14,3: Обробка двигуна

Last updated
Save as PDF

Page ID: 1352

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Перерахуйте компоненти основного потоку обробки для моторної системи
Опишіть шлях спадних рухових команд від кори до скелетних м'язів
Порівняйте різні спадні шляхи, як за структурою, так і за функцією
Поясніть ініціювання руху з неврологічних зв'язків
Опишіть кілька рефлекторних дуг і їх функціональні ролі

Визначальною характеристикою соматичної нервової системи є те, що вона контролює скелетні м'язи. Соматичні органи чуття інформують нервову систему про зовнішнє середовище, але реакція на це через добровільний рух м'язів. Термін «добровільний» говорить про те, що існує усвідомлене рішення зробити рух. Однак деякі аспекти соматичної системи використовують добровільні м'язи без свідомого контролю. Одним із прикладів є здатність нашого дихання перемикатися на несвідомий контроль, поки ми зосереджені на іншому завданні. Однак м'язи, які відповідають за основний процес дихання, також використовуються для мови, яка є цілком добровільною.

Коркові відповіді

Почнемо з сенсорних подразників, які були зареєстровані через рецепторні клітини, і інформації, що передається в ЦНС по висхідних шляхах. У корі головного мозку початкова обробка сенсорного сприйняття прогресує до асоціативної обробки, а потім інтеграції в мультимодальних областях кори. Ці рівні обробки можуть призвести до включення чуттєвого сприйняття в пам'ять, але що більш важливо, вони призводять до відповіді. Завершення коркової обробки через первинну, асоціативну та інтегративну сенсорні зони ініціює подібне прогресування рухової обробки, як правило, в різних коркових областях.

Тоді як сенсорні коркові області розташовані в потиличній, скроневій і тім'яній частках, рухові функції в значній мірі контролюються лобовою часткою. Найбільш передні області лобової частки - префронтальні області - важливі для виконавчих функцій, які є тими когнітивними функціями, які призводять до цілеспрямованої поведінки. Ці вищі когнітивні процеси включають робочу пам'ять, яку називають «психічною подряпиною», яка може допомогти організувати та представляти інформацію, яка не знаходиться в безпосередньому оточенні. Префронтальна частка відповідає за аспекти уваги, такі як гальмування відволікаючих думок та дій, щоб людина могла зосередитися на меті та направити поведінку на досягнення цієї мети.

Функції префронтальної кори є невід'ємною частиною особистості індивіда, оскільки вона значною мірою відповідає за те, що людина має намір робити і як вони виконують ці плани. Відомий випадок пошкодження префронтальної кори - це Фінес Гейдж, що датується 1848 роком. Він був залізничником, у якого був металевий шип, який пригнічував його префронтальну кору (рис.\(\PageIndex{1}\)). Він пережив аварію, але за рахунками секонд-хенду його особистість кардинально змінилася. Друзі описали його як більше не діє як він сам. Тоді як до аварії він був працьовитим, доброзичливим чоловіком, він перетворився на дратівливого, темпераментного і ледачого чоловіка після аварії. Багато звітів про його зміну, можливо, були завищені в переказі, і деяка поведінка, ймовірно, була пов'язана з алкоголем, використовуваним як знеболюючий препарат. Однак рахунки свідчать про те, що деякі аспекти його особистості дійсно змінилися. Крім того, є нові докази того, що, хоча його життя різко змінилося, він зміг стати діючим водієм диліжанса, припускаючи, що мозок має здатність відновлюватися навіть після такої великої травми.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Фінес Гейдж. Жертва аварії під час роботи на залізниці в 1848 році Фінес Гейдж мав великий залізний стрижень, насаджений через префронтальну кору його лобової частки. Після аварії його особистість, здавалося, змінилася, але він врешті-решт навчився справлятися з травмою і жив водієм тренера навіть після такої травматичної події. (Кредит б: Джон М. Харлоу, доктор медичних наук)

Вторинні моторні кори

При генерації рухових реакцій виконавчі функції префронтальної кори повинні будуть ініціювати фактичні рухи. Одним із способів визначення префронтальної області є будь-яка область лобової частки, яка не викликає руху при електричній стимуляції. Вони знаходяться в першу чергу в передній частині лобової частки. Області лобової частки, які залишаються, - це ділянки кори, які виробляють рух. Префронтальні ділянки проектуються у вторинні рухові кори, які включають премоторну кору та додаткову рухову область.

