Funktionsweise des menschlichen Motorsystems

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David Holt
Funktionsweise des menschlichen Motorsystems

Das motorische System ist der Teil des Zentralnervensystems, der für die Bewegung verantwortlich ist.

Ein Großteil des Gehirns und des Nervensystems ist der Verarbeitung sensorischer Informationen gewidmet, um detaillierte Darstellungen der äußeren Umgebung zu erstellen.

Durch Sehen, Hören, Berühren und die anderen Sinne nehmen wir die Welt wahr und interagieren mit ihr. All diese Verarbeitung hätte jedoch nur einen sehr geringen Wert, wenn wir keine effektive Möglichkeit hätten, darauf zu reagieren..

In einigen Fällen ist die Beziehung zwischen sensorischer Eingabe und motorischer Ausgabe einfach und unkompliziert. Wenn Sie beispielsweise einen heißen Ofen berühren, wird die Hand sofort zurückgezogen. Im Allgemeinen sind unsere Handlungen jedoch bewusst und erfordern nicht nur sensorische Informationen, sondern auch eine große Anzahl verschiedener kognitiver Prozesse, die es uns ermöglichen, zu jedem Zeitpunkt die am besten geeignete motorische Produktion auszuwählen. In jedem Fall ist die letzte Bewegung eine Reihe von Befehlen für bestimmte Muