LÄG022 Block 2 forts ++

3 motoriska nivåer 1. Storhjärnans cortex 2. Hjärnstammen 3. Ryggmärgen

Motorisk enhet ett ⍺-motorneuron & de muskelfibrer som det innerverar. En motorisk enhet är den minsta del av en muskel som kan aktiveras

⍺-motorneuron stor nervcell som finns i ryggmärgens ventralhorn alternativt i hjärnstammens kranialnervskärnor

Reflex omedelbart motoriskt svar på retning av sinnesorgan. Är genetiskt förprogrammerat → utlöses automatiskt varje gång sinnesorganet retas tillräckligt kraftigt

enkla reflexkretsar sinnesorgan → afferent neuron → reflexcentrum → efferent neuron (⍺-motorneuron) → effektororgan (muskel)

Tonus den spänning/aktivitet som finns i muskler under viloförhållanden

Inlärda rörelser rörelser som inte är genetiskt förutbestämda. Inom denna grupp finns rörelser som vi betraktar som mer eller mindre viljemässiga

Inlärda rörelser: Yttre incitament händelse i omgivningen leder till handlingen Exempel: man hör att dörren till rummet öppnas, och vänder då blicken mot dörren

Inlärda rörelser: inre incitament händelse som inte direkt förutsätter interaktion med omgivningen, innefattar även rent mentala handlingar ex: man kommer och tänka på att låsa dörren, och utför sedan detta

Ryggmärgen: Monosynaptisk koppling ⍺-motorneuron får inflöde direkt från afferenter & descenderande fibrer. Denna koppling är ovanlig

Ryggmärgen: Disynaptisk koppling inflöde till ⍺-motorneuron sker genom ett närliggande interneuron

Ryggmärgen: Polysynaptisk koppling inflöde till ⍺-motorneuron sker genom två eller fler närliggande interneuron

Motorneuronpool de ⍺-motorneuron som tillsammans styr en muskel När muskel aktiveras → hela motorneuronpoolen utsätts för ett ökat depolariseringstryck via exciterande synapser (S, FR, FFmotoriska enheter)

Proprioception sensoriskt system för information om positioner & rörelser av kroppen och kroppsdelarna. Finns 2 st viktiga s.k. proprioceptorer i muskulaturen

Proprioception: Muskelspolar finns i alla muskler, signalerar musklers längd & längdförändringar

Proprioception: Golgi senorgan finns i alla senor, signalerar musklers kraftutveckling

Muskelspole: intrafusala muskelfibrer Består av en liten bunt (ca 6-12 st) tunna s.k. intrafusala muskelfibrer som omges av en vätskefylld kapsel. En liten del i mitten av muskelfibrerna saknar kontraktila element → afferenta nervterminaler fäster in här. En förlängning av denna sensoriska region → nervimpulser i afferenter. Har även efferent innervering från gamma-motorneuron

Grupp Ia-afferent (primärafferent): innerverar muskelspole har hög dynamisk känslighet, dvs är känslig för förändringar av muskellängden. Fyrar aktionspotentialer med särskilt hög frekvens när muskeln förlängs med hög hastighet

Grupp II-afferent (sekundärafferent): innerverar muskelspole har hög statisk känslighet, dvs dess fyrningsfrekvens beskriver bättre muskelns längd i varje givet ögonblick jämfört med Ia-afferenten.

gamma-motorneuron 1 motorneuron i ryggmärgens framhorn alternativt i kranialnervskärnor i hjärnstammen, vars axon innerverar muskelspolar.

gamma-motorneuron 2 Aktionspotentialer i axonet framkallar kontraktion av intrafusla muskelfibrer → sensorisk region sträcks/dras ut.

gamma-motorneuron 3 Aktivering av motorneuronet ser till att hålla muskelspolen ”lagom sträckt”, även när den stora muskeln förkortas. Aktivitet av gamma-motorneuron ökar när hela muskeln aktiveras av ⍺-motorneuron

Fyrning av aktionspotentialer i afferenta axon kan alltså induceras på 2 sätt 1. Hela muskeln sträcks 2. gamma-motorneuron aktiveras.

Förutom förbindelser till ⍺-motorneuron har muskelspolen projektioner till thalamus, motoriska hjärnbarken & cerebellum → hjärnan kan tolka den proprioceptiva informationen i termer av ledvinklar & positioner av våra kroppsdelar

Golgi senorgan 1 proprioceptor som finns den proximala alternativt distala ändan av en muskel, precis i övergången mellan muskel & sena.

Golgi senorgan 2 Består av kollagenfibrer som fäster i ca 15 st muskelfibrer i muskeln → innerveras av grupp Ib-afferenter som är inlindade i kollagenfibrerna

Golgi senorgan 3 Afferenter aktiveras när muskelfibrer kontraheras → sinnesorganet signalerar muskelns kraftutveckling vid kontraktion

Impulser från Golgi senorgan kan verka på olika sätt 1 Inhiberar ⍺-motorneuron via ett interneuron (negativ feedback) → motverkar ökande kraftutveckling

Impulser från Golgi senorgan kan verka på olika sätt 2 Inhiberar synergister (samarbetande muskler)

Impulser från Golgi senorgan kan verka på olika sätt 3 Exciterar antagonistens (motverkande muskel) motorneuron via ett excitatoriskt interneuron.

Sträckreflexen (senreflexen) 1 monosynaptisk reflex → Ia-afferenter kopplas till samma muskels ⍺-motorneuron. Utlöses när muskeln utsätts för en snabb passiv sträckning

Sträckreflexen (senreflexen) 2 → Ia-afferenter aktiveras → kontraktion av muskeln, vilket gör att sträckningen motverkas. Reflexen finns i kroppens alla muskler.

Sträckreflexen (senreflexen) 3 Är en svag reflex pga hjärnan via descenderande banor aktiverar s.k. Ia-inhibitoriska interneuron → inhiberar antagonistens ⍺-motorneuron.

Sträckreflexen (senreflexen) 4 Reflexen är extra svag då man är aktiv, dvs när rörelse utförs. Vid vila är dock reflexen något lättare att aktivera

Sträckreflexen (senreflexen) : klinisk aspekt : spasticitet reflexen kan testas genom att slå med reflexhammare mot sena på både vänster & höger sida. Om reflexen är förstärkt (spasticitet) → tecken på defekt i descenderande banor, t.ex. pga tumö

Sträckreflexen (senreflexen) : klinisk aspekt : försvagad Om reflexen är försvagad → tecken på perifer skada eller skada på dorsalroten, t.ex. pga diskbråck.

flexorreflex & korsad extensorreflex Dessa reflexer är sammankopplade i ryggmärgen och utlöses därför oftast samtidigt

Flexor muskel som orsakar flexion av en extremitet, dvs vinkeln mellan benen där muskeln fäster minskar

Extensor muskel som orsakar extension av en extremitet, dvs vinkeln mellan benen där muskeln fäster ökar

Flexorreflexen 1&2 1. Man trampar på ett vasst föremål 2. Nociceptorer skickar impulser till ryggmärgen, där de orsakar excitation av ett stort antal interneuron inom flera spinala segment

Flexorreflexen 3&4 3. Interneuron är kopplade i kedjor till ⍺-motorneuron som innerverar flera olika muskler → flexorer exciteras medan extensorer inhiberas 4. Flexion av benet → man drar bort det från den smärtsamma retningen.

korsade extensorreflexen Flexorrefler --> Samtidigt kommer motorneuron på motsatta sidan påverkas, men de synaptiska kopplingarna är omvända → flexorer inhiberas medan extensorer exciteras. Detta gör att det man får en extension av det motsatta benet

Plantarreflex hudreflex som utlöses av en kraftig stimulering av hudreceptorer på fotsulans lateralsida → plantarflexion av tårna (speciellt stortån). Reflexcentrum för denna reflex ligger sannolikt på S1-segmentet i ryggmärgen

Plantarreflex : klinisk aspekt : Babinskis tecken reflexsvaret ändras då pyramidbanan är skadad, t.ex. efter hjärnblödning i capsula interna. I dessa fall kommer hudretning istället ge en dorsalflexion av framför allt stortån samtidigt som de små tårna abduceras i en solfjäderformad rörelse

Abdominalreflex hudreflex som utlöses av lätt rispning mot huden på magen → kontraktion av underliggande muskulatur

Cremasterreflex hudreflex som utlöses av lätt beröring på den mediala sidan av låret hos män → kontraktion av m. cremaster som drar upp pungen

spinala gånggeneratorn Gångrörelser är en avancerad form av motorik som genereras i ryggmärgen → sköts av den s.k. spinala gånggeneratorn, vilket är ett exempel på en central mönstergenerator