Дві важливі області, які допомагають у плануванні та координації рухів, розташовані поруч з первинною руховою корою. Премоторна кора більш латеральна, тоді як додаткова рухова область більш медіальна і вища. Премоторна область допомагає контролювати рухи основних м'язів для підтримки постави під час руху, тоді як додаткова рухова область, як гіпотеза відповідає за планування та координацію руху. Додаткова рухова область також управляє послідовними рухами, які базуються на попередньому досвіді (тобто вивчених рухах). Нейрони в цих областях найбільш активні, що ведуть до ініціації руху. Наприклад, ці ділянки можуть підготувати кузов до рухів, необхідних для керування автомобілем в очікуванні зміни світлофора.

Поруч з цими двома регіонами розташовані два спеціалізованих центру автопланування. Фронтальні поля очей відповідають за переміщення очей у відповідь на зорові подразники. Існують прямі зв'язки між фронтальними очними полями і верхнім колікулом. Також спереду від премоторної кори і первинної рухової кори знаходиться область Брока. Ця область відповідає за контроль рухів структур мовного виробництва. Район названий на честь французького хірурга і анатома, який вивчав пацієнтів, які не могли виробляти мову. Вони не мали порушень у розумінні мови, лише для створення звуків мови, що передбачає пошкоджену або недорозвинену область Брока.

Первинна моторна кора

Первинна моторна кора розташовується в прецентральной звивині лобової частки. Нейрохірург Уолтер Пенфілд описав більшу частину основного розуміння первинної рухової кори шляхом електричної стимуляції поверхні головного мозку. Пенфілд досліджував поверхню кори, поки пацієнт знаходився лише під місцевою анестезією, щоб він міг спостерігати реакції на стимуляцію. Це призвело до переконання, що прецентральна звивина безпосередньо стимулювала рух м'язів. Тепер ми знаємо, що первинна моторна кора отримує вхід з декількох областей, які допомагають у плануванні руху, і її основний вихід стимулює нейрони спинного мозку, щоб стимулювати скорочення скелетних м'язів.

Первинна моторна кора влаштована аналогічно первинної соматосенсорної кори, в тому, що вона має топографічну карту тіла, створюючи руховий гомункул (див. [посилання]). Нейрони, що відповідають за мускулатуру стоп і гомілок, знаходяться в медіальній стінці прецентральної звивини, а стегна, тулуб і плече на гребені поздовжньої тріщини. Рука і обличчя знаходяться в бічній грані звивини. Крім того, відносний простір, відведений для різних регіонів, перебільшується в м'язах, які мають більшу енервацію. Найбільша кількість коркового простору віддається м'язам, які виконують тонкі, рухливі рухи, такі як м'язи пальців і нижньої частини обличчя. «Силові м'язи», які виконують більш грубі рухи, такі як м'язи сідниць і спини, займають набагато менше місця на руховій корі.

Спадні шляхи

Руховий вихід з кори опускається в стовбур головного мозку і до спинного мозку для управління мускулатурою через рухові нейрони. Нейрони, розташовані в первинній моторній корі, названі клітинами Беца, - це великі коркові нейрони, які синапсують нижні рухові нейрони спинного мозку або стовбура головного мозку. Два низхідні шляхи, які пройшли аксонами клітин Беца, - це кортикоспінальний тракт і кортикобульбарний тракт. Обидва тракти названі за їх походження в корі та їх мішенях - або спинний мозок, або стовбур головного мозку (термін «бульбар» позначає стовбур мозку як цибулину, або збільшення у верхній частині спинного мозку).

Ці два спадні шляхи відповідають за свідомі або добровільні рухи скелетних м'язів. Будь-яка рухова команда з первинної рухової кори направляється вниз по аксонам клітин Беца для активації верхніх рухових нейронів або в черепних рухових ядрах, або в вентральному розі спинного мозку. Аксони кортикобульбарного тракту є іпсилатеральними, тобто вони проектуються від кори до рухового ядра з тієї ж сторони нервової системи. І навпаки, аксони кортикоспінального тракту значною мірою контралатеральні, що означає, що вони перетинають середню лінію стовбура головного мозку або спинного мозку та синапсу на протилежній стороні тіла. Тому права рухова кора головного мозку контролює м'язи з лівого боку тіла, і навпаки.

Кортикоспінальний тракт спускається з кори через глибоку білу речовину головного мозку. Потім він проходить між хвостатим ядром і путаменом базальних ядер у вигляді пучка, який називається внутрішньою капсулою. Потім тракт проходить через середній мозок як мозкові квітконоси, після чого заривається крізь понси. При вході в мозок тракти складають великий тракт білої речовини, який називають пірамідами (рис.\(\PageIndex{2}\)). Визначальним орієнтиром мозково-спинномозкової кордону є пірамідальна декусація, де більшість волокон кортикоспінального тракту перетинаються на протилежну сторону мозку. У цей момент тракт розділяється на дві частини, які мають контроль над різними доменами мускулатури.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Кортикоспинний тракт. Основним спадним трактом, який контролює рухи скелетних м'язів, є кортикоспінальний тракт. Він складається з двох нейронів, верхнього рухового нейрона і нижнього рухового нейрона. Верхній руховий нейрон має своє клітинне тіло в первинній руховій корі лобової частки і синапси на нижньому руховому нейроні, який знаходиться в вентральному розі спинного мозку і проектує на скелетну мускулатуру на периферії.

Апендикулярний контроль

Бічний кортикоспінальний тракт складається з волокон, які перетинають середню лінію при пірамідальної декусації (див. Рис.\(\PageIndex{2}\)). Аксони перетинаються від переднього положення пірамід в головному мозку до бічного стовпа спинного мозку. Ці аксони відповідають за контроль апендикулярних м'язів.

Цей вплив на апендикулярні м'язи означає, що бічний кортикоспінальний тракт відповідає за переміщення м'язів рук і ніг. Черевний ріг як в нижньому шийному відділі спинного мозку, так і в поперековому спинному мозку мають більш широкі черевні роги, що представляють більшу кількість м'язів, керованих цими руховими нейронами. Розширення шийки матки особливо велике, оскільки існує більший контроль над тонкою мускулатурою верхніх кінцівок, особливо пальців. Збільшення попереку не настільки значне за зовнішнім виглядом, оскільки менше дрібного рухового контролю нижніх кінцівок.

Осьовий контроль

Передній кортикоспінальний тракт відповідає за управління м'язами тулуба тіла (див. Малюнок\(\PageIndex{2}\)). Ці аксони не деканують в мозку мозку. Натомість вони залишаються в передньому положенні, коли вони опускаються по стовбуру мозку і потрапляють у спинний мозок. Потім ці аксони рухаються до рівня спинного мозку, на якому вони синапсують з нижнім руховим нейроном. Після досягнення відповідного рівня аксони декусат, входячи в черевний ріг на протилежній стороні спинного мозку, з якого вони увійшли. У вентральному розі ці аксони синапсують з відповідними їм нижніми руховими нейронами. Нижні рухові нейрони розташовані в медіальних областях вентрального рогу, тому що вони контролюють осьові м'язи тулуба.

Оскільки рухи тулуба тіла залучають обидві сторони тіла, передній кортикоспінальний тракт не є повністю контралатеральним. Деякі колатеральні гілки тракту будуть проектувати в іпсилатеральний вентральний ріг для контролю синергетичних м'язів на тій стороні тіла або пригнічувати антагоністичні м'язи через інтернейрони всередині черевного рогу. Завдяки впливу обох сторін тіла передній кортикоспінальний тракт може координувати постуральні м'язи в широких рухах тіла. Ці координуючі аксони в передньому кортикоспінальному тракті часто вважаються двосторонніми, оскільки вони є як іпсилатеральними, так і контралатеральними.

Перегляньте це відео, щоб дізнатися більше про спадний руховий шлях для соматичної нервової системи. Згадані вегетативні зв'язки, які висвітлюються в іншому розділі. З цього короткого відео описані лише деякі спадні рухові шляхи соматичної нервової системи. Який розподіл шляху описано, а який поділ залишився поза увагою?

