motor system - Kolb H19 Flashcards
motor system
Motor system = delen van het zenuwstelsel in het plaatje hiernaast. Het zorgt voor direct produceren van bewegingen. -> Bewegingen plannen, controleren en uitvoeren.
- Motor cortex -> stuurt de opdrachten
- Basale ganglia -> kracht
- Cerebellum -> accuraatheid
- Brein stam en spinal cord -> bewegingen uitvoeren
neocortical gebied beweging -> posterior cortex
- Posterior cortex: (achter de centrale fissuur) specificeert bewegingsdoelen en stuurt sensorische informatie van visie, aanraking en horen naar de frontale gebieden via verschillende routes. De directere routes -> de primaire motorcortex, om automatische bewegingen uit te voeren. De indirectere routes -> de temporale en frontale cortex voor bewuste controle.
neocortical gebied -> prefrontale cortex
- Prefrontal cortex (PFC): genereert plannen voor bewegingen en geeft dit -> premotor- en motorcortex.
neocortical gebied -> premotor cortex
- Premotor cortex: bevat een bewegingsrepertoire (lexicon) die o.a. andermans bewegingen herkent en soortgelijke of andere acties selecteert. Het premotorgebied bevat een ventraal en dorsaal gebied genaamd de supplementaire motorcortex.
neocortical gebied -> primary motor cortex
- Primary motor cortex (M1): bestaat uit essentiele basis bewegingen dan het premotor lexicon, zoals hand- en mondbewegingen.
2 actieroutes vanaf posterieure cortex
Er zijn 2 actieroutes vanaf de posterieure cortex:
1. Bij een simpele beweging voert de premotor- en motorcortex de actie uit.
2. Als planning vereist is, maken temporale en prefrontale cortex keuzes en voeren de premotor en motorcortex de gepaste bewegingen uit.
Er is een hiërarchische controle van beweging in het brein -> bepaalde breindelen zijn actiever bij bepaalde bewegingen dan andere. Zie het plaatje hieronder.
beweging -> precentrale gyrus
Precentale gyrus: Meeste bewegingen worden door stimulatie van dit gebied getriggerd. het is een groef tussen frontale en parietale kwab en M1 ligt hier in. Beweging kan ook ontstaan door stimulatie van het dorsale deel van de premotor cortex, dit is de supplementaire motor cortex.
beweging -> homunculus
- Homunculus: gebied in hersenen dat gaat over bewegingen. Bewegingen die fijne motoriek vereisen (handen, duimen, lippen) zijn groter dan grove bewegingen (romp, armen en benen.
o Na onderzoek -> er zijn meer homonculi in motor- en premotor cortex. Natuurlijke bewegingscategorieën: in motor-, premotor- en prefrontale cortex bevatten corticale mappen van het lichaam. Elke map weerspiegelt een behaalde handelingen. Elk gebied weerspiegelt 3 soorten organisatie:
Het lichaamsdeel dat moet bewegen
De ruimtelijke locatie (spatial location) naar waar de beweging is gericht.
De functie van de beweging.
beweging -> visueel-ruimtelijke motor verbindingen
- Visueel-ruimtelijke motor verbindingen: duale route van verschillende hersengebieden om functioneel te kunnen bewegen:
o De visuele cortex identificeert de ruimtelijke locatie en vorm van het object.
o De pariëtale cortex identificeert het lichaamsdeel die het object zal aanraken.
o De motorcortex weerspiegelt de vereiste onderdelen om de arm te bewegen naar het object en de gepaste houding aan te nemen om het te grijpen.
Beweging lexicon
Beweging lexicon: bewegingen zijn niet volledig aangeleerd, maar zijn onderdeel van de ‘woordenschat’ van de lexicon. Bewijs:
- Om kleine voorwerpen op te pakken, nemen mensen een pincer grip aan, vaak met de duim en de wijsvinger. Baby’s en de meeste primaatsoorten doen dit ook.
- Mensen met kleine letsels in de motorcortex rond het duimgebied van de homunculus, hebben niet alleen zwakte in de duim, maar ook in de andere vingers en in de arm.
Bij letsel en verlies van pincer grip -> whole hand grip.
- Schade aan de premotorcortex zorgt niet voor spierzwakte, maar verstoort complexere bewegingen. De premotorcortex speelt een grotere rol in organisatie van bewegingen van het hele lichaam, en M1 beheert specifieke handelingen.