Central mönstergenerator grupp av neuron i CNS som kan producera rörelsemönster

spinala gånggeneratorn : funktion Gånggeneratorn genererar rytmisk aktivitet med exakt koordination mellan höger & vänster sidas extremiteter. Med en region i mesencephalon i hjärnstammen kallad MLR

spinala gånggeneratorn: mesencephalic locomotor region (MLR) • Ansvarar för att sätta igång gånggeneratorn • Ser till att gånggeneratorn hålls igång med en ihållande (tonisk) aktivitet • Reglera frekvensen av gångrörelserna → ju högre aktivitet i MLR, desto snabbare rörelser.

spinala gånggeneratorn: mesencephalic locomotor region (MLR)+ Normalt utlöses gånggeneratorn viljemässigt. Signaler från storhjärnan aktiverar MLR, som i sin tur startar gånggeneratorn. Observera att det är kopplingarna i ryggmärgen som genererar själva mönstret av alternerande aktivitet mellan extensorer & flexorer som utgör gånggeneratorn.

spinala gånggeneratorn: mesencephalic locomotor region (MLR)++ MLR är gaspedalen, och har således endast en överordnad styrning över dessa väldigt sofistikerade kretsar i ryggmärgen som sköter själva gången.

Hjärnstammen: postural kontroll innebär upprätthållning av balans & lämplig kroppsställning i bål, extremiteter & nacke med hänsyn till den aktuella verksamheten.

Hjärnstammen: Toniska nackreflexer reflexer som kan ses hos spädbarn, trycks oftast ned när barnet är 6-7 månader gammalt. Aktiveras vid vridning alternativt böjning av huvudet → muskelspolar i nackmuskulaturen skickar signaler som organiseras på hjärnstamsnivå.

Hjärnstammen: Toniska nackreflexer : funktion Bakåtböjning av huvudet → extension i alla extremiteter Framåtböjning av huvudet → flexion i alla extremiteter Sidoböjning/sidovridning av huvudet → extension av den sidas extremiteter som huvudet är vänt mot och flexion på motsatt sida

Hjärnstammen: Toniska nackreflexer : vuxna Den toniska nackreflexen finns i bakgrunden hos vuxna personer. Om den har någon nytta för vår normala motorik släpps den fram, bl.a. för att underlätta rörelser som kombineras.

Hjärnstammen: Toniska nackreflexer : klinisk aspekt den toniska nackreflexen kan framträda vid vissa neurologiska tillstånd när den överordnade kontrollen av de motoriska systemen i hjärnstammen fallit bort → kan se tonusförändring i extremiteter. (release)

Hjärnstammen: descenderande bansystem: Mediala hjärnstamsbanor öper medialt i hjärnstammen. Är viktiga för kroppshållning, hur vi orienterar vår kropp i stort samt balans. Styr axial muskulatur (muskulatur nära medellinjen) och proximal extremitetsmuskulatur i skuldra & höft

Hjärnstammen: descenderande bansystem: Laterala hjärnstamsbanor löper lateralt i hjärnstammen. Styr främst extremitetsmuskulatur, är viktiga för viljemässig motorik

Mediala hjärnstamsbanor : Vestibulo-spinala banor descenderande, mediala hjärnstamsbanor som aktiveras från vestibulära afferenter i båggångarna. Finns även en stark kontroll från lillhjärnan, men har inget inflöde från cortex. Är speciellt viktiga för balans

Mediala hjärnstamsbanor : Retikulo-spinala banan descenderande, medial hjärnstamsbana som utgår från formatio reticularis. Är speciellt viktig i postural reglering av kroppsställningar samt för reglering av basal tonus

Mediala hjärnstamsbanor : Tekto-spinala banor descenderande, medial hjärnstamsbana som utgår från tectum i mesencephalon. Colliculus superior är en del av tectum som står för orienteringsrörelser av ögon, huvud & kropp mot företeelser som uppfattas genom syn-, hörsel- och beröringssinnet.

Laterala hjärnstamsbanor: Rubro-spinala banan descenderande, som utgår från nucleus ruber i mesencephalon. Är viktig för vår viljemässiga motorik (främst väl inlärd motorik), och är därmed kraftigt reglerad av den motoriska hjärnbarken

Laterala hjärnstamsbanor: Rubro-spinala banan + Eventuellt har den rubro-spinala banan ersatts med den retikulo-spinala banan hos människan. Hos andra arter är den rubro-spinala banan central för den vanliga motoriken

Kortiko-spinala banan = ”pyramidbanan” descenderande bana som utgår från primära motorcortex (MI area 4), dvs inte från hjärnstammen.

Kortiko-spinala banan = ”pyramidbanan” + Består av ett neuron vars axon sträcker sig genom hela hjärnstammen, korsar i den s.k. pyramidala korsningen i nedre medulla oblongata & sträcker sig ned genom ryggmärgens laterala del för att i huvudsak terminera på ett interneuron

Kortiko-spinala banan = ”pyramidbanan” ++ Interneuronet kan i sin tur styra ett ⍺-motorneuron. Endast några procent av alla axon projicerar direkt till ett ⍺-motorneuron

Kortiko-spinala banan = ”pyramidbanan”: kliniska aspekter vid allvarliga skador av både kortiko-spinala & rubro-spinala banorna hos människan → totalt bortfall av motorik i armar & händer. Motorik återfås dock så småningom till viss del → retikulo-spinala celler tar över

Pyramidbanan är viktig för 1. Rörelser som inte är väl inlärda 2. Fraktionerad handmotorik, dvs alla handrörelser förutom då handen används som en enhet.

Den motoriska hjärnbarken : Viljemässiga rörelser 1 Vi vet är att en viljemässig rörelse inte är en reflex, utan det är något vi rent kognitivt bestämmer oss för att göra → hjärnaktivitet krävs.

viljemässig rörelser schematiskt 1 Ett inre eller yttre incitament uppstår

viljemässig rörelser schematiskt 2 Planering för hur målet ska nås. Associationscortex i frontal- & parietalcortex samt basala ganglier & motoriska delar av thalamus är viktiga här → utformar en s.k. motorisk strategi

viljemässig rörelser schematiskt 3 Motoriskt kommando utformas i hjärnan → skickas till hjärnstammen & ryggmärgen i descenderande bansystem (motorisk taktik). Motoriska cortexområden samarbetar med cerebellum & motoriska delar av thalamus för att åstadkomma detta

viljemässig rörelser schematiskt 4 Hjärnstammen & ryggmärgen utformar slutgiltigt mönster av aktionspotentialer i motorneuron till musklerna, s.k. motoriskt utförande.

Primära motorcortex (MI) finns i gyrus precentralis, utgör Brodmann-area 4

Supplementära motoriska arean (SMA) finns i mediala delen av Brodmann-area 6. Omfattar även en stor cortexyta som vetter mot fissura interhemispherica i medellinjen

Premotoriska arean (PM) finns i den laterala delen av Brodmann-area 6. Kallas även premotorcortex.

SMA och PM har överordnad & kontrollerande funktion över primära motorcortex SMA och PM har överordnad & kontrollerande funktion över primära motorcortex

Viktiga inflöden till de motoriska areorna kommer från • Parietalcortex → främst Brodmann-area 5 & 7 • Prefrontala cortex → främst Brodmann-area 9 • Subcortikala strukturer → basala ganglier & cerebellum via thalamus • Perifera sinnesorgan

Primära motorcortex (MI) 1 har enormt stora pyramidceller (s.k. Betz jätteceller) vars axon utgör pyramidbanan.

Primära motorcortex (MI) 2 MI har likt SI en kroppskarta → vid skada i MI kommer man ej kunna utföra viljemässiga rörelser motsvarande denna kroppsdel på motsatt sida av kroppen.

Primära motorcortex (MI) 3 MI ligger längst ned i den motoriska hierarkin vad gäller cortexområdena i hjärnan → är alltid aktiv vid viljemässiga muskelkontraktioner, men aldrig aktiv utan muskelkontraktioner.

Primära motorcortex (MI) 4 MI är en verkställare → är extremt hårt knuten till de signaler som faktiskt går ned i descenderande banor, dvs till själva utförandet av viljemässiga rörelser.

SMA & PM 1 Den supplementära motoriska arean (SMA) och den premotoriska arean (PM) står tillsammans för förberedelse, planering, och initiering av viljemässiga rörelser

SMA & PM 2 de är alltid aktiva innan rörelsen sker. SMA och PM aktiveras ofta samtidigt och ligger fysiskt nära varandra, vilket gör att skillnader mellan respektive area är glidande.