Екстрапірамідний контроль

Інші низхідні зв'язки між головним і спинним мозком називаються екстрапірамідної системою. Назва походить від того, що ця система знаходиться поза кортикоспінального шляху, який включає в себе піраміди в мозку. Кілька шляхів, що походять від стовбура мозку, сприяють цій системі.

Тектоспінальний тракт проектує від середнього мозку до спинного мозку і важливий для постуральних рухів, які приводиться в рух верхнім колікулом. Назва урочища походить від альтернативної назви верхнього колікулюса, який є тектум. Ретикулоспінальний тракт з'єднує ретикулярну систему, дифузну область сірої речовини в стовбурі головного мозку, зі спинним мозком. Цей тракт впливає на м'язи тулуба та проксимальних кінцівок, пов'язані з поставою та локомоцією. Ретикулоспінальний тракт також сприяє м'язовому тонусу і впливає на вегетативні функції. Вестибулоспінальний тракт з'єднує стовбурові ядра головного мозку вестибулярної системи зі спинним мозком. Це дозволяє модулювати поставу, рух та рівновагу на основі інформації про рівновагу, наданої вестибулярною системою.

На шляхи екстрапірамідної системи впливають підкіркові структури. Наприклад, зв'язки між вторинними руховими корками і екстрапірамідною системою модулюють руху хребта і черепа. Базальні ядра, які важливі для регулювання руху, ініційованого ЦНС, впливають на екстрапірамідну систему, а також на її таламічний зворотний зв'язок з руховою корою.

Усвідомлений рух наших м'язів складніше, ніж просто надсилання однієї команди від прецентральної звивини до належних рухових нейронів. Під час руху будь-якої частини тіла наші м'язи передають інформацію назад в мозок, а мозок постійно посилає «переглянуті» інструкції назад до м'язів. Мозочок важливий для сприяння руховій системі, оскільки він порівнює мозкові рухові команди з проприоцептивним зворотним зв'язком. Кортикоспінальні волокна, які проектуються на вентральний ріг спинного мозку, мають гілки, які також синапсують у понсах, які проектують на мозочок. Також проприоцептивні відчуття системи спинного стовпа мають колатеральную проекцію на мозок, яка виступає на мозочок. Ці два потоки інформації порівнюються в корі мозочка. Конфлікти між руховими командами, що надсилаються мозком, та інформацією про положення тіла, наданою проприорецепторами, змушують мозочок стимулювати червоне ядро середнього мозку. Потім червоне ядро посилає коригувальні команди до спинного мозку вздовж руброспінального тракту. Назва цього тракту походить від слова red, що видно в англійському слові «рубін».

Хороший приклад того, як мозочок коригує мозкові рухові команди, можна проілюструвати ходьбою у воді. Оригінальна рухова команда від головного мозку ходити призведе до високо скоординованого набору вивчених рухів. Однак у воді тіло насправді не може виконувати типовий пішохідний рух, як вказано. Мозочок може змінювати рухову команду, стимулюючи м'язи ніг робити більші кроки для подолання водонепроникності. Мозочок може внести необхідні зміни через руброспінальний тракт. Модуляція основної команди ходити також спирається на спинномозкові рефлекси, але мозочок відповідає за обчислення відповідної відповіді. Коли мозочок не працює належним чином, сильно порушується координація і рівновага. Найбільш драматичний приклад цього - під час надмірного вживання алкоголю. Алкоголь гальмує здатність мозочка інтерпретувати проприоцептивний зворотний зв'язок, ускладнюючи координацію рухів тіла, таких як ходьба по прямій лінії, або направляти рух руки, щоб торкнутися кінчика носа.

QR-код, що представляє URL-адресу

Відвідайте цей сайт, щоб прочитати про літню жінку, яка починає втрачати здатність контролювати дрібні рухи, такі як мова та рух кінцівок. Багато звичні причини були виключені. Це був не інсульт, хвороба Паркінсона, діабет або дисфункція щитовидної залози. Наступною найбільш очевидною причиною були ліки, тому з її фармацевтом довелося проконсультуватися. Побічний ефект препарату, який повинен допомогти їй спати, призвів до змін у руховому контролі. Які області нервової системи, ймовірно, будуть осередком побічних ефектів галоперидолу?

