Luvut 16-21 (Movement & It's central control) Flashcards
Lower motor neurons
Hermottaa luurankolihaksia. Erotetaan liikekorteksin ylemmistä liikehermoista, jotka kuuluu pyramidaaliseen tai kortikospinaaliseen rataan.
Organization of neural structures involved in the control of movement
- Laskeutuva systeemi (ylemmät liikehermot): liikekorteksi (suunnittelu, aloitus, ohjaus) aivorungon keskukset (perus liikeet, asento) 2. Basal ganglia vaikuttaa laskeutuvaan systeemiin (asianmukainen liikkeen aloitus) 3. Pikkuaivot vaikuttaa laskeutuvaan systeemiin (liikkeen sensori-motorinen koordinaatio) 4. Selkäydin ja aivorungon radat, joihin laskeutuva systeemi vaikuttaa: a) paikalliset neuronit, joihin vaikuttaa aistitieto (alempien liikehermojen integrointi) b) liikehermo “syvänteet”, jotka vaikuttaa luustolihaksiin (alemmat liikehermot), ja niihin vaikuttaa paikalliset neuronit
Miten alemmat liikehermot muodostuvat selkärangan lannetasolla?
Muodostavat erillisiä klustereita (motor pools) iplsilateraaliseen ventral horniin
Miten alemmat liikehermot “motorisissa altaissa” ovat somatotrooppisesti organisoituneet?
Liikehermot jotka hermottaa proksimaalisia lihaksia, ovat sijoittuneet mediaalisesti ventral horniin, kun taas ne jotka hermottaa distaalisia lihaksia, ovat sijoittuneet lateraalisesti.
Motoriset yksiköt selkärangan harmaassa aineessa
Reitit jotka “kontaktoi” selkärangan harmaan alueen mediaali osat, osallistuvat lähinnä asennon kontrolloimiseen. Radat jotka kontaktoi lateraali osat, osallistuu distaalisten raajojen hienosäätöön.
Lihasten hermottuminen turvallisesti
Kypsimmät extrafusaalit luustolihas säikeet hermottuvat vain yhdellä alfa-motor neuronilla. Yksittäiset motoriaksoni haarat lihaksissa synpsoituu monenlaisilla eri säikeillä. Tämä järjestely vähentää mahdollisuutta, että vaurio yhteen tai usempaan alfa-motor neuroniin vähentäisi merkittävästi lihasten toimintaa.
Motorinen yksikkö
Yksittäinen alfa-motor neuroni ja siihen liittyneet lihassyyt yhdessä muodostavat pienimmän voimaa tuottavan yksikön, joka voi siis aktivoitua ja tuottaa sekä säädellä liikettä. Hermosoluja on sitä enemmän mitä hienosyisempää lihastenliikettä tarvitaan (esim kasvo), jos taas hienosäätöä ei tarvita (esim selkä) hermoja ei paljoa tarvita.
Motoristen yksikköjen koot
- Pienet ja hitaat: tärkeitä jatkuvan lihassupistuksen ylläpidossa, kuten asennon 2. Suuret, nopeat ja väsyvät: lyhyet ponnistukset, jotka vaatii voimaa, kuten hyppiminen tai juokseminen 3. Keskikokoiset, melko nopeat, ei-väsyvät: käveleminen
Motorisen yksikön plastisuus - koon periaate
Aktivoituneiden motoristen yksiköiden nouseva tai laskeva määrä muuttaa voiman määrää, mitä lihas tuottaa. Kun synaptinen aktiivisuus saapuu liikehermo “altaaseen,” matalin kynnys on pienillä, sitten keskisuurilla ja korkein kynnys on suurilla.
Pyramidirata
Liikkeiden ohjaus aivokuoritasolta. Motoriselta aivokuorelta capsula infernaa (vaalea rata) pitkin aivorunkoon. Jos liike kohdistuu raajoihin, mennään koko aivorungon läpi, pyramidiradan risteykseen. Esim. aivokuorelta isovarpaan liikuttajalihakseen on vain kaksi hermosolua.
Somatotopia
Eri kehon osalla oma edustus liikeaivokuorella.
Hermosolujen suuntaviritys
Sen sijaan että jokaista lihasta ei vastaisi tietty hermosolu, hermosolu aktivoituu kun esim käsi liikkuu tiettyyn suuntaan. Yksittäisen hermosolun suuntaviritys ei kuitenkaan ole tarkka, eikä paljoa anna tietoa. Kun on esim 100 hermosolun joukko, suuntaviritys on tarkka, oikea liike vaatii siis suuren joukon hermosoluja.
