Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.2: Планування руху

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    72314

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

    Існує ряд кроків, які повинні відбутися для того, щоб відбувся добровільний рух. Оцінка навколишнього середовища та розташування тіла в просторі з подальшим визначенням того, яка дія є доречною, а потім ініціюючи цю дію. Спочатку ми зупинимося на коркових областях, які беруть участь у плануванні добровільного руху.

    Після роботи ви сідаєте на диван, щоб подивитися один епізод улюбленого шоу. Коли з'являються кінцеві кредити, ви розумієте, що зараз настав час відправитися до навчального простору і почати працювати над класом. Для цього потрібно залишити диван, захопити комп'ютер зі столу, дістати свою каву з кухні і відправитися в іншу кімнату. Всі ці добровільні рухи займають велику кількість обробки мозком. Ви повинні оцінити навколишнє середовище і розташування вашого тіла в ньому, визначити, які дії потрібно виконати, а потім фактично ініціювати ці дії. У цьому розділі ми зупинимося на тому, як відбувається планування добровільного руху.

    Кортикальна анатомія

    Значна частина кори насправді бере участь у плануванні добровільного руху. Сенсорна інформація, особливо спинний потік зорового та соматосенсорного шляхів, обробляється в задній тім'яній частці, де інтегрована візуальна, тактильна та проприоцептивна інформація.

    Ілюстрація мозку, показуючи сенсорну інформацію, що подорожує до задньої тім'яної частки. Деталі в підписі.
    Малюнок 26.1. Інформація з декількох сенсорних систем обробляється в задній тім'яній частці. Проекції направляються від первинної соматосенсорної і первинної зорової кори. «Задній тім'яний» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    З'єднання із задньої тім'яної частки потім направляються як в премоторні області, так і в префронтальну кору. Префронтальна кора, яка розташована в передній частині мозку в лобовій частці, відіграє важливу роль у когнітивних функціях вищого рівня, таких як планування, критичне мислення та розуміння наслідків нашої поведінки. Премоторна область лежить якраз спереду від первинної рухової кори. Цей регіон допомагає планувати та організовувати рух і приймає рішення про те, які дії слід використовувати для ситуації.

    Ілюстрація мозку, що показує інформаційний шлях від задньої тім'яної лобової частки. Деталі в підписі.
    Малюнок 26.2. Сенсорна інформація з задньої тім'яної обробляється в префронтальній корі і премоторної області, обидві розташовані в лобовій корі. Потім ці області посилають інформацію в первинну моторну кору, розташовану в прецентральній звивині. «Моторні регіони» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Перегляд первинної моторної кори за допомогою Brainfacts.org 3D Brain

    Перегляд премоторної кори за допомогою мозку Brainfacts.org 3D

    Перегляд префронтальної кори за допомогою Brainfacts.org 3D Brain

    Роль премоторної області

    Премоторні області посилають деякі аксони безпосередньо до нижніх рухових нейронів спинного мозку, використовуючи ті ж шляхи, що і рухова кора (див. Розділ «Виконання руху»). Однак премоторна кора також відіграє важливу роль у плануванні руху. Дві експериментальні конструкції продемонстрували цю роль. Мавпи навчалися на панелі, яка мала один набір вогнів в ряд зверху і один набір кнопок, які також могли загорятися в ряд знизу. Мавпи будуть спостерігати за тим, щоб увімкнути світло верхнього ряду. Це означало б, що протягом декількох секунд кнопка безпосередньо нижче загоряється. Коли кнопка включалася, мавпи повинні були натискати на кнопку.

    Тому в експерименті було два світлові тригери. Перший не вимагав рухового руху від мавпи, але дав мавпі інформацію про те, де моторний рух буде потрібно найближчим часом. Друга зажадала від мавпи рухатися, щоб натиснути на кнопку. Коли під час цього дослідження вимірювали активність мозку, нейрони в премоторній корі стали активними, коли ввімкнувся перший світловий тригер, задовго до того, як фактично відбувся будь-який рух (Weinrich and Wise, 1928).

    Ілюстрація експерименту тестування швидкості стрільби в премоторної корі при підготовці руху. Деталі в підписі та тексті.
    Малюнок 26.3. (А) Мавп навчили користуватися світловою панеллю. При запаленні світло, розташований у верхньому ряду, повідомив мавпі, що кнопка безпосередньо внизу засвітиться незабаром. Незабаром після того, як увімкнувся один з верхніх рядів, кнопка безпосередньо під ним увімкнеться, і мавпі потрібно буде натиснути на цю кнопку для нагороди. (B) Коли світло не горить, премоторні нейрони стріляють з базовою швидкістю, і мавпа не рухається. Нейрони, розташовані в премоторної корі, збільшують швидкість стрільби потенціалу дії, коли вмикається світло верхнього ряду, хоча мавпа не робить руху. Стрільба припиняється незабаром після того, як мавпа рухається, щоб натиснути нижню кнопку після її включення. (На основі Вайнріха і Мудрого, 1928) «Експеримент зі світловою панеллю» Кейсі Хенлі ліцензується на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    В іншому експерименті люди навчалися рухати пальцями за певною схемою. Церебральний кровотік тоді вимірювали, коли вони повторювали візерунок пальця, і коли вони лише уявляли повторення малюнка пальця. Коли рух лише уявлялося і фактично не виконувалося, активувалися премоторні області разом з частинами префронтальної кори (Roland, et al, 1980).

    Ілюстрація мозкової діяльності у відповідь на рух пальців або уявляючи, що рухаються пальцями. Деталі в підписі та тексті.
    Малюнок 26.4. Людей навчали рухати пальцями за шаблоном. Коли картина повторювалася, мозкова діяльність була помічена в первинній руховій корі разом з премоторної областю та префронтальною корою. Коли візерунок тільки уявляли, і руху пальця не відбувалося, мозкова активність була помічена в премоторної області та префронтальній корі. (На основі Roland, et al., 1980) «Експеримент з рухом пальців» Кейсі Хенлі ліцензується на умовах ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна частка на Тих Самих Умовах (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

    Ці дослідження показують, що премоторна кора активна до виконання руху, вказуючи на те, що вона відіграє важливу роль у плануванні руху. Однак задня тім'яна, префронтальна та премоторна області також спілкуються з підкірковою областю, яка називається базальними гангліями, щоб повністю побудувати план руху. Базальні ганглії покриті в наступному розділі.

    Ключові виноси

    • Сенсорна інформація обробляється в задньому тім'яному відділі перед відправкою в рухові області мозку.
    • Префронтальна кора і премоторна кора мають вирішальне значення для створення плану руху

    Перевірте себе!

    Інтерактивний елемент H5P був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут:
    https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=661#h5p-25

    Відео-версія уроку

    Мініатюра вбудованого елемента «Глава 26 - Планування руху»

    Елемент YouTube був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут: https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=661

    Посилання

    Roland PE, Larsen B, Lassen NA, Skinhøj E. Додаткова рухова зона та інші коркові області в організації добровільних рухів у людини. J Нейрофізіолог. 1980 січня; 43 (1) :118-36. doi: 10.1152/джн.1980.43.1.118. АДМІН: 7351547.

    Вайнріх М, Мудрий SP. Премоторна кора мавпи. J Неврологія. 1982 вересня; 2 (9) :1329-45. doi: 10.1523/неврологія.02-09-01329.1982. ПІМІД: 7119878; ПМЦИД: ПМК6564318.