Вихід черевного рогу

Соматична нервова система забезпечує вихід строго в скелетні м'язи. Нижні рухові нейрони, які відповідають за скорочення цих м'язів, знаходяться в вентральному розі спинного мозку. Ці великі багатополярні нейрони мають корону дендритів, що оточують тіло клітини, і аксон, який простягається з черевного рогу. Цей аксон подорожує через вентральний нервовий корінці, щоб приєднатися до виникає спинномозкового нерва. Аксон відносно довгий, оскільки йому потрібно досягти м'язів на периферії тіла. Діаметри клітинних тіл можуть становити близько сотень мікрометрів для підтримки довгого аксона; деякі аксони мають довжину метра, наприклад поперекові рухові нейрони, які іннервують м'язи в перших цифрах стоп.

Аксони також будуть розгалужуватися, щоб іннервувати кілька м'язових волокон. Разом руховий нейрон і всі м'язові волокна, якими він керує, складають рухову одиницю. Моторні агрегати розрізняються за розмірами. Деякі можуть містити до 1000 м'язових волокон, таких як у квадрицепсах, або вони можуть мати лише 10 волокон, наприклад, в екстраокулярному м'язі. Кількість м'язових волокон, що входять до складу рухової одиниці, відповідає точності контролю цього м'яза. Також м'язи, які мають більш тонке рухове управління, мають більше рухових одиниць, що підключаються до них, і це вимагає більшого топографічного поля в первинній руховій корі.

Аксони моторних нейронів з'єднуються з м'язовими волокнами на нервово-м'язовому з'єднанні. Це спеціалізована синаптична структура, при якій множинні аксонові термінали синапсу з сарколемою м'язового волокна. Синаптичні кінцеві цибулини рухових нейронів виділяють ацетилхолін, який зв'язується з рецепторами на сарколемі. Зв'язування ацетилхоліну відкриває ліганд-іонні канали, збільшуючи рух катіонів через сарколему. Це деполяризує сарколему, ініціюючи скорочення м'язів. Тоді як інші синапси призводять до градуйованих потенціалів, які повинні досягти порогу в постсинаптичної цілі, активність на нервово-м'язовому з'єднанні надійно призводить до скорочення м'язового волокна з кожним нервовим імпульсом, отриманим від рухового нейрона. Однак на силу скорочення і кількість скорочуваних волокон може впливати частота імпульсів рухового нейрона.

рефлекси

Ця глава почалася з введення рефлексів як приклад основних елементів соматичної нервової системи. Прості соматичні рефлекси не включають вищі центри, обговорювані для свідомих або добровільних аспектів руху. Рефлекси можуть бути спинномозковими або черепними, в залежності від нервів і центральних компонентів, які задіяні. Приклад, описаний на початку глави, включав теплові та больові відчуття від гарячої печі, що спричиняє відведення руки через з'єднання в спинному мозку, що призводить до скорочення двоголового м'яза плеча. Опис цього абстинентного рефлексу було спрощено, заради введення, щоб підкреслити частини соматичної нервової системи. Але щоб розглянути рефлекси повноцінно, більше уваги потрібно приділити цьому прикладу.

Коли ви відводите руку від плити, ви не хочете сповільнювати цей рефлекс. Коли двоголовий м'яз brachii стискається, антагоністичний трицепс брахій потребує розслаблення. Оскільки нервово-м'язовий спай строго збудливий, біцепс буде скорочуватися, коли руховий нерв активний. Скелетні м'язи активно не розслабляються. Натомість руховий нейрон повинен «заспокоїтися» або гальмуватися. У рефлексі відведення гарячої печі це відбувається через інтернейрон в спинному мозку. Тіло клітини інтернейрона розташоване в спинному розі спинного мозку. Інтернейрон отримує синапс від аксона сенсорного нейрона, який виявляє, що рука обпалюється. У відповідь на цю стимуляцію з боку сенсорного нейрона інтернейрон потім пригнічує руховий нейрон, який контролює трицепс плечі. Це робиться шляхом вивільнення нейромедіатора або іншого сигналу, який гіперполяризує руховий нейрон, підключений до трицепса плеча, що робить його менш імовірним, щоб ініціювати потенціал дії. При гальмуванні цього рухового нейрона трицепс плечі розслабляється. Без антагоністичного скорочення вихід з гарячої печі відбувається швидше і утримує подальше пошкодження тканин від виникнення.

