16.5: Іспити з координації та ходи

Цілі навчання

• Поясніть взаємозв'язок між розташуванням мозочка і його функцією в русі
• Діаграма основних відділів мозочка
• Перерахуйте основні зв'язки мозочка
• Опишіть зв'язок мозочка до осьової і апендикулярної мускулатури
• Поясніть поширені причини мозочкової атаксії

Роль мозочка є предметом суперечок. Існує очевидний зв'язок з руховою функцією на основі клінічних наслідків пошкодження мозочка. Є також вагомі докази ролі мозочка в процедурній пам'яті. Ці два не несумісні; насправді процедурна пам'ять - це рухова пам'ять, наприклад, навчання їзді на велосипеді. Була виконана значна робота для опису зв'язків всередині мозочка, які призводять до навчання. Зразком для цього навчання є класичне кондиціонування, як показали відомі собаки з творчості фізіолога Івана Павлова. Це класичне кондиціонування, яке може бути пов'язане з руховим навчанням, відповідає нервовим зв'язкам мозочка. Мозочок становить 10 відсотків маси мозку і має різноманітні функції, які всі вказують на роль в руховій системі.

Розташування і зв'язки мозочка

Мозочок розташовується в положенні до спинної поверхні стовбура мозку, зосередженого на понсах. Назва понса походить від його з'єднання з мозочком. Слово означає «міст» і відноситься до товстого пучка мієлінізованих аксонів, які утворюють опуклість на його черевній поверхні. Ці волокна - це аксони, які проектують з сірої речовини понсів у контралатеральну кору мозочка. Ці волокна складають середній квітконос мозочка (МКП) і є основним фізичним зв'язком мозочка зі стовбуром мозку (рис.\(\PageIndex{1}\)). Два інших пучка білої речовини з'єднують мозочок з іншими областями стовбура мозку. Верхній квітконос мозочка (SCP) - це з'єднання мозочка з середнім і переднім мозком. Нижній квітконос мозочка (ВЧД) є з'єднанням з мозковим мозком.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Мозочкові віночки. З'єднання з мозочком - це три квітконоси мозочка, які знаходяться близько один до одного. ВЧД виникає з мозку - конкретно з нижньої оливкової, яка видно як опуклість на черевній поверхні стовбура мозку. МКП - це черевна поверхня понсів. SCP проектується в середній мозок.

Ці з'єднання також можуть бути широко описані їх функціями. ВЧД передає сенсорний вхід в мозочок, частково з спіноцеребелярного тракту, але також через волокна нижньої оливи. MCP є частиною кортико-понто-мозочкового шляху, який з'єднує кору головного мозку з мозочком і переважно орієнтований на бічні області мозочка. Він включає копію рухових команд, що надсилаються з прецентральної звивини через кортикоспінальний тракт, що виникають із колатеральних гілок, які синапсують у сірій речовині понсів, разом із входом з інших областей, таких як зорова кора. SCP є основним виходом мозочка, розділеного між червоним ядром середнього мозку та таламусом, який поверне обробку мозочка в рухову кору. Ці з'єднання описують схему, яка порівнює команди двигуна та сенсорний зворотний зв'язок для генерації нового виходу. Ці порівняння дозволяють координувати рухи. Якщо кора головного мозку надсилає рухову команду ініціювати ходьбу, ця команда копіюється понсами і надсилається в мозочок через MCP. Сенсорний зворотний зв'язок у вигляді проприоцепции зі спинного мозку, а також вестибулярні відчуття з внутрішнього вуха надходить через ВЧД. Якщо ви зробите крок і почнете ковзати по підлозі, оскільки вона волога, вихід з мозочка - через SCP - може виправити це і тримати вас збалансованим і рухливим. Червоне ядро посилає нові рухові команди в спинний мозок через руброспінальний тракт.

Мозочок ділиться на області, які засновані на конкретних функціях і зв'язках, що беруть участь. Середні області мозочка, верміс та флокулонодулярна частка беруть участь у порівнянні зорової інформації, рівноваги та проприоцептивного зворотного зв'язку для підтримки рівноваги та координації рухів, таких як ходьба або хода, через спадний вихід червоного ядра (рис.\(\PageIndex{2}\)). Бічні півкулі в першу чергу стосуються планування рухових функцій через входи лобової частки, які повертаються через таламічні проекції назад до премоторної та рухової кори. Обробка в областях середньої лінії спрямована на рухи осьової мускулатури, тоді як бічні області цільові рухи апендикулярної мускулатури. Верміс називають спіномозжечком, оскільки він в першу чергу отримує вхід від спинних колон і спіноцеребелярних шляхів. Флоккулонодулярна частка називається вестибуломозочком через вестибулярної проекції в цю область. Нарешті, латеральний мозочок називають мозочком, що відображає значний вхід від кори головного мозку через кортико-понто-мозочковий шлях.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Основні області мозочка. Мозочок можна розділити на дві основні області: середню лінію і півкулі. Середня лінія складається з шкідників і флокулонодулярної частки, а півкулі - бічні області.

Координація та поперемінний рух

Тестування на функцію мозочка є основою координаційного іспиту. Субтести орієнтовані на апендикулярну мускулатуру, контролюючи кінцівки, і осьову мускулатуру для постави та ходи. Оцінка функції мозочка буде залежати від нормального функціонування інших систем, розглянутих в попередніх розділах неврологічного обстеження. Руховий контроль з головного мозку, а також сенсорний вхід від соматичних, зорових та вестибулярних органів почуттів важливі для функції мозочка.

Субтести, які стосуються апендикулярної мускулатури, а отже, і бічних областей мозочка, починаються з перевірки на тремор. Пацієнт висуває руки перед ними і утримує положення. Екзаменатор стежить за наявністю поштовхів, яких не було б, якщо м'язи розслаблені. Натискаючи на руки в цьому положенні, екзаменатор може перевірити реакцію на відскік, коли руки автоматично повертаються в витягнуте положення. Розгинання рук - це постійний руховий процес, і постукування або натискання на руки представляє зміну проприоцептивного зворотного зв'язку. Мозочок порівнює церебральну моторну команду з проприоцептивним зворотним зв'язком і коригує спадний вхід для корекції. Червоне ядро надішле додатковий сигнал до LMN, щоб рука миттєво збільшила скорочення, щоб подолати зміну та повернути початкове положення.

Рефлекс перевірки залежить від входу мозочка, щоб посилене скорочення продовжувалося після зняття опору. Пацієнт згинає лікоть проти опору з боку обстежуваного розгинання ліктя. Коли екзаменатор відпускає руку, пацієнт повинен мати можливість зупинити посилене скорочення і утримати руку від руху. Аналогічна відповідь буде видно, якщо ви спробуєте підібрати кавову кружку, яка, на вашу думку, повна, але виявляється порожньою. Не перевіряючи скорочення, гуртка була б кинута від перенапруження м'язів, які очікують підняти важчий предмет.

Кілька субтестів мозочка оцінюють здатність чергувати рухи, або перемикатися між групами м'язів, які можуть бути антагоністичними один одному. У тесті «палець до носа» пацієнт торкається пальцем до пальця екзаменатора, а потім до носа, а потім назад до пальця екзаменатора, і назад до носа. Екзаменатор переміщує цільовий палець, щоб оцінити діапазон рухів. Подібний тест для нижніх кінцівок змушує пацієнта торкнутися пальцем ноги до рухомої мети, наприклад пальця екзаменатора. Обидва ці тести передбачають згинання та розгинання навколо суглоба - ліктя або коліна та плеча або стегна - а також рухи зап'ястя та щиколотки. Пацієнт повинен перемикатися між протилежними м'язами, такими як біцепс і трицепс плечі, щоб рухати пальцем від мети до носа. Координація цих рухів передбачає рухову кору, що спілкується з мозочком через понси і зворотний зв'язок через таламус для планування рухів. Інформація про зорову кору також є частиною обробки, яка відбувається в мозочку, поки вона бере участь у напрямних рухах пальця або пальця ноги.

Швидкі, що чергуються рухи випробовуються для верхніх і нижніх кінцівок. Пацієнта просять торкнутися кожним пальцем до великого пальця, або поплескати долонею однієї руки по тильній стороні іншої, а потім перевернути цю руку і чергувати вперед-назад. Щоб перевірити подібну функцію в нижніх кінцівках, пацієнт торкається п'ятою до гомілки біля коліна і ковзає її вниз до щиколотки, а потім знову назад, повторюючи. Швидкі, що чергуються рухи також є частиною мови. Хворого просять повторити дурниці приголосні «лах-ках-тьху» для чергування рухів мовою, губами, піднебінням. Всі ці швидкі чергування вимагають планування від мозкового мозку для координації команд руху, які контролюють координацію.

Поза і хода

Ходу можна вважати окремою частиною неврологічного обстеження або субтестом координаційного іспиту, який стосується ходьби та рівноваги. Тестування постави та ходи стосується функцій спіномозочка та вестибуломозочка, оскільки обидва є частиною цих заходів. Субтест, який називається станцією, починається з того, що пацієнт стоїть у нормальному положенні, щоб перевірити розміщення ніг і рівновагу. Хворого просять стрибати на одну ногу, щоб оцінити здатність зберігати рівновагу і поставу під час руху. Хоча субтест станції схожий на тест Ромберга, різниця полягає в тому, що очі пацієнта відкриті під час станції. Тест Ромберга має пацієнта стояти нерухомо з закритими очима. Будь-які зміни пози були б наслідком проприоцептивного дефіциту, і пацієнт може відновитися, коли відкриває очі.

Субтести ходьби починаються з того, що пацієнт нормально ходить на відстань від екзаменатора, а потім повернеться і повертається у вихідне положення. Екзаменатор стежить за ненормальним розташуванням стоп і рухом рук щодо руху. Потім пацієнта просять ходити з кількома різними варіаціями. Тандемна хода - це коли пацієнт приставляє п'яту однієї ноги до носка іншої стопи і ходить по прямій лінії таким чином. Ходьба тільки на п'ятах або тільки на пальцях ніг перевірить додаткові аспекти рівноваги.

Атаксія

Руховий розлад мозочка називають атаксією. Це являє собою втрату координації при добровільних рухах. Атаксія також може стосуватися сенсорного дефіциту, який спричиняє проблеми з балансом, насамперед у пропріоцепції та рівновазі. Коли проблема спостерігається при русі, її приписують пошкодження мозочка. Сенсорна та вестибулярна атаксія, ймовірно, також матиме проблеми з ходою та станцією.

Атаксія часто є результатом впливу екзогенних речовин, вогнищевих уражень або генетичного розладу. Вогнищеві ураження включають інсульти, що вражають мозочкові артерії, пухлини, які можуть впливати на мозочок, травми потилиці та шиї або MS. Алкогольна інтоксикація або такі препарати, як кетамін, викликають атаксію, але часто вона оборотна. Ртуть в рибі також може спричинити атаксію. Спадкові стани можуть призвести до дегенерації мозочка або спинного мозку, а також до вад розвитку головного мозку або аномального накопичення міді, що спостерігається при хворобі Вільсона.

Перегляньте це коротке відео, щоб побачити тест для станції. Станція відноситься до позиції, яку людина приймає, коли вона стоїть на місці. Екзаменатор шукає проблеми з балансом, який координує проприоцептивну, вестибулярну та візуальну інформацію в мозочку. Щоб перевірити здатність суб'єкта підтримувати рівновагу, попросити його встати або стрибати на одну ногу може бути більш вимогливим. Екзаменатор також може підштовхнути суб'єкта, щоб побачити, чи можуть вони підтримувати рівновагу. Аномальна знахідка в тесті станції полягає в тому, якщо ноги розташовані далеко один від одного. Чому широка позиція передбачає проблеми з функцією мозочка?

ПОВСЯКДЕННІ ЗВ'ЯЗКИ: Тест на тверезість поля

Неврологічний іспит був описаний як клінічний інструмент протягом усього цього розділу. Корисний він і в інших способах. Варіацією координаційного іспиту є тест на тверезість поля (FST), який використовується для оцінки того, чи перебувають водії під впливом алкоголю. Мозочок має вирішальне значення для скоординованих рухів, таких як збереження рівноваги під час ходьби або переміщення апендикулярної мускулатури на основі проприоцептивного зворотного зв'язку. Мозочок також дуже чутливий до етанолу, особливого виду алкоголю, що міститься в пиві, вині та спиртних напоях.

