Церебрален кортекс Директен пат до моторните неврони во предните рогови на рбетниот мозок

Transcript

1 1

2 Мал мозок Базални ганглии (централни сиви јадра) и таламус Мозочно стебло Рбетен мозок Церебрален кортекс Обрасци на функции во базалните ганглии, мозочното стебло, церебелумот, рбетниот мозок (преку интерневрони) Церебрален кортекс Директен пат до моторните неврони во предните рогови на рбетниот мозок Моторниот кортекс во левата хемисфера на мозокот ја контролира мускулатурата од десната страна на телото и обратно 2

3 Моторен кортекс поделба на три региони, секој со сопствена топографска репрезентација на мускулните групи и моторните функции Примарен моторен кортекс Предмоторен регион Суплементарен моторен регион 3

4 Примарен моторен кортекс Приближна топографска репрезентација на различните мускулни региони на телото Степен на застапеност на мускулните групи во зависност од потребната прецизност и комплексност на моторните функции изведувани од мускулите Последици од точкести стимулации на моторните региони специфични движења, а не контракција на еден мускул (движењата не се целни / осмислени ) 4

5 Предмоторен регион Ориентирање на телото и рацете кон одредена цел Сигнали од сензорни информации процесирани од задниот париетален кортекс Развивање на моторна слика на мускулното движење Ексцитација на соодветни обрасци на движење во задниот регион од предмоторниот кортекс Базални ганглии Таламус Примарен моторен кортекс Суплементарен моторен регион Нервни сигнали кои предизвикуваат комплексни обрасци на движење Стимулација Симултани комплексни движења со двете раце (пр. отворање и затворање на дланките), постуларни движења, фиксациони движења, движења на главата и очите... 5

6 Специјализирани региони на моторната контрола најдени во моторниот кортекс на човекот Broca регион и говор конверзија на вокализацијата во зборови и контрола на одговарачка респираторна функција Поле за самоволно движење на очите и контрола на движењата на очните капаци Регион за вртење на главата Регион за вешти движења на шаката 6

7 Примарниот моторен кортекс не ги иницира самоволните движења за периодот од 750 msec во кој се носи одлуката ( моторната програма ), одговорни се предмоторниот кортекс, суплементарниот моторен регион и задниот париетален кортекс + сигнали од супкортикалните моторни региони (пр. малиот мозок) 7

8 8

9 Пренос на сигнали од моторниот кортекс до мускулите Кортикоспинален тракт директно Кортикоспинален тракт индиректно преку дополнителни/алтернативни патишта кои ги вклучуваат пониските мозочни структури Кортикоспинален пат (тракт) (пирамидален тракт) Секој од трактовите содржи >1 милион влакна Гигантски пирамидални кл. Betz-ови кл.; d=60 μm Големи миелински влакна (d=16 μm; 70 m/s; влакна во секој тракт) 97% од влакната се со d<4 μm 9

10 10

11 (Излезни) патишта на останатите влакна од моторниот кортекс (прочитај информативно) Колатерални сигнали до повеќе други мозочни структури, секогаш кога се пренесуваат сигнали до рбетниот мозок за да се предизвика моторна активност Патишта на влезните влакна во моторниот кортекс (прочитај информативно) Моторниот кортекс главно добива нервни сигнали од соматосензорниот систем (тактилни, ноцирецепторни, проприорецепторни сигнали...), како и од системите за слух и вид 11

12 Црвено јадро во средниот мозок (мезенцефалон) Сигнали од моторниот кортекс преку кортикорубралниот и кортискоспиналниот тракт Магноцелуларен дел на јадрото Врски со малиот мозок Руброспинален тракт Главно интерневрони во сивата маса на рбетниот мозок Соматографска репрезентација на мускулите; Црвеното јадро служи како алтернативен пат за пренос на кортикални сигнали до рбетниот мозок 12

13 Ексцитација на моторните контролни региони на рбетниот мозок преку примарниот моторен кортекс и црвеното јадро Вертикална организација во колумни (столпчиња) на невроните во моторниот кортекс 6 слоеви на клетки 2 и 4 слој влезни сигнали 5 слој пирамидални кл. кортикоспинални вл. 6 слој влакна до останатите региони на кортексот Секоја колумна од неврони = интегративен систем (клетките во колумната работат како тим ) Сумација на информации од бројни извори за одредување на излезниот одговор од колумната Симултано надразнување на пирамидални кл. или рапидна сукцесија на сигнали за да се постигне мускулна контракција Две популации на пирамидални кл. во колумните според степенот на нивна надразливост Динамички неврони брз развој на сила Статички неврони импулси со пониска фрекфенција за одржување на силата на контракцијата 13