Інший приклад рефлексу відміни виникає, коли ви наступаєте на хворобливий подразник, як прихват або гострий камінь. Ноцицептори, які активуються больовим подразником, активізують рухові нейрони, що відповідають за скорочення переднього м'яза великогомілкової кістки. Це викликає спинне згинання стопи. Інгібуючий інтернейрон, активований колатеральної гілкою ноцицепторного волокна, пригнічує рухові нейрони литкових і камбальних м'язів, щоб скасувати підошовне згинання. Важливою відмінністю цього рефлексу є те, що підошовне згинання, швидше за все, відбувається, оскільки стопа натискає на прихватку. Скорочення передньої великогомілкової кістки не є найважливішим аспектом рефлексу, оскільки продовження підошовного згинання призведе до подальшого пошкодження від наступу на прихватку.

Ще один вид рефлексу - рефлекс розтягування. У цьому рефлексі при розтягуванні скелетної мускулатури активується рецептор м'язового веретена. Аксон з цієї рецепторної структури викличе пряме скорочення м'язи. Коллатеральна частина волокна м'язового веретена також пригнічує руховий нейрон м'язів антагоністів. Рефлекс допомагає підтримувати м'язи на постійній довжині. Поширеним прикладом цього рефлексу є колінний ривок, який викликається гумовим молотком, удареним об зв'язку надколінка при фізичному огляді.

Спеціалізований рефлекс для захисту поверхні ока - це рогівковий рефлекс, або рефлекс моргання ока. Коли рогівка стимулюється тактильним подразником або навіть яскравим світлом у відповідному рефлексі, ініціюється моргання. Сенсорний компонент подорожує через трійчастий нерв, який несе соматосенсорну інформацію від обличчя, або через зоровий нерв, якщо подразником є яскраве світло. Рухова реакція проходить через лицьовий нерв і іннервує окули орбікуларіса з тієї ж сторони. Цей рефлекс зазвичай перевіряється під час фізичного обстеження за допомогою повітряної затяжки або ніжного дотику аплікатора з бавовняним наконечником.

QR-код, що представляє URL-адресу

Перегляньте це відео, щоб дізнатися більше про рефлекторну дугу рогівки рефлексу. Коли права рогівка відчуває тактильний подразник, що відбувається з лівим оком? Поясніть свою відповідь.

QR-код, що представляє URL-адресу

Перегляньте це відео, щоб дізнатися більше про рефлекси новонароджених. Новонароджені мають набір рефлексів, які, як очікується, мали вирішальне значення для виживання до сучасного віку. Ці рефлекси зникають у міру зростання дитини, оскільки деякі з них можуть бути непотрібними у міру старіння. На відео демонструється рефлекс під назвою рефлекс Бабінського, при якому стопа згинається спинно, а пальці ніг розпливаються, коли підошва стопи злегка подряпається. Це нормально для новонароджених, але це ознака зниженої мієлінізації хребетних шляхів у дорослих. Чому цей рефлекс буде проблемою для дорослої людини?

Огляд глави

Рухові компоненти соматичної нервової системи починаються з лобової частки мозку, де префронтальна кора відповідає за вищі функції, такі як робоча пам'ять. Інтегративна та асоційована функції префронтальної частки подаються у вторинні рухові області, які допомагають планувати рухи. Премоторна кора і додаткова рухова область потім подаються в первинну моторну кору, яка ініціює рухи. Великі клітини Беца проектують через кортикобульбарний і кортикоспінальний тракти до синапсу на нижні рухові нейрони в стовбурі головного мозку та вентральному розі спинного мозку відповідно. Ці зв'язки відповідають за генерацію рухів скелетних м'язів.

Екстрапірамідна система включає проекції зі стовбура мозку та вищих центрів, які впливають на рух, в основному для підтримки рівноваги та постави, а також для підтримки м'язового тонусу. Верхнє колікулюс та червоне ядро в середньому мозку, вестибулярні ядра в мозку та ретикулярна формація по всьому стовбуру мозку мають тракти, що проектують на спинний мозок у цій системі. Спускаючись вхід від вторинних рухових кори, базальних ядер та мозочка з'єднуються з витоками цих трактів у стовбурі мозку.

Усі ці рухові шляхи проектуються до спинного мозку для синапсу з руховими нейронами у вентральному розі спинного мозку. Ці нижні рухові нейрони - це клітини, які з'єднуються зі скелетними м'язами і викликають скорочення. Ці нейрони проектують через спинномозкові нерви, щоб з'єднатися з м'язами на нервово-м'язових з'єднаннях. Один руховий нейрон з'єднується з декількома м'язовими волокнами всередині цільової м'язи. Кількість волокон, які іннервуються одним руховим нейроном, змінюється залежно від точності, необхідної для цього м'яза, та кількості сили, необхідної для цієї рухової одиниці. Наприклад, чотириголовий м'яз має багато волокон, керованих одиночними руховими нейронами для потужних скорочень, які не повинні бути точними. Екстраочні м'язи мають лише невелику кількість волокон, керованих кожним руховим нейроном, оскільки переміщення очей не вимагає великої сили, але має бути дуже точним.

Рефлекси - найпростіші ланцюги всередині соматичної нервової системи. Рефлекс виведення від хворобливого подразника вимагає лише сенсорного волокна, яке потрапляє в спинний мозок, і рухового нейрона, який проектує на м'яз. Антагоністи і постуральні м'язи можуть бути узгоджені з відведенням, роблячи з'єднання більш складними. Просте, єдине нейронне з'єднання є основою соматичних рефлексів. Рогівковий рефлекс - це скорочення очного м'яза orbicularis, щоб моргати повікою, коли щось торкається поверхні ока. Рефлекси розтягування підтримують постійну довжину м'язів, викликаючи скорочення м'язи, щоб компенсувати розтягнення, яке може відчути спеціалізований рецептор, який називається м'язовим веретено.

Інтерактивні запитання щодо посилань

Відповідь: Відео описує лише латеральний поділ кортикоспінального тракту. Передній відділ опущений.

Відповідь: Рухові розлади були схожі на ті, що спостерігаються при рухових розладах екстрапірамідної системи, що означало б, що базальні ядра є найбільш ймовірним джерелом побічних ефектів галоперидолу. Насправді галоперидол впливає на активність дофаміну, який є помітною частиною хімії базальних ядер.

Відповідь: Ліве око також моргає. Сенсорний вхід з одного ока активує рухову реакцію обох очей, щоб вони обидва блимали.

Відповідь: Під час ходьби підошва стопи може бути подряпана або подряпана багатьма речами. Якщо стопа все ще реагувала як на рефлекс Бабінського, дорослий може втратити рівновагу під час ходьби.

Огляд глави

Питання: Яка область лобової частки відповідає за ініціювання руху шляхом безпосереднього підключення до черепних і спинних рухових нейронів?

А. префронтальна кора

B. додаткова рухова область

С. премоторна кора

D. первинна моторна кора

Відповідь: D

Питання: Який екстрапірамідний тракт включає відчуття рівноваги з руховими командами для допомоги в поставі та русі?

А. тектоспинномозкового тракту

B. вестибулоспінальний тракт

С. ретикулоспінальний тракт

Д. кортикоспінальний тракт

Відповідь: B

Питання: Яка область сірої речовини в спинному мозку містить рухові нейрони, які іннервують скелетні м'язи?

А. черевний ріг

Б. спинний ріг

C. бічний ріг

D. бічна колона

Відповідь: A

Питання: Який тип рефлексу може захистити стопу при відчутті хворобливого подразника?

А. стретч-рефлекс

Б. блювотний рефлекс

С. рефлекс виведення

D. рогівковий рефлекс

Відповідь: C

Питання: Як називається топографічне зображення сенсорного входу в соматосенсорну кору?

А. гомункул

Б. гомо сапієнс

C. постцентральна звивина

D. первинна кора

Відповідь: A

Питання критичного мислення

Питання: Префронтальна лоботомія - це різка - і в основному поза практикою - процедура, яка використовується для відключення цієї частини кори головного мозку від решти лобової частки та проміжного відділу як психіатричної терапії. Чому б це вважалося необхідним для когось із потенційно неконтрольованою поведінкою?