- Een groot deel van het leren bewegen bestaat uit het leren gebruiken van voor georganiseerde bewegingspatronen om zowel vaardigheid als kracht te bereiken. Een deel van de rol van de neocortex in beweging moet dus bestaan in het samenvoegen van motor reflexen tot aangeleerde vaardige handelingen. Neuronen spelen een rol vóór de beweging (planning) en bij het uitvoeren (executie). De motorcortex specificeert bewegingsrichting.
bewegingen spiegelen
Bewegingen spiegelen
Mirror system neurons: ontladen als iemand zelf een beweging maakt én als je iemand die dezelfde beweging ziet maken. Spiegelneuronen reageren op handelingen om objecten te pakken. Het systeem:
- Spiegelneuronensysteem reageert op transitieve acties. Dit bevat gebied 44.
- Gedistribueerde systeem reageert op intransitieve acties, dus bewegingen zonder doel.
Spiegelneurontheorie stelt dat we onze eigen handelingen begrijpen en die van anderen door de bewegingen intern na te bootsen die we zouden gebruiken om die actie te produceren. Dus ons cognitieve begrip van een actie is belichaamd in de neurale systemen die die actie produceren. Dysfunctie in spiegelneuronen kan zorgen voor minder empathie.
hersengebied betrokken bij beweging -> basale ganglia (caudate putamen, dyskinesias)
Basale ganglia: verbindt motorcortex met midbrein en sensorische gebieden van neocortex.
- Caudate putamen: maakt wederkerige verbindingen met het voorbrein en substantia nigra in het midbrein en eindigt in de amygdala.
- De basale ganglia krijgt input van 2 hoofdbronnen:
o Alle gebieden van de neocortex en limbische cortex, zoals de motorcortex.
o Het nigrostriate dopaminepad breidt zich uit in de basale ganglia van de substantia nigra.
-> De basale ganglia stuurt projecties terug naar zowel de motorcortex als de substantia nigra.
- Bewegingsstoornissen door letsel: Huntington (hyperkietic symptomen) en Parkinson (hypokinetic symptomen).
o Dyskinesias: door letsel kunnen ook cellen van de caudate utamen beschadigd zijn -> ongewilde choreiform movements (writhing and twitching).
hersengebied betrokken bij beweging -> globus pallidus
- Globus pallidus (GPI): de basale ganglia beïnvloed de motorcortex activiteit door paden die convergeren in de globul pallidus.
o Inhibitory pad = directe pad (rood)
o Excitatory pad = indirecte pad (groen.
De GPi werkt als een volume control over movement -> De output van de GPi bepaalt of een beweging zwak of sterk zal zijn. Als de activiteit in het remmende pad (roze) hoog is ten opzichte van dat in het exciterende pad (groen), overheerst de inhibitie in de GPi en is de thalamus vrij om de cortex te exciteren, en zo de beweging te versterken. Als daarentegen de activiteit in het exciterende pad hoog is ten opzichte van dat in het remmende pad, zal de excitatie van de GPi overheersen en vervolgens de thalamus inhiberen, waardoor de input naar de cortex wordt verminderd en de bewegingskracht afneemt.
hersengebied betrokken bij beweging -> cerebellum
Cerebellum: (boven brein stam) is het motorische systeem van het verwerven en onderhouden van motorvaardigheden (bv muziekinstrument bespelen, sms’s en honkbal slaan).
- Heeft 2 hemisferen en bevat 4x zo veel neuronen dan neocortex.
- Flocculus: kleine kwab die projecteert van het ventral surface (zie plaatje).
- Het is verdeeld in verschillende gebieden -> elk gespecialiseerd in bepaalde motorcontrole:
o Letsel middenlijn gebieden -> verstoren balans, oogbewegingen, rechtop postuur en lopen.
o Letsel laterale delen -> verstoren arm-, hand- en vingerbewegingen.
Het beheerst bewegingen op 2 manieren:
1. Rol in beweging timing. Het cerebellum werkt als een klok/ pacemaker om ervoor te zorgen dat beide bewegingen en percepties goed getimed zijn. De onderliggende belemmering in cerebellaire stoornissen is een verlies van timing, zowel in beweging als in perceptie.
2. Het helpt om bewegings accuraatheid te behouden. Trial-and-error acties bevatten de cerebellum. Veel bewegingen die we maken hangen af van movement-to-movement motor learning and adjustments made by the cerebellum.
schade aan motorisch systeem (apraxia, parkinson, huntington)
- Apraxia = moeite met uitvoeren van doelgerichte bewegingen, ondanks dat de spieren goed werken.
- Parkinson’s disease = problemen met initiëren en soepel uitvoeren van bewegingen.
- Huntington’s disease = ongecontroleerde, ongewenste bewegingen.