Generellt har SMA följande funktioner 1&2 1. Selektion och utförande av rörelser med inre incitament 2. Planering av mer komplexa handlingar

Generellt har SMA följande funktioner 3&4 3. Sammanlänkning av motoriska delmoment till längre sekvenser 4. Bimanuell koordination → t.ex. koordination av händerna i förhållande till varandra

SMA viktig för att noggrant koordinera alla de muskler som är inblandade i vardagliga rörelser → muskler verkar med rätt kraft vid rätt tid.

PM specialiserad för initiering & styrning av rörelser som är beroende av sensorisk information från omgivningen → handlar främst om visuella & somatosensorsika stimuli.

Registrering av EEG vid viljemässig rörelse 1 Det första neurofysiologiska tecknet på hjärnaktivitet, s.k. beredskapspotential, påbörjas ca 0.5-1 s innan rörelsen. Beredskapspotentialen uppträder primärt i SMA & PM samt parietalcortex

Registrering av EEG vid viljemässig rörelse 2 • Neuronen i MI aktiveras först ca 50 ms före rörelsen → den mätbara potentialen hos dessa neuron kallas motorpotential.

SMA & PM aktiveras innan primära motorcortex SMA & PM aktiveras innan primära motorcortex, t signalen skickas vidare till MI precis innan rörelsen initieras

Side path theory 1 Cerebellum (lillhjärnan) och basala ganglier är viktiga komponenter i varsin s.k. subkortikal feedback-loop.

Side path theory 2 Cerebellum respektive de basala ganglierna tar alltså emot information från olika delar av hjärnbarken → ligger till grund för side path theory, som säger att motoriken kräver en viss modifiering.

cerebellum kraftigt veckad pga innehåller många, många nervceller som är tätt packade → hälften av kroppens nervceller finns här. Finns en liten krets av nervceller i lillhjärnan som upprepas miljontals gånger

cerebellum: funktionella delar: Spinocerebellum 1 UTFÖRANDE, medial del av cerebellum, är viktig för utförande & kontroll av pågående motorik

cerebellum: funktionella delar: Spinocerebellum 2 input Input: spinocerebellum kan utföra sin funktion tack vare att information fås från många håll → bl.a. fås en ”kopia” av det utgående kommandot för rörelsen, funktionstillstånd i ryggmärgens interneuron och proprioceptiva signaler från muskler

cerebellum: funktionella delar: Spinocerebellum 3 input Dessutom får spinocerebellum information från hörselsystemet & det visuella systemet, delvis via storhjärnans cortex. Information från ryggmärgen når spinocerebellum i s.k. spinocerebellära banor.

cerebellum: funktionella delar: Spinocerebellum 4 output Output: utflödet från spinocerebellum går via s.k. lillhjärnekärnor till de motoriska systemen i hjärnstammen → kan utöva en kontroll på descenderande kommando i laterala & mediala hjärnstamsbanor.

Cerebrocerebellum den anatomiskt största delen av cerebellum, finns lateralt. Funktion är alltså planering av rörelser Input: tar emot information indirekt från många delar av storhjärnans cortex Output: skickar information till MI & PM (via thalamus)

Vestibulocerebellum finns mot hjärnstammen. Funktion är att kontrollera balans, kroppshållning & ögonrörelser Input: tar emot information från vestibularisapparaten samt från ryggmärg, syn & hörsel Output: skickar information till mediala descenderande bansystem.

Lillhjärnans organisation Lillhjärnan består av ett stort antal side paths som ligger parallellt med andra motoriska system. Lillhjärnans roll tycks vara att modifiera aktiviteten i varje side path för att åstadkomma motorisk adaptation eller motorisk inlärning.

Lillhjärnans organisation : celler Den grundläggande kretsen i lillhjärnan består av några få celler, men upprepas många gånger i lillhjärnans cortex. Stjärnceller, Korgceller, Purkinjeceller, Kornceller

cerebellum: Stjärnceller nervceller som har stjärnliknande dendrit-utskott, finns i det yttersta lagret av cerebellums cortex (Lamina molecularis)

cerebellum: Korgceller nervceller som karakteriseras av dendrit-utskott som bildar en korgliknande struktur kring Purkinjeceller → bildar inhibitoriska synapser med Purkinjeceller

cerebellum: Purkinjeceller äldigt stora nervceller som finns i cerebellums cortex. Har ett stort dendrit-träd som sträcker sig upp i Lamina molecularis (samt ett axon som sträcker sig inåt). Är inhibitoriska celler då de använder GABA som neurotransmittor → inhiberande effekt på cerebellumkärnor

cerebellum: Kornceller nervceller som utgör den absoluta majoriteten av alla nervceller i cerebellums cortex. Cellkroppar finns i det inre lagret av cerebellums cortex (Lamina granularis), medan cellernas axon sträcker sig upp i Lamina molecularis där de bildar s.k. parallella trådar.

