obrázek 1a: Hlavní kortikální domény motorického systému. Primární motorická kůra (M1) leží podél precentrálního gyru a generuje signály, které řídí provádění pohybu. Sekundární motorové oblasti se podílejí na plánování motorů. Rovina sekce je zpracována na obrázku 1b. téměř veškeré chování zahrnuje funkci motoru, od mluvení po gestikulaci až po chůzi., Ale i jednoduchý pohyb jako natáhl vyzvednout sklenici vody může být složité motorické úkol studovat. Nejen, že váš mozek musí zjistit, které svaly se stahují a v jakém pořadí nasměrují ruku na sklo, ale také musí odhadnout sílu potřebnou k vyzvednutí skla. Další faktory, jako je to, kolik vody je ve skle a z jakého materiálu je sklo vyrobeno, také ovlivňují výpočty mozků. Není divu, že existuje mnoho anatomických oblastí, které se podílejí na motorické funkci.,
primární motorická kůra nebo M1 je jednou z hlavních oblastí mozku zapojených do motorické funkce. M1 se nachází v čelním laloku mozku, podél nárazu zvaného precentrální gyrus (obrázek 1A). Úlohou primární motorické kůry je generovat nervové impulsy, které řídí provádění pohybu. Signály z M1 cross bodys středové čáry k aktivaci kosterního svalstva na opačné straně těla, což znamená, že levá hemisféra mozku ovládá pravou stranu těla a pravá hemisféra řídí levou stranu těla., Každá část těla je zastoupena v primární motorické kůře a tyto reprezentace jsou uspořádány somatotopicky — noha je vedle nohy, která je vedle kmene, který je vedle paže a ruky. Množství mozkové hmoty věnované jakékoli konkrétní části těla představuje množství kontroly, kterou má primární motorická kůra nad touto částí těla. Například je zapotřebí hodně kortikálního prostoru pro kontrolu složitých pohybů ruky a prstů a tyto části těla mají větší zastoupení v M1 než kmen nebo nohy, jejichž svalové vzory jsou relativně jednoduché., Tato nepřiměřená mapa těla v motorické kůře se nazývá motor homunculus (obrázek 1B).
obrázek 1b: motor homunculus v primární motorické kůře. Obrazové znázornění mapy těla zakódované v primární motorické kůře. Část odpovídá rovině uvedené na obrázku 1a.části těla se složitými repertoáry jemného pohybu, jako je ruka, vyžadují více kortikálního prostoru v M1, zatímco části těla s relativně jednoduššími pohyby, jako je kyčle, vyžadují méně kortikálního prostoru.,
další oblasti kůry zapojené do motorické funkce se nazývají sekundární motorické kortexy. Tyto oblasti zahrnují zadní parietální kůru, premotorickou kůru a doplňkovou motorickou oblast (SMA). Zadní parietální kůra se podílí na transformaci vizuální informace na motorické příkazy. Například zadní parietální kůra by se podílela na určení, jak nasměrovat rameno na sklenici vody na základě toho, kde je sklo umístěno ve vesmíru. Zadní parietální oblasti posílají tyto informace do premotorické kůry a doplňkové motorické oblasti., Premotorická kůra leží těsně před (Před) primární motorickou kůrou. Podílí se na smyslovém vedení pohybu a řídí proximálnější svaly a svaly trupu těla. V našem příkladu by premotorická kůra pomohla Orientovat tělo před dosažením sklenice vody. Doplňková motorická oblast leží nad, nebo mediální k, premotorická oblast, také před primární motorickou kůrou. Podílí se na plánování složitých pohybů a koordinaci dvouručních pohybů., Doplňková motorická oblast a premotorické oblasti posílají informace do primární motorické kůry i do mozkových motorických oblastí.
neurony v M1, SMA a premotorické kůře způsobují vznik vláken kortikospinálního traktu. Kortikospinální trakt je jedinou přímou cestou z kůry do páteře a skládá se z více než milionu vláken. Tato vlákna sestupují mozkovým kmenem, kde většina z nich přechází na opačnou stranu těla. Po překročení vlákna pokračují v sestupu přes páteř a končí na příslušných úrovních páteře., Kortikospinální trakt je hlavní cestou kontroly dobrovolného pohybu u lidí. Existují další motorické dráhy, které pocházejí z subkortikálních skupin motorických neuronů (jader). Tyto cesty řídí držení těla a rovnováhu, hrubé pohyby proximálních svalů a koordinují pohyby hlavy, krku a očí v reakci na vizuální cíle. Subkortikální dráhy mohou modifikovat dobrovolný pohyb prostřednictvím interneuronálních obvodů v páteři a prostřednictvím projekcí do kortikálních motorických oblastí.