Aivokuoren motoriset alueet
M1 on keskiuurteen vieressä, tuntoaivokuoren peilikuva. Se ei kuitenkaan yksin vastaa liikkeistä, vaan sen vieressä premotorinen alue ja sublementaari motorinen alue. Toisaalta myös kun tapahtuu liike, siitä tulee viesti tuntoaivokuorelle sekä myös näköalueelle. Prefrontaalialue myös ohjaa. Toisin sanoen lähes puolet aivokuoresta osallistuu liikkeisiin, vaikka primaarimotorinen alue on pieni.
u (myy) -rytmi
8-12 Hz. Ns. tyhjäkäynti aivokuoren alueella, silloin kun ei tapahdu liikettä. Rytmi on tällöin säännöllinen, kun liikettä tapahtuu, epäsäännöllisyys häviää. Näin aivokuvantamis menetelmällä voidaan epäsuorasti erottaa oikea liike ja kuviteltu liike.
Premotorinen alue
Ennemmin päämäärä kuin liikesarja, eli ei esim nivelten ympärillä olevien lihasten asennon muuttamista. Eli liikkeen aloittaminen. Aktiivisuus kuitenkin melko samanaikainen liikkeen toteutumisen kanssa. Tarkka liike, miten liike ohjautuu.
Peilisolut
Premotorisen alueen ominaisuus. Aktiivisia kun seurataan toisen tekemää liikettä. Tämän takia havaitsemista ja aktiivista liikettä on vaikea erottaa toisistaan. Eli jotta pystytään havaitsemaan mitä toinen tekee, meillä aktivoituu aivoalueella alueet jotka meillä tekisivät saman liikkeen.
Prefrontaalinen aivokuori
Liikkeen valmistelu ja suunnittelu. Päämäärää, milloin jotakin tehdään.
Vaurio motorisella aivokuorella
Halvaus, jos siitä kuntoutuu, käden hienomotoriikka ja opitut liikesarjat ei kuitenkaan enää palaudu. Myös visuo-motorinen koordinaatio ei tahdo enää palautua.
Tyvitumakkeet
Etuaivojen sisäosissa. Häntätumake & putamen -> Striatum (aivojuovio). Globus pallidus. Keskiaivojen mustatumake. Subtalaminen tumake. Syntyy hermopiirejä, keskustelu menee ns silmukassa. Yhteyksiä tulee sekä aivokuorelta että mustatumakkeesta. Yhteyttä ei mene takaisin aivokuorelle, eli suunta pois on vain talamukseen päin.
Tyvitumakkeiden säätelypiirit
Aivokuori > Striatum > Globus pallidus > Talamus > Aivokuori. Tyvitumakkeiden sisällä negatiivinen, estävä “keskustelu”, 2x miinusta jolloin syntyy plussaa eli aktivaatio. Eli suora säätelypiiri. Jos mukana myös subtalamus (ennen talamusta), syntyy inhibitio. Eli epäsuorasäätelypiiri. Liikkeissä onkin aina osa lihaksista supistunut ja osa rentoja: tämän takia on tyvitumakkeissa tämä tuplasilmukka, toinen niistä inhiboi ja toinen aktivoi. Parkinsonin taudissa nämä kaksi säätelypiiriä ovat epätasapainossa.
Tyvitumakkeiden tärkein solutyyppi
Keskikokoinen okassolu: pitkät aksonit. Niissä välittäjäaineena GABA -> vaikutus siis estävä.
Tyvitumakkeiden rinnakkaiset säätelypiirit
Silmän säätely, liikkeiden suunnittelu, emootio/motivaatio. Monessa muussakin toiminnossa mikä lähtee aivokuorelta on siis “silmukkamalli”. Kaksi rinnakkaista säätelypiiriä: ventraalinen striatum (emootiot) & dorsaalinen striatum (liikkeet)
Tyvitumakkeiden osuus liikkeiden säätelyssä
Suunnittelu, valinta, liikesarjojen suoritus, koordinaatio (aktivaatio/inhibaatio). Esim autolla ajo Suomessa vs Englannissa.
Pikkuaivot
Puolet aivojen hermosoluistä siellä. Kaapelikimput yhdistää ne muuhun aivoihin. Kolme pikkuaivotumakketta. Hemisväärit ja sen keskiosa (vermis). Toiminnallisesti kaksi puoliskoa (hienomotoriikka) ja keskiosa (tasapaino) ovat erilaisia.