14 Соматосензорни повратни врски до моторниот кортекс контрола на прецизноста на мускулната контракција Нервни сигнали од моторниот кортекс Контракција Соматосензорни сигнали од активираниот дел на телото до моторниот кортекс Од мускулните вретена Од тетивните органи Од тактилните рецептори на кожата која ги покрива мускулите Најчесто позитивна повратна врска (пр. усогласување на контракцијата на целиот мускул со контракцијата на вретеното) Стимулација на спиналните моторни неврони Кортикоспинален и руброспинален тракт Интерневрони во сивата маса на рбетниот мозок Моторни неврони во предните рогови Кортикоспинален и руброспинален тракт Директно врз моторните неврони во предните рогови (контрола на шаките и прстите) 14

15 Кортикални сигнали ( командни сигнали ) Обрасци на движење предизвикани од центрите во рбетниот мозок Искористување на рефлексните обрасци рефлекс на истегнување, реципрочна инервација, рефлекс на повлекување, чекорење, постуларни механизми... 15

16 Влијание на: мозочен удар врз моториката, отстранувањето на примарниот моторен кортекс и лезии на региони во близина на примарниот моторен кортекс (прочитај информативно) Улога на мозочното стебло (медула облонгата (продолжен мозок), понс и мезенцефалон) во контрола на моторната функција Сите влакна од и до периферијата на телото поминуваат низ мозочното стебло и повеќето од нив синапсираат со негови неврони Моторни и сензорни функции на лицето и главата (12 парови на кранијални нерви) Контрола на респирацијата, кардиоваскуларниот систем, гастроинтенстиналната функција, стереотипни движења на телото, рамнотежата и движењата на очите, ретикуларен активирачки систем (RAS) 16

17 17

18 Движење на телото наспроти гравитацијата улога на ретикуларните и вестибуларните јадра Ексцитаторно-инхибициски антагонизам помеѓу ретикуларните јадра во медулата и понсот во контролата на мускулите 18

19 Ретикуларни јадра на понсот (ексцитаторен систем) Висок степен на надразливост Силна ексцитација на антигравитациските мускули (екстензори на екстремитетите, мускули на трупот и вратот...) Одржување на телото во стоечка положба (без инволвираност на повисоките нивоа на мозокот) Ретикуларни јадра на медулата (инхибиторен систем) Инхибиторни сигнали до рбетните мотоневрони кои се ексцитирани од ретикуларните јадра на понсот Спречување на абнормална напнатост на телесните мускули Влијание на повисоките региони на мозокот Исклучување на инхибицијата (пр. да се предизвика исправување) Вклучување на инхибицијата за изведување на специјални моторни активности 19

20 Улога на вестибуларните јадра во ексцитацијата на антигравитациските мускули (преку мотоневроните во рбетниот мозок) селективна контрола на ексцитациските сигнали до различни антигравитациски мускули со цел да се одржи рамнотежата, врз основа на сигналите од вестибуларниот апарат (ретикуларниот систем е главно неселективен во ексцитацијата/инхибицијата) Развој на спастична ригидност кај децеребрираните животни (прочитај информативно) 20

21 Други мозочни структури важни за нормалното моторно функционирање мал мозок (церебелум) и базални ганглии самостојно не можат да иницираат мускулна контракција Церебелум временско приспособување на моторните функции, фин преод меѓу движењата и контрола на брзите мускулни активности Базални ганглии планирање и контрола на комплексните мускулни движења, контрола на соодветните интензитети на посебните движења со кои се остваруваат комплицирани моторни задачи Церебелум - тивко подрачје на мозокот Губење на координацијата при мускулните активности во отсуство на овој дел од мозокот, посебно при брзи движења Надоврзување на мускулните активности и корективно приспособување 21

22 На церебелумот отпаѓа 10% од волуменот на мозокот, но 50% од вкупниот број на неврони 22

23 Функционална анатомија на церебелумот Преден лобус Заден лобус Флокулонодурален лобус котрола на рамнотеж. Вермис контрола на мускулните движења на вратот, рамењата, карличниот појас Интермедијална зона мускулни движења на крајните делови на екстремитетите Латерална зона планирање/координација на редоследот на моторните движења 23

24 Топографска репрезентација на телото во вермисот и во интермедијалните зони Аферентни сигнали од соодветните топографски области во кортексот и мозочното стебло Аферентни сигнали од соодветните делови на телото Еферентни сигнали до соодветните топографски региони во кортексот, црвеното јадро и мозочното стебло Латерални зони Аферентни сигнали од моторните и сензорните зони на церебралниот кортекс, вклучувајќи ги и асоцијативни подрачја 24

25 Невронски кола (патишта) на церебелумот и типови на неврони - функции во детали и клинички нарушувања (прочитај информативно од стр. 700 до 708) Улога на церебелумот во контрола на рамнотежата и постуларните движења заедно со мозочното стебло и рбетниот мозок Повратните сигнали од периферните делови на телото е невозможно истовремено да се вратат кога движењето е во тек на изведување Врз основа на податоците за брзината и правецот на движење на телото, церебелумот однапред пресметува каде ќе се најдат различните делови во следните неколку msec Планирање на следното, последователно движење 25

