gewisse somatotope Organisation wird bestätigt
  • Bewegungen sind jedoch weitaus komplexer und involvieren häufig auch andere Körperteile
  • Neurone enkodieren nicht Bewegungen in eine bestimmte Richtung, sondern zu einem Bestimmten Ziel (unabhängig der Richtung)
  • Man geht deswegen zusätzlich von einer Handlungskarte aus (zur somatotopen Karte)
22
Q

Welche drei Inputquellen hat das Cerebellum?

A
  • Info aus primärem und sekundärem motorischer Kortex
  • Info aus motorischen Kerne des Hirnstamms (via absteigende motorische Signale)
  • Feedback über motorische Reaktionen (via somatosensorische und vestibuläre Systeme)
23
Q

Welche Funktion hat das Cerebellum?

A
  • vergleicht Info der drei Inputquellen und korrigiert abweichende Bewegungen
  • deswegen spielt es vermutlich eine wichtige Rolle bim motorischen Lernen (insbesondere bei timing von Bewegungsabfolgen)
  • es hat aber weit mehr funktionen als nur sensomotorische, wie traditionell angenommen, nur gibt es dazu noch keine akzeptierten Theorien
24
Q

Wie ist die Anatomie der Basalganglien?

A
  • komplexe, heterogene Ansammlung miteinander verbundener Kerne
  • Bestandteil neuronaler Schleifen, von welchen viele Signale zu den motorischen Gebieten im Cortex übertragen
25
Q

Was ist die Funktion der Basalganglien?

A
  • modulatorische Funktion, wie das Cerebellum
  • Traditionell Modulation des motorischen Outputs
  • Heute: Vielzahl kognitiver Funktionen
  • Sie sind am Gewohnheitslernen beteiligt
26
Q

Wie sind Cerebellum und Basalganglien in die sensomotorische Hierarchie eingebettet?

A

Nicht wirklich -> sie interagieren mit den verschiedenen Ebenen des sensomotorischen Sstems und koordinieren und modulieren deren Aktivität

27
Q

Welche absteigenden dorsolateralen motorischen Bahnen gibt es?

A
  • Tractus corticospinalis lateralis (direkte Bahn)
  • Tractus corticorubrospinalis (indirekte Bahn)
28
Q

Welche absteigenden ventromedialen motorischen Bahnen gibt es?

A
  • Tractus corticospinalis anterior (direkte Bahn)
  • Tractus corticobulbospinalis (indirekte Bahn)
29
Q

Wie unterscheiden sich die beiden dorsolateralen und die beiden ventromedialen Bahnen?

A
  • ventromediale Bahnen enden in der grauen Substanz diffuser / in mehreren Rückenmarksegmenten VS dorolaterale Bahnen enden manchmal sogar direkt auf nur einem Motoneuron
  • ventromediale Bahnen projezieren auf Muskeln nahe (proximal) des Rumpfs (z.B. Schulter) VS dorsolaterale Bahnen projezieren auf Muskeln weiter weg (distral) vom Rumpf (z.B. Finger)
  • ventromediale Bahnen sind an der Kontrolle von Ganzkörperbewegungen beteiligt VS dorsolaterale Bahnen steuern einzelne Gliedmassen
30
Q

Welche komponente hat eine motorische Einheit?

A
  • ein Motoneuron
  • alle von ihm innervierten Skelettmuskelfasern
31
Q

Welche zwei Grundtypen von Skelettmuskefasern gibt es?

A
  • Schnelle Muskelfasern (grosse Kraft, ermüden schnell, schlecht durchblutet)
  • Langsame Muskelfasern (weniger Kraft, können länger kontrahieren, besser durchblutet)

-> Jeder Muskel hat schnelle und langsame Muskelfasern

32
Q

Welche zwei Kategorien von Skelettmuskeln gibt es?

A
  • Flexoren (Beuger, z.B. Bizeps)
  • Extensoren (Strecker, z.B. Trizeps)
33
Q

In welcher Beziehung können Muskeln zueinander stehen?

A
  • synergistische Muskeln (erzeugen diesselbe Bewegung)
  • antagonistische Muskeln (erzeugen entgegengesetzte Bewegungen, z.B. Bizeps und Trizeps, d.h. Flexoren und Extensoren)
34
Q

Welche zwei Arten von Rezeptororganen der Sehnen und Muskeln gibt es?