Pikkuaivoihin tulevat yhteydet
Ei kaksisuuntaista yhteyttä naapurien väliltä, vaan yhteys tulee esim. liikeaivokuorelta, menee aivosillan alueille, käy pikkuaivoissa ja tulee syvien tumakkeiden kautta takaisin. Toinen yhteys on palaute joka tulee lihaksista ja selkäytimestä. Pikkuaivot keskustelee syvien tumakkeiden kautta, joista lähtee piuha talamukseen, ja sieltä aivokuorelle. Eli samantyyppinen kuin tyvitumakkeista: aivokuorelta tulee piuha, joka tekee silmukan, ja menee takaisin.
Pikkuaivojen hermostopiirit
Keskeinen solu: 1) purkinje solu, isoja soluja, GABAenrergisiä. Yhteydessä syviin tumakkeisiin. Pitää siellä olevat glutamattienergiset solut hiljaisina, todella tiehä laukeamistiheys niihin. “iso ja suurisuinen solu ja yrittää kokoajan sanoa negatiivista”. 2) Oliivitumakkeen kiipijä solu: hiljainen, mutta kun lähettää signaalin lähettää sen sarjana. “ärähtää” niin lujasti että muuttaa purkinje solujen ja jyvässolujen synaptista toimintaa. Tehtävänä olla virhesignaali, palaute mekanismi.
Pikkuaivot liikkeiden säätelyn organisaatiossa
Motoriselta aivokuorelta “komentokoppi” pikkuaivoihin. Samalla saa selkärangasta palautteen miten toiminto meni, jolloin lähettää tästä viestin aivokuorelle. Se siis vertailee komentoa ja sen aiheuttamaa reaktiota.
Pikkuaivojen merkitys liikkeissä
Tarkkojen liikkeiden koordinaatio (aloitus, millisekunnin tarkkuus), liikesarjojen oppiminen, liikkeiden ja tasapainon koordinaatio
Silmänliikkeiden säätely
Silmien liikehermot: kolme aivohermoa. Yläkukkulan liikekartta > koordinaatiokeskus. Aivokuori: tahdonalinen kontrolli, premotorisella aivokuorella > yhteydessä retikulaari formatioon. Tyvitumakkeet > mustatumakkeen verkkomainen osa! Pikkuaivot > tasapainoelimen ja silmien yhteispeli
Yläkukkulan hermosolut
Yksi kerros, jossa hermosolut reagoi näköärsykkeelle. Toinen kerros, jossa ohjaa silmien liikkeitä.
Venytysheijaste
Motoriikka ja sensoriikka kulkee kokoajan käsikädessä. Motorinen neuroni ohjaa lihasta supistumaan (välissä hermolihasliitos). Lihassyiden välissä on lihassukkuloita, joka lähetttää viestiä tuntohermosolua pitkin selkäytimen takasarveen. Kertoo lihaksen paksuudesta tietoa. Yhteys motoneuroniin suora, kun toinen aktivoituu, toinenkin aktivoituu.
Lihassukkula
Kertoo missä asennossa raajat on. Gamma- ja alfamotor neuronien välillä viestintää
Jänne-elin
Lihassyiden ja jänteen välilssä. Kertoo jännityksestä mikä lihaksessa on, ei pituudesta.
Heijasten koordinaatio
Jokaisen lihaksen liike vaikuttaa johonkin toiseen. Selkäydintasolla on järjestetty niin, että jos toisella puolella tapahtuu lihaksen koukistuminen, niin toisella puolella tapahtuu juuri päinvastoin, eli ojentajan jännittyminen. Tasapainoelimestä lähtee suoraan aksoni selkäytimeen.
Selkäytimen motoneuronit, joita aivorunko säätelee
Yläkukkula (monen aistin integraatiokeskus), punatumake (vain motoriikka), retikulaariformaatio, tasapainotumake
Motorisen aivokuoren suorat ja epäsuorat yhteydet selkäytimeen
Pikajuna on pyramidaalirata: motorinen aivokuori > keskiaivojen läpi > ydinjatkokseen jossa hyppää vastakkaiselle puolelle. Paikallisjuna: motorinen aivokuori > punatumake > retikulaariformaatio > selkäydin. Pääsääntöisesti radat menee vastakkaiselle puolelle, mutta ei aina. Vastakkainen rata on vain paljon voimakkaampi. Nämä eri tasot keskustelevat keskenään, ja yhteistyö saa aikaan sen että kykenemme hienosäätöön että “pysymään tolpillamme”.