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Mossfibrer 1 Mossfibrernas ursprung finns i flera strukturer i hjärnstammen (nucleus pontis, nucleus lateralis & vestibulariskärnorna) och ryggmärgen (spinocerebellära banor)

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Mossfibrer 2 Mossfibrer står för det huvudsakliga inflödet till lillhjärnan

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Mossfibrer 3 Exciterar kornceller, som i sin tur exciterar Purkinjeceller via sina parallella trådar. Finns ca 100 000 synapser mellan parallella fibrer och en Purkinjecell, krävs dessutom impulser från många parallelltrådar för att aktivera Purkinjecellen

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Mossfibrer 4 får en enda aktionspotential, s.k. simple spike • Exciterar stjärnceller och korgceller → inhiberande effekt på Purkinjeceller

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Klättertrådar 1 Alla klättertrådar har ett gemensamt ursprung, nämligen en kärna i hjärnstammen, s.k. oliva inferior (”nedre oliven”). Varje klättertråd bildar synapser med ca 2-3 Purkinjeceller

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Klättertrådar 2 en Purkinjecell bildar synaps med en enda klättertråd. Klättertrådar har en starkt exciterande effekt på Purkinjeceller

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Klättertrådar 3 skur av aktionspotentialer, s.k. complex spike. Aktivering av klättertråd är en felsignal → signalerar att rörelsen inte gav förväntat resultat.

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Klättertrådar 4 Klättertrådar åstadkommer en långvarig förändring i funktionen i synapser mellan parallelltrådar och Purkinjecell

Det finns 2 system av ingående signaler till hjärnan : Klättertrådar 5 får en bestående minskning av den synaptiska effekten från mosstrådarna (via parallelltrådarna) till Purkinjecellen, dvs långtidsdepression (LTD)

Mekanism för LTD klätterttrådar 1 Klättertråd ger kraftig och långvarig depolarisering i Purkinjecellen → complex spikes, men även öppning av spänningskänsliga Ca2+-kanaler i Purkinjecellens membran.

Mekanism för LTD klätterttrådar 2 Ca2+ strömmar då in → fungerar som en second messenger i en intracellulär kaskad → långvarig minskning av synaptisk effektivitet.

Mekanism för LTD klätterttrådar 3 Så länge LTD kvarstår kommer ett informationsinflöde i Mosstrådar som verkar via modifierande synapser ge mindre excitation av Purkinjecellen

Mekanism för LTD klätterttrådar 4 mindre inhibition av de cerebellumkärnor som Purkinjecellen påverkar. Detta ger således en önskvärd förändring av motoriken

Mekanism för LTD klätterttrådar 5 LTD är det cellulära underlaget för cerebellums roll att justera motoriska system och reflexbågar. Den motoriska inlärningen är livslång.

vestibulo-okulära reflexen: side path genom flocculus i vestibulocerebellum 1 Sensoriska signaler i vestibularisapparaten verkar på ögonmuskulaturen via kranialnervskärnor (vestibularis- & ögonmuskelkärnor)

vestibulo-okulära reflexen: side path genom flocculus i vestibulocerebellum 2 Side path genom vestibulo-cerebellum → utgår från vestibularisafferenter och når tillbaka till de vestibulära kärnorna

vestibulo-okulära reflexen: side path genom flocculus i vestibulocerebellum 3 fel-> kommer denna visuella information bearbetas i hjärnstammen & skickas vidare som en felsignal till nedre oliven. Nedre oliven kommer via signaler i klättertrådar åstadkomma en LTD → felet korrigeras

Skador i cerebellum : Ataxi samlingsbegrepp för skador i lillhjärnan → ger fel i rörelsers hastighet, omfång och kraft

Skador i cerebellum : Ataxi: symptom 1 • Dysmetri = rörelser får ”fel storlek”, dvs går till fel mål • Intentionstremor = skakningar under rörelser, främst när t.ex. handrörelsen börjar nå slutmålet

Skador i cerebellum : Ataxi: symptom 2 • Hypotoni = minskad tonus både under vila & i samband med rörelser • Adiadochkinesi = får svårt att ändra rörelseriktning under en pågående rörelse.

basala ganglierna 1 är ansamlingar av nervcellskroppar (grå substans) djupt inuti storhjärnan, nära dess bas.

basala ganglierna 2 Likt cerebellum är de basala ganglierna inkopplade i en side path från cortex (via thalamus) tillbaka till flera andra kortikala områden.

basala ganglierna 3 De fungerar som beslutsfattare om vilka rörelser som ska utföras → är särskilt viktiga för rörelser som ska initieras av inre incitament.

Side path i basala ganglier BG=• Striatum → innehåller bl.a. de anatomiska kärnorna putamen & nucleus caudatus • Globus pallidus → delas upp i globus pallidus internus & externus • Substantia nigra → innehåller dopaminerga neuron, dvs neuron som producerar dopamin

Side path i basala ganglier+ Ytterligare en struktur som funktionellt associeras med de basala ganglierna är en kärna i ventrala thalamus, s.k. nucleus subthalamicus

Direkta & indirekta loopen I dorsala striatum finns GABA-erga outputneuron som kan ingå i 2 olika loopar

Direkta loopen 1 En ökad aktivitet av de neuron som ingår i denna loop ger ökad fysisk aktivitet. När en signal att vi vill röra på oss skickas från cortex

Direkta loopen 2 GABA-erga neuron i striatum exciteras, dvs deras aktivitet ökar. Detta gör att neuron i globus pallidus internus (som normalt utför en tonisk inhibition på motoriska delar av thalamus) inhiberas

Direkta loopen 3 minskad inhibition av thalamus → ökad fysisk aktivitet!

Indirekta loopen 1 En ökad aktivitet av de neuron som ingår i denna loop ger minskad fysisk aktivitet → är en broms på motoriken

Indirekta loopen 2 När aktivitet ökar i GABA-erga outputneuron i striatum kommer dess inhibition av neuron i globus pallidus externus öka

Indirekta loopen 3 minskad inhibition av neuron i nucleus subthalamicus. Aktivitet av glutamaterga nucleus subthalamicus-celler kommer då öka

Indirekta loopen 4 ökad excitation av globus pallidus internus → ökad inhibition av thalamus → minskad fysisk aktivitet!

deltar de basala ganglierna i beslut om vilka delar av motoriskt cortex som ska ”tillåtas” vara aktiva Dominans av dopaminerga system → mer/större rörelser, s.k. hyperkinesi • Dominans av kolinerga system → färre/mindre rörelser, s.k. hypokinesi

Skador i basala ganglier: Parkinsons sjukdom neurodegenerativ sjukdom som innebär att neuron i substanstia nigra dör, varför vet man ej idag. Detta ger en mindre dopamin-utsöndring, vilket gör att patienten får följande symptom: Hypokinesi, Rigiditet, Tremor

Hypokinesi rörelsefattigdom, innebär att patienten får svårt att sätta igång rörelser. De rörelser patienten väl gör är små (tar bl.a. små steg), ansiktsuttryck blir utslätade osv

Rigiditet stelhelt, innebär förhöjd tonus i muskulaturen

Tremor skakningar i vila, är ett karakteristiskt symptom för Parkinson-patienter.

Skador i basala ganglier: Huntingtons sjukdom ”danssjuka”, är en genetisk sjukdom som innebär att patienten får ett bortfall av GABA-erga och kolinerga interneuron i striatum. Detta leder troligtvis till minskad aktivitet från globus pallidus → hög aktivitet i thalamus & motoriska cortex

Skador i basala ganglier: Huntingtons sjukdom + Sjukdomen debuterar först i 40-årsåldern, symptom är ofrivilliga, ryckiga rörelser i extremiteter och ansikte. Oftast drabbas patienten även av en gradvis tilltagande demens pga degeneration av neuron i storhjärnan.

Skador i basala ganglier: Tourettes syndrom verbala tics, debuterar oftast hos barn. Mekanism är oklar.