Ходьба по прямій передбачає порівняння рухової команди з первинної рухової кори з проприоцептивной і вестибулярної сенсорною зворотним зв'язком, а також слідом за візуальним керівництвом білої лінії на узбіччі дороги. Коли мозочок скомпрометований алкоголем, мозочок не може ефективно координувати ці рухи, і підтримувати рівновагу стає важко.

Інший поширений аспект FST полягає в тому, щоб водій широко витягнув руки і торкнувся кінчиком пальця до носа, як правило, із закритими очима. Сенс цього полягає в тому, щоб зняти візуальний зворотний зв'язок за рух і змусити водія покладатися якраз на проприоцептивную інформацію про рух і положення кінчика свого пальця щодо носа. З відкритими очима виправлення руху руки можуть бути настільки невеликими, що їх важко побачити, але проприоцептивний зворотний зв'язок не настільки негайний і, ймовірно, знадобляться більш широкі рухи руки, особливо якщо мозочок вражений алкоголем.

Читання алфавіту назад не завжди є складовою ФСТ, але його зв'язок з неврологічною функцією цікавий. Існує когнітивний аспект запам'ятовування того, як алфавіт йде і як його декламувати назад. Це насправді варіація підтесту психічного стану повторення місяців назад. Однак мозочок важливий, оскільки виробництво мови - це скоординована діяльність. Мовлення швидкого змінного руху субтест спеціально використовує приголосні зміни «лах-ках-тьху» для оцінки скоординованих рухів губ, язика, глотки та піднебіння. Але весь алфавіт, особливо в нерепетируваному зворотному порядку, відштовхує цей тип скоординованого руху досить далеко. Це пов'язано з причиною того, що мова стає невиразною, коли людина знаходиться в стані алкогольного сп'яніння.

Огляд глави

Мозочок є важливою частиною рухової функції в нервовій системі. Це, мабуть, відіграє певну роль у процедурному навчанні, яке включало б рухові навички, такі як їзда на велосипеді або метання футболу. Основа цих ролей, ймовірно, буде пов'язана з роллю, яку мозочок відіграє як компаратор для добровільного руху.

Рухові команди з півкуль головного мозку рухаються по кортикоспінальному шляху, який проходить через понси. Колатеральні гілки цих волокон синапсують на нейрони в понсах, які потім проектують в кору мозочка через середні квітконоси мозочка. Висхідний сенсорний зворотний зв'язок, що надходить через нижні квітконоси мозочка, дає інформацію про рухові показники. Кора мозочка порівнює команду з фактичною продуктивністю і може регулювати спадний вхід, щоб компенсувати будь-яку невідповідність. Вихід з глибоких ядер мозочка проектується через верхні квітконоси мозочка, щоб ініціювати низхідні сигнали від червоного ядра до спинного мозку.

Первинна роль мозочка по відношенню до спинного мозку - через спіномозочок; він контролює поставу і ходу зі значним входом з вестибулярної системи. Дефіцит функції мозочка призводить до атаксій або певного виду рухового розладу. Першопричиною атаксії може бути сенсорний вхід - або проприоцептивний вхід зі спинного мозку, або рівноважний вхід з вестибулярної системи, або пряме пошкодження мозочка інсультом, травмою, спадковими факторами або токсинами.

Інтерактивні запитання щодо посилань

Перегляньте це коротке відео, щоб побачити тест для станції. Станція відноситься до позиції, яку людина приймає, коли вона стоїть на місці. Екзаменатор шукає проблеми з балансом, який координує проприоцептивну, вестибулярну та візуальну інформацію в мозочку. Щоб перевірити здатність суб'єкта підтримувати рівновагу, попросити його встати або стрибати на одну ногу може бути більш вимогливим. Екзаменатор також може підштовхнути суб'єкта, щоб побачити, чи можуть вони підтримувати рівновагу. Аномальна знахідка в тесті станції полягає в тому, якщо ноги розташовані далеко один від одного. Чому широка позиція передбачає проблеми з функцією мозочка?