А. префронтальна кора бере участь у функціях прийняття рішень, які призводять до рухових реакцій через зв'язки з більш задніми руховими областями. Ці ранні аспекти поведінки часто пов'язані з особистістю людини, тому порушення цих зв'язків призведе до серйозних змін у поведінці.

Питання: Якщо рефлекс є обмеженим контуром всередині соматичної системи, чому фізичні та неврологічні обстеження включають їх для перевірки здоров'я людини?

А. хоча рефлекси є простими ланцюгами всередині нервової системи, вони є представниками більш залучених ланцюгів соматичної нервової системи і можуть бути використані для швидкої оцінки стану неврологічної функції людини.

Глосарій

передній кортикоспінальний тракт: поділ кортикоспінального шляху, який проходить через вентральний (передній) стовп спинного мозку і контролює осьову мускулатуру через медіальні рухові нейрони в вентральному (передньому) розі

Клітини Беца: виводять клітини первинної рухової кори, які змушують мускулатуру рухатися через синапси на черепних і спинних рухових нейронів

Площа Брока: область лобової частки, пов'язана з руховими командами, необхідними для мовної продукції

Церебральні квітконоси: сегменти спадного рухового шляху, що складають білу речовину вентрального середнього мозку

розширення шийки матки: область вентрального (переднього) рогу спинного мозку, що має більшу популяцію рухових нейронів для більшої кількості і більш тонкого контролю м'язів верхньої кінцівки

рогівковий рефлекс: захисна реакція на стимуляцію рогівки, що викликає скорочення очного м'яза orbicularis, що призводить до моргання ока

кортикобульбарний тракт: зв'язок між корою та стовбуром мозку, відповідальним за генерацію руху

кортикоспінальний тракт: зв'язок між корою та спинним мозком, відповідальним за генерацію руху

виконавчі функції: когнітивні процеси префронтальної кори, що призводять до направлення цілеспрямованої поведінки, яка є попередником виконання рухових команд

екстрапірамідна система: шляхи між головним і спинним мозком, які відокремлені від кортикоспінального тракту і відповідають за модуляцію рухів, що генеруються цим первинним шляхом

фронтальні поля очей: область префронтальної кори, відповідальної за переміщення очей для участі в зорових подразниках

внутрішня капсула: сегмент спадного рухового шляху, який проходить між хвостатим ядром і путаменом

латеральні кортикоспінальні: поділ кортикоспінального шляху, який проходить через латеральний стовп спинного мозку і контролює апендикулярну мускулатуру через бічні рухові нейрони в вентральному (передньому) розі

розширення попереку: область вентрального (переднього) рогу спинного мозку, що має більшу популяцію рухових нейронів для більшої кількості м'язів нижньої кінцівки

премоторна кора: коркова область перед первинною руховою корою, яка відповідає за планування рухів

пірамідальна декусація: розташування, при якому волокна кортикоспінального тракту перетинають середню лінію і розділяються на передній і бічний відділи шляху

піраміди: сегмент спадного рухового шляху, який рухається в передньому положенні мозку

червоне ядро: ядро середнього мозку, яке посилає коригувальні команди спинному мозку вздовж руброспінального тракту, засноване на невідповідності між оригінальною командою та сенсорним зворотним зв'язком від руху

ретикулоспінальний тракт: екстрапірамідні зв'язки між стовбуром головного мозку та спинним мозком, які модулюють рух, сприяють поставі та регулюють тонус м'язів

Руброспінальний тракт: спадний руховий шлях контролю, що бере початок в червоному ядрі, який опосередковує контроль над кінцівками на основі обробки мозочка

стретч-рефлекс: відповідь на активацію рецептора розтягування м'язового веретена, що викликає скорочення м'язи для підтримки постійної довжини

додаткова рухова область: коркова область перед первинною руховою корою, яка відповідає за планування рухів

тектоспинномозковий тракт: екстрапірамідні зв'язки між верхнім колікулом і спинним мозком

вестибулоспінальний тракт: екстрапірамідні зв'язки між вестибулярними ядрами в стовбурі головного мозку і спинного мозку, які модулюють рух і сприяють балансу на основі почуття рівноваги

робоча пам'ять: функція префронтальної кори для підтримки представлення інформації, яка не знаходиться в безпосередньому оточенні

Автори та атрибуція

Template:ContribOpenStaxAP