26 Улога на церебелумот во придушување на движењата на нишало Церебрална контрола на балистичките движења (брзо одат одредена дистанца и рапидно запираат, пр. куцање) Планирање на редоследот на последователните движења и нивно временско приспособување (кога ќе започнат во секвенцата и колку ќе трајат) (пр. лезии некоординирано пишување, трчање, говор...) Предвидувачки функции на церебелумот, независни од моториката пр. проценка на брзината со која се доближува даден објект (пр. лезии неспособност да се предвиди кога ќе дојде до контакт со одредена бариера) 26

27 Пример (видео) церебeрална хипоплазија кај мачки. Друг помошен (несамостоен) моторен систем базални ганглии (базални јадра; групации на сива маса, вгнездени длабоко во церебралната бела маса) Влезни сигнали од кортексот; излезни сигнали до кортексот На секоја страна од мозокот Нуклеус каудатус Путамен Глобус палидус Супстанција нигра Супталамичен нуклеус Интерна капсула на мозокот 27

28 28

29 29

30 Невронски кругови (патишта) на базалните ганглии Врски помеѓу самите базални ганглии Влезни и излезни патишта помеѓу моторниот регион на мозокот и базалните ганглии 30

31 Инхибиторна улога на базалните ганглии врз мускулниот тонус и супресија на некорисни или непосакувани обрасци на движење Функција на базалните ганглии при извршување на образецот на моторната активност путаменски круг Контрола на комплексни обрасци на моторна активност пишување букви, ковање шајка, додавање топка, копање... сите останати вешти ( механички ) движења Невронски патишта на путаменскиот круг и нарушување на неговата функција (прочитај информативно) 31

32 Улога на базалните ганглии во когнитивната (свесна) контрола на последователните моторни обрасци каудатен пат Активирање на моторни активности врз основа на размислување базирано на складирани и информации што пристигнуваат во мозокот Невронски патишта на каудатниот круг (прочитај информативно) 32

33 Улога на базалните ганглии во промена на временското приспособување и во мерење на интензитетот на движењата одредување со која брзина ќе се одвиваат движењата и во кој опсег (со која големина) Пр. брзно/пишување на мало/големо а и задржување на пропорционалните карактеристики на буквата Потреба од соработка со задниот париетален кортекс (асоцијативни подрачја) 33

34 Функции на специфичните невротрансмитерски супстанции во системот на базалните ганглии (прочитај информативно) Клинички синдроми кои настануваат поради оштетување на базалните ганглии Паркинсонова болест и Хантингтонова болест (прочитај информативно) Интеграција на многу делови од целокупниот систем за контрола на моториката Спинално ниво Програмирани локални обрасци (рефлекси) за движење на сите мускулни регии Комплексни обрасци на ритмични движења Активација или инибиција од повисоките нивоа 34

35 Ромбенцефално ниво (медула, понс и мал мозок) Одржување на тонусот на аксијалната мускулатура (стоење); движење на очите и рацете Модификација на степенот на тонусот на различни мускулни групи, како одговор на инф. од вестибуларниот апарат, со цел да се одржи рамнотежата 35

36 Ниво на моторниот кортекс Ставање во функција и модификација на карактеристиките на различните обрасци на моторни активности лоцирани во рбетниот мозок Ставање во функција на обрасците во мозочното стебло или церебелумот, заобиколувајќи го рбетниот мозок Кортикалните обрасци се комплексни и пластични (соматотопичните мапи се менливи во зависност од употребата на мускулатурата во тој регион; формирање на нови конекции врз база на искуства) (Behaviors such as movement require knowledge of the body s position in space (where am I?), a decision on what movement should be executed (what shall I do?), a plan for executing the movement (how shall I do it?), and the ability to hold the plan in memory long enough to carry it out (now, what was I just doing?)) 36

37 Ниво на малиот мозок Соработува со сите нивоа за мускулна контрола Ги помага рефлексите на рбетниот мозок Помага брзите постуларни движења од мозочното стебло да бидат мазни и континуирани Помага на ниво на кортексот за брзо започнување и запирање на движењето во соодветен момент (вклучи/исклучи образец) Помага да се програмираат однапред мускулните контракции и е неопходен за изведување на брзи движења Ниво на базалните ганглии Му помагаат на кортексот во извршување на потсвесните научени обрасци на движење Помагаат во планирањето на паралелните и последователни обрасци на движење кои мора да се интегрираат за да се изврши планираната задача Вклучени се во иницирањето на процесот на размислување на ниво на кортексот со цел да се испланира непосреден моторен одговор во дадена ситуација 37

38 38

39 Што не поттикнува на акција/движење? 39

40 40