Hoofdstuk 11: Motoriek en Somatosensatie Flashcards
Welke 3 onderdelen zijn belangrijk om beweging te produceren?
- De grote hersenen (cerebrum) = initiëren van bewegingen
- Hersenstam = soort-specifieke bewegingen
- Ruggenmerg = uitvoeren van bewegingen
Belangrijkste motor-ondersteunende hersengebieden:
- Basale ganglia –> reguleren kracht van bewegingen (grijpen van een mok)
- Cerebellum (kleine hersenen) –> reguleren van timing en accuratesse
3 stadia van uitvoeren van bewegingen
Frontaalkwab = bewegingen worden geïnitieerd en omgezet in motorcommando’s
1. Planning –> prefrontale cortex (PFC)
- specificeren van doel en beslissen om beweging uit te gaan voeren
2. Organisatie –> premotorische cortex
- Specificeren en organiseren van complementaire bewegingen ‘motor sequenties ‘die nodig zijn om het plan uit te voeren
3. Uitvoering –> primaire motorische cortex (M1)
- vertalen van motor sequenties in motor opdrachten die verschillende bewegingen produceren (met name gespecialiseerd in focale bewegingen, eg. bewegingen van armen, handen, mond (interacteren met objecten)
Alle complexe bewegingen (praten, piano spelen, balsporten) vereisen organisatie, selectie en uitvoering van motor sequenties –> reeks voorgeprogrammeerde bewegingen die uitgevoerd worden als één set (fietsen).
Hoe complexer de beweging, hoe meer hersengebieden er bij betrokken zijn.
Corticale controle over bewegingen is….
Hiërarchisch en parallel (als het parallel was moesten we iedere keer lang wachten)
Hiërarchisch: prefrontaal –> premotor –> primaire motor cortex
Parellel: plannen en uitvoeren van meerdere onafhankelijke bewegingen tegelijk
Organisatie van motorische bewegingen
Motorische bewegingen zijn spatiaal gecodeerd (net als visie en toonhoogte)
–> hier noemen we dat Somatotopische organisatie (voorbeeld van spatiele codering)
Ze zijn disproportioneel –> met name handen, vingers, lippen en tong zijn groter
Ze zijn ook discontinu –> Corticale volgorde lichaamsonderdelen verschilt van volgorde op het lichaam (eg. handen net boven het hoofd).
De somatotopische organisatie in de (supplementaire) motorische cortex is flexibel .
Neurale plasticiteit faciliteert:
- motorisch leren
- herstel na schade –> constraint-induced therapy
Grove bewegingen van het hele lichaam worden aangestuurd door de premotorische cortex, meer precieze bewegingen van e.g. handen en mond worden aangestuurd door M1
Van motorische cortex naar ruggenmerg
in principe: oorsprong in motorische cortex, via het ruggenmerg naar je ledenmaten
Belangrijkste baan; tractus corticospinalis
- ontspringt in motorische cortex laag V (motorisch ) (Laag IV = sensorisch)
- eindigt in anterieure hoorn van ruggenmerg
- uiteindelijk moeten die banen uit de hersenen komen, dit doen ze op de piramidebaan
- axonen kruisen gedeeltelijk in medulla (hersenstam)
Twee afdalende paden - tractus corticospinalis
- Tractus corticospinalis lateralis (kruist in medulla, hersenstam)
Het merendeel van de vezels kruist al in de hersenstam:
- kruist naar de contralaterale zijde
- eindigt in de laterale zijde van de contralaterale anterieure hoorn
- distale musculatuur (ledematen, vingers) - Tractus corticospinalis ventralis (kruist niet)
- blijft aan de ipsilaterale zijde
- eindigt in de mediale zijde van de ipsilaterale anterieure hoorn
- proximale musculatuur (romp) –> alle grove bewegingen van je hele lijf
Ruggenmerg
Neuronen in het ruggenmerg vormen een vlindervormige structuur (grijze stof)
In het midden bevindt zich het centrale kanaal gevuld met cerebrospinale vloeistof
In de anterieure hoorn verbinden synapsen van:
- tractus corticospinalis met interneuronen
- interneuronen met motor neuronen
- motor neuronen met spiervezels
Somatotopische organisatie in het ruggenmerg:
- tractus corticospinalis lateralis –> vooral laterale interneuronen en motorneuronen –> ledematen, vingers
- tractus corticospinalis ventralis –> vooral mediale interneuronen en motorneuronen –> romp
Spierbewegingen
Bij de spieren wordt een stroom van ionen in gang gezet onder invloed van acethylcholine.
De efferente verbinding tussen motorneuronen vanuit het ruggenmerg en spiervezels heet de = neuromusculaire synaps of ‘junctie’ (bevat motorische eindplaat).
- spieren van ledematen zijn georganiseerd in opponente paren: extensor en flexor (triceps/biceps)
Spieren hebben ook nog een apart mechanisme:
- Als acethylcholine bindt met die verbinding met spieren en axonen, influx Natrium, efflux Kalium,1 poortje dat dat allebei regelt.
Motorische neuronen gaan naar spieren, bij de motorische eindplaat hebben ze een actie
Basale ganglia
Bezig met het regelen van de kracht van je bewegingen
Bestaat uit meerdere kernen zoals:
- Globus pallidus (DBS bij parkinson)
- Nucleus accumbens (beloning)
- Subthalamische nucleus
- Substantia nigra
Basale ganglia zorgen er enderzijds voor dat je beweegt wanneer je dat wilt en niet beweegt wanneer je dat niet wilt (volume knop)
Brandstof voornamelijk dopamine.
Te weinig kracht (dopamine) = hypokinesie
- gebrek aan beweging
- Parkinson (substantia nigra)
Teveel kracht (dopamine) = hyperkinesie
- excessief bewegen (onvrijwillig)
- huntington
Het cerebellum
Nodig om onze bewegingen goed te timen en de nauwkeurigheid selectief aan te passen aan de omgeving.
–> functies hebben voornamelijk betrekking op de timing en accuratesse van bewegingen = kritisch voor het aanleren en uitvoeren van motor skills
Somatotopische organisatie
- basis ‘flocculus’ –> oogbewegingen en balans
- mediaal –> gezicht en romp
- lateraal –> ledematen, handen, voeten en vingers
Het vestibulaire systeem
Is betrokken bij motor functies die ons in staat stellen om lichaamsbalans te hanteren.
Bevindt zich in het middenoor (dichtbij de cochlea) en bestaat uit twee groepen receptoren:
1. halfcirkelvormige kanalen (booggangen)
- 3 kanalen –> 1 voor elke richting (3 dimensies)
- bevatten vestibulaire haarcellen (trilhaartjes)
- kanalen zijn gevuld met vloeistof = endolymphe
- voorbeeld van temporele codering = hoe sneller de vloeistof stroomt, hoe meer actiepotentialen er worden gegenereerd ( of meer inhibitie)
- hoofdbewegingen bewegen deze vloeistof, waardoor de trilhaartjes buigen –>induceert actiepotentialen
- Functie: oriëntatie van het hoofd; detecteren van veranderingen in hoofdbewegingen (rotatie)
- temporele codering (zoals amplitude van geluiden)
- Otolieten (statolietorgaan)
- bevatten ook vestibulaire haarcellen ‘trilhaartjes’
- gevuld met gelei-achtige substantie met kleine kristallen (otoconia)
- kantelen van het hoofd druk de gelei en kristallen tegen haarcellen, waardoor de trilhaartjes buigen en actiepotentialen worden gegenereerd.
- Funcitie: oriëntatie van het lichaam: detecteren van veranderingen in richting en lineaire versnelling (acceleratie) in relatie tot zwaartekracht
- temporele codering (zoals amplitude van geluiden)
Somatosensatie
Somatosensatie is een uniek sensorisch systeem (afferent) dat door het hele lichaam gedistribueerd is en niet zoals visie, gehoor, smaak en geur gelokaliseerd is in het hoofd.
Dichtheid van somatosensorische receptoren varieert sterk:
- onbehaarde huid –> hoog sensitief (tong, lippen, handpalmen, voeten)
- behaarde huid –> minder sensitief (armen, benen, rug)
Belangrijkste informatie die het somatosensorische systeem naar het centrale zenuwstelsel stuurt:
- Nociceptie (irritatie) = pijn, temperatuur, jeuk
- Hapsis (druk) = aanraking en druk ‘tastzin’
- Proprioceptie (spierfeedback) = perceptie van lichaamslocatie en beweging
Verschillende receptoren:
- snel adapterende receptoren = activeren neuronen wanneer stimulatie begint en eindigt –> registreren informatie over stimulus onset en offset (wennen snel aan een bepaald stimulatiepatroon)
- langzaam adapterende receptoren = activeren neuronen zolang de stimulatie aanwezig is –> registeren of een stimulus nog steeds voortduurt
Hoe gaat via de 3 verschillende systemen informatie naar het brein? (algemeen)
De informatie gaat uiteindelijk naar de somatosensorische cortex, via de posterieure hoorn.
Somatosensorische neuronen projecteren vanuit de huid naar de posterieure hoorn van het ruggenmerg (wet van bell en magendie)
- dendriet (receptor) in de huid (erg lang)
- cellichaam (soma) in dorsale spinale ganglia (in grensstreng nabij het ruggenmerg)
- axonen eindigen in posterieure hoorn van het ruggenmerg
Axonen van de dorsale spinale ganglia variëren in dikte en mate van myelinisatie. Over het algemeen:
- Hapsis (tastzin) en proprioceptie –> dikker , sterk gemyeliniseerd (sneller)
- Nociceptie (pijn, temperatuur, jeuk) –> dunner, minder sterk gemyeliniseerde axonen (langzamer)
Somatosensorische paden naar de cortex (afferent, input)
Somatosensorische systeem gaat de andere kant op in tegenstelling tot het motorische systeem dus afferent.
Binnen het dorsale deel van je ruggenmerg heb je ook een posterieur en anterieur:
Weer twee soorten tractussen:
1. Tractus spinothalamicus dorsalis (posterieure tract)
- Hapsis (aanraking/druk) & Proprioceptie (lichaamsperceptie)
- van ruggenmerg naar hersenstam via dorsale kolom
- kruist vervolgens naar contralaterale zijde in hersenstam
- via mediale lemniscus naar ventrolaterale thalamus naar S1
- Tractus spinothalamicus ventralis (anterieure tract)
- Nociceptie (pijn, temperatuur, jeuk)
- eerst naar anterieure zijde van ruggenmerg
- kruist vervolgens naar contralaterale anterieure ruggenmerg
- via mediale lemniscus naar ventrolaterale thalamus naar S1
Hapsis en proprioceptie kruisen in de hersenstam!
Nociceptie kruist in het ruggenmerg!
Hersenschade aan de linkerkant –> uitvalsverschijnselen aan de rechterkant
frontaalkwab –> motoriek uitval
pariëtaalkwab –> sensatie
Alle somatosensorische tracten gaan uiteindelijk naar de cortex via de thalamus (net als visuele en auditieve tracten)