Motoriskt program sekvens av nervimpulser som finns lagrade i ett motoriskt minne eller som kan produceras av en s.k. mönstergenerator → nervsystemet kan producera & kontrollera en rörelse

Motoriskt program + gångrörelser är ett genetiskt lagrat motoriskt program, medan de rörelser som krävs för att cykla hör till ett inlärt motoriskt program

feed-forward (open loop control) Snabba rörelser & VOR är exempel på feed-forward (open loop control) → rörelsen kan genomföras utan att den påverkas av sensorisk information när den väl startat

negativ feedback (closed loop control) → muskelaktivitet påverkas kontinuerligt av signaler från sinnesorgan, vilket gör att rörelsen inte kan bli lika snabb som vid feed-forward-kontroll.

Balanskontroll: Planering (s.k. antecipatorisk kontroll) Nervsystemet försöker förutsäga störningar som kan rubba balansen & korrigera för störningen redan innan den äger rum. Detta ger en större kontroll över motoriken jämfört med om man skulle förlita sig på negativ feedback från sinnesorganen.

Balanskontroll: Återkoppling från sinnesorgan från 1. Vestibulära systemet → ger information om huvudets orientering i relation till gravitationen 2. Visuella systemet 3. Proprioceptiva systemet → ger information om kroppsdelarnas inbördes positioner. Information från nackens muskelspolar är extra viktig → CNS kan avgöra huvudets ställning i förhållande till kroppen.

posturalt motoriskt svar Vestibulära systemet, Visuella systemet, Proprioceptiva systemet: Detta är inte en reflex, utan hör till det inlärda motoriska program vi använder för att stå på två ben. Ofta ger de olika sinnessystemen samma typ av svar, men olika snabbt

posturalt motoriskt svar+ Omedelbar kontroll utgörs av det proprioceptiva systemet.

posturala motoriska svaret kan anpassas beroende på situation • Svaret ökar successivt när samma störning upprepas flera gånger i rad → bättre kompensation för varje gång störningen sker • Svaret minskar när det inte är ändamålsenligt.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft Grip- och lyftkraft utförs av olika muskler, men är samtidigt väldigt noga koordinerade.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft + Gripkraften ligger lite över lyftkraften, dvs man använder något mer kraft för att med handen hålla fast föremålet än vad som krävs för att hålla det stilla i luften. Detta är en säkerhetsmarginal som är ungefär lika stor för alla föremål man håller i.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft ++ Handgreppet är ett inlärt motoriskt program som först är fullt utvecklat vid ca 10-11 års ålder. Detaljer (parametrar) i detta motoriska program måste kunna förändras, s.k. parameterinställning.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft +++ Olika föremål bemöts på olika sätt; när man ska lyfta ett visst föremål och närmar sig det med handen kommer en planering ske → grepp- och lyftkraft anpassas utefter tidigare erfarenheter.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft ++++ Föremålets förväntade tyngd påverkar → ju större förväntad tyngd, desto större grip- och lyftkraft kommer appliceras. I detta fall är programmets grundstruktur oförändrad, men det har skett en parameterinställning som avgör hur snabbt krafterna ökar.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft +++++ Föremålets ytegenskaper (friktion) påverkar också → ju mer glatt yta, desto större gripkraft kommer appliceras.

Handgrepp: 1. Gripkraft 2. Lyftkraft ++++++ finns en återkoppling från sinnesorgan även för handgrepp. Denna återkoppling berättar för CNS huruvida handgreppet applicerats korrekt, dvs om man använder lagom stora krafter för att hålla fast i föremålet

spegelneuron är en nervcell som avger nervimpulser både när individen utför en viss handling, men även när individen ser samma handling utföras av någon annan. Spegelneuron återfinns i PM och även i PP.

Posterior parietal cortex (PP) 1 ligger i Broddman-areor 5 & 7 i parietalcotex → här bildas en karta över det kroppsnära rummet, s.k. proprioceptiv karta. Kartan är en sammanställning av information från olika sinnessystem och är underlaget för vår kroppsuppfattning, och är nödvändig för att programmera rörelser.

Posterior parietal cortex (PP) 2 Muskelspolar bidrar till den omedvetna proprioceptiva kartan samt till den medvetna upplevelsen av ledernas lägen och rörelser. Vibrationer på en sena aktiverar Ia-afferenter → illusion av rörelse, att muskeln sträcks ut

Klicka

Skriv

Lyssna

Spel

Skriv ut