mícha se skládá z bílé i šedé hmoty., Bílá hmota se skládá z nervových vláken, které procházejí páteří. Je bílá, protože nervová vlákna jsou izolována myelinem pro rychlejší vedení signálů. Stejně jako mnoho jiných velkých svazků vláken, kortikospinální trakt prochází boční bílou hmotou páteře. Vnitřek míchy obsahuje šedou hmotu složenou z buněčných těl buněk včetně motorických neuronů a interneuronů. V průřezu míchy se tvar šedé hmoty podobá motýlu., Vlákna v synapse kortikospinálního traktu na motorické neurony a interneurony ve ventrálním rohu páteře. Vlákna pocházející z oblastí rukou v kůře končí na motorických neuronech vyšších v páteři (v cervikálních hladinách) než vlákna z oblastí nohou, která končí v bederní úrovni. Nižší úrovně páteře proto mají mnohem méně bílé hmoty než vyšší úrovně.
uvnitř ventrálního rohu jsou motorické neurony vyčnívající na distální svaly umístěny bočně než neurony ovládající proximální svaly., Neurony vyčnívající do svalů trupu jsou umístěny nejvíce mediálně. Navíc, neurony extenzory (svaly, které zvyšují úhel kloubu, jako jsou triceps sval) se nacházejí v blízkosti okraje šedé hmoty, ale svaly (svaly, které snižují úhel kloubu, jako jsou biceps sval) jsou více interiéru. Je důležité si uvědomit, že jediný motorický neuron v páteři může přijímat tisíce vstupů z kortikálních motorických oblastí, subkortikálních motorických oblastí a také prostřednictvím interneuronů v páteři., Tyto interneurony dostávají vstup ze stejných oblastí a umožňují vývoj složitých obvodů.
Obrázek 2: kortikální kontrola kosterních svalů.
signály generované v primární motorické kůře cestují po kortikospinálním traktu (zelené) přes míšní bílou hmotu do synapse na interneuronech a motorických neuronech v ventrálním rohu míchy. Ventrální roh neurony v pořadí posílat své axony (modrá) přes ventrální kořeny inervují jednotlivá svalová vlákna., V tomto příkladu signál z M1 prochází kortikospinálním traktem a vystupuje z páteře kolem šesté úrovně děložního čípku. Periferní motorický neuron přenáší signál ven do paže, aby aktivoval skupinu myofibril v bicepsu, což způsobuje, že se sval Stahuje. Souhrnně se motorický neuron ventrálního rohu, jeho axon a myofibrily, které inervuje, nazývají jedinou motorickou jednotkou.
každý motorický neuron v páteři je součástí funkční jednotky zvané motorová jednotka (obrázek 2). Motorová jednotka se skládá z motorického neuronu, jeho axonu a svalových vláken, které inervuje., Menší motorické neurony obvykle inervují menší svalová vlákna. Motorické neurony inervují libovolný počet svalových vláken, ale každé vlákno je pouze inervovaných jedním motorickým neuronem. Když motorický neuron vystřelí, všechna jeho svalová vlákna se stahují. Velikost motorických jednotek a počet inervovaných vláken přispívají k síle svalové kontrakce.
v páteři jsou dva typy motorických neuronů, alfa a gama motorické neurony. Alfa motorické neurony inervují svalová vlákna, která přispívají k produkci síly., Gama motorické neurony inervují vlákna ve svalovém vřetenu. Svalové vřeteno je struktura uvnitř svalu, která měří délku nebo úsek svalu. Úloha svalůspindle v reflexích, jako je reflex kolenního trhnutí, bude přezkoumána v části fyziologie motorických systémů této NeuroSeries. Golgiho šlachový orgán je také protahovací receptor, ale Nachází se v šlachách, které spojují sval s kostrou. Poskytuje informace motorickým centrům o síle svalové kontrakce., Informace ze svalových vřeten, Golgiho šlachových orgánů a dalších senzorických orgánů jsou zaměřeny na cerebellum. Cerebellum je malá Drážkovaná struktura umístěná v zadní části mozku pod okcipitálním lalokem. Tato motorická oblast se konkrétně podílí na učení nového sportovního nebo tanečního kroku nebo nástroje. Cerebellum se podílí na načasování a koordinaci motorických programů. Skutečné motorické programy jsou generovány v bazálních gangliích. Bazální ganglie jsou několik subkortikálních oblastí, které se podílejí na organizaci motorických programů pro složité pohyby., Poškození těchto oblastí vede k spontánním, nevhodným pohybům. Bazální ganglie vysílají výstup do jiných subkortikálních oblastí mozku a kůry.
prostřednictvím interakce mnoha anatomických motorických oblastí se každodenní pohyby zdají být snadné a lze se naučit složitější pohyby.