Відповідь: Широка позиція підказує людині потрібно підтримувати рівновагу, розширюючи свою базу. Замість постійної корекції постави це може підтримувати тіло стабільним, коли мозочок не може.

Переглянути питання

Питання: Яка структура білої речовини несе інформацію від кори головного мозку до мозочка?

А. Церебральний квітконос

Б. верхній квітконос мозочка

C. середній квітконос мозочка

D. нижній квітконос мозочка

Відповідь: C

Питання: Яка область мозочка отримує проприоцептивний вхід зі спинного мозку?

А. верміс

Б. ліва півкуля

C. флокулонодулярна частка

D. права півкуля

Відповідь: A

Питання: Який з наступних тестів функція мозочка пов'язана з ходою?

А. палець на палець

Б. Станція

С. лах-ках-тьху

D. палець до носа

Відповідь: B

Питання: Що з перерахованого не є причиною мозочкової атаксії?

А. ртуть з риби

Б. вживання алкоголю

C. антибіотики

D. спадкова дегенерація мозочка

Відповідь: C

Питання: Яку з перерахованих нижче функцій не можна віднести до мозочка?

А. порівняння рухових команд та сенсорного зворотного зв'язку

Б. асоціація сенсорних подразників з вивченою поведінкою

C. координація складних рухів

D. обробка візуальної інформації

Відповідь: D

Питання критичного мислення

Питання: Навчання їздити на велосипеді - це рухова функція, що залежить від мозочка. Чому різні області мозочка беруть участь в цьому складному руховому навчанні?

А. спіномозжечок пов'язаний з керуванням осьовими м'язами і підтримує тіло збалансованим на велосипеді. Мозочок пов'язаний з керуванням апендикулярними м'язами і тримає ноги рухатися, щоб педалі велосипеда. Вестибуломозочок отримує вхід про рівновагу, щоб допомогти зберегти все збалансовано, як велосипед рухається вперед.

Питання: Алкогольне сп'яніння може спричинити невиразну мову. Як це пов'язано з функцією мозочка?

А. швидкі чергуються рухи в мові стосуються того, як губи, язик і піднебіння рухаються, щоб виробляти мовні звуки. Мозочок необхідний для правильного здійснення цих рухів.

Глосарій

атаксія

руховий розлад, пов'язаний з пошкодженням мозочка, що характеризується втратою координації при добровільних рухах

мозочок

бічні області мозочка; названі за значний вхід з кори головного мозку

перевірити рефлекс

відповідь на звільнення в опорі, щоб скорочення припинилися, або перевірити, рух

кортико-понто-мозочковий шлях

проекція від кори головного мозку до мозочка шляхом сірої речовини понсів

флокулонодулярна частка

частка мозочка, яка отримує вхід від вестибулярної системи, щоб допомогти з рівновагою та поставою

хода

ритмічна картина чергування рухів нижніх кінцівок при локомоції

нижній квітконос мозочка (ВЧД)

вхід в мозочок, значною мірою від нижньої оливкової, що представляє сенсорний зворотний зв'язок з периферії

неповноцінний оливковий

велике ядро в мозку, яке отримує вхід від сенсорних систем і проектує в кору мозочка

середній квітконос мозочка (MCP)

великий міст з білої речовини від понсів, який є основним входом в кору мозочка

червоне ядро

ядро в середньому мозку, яке отримує вихід з мозочка і проектує на спинний мозок в руброспінальному тракті

Руброспінальний тракт

спадний тракт від червоного ядра середнього мозку, що призводить до модифікації поточних рухових програм

спіномозочок

область середньої лінії мозочка, відома як верміс, який отримує проприоцептивний вхід від спинного мозку

верхній квітконос мозочка (SCP)

тракт білої речовини, що представляє вихід мозочка в червоне ядро середнього мозку

верміс

видатний хребет уздовж середньої лінії мозочка, який називають спіномозочком

вестибуломозочок

флокулонодулярна частка мозочка, названа на честь вестибулярного входу з восьмого черепного нерва