A
  • Golgi-Sehnenorgane -> reagieren auf Zunahme der Muskelspannung
  • Muskelspindeln -> regieren auf Veränderungen in der Muskellänge
35
Q

Was ist ein Dehnungsreflex?

A

Ein Reflex, der durch eine plötzliche, von aussen bewirkte Dehnung des Muskels ausgelöst wird (z.B. Hämmerchen auf Knie)

36
Q

Welche Funktion haben Dehnungsreflexe im richtigen Leben?

A

Sie halten eine Körperposition trotz extern wirkender Kräfte konstant

37
Q

Wie ist der Mechanismus des Dehnungsreflexes?

A
  1. Plötzliche Dehnung des Muskels
  2. Dehnung seiner Muskelspindel-Dehnungs-Rezeptoren
  3. Auslösung von Salven von Aktionspotenzialen
  4. Leitung der Aktionspotentiale via afferenter Spindelneurone zum Rückenmark
  5. Im Vorderhorn des Rückenmarks werden Motoneurone erregt
  6. Motoneurone senden Aktionspotenziale zurück zum Muskel
  7. Am Ausgangspunkt der Erregung entsteht eine kompensatorische Muskelkontraktion
38
Q

Was ist ein Schutzreflex?

A

z.B. wenn man beim anfassen eines heissen Topfes unmittelbar die Hand zurückzieht.

39
Q

Was ist reziproke Innervation?

A
  • Art der innervation von zwei antagonistischen Muskeln
  • Wenn eine Muskel kontrahiert ist, entspannt sich der andere
  • dadurch entstehen glatte, unbehinderte motorische Reaktionen
40
Q

Was ist rekurrente kollaterale Hemmung?

A

Wenn Muskelfasern und Motoneuronen eine Pause brauchen, geschieht eine Hemmung der lokalen Feedbackschaltkreise (-> wenn ein Motoneuron feuert, hemmt es sich augenblicklich selbst und gibt somit die “Arbeit” weiter)

41
Q

Wie hängt das Gehen (ein komplexes, anpassungsfähiges Programm von Reflexen) mit dem Rückenmark zusammen?

A

Das Rückenmark kann das Gehen ohne irgendeine Beteiligung des Gehirns kontrollieren.

42
Q

Was ist mit der Hierarchie zentraler sensomotorischer Programme gemeint?

A

Alle Ebenen des sensomotorischen Systems (ausser die oberste) haben bestimmte Aktivitätsmuster einprogrammiert -> d.h. komplexe Bewegungen werden über die Aktivierung der passenden Kombinationen dieser Programme hervorgerufen

43
Q

Warum ist der Hierarchische Aufbau der sensomotorischen Programme so wichtig?

A

Für gut koordinierte und effektive Abläufe ohne direkte kortikale Beteiligung.

44
Q

Was sind Charakteristika der zentralen sensomotorischen programme?

A
  • sie ermöglichen motorische Äquivalenz (gleiche Bewebung kann auf verschiedene Weise mit verschiedenen Muskeln ausgeführt werden)
  • müssen nicht bewusst ablaufen (Trennung von bewusster Wahrnehmung und sensorischem Verhalten)
  • können ohne Übung entstehen
  • können aber auch durch Übung entstehen (Response-Chunking und Verlagerung der Kontrolle auf untergeordnete Ebenen)
45
Q

Was ist Response-Chunking?

A

Einzelne Reaktionskomponenten werden zu Programmen zusammengefügt (z.B. einzelne Buchstaben tippen bei Tastatur zu Tastaturschreiben)

46
Q

Was zeigte die PET-Tastendruck-Studie von Jenkins und Kollegen?

A
  • Bei der motorischen Übung waren die kortikalen sensomotorischen Gebiete aus diesem Kapitel involviert
  • Wenn Sequenzen gut geübt waren, war die Aktivität in den Assoziationsgebieten und im Cerebellum reduziert
47
Q

Was ist eine isometrische Muskelkontraktion?

A

Muskel erhöht Spannung, verkürzt sich aber nicht (Haltebewegungen) z.B. wenn man eine Einkaufstasche hält und noch etwas schwererers dazu legt)

48
Q

Was ist eine isotonische Muskelkontraktion?

A

Muskel hält Spannung, wird aber kürzer

49
Q

Wann, wie und von wem wurden Spiegelneurone entdeckt?

A
  • Anfang der 1990er
  • von Rizzolatti et al
  • im ventralen prämotorischen Cortex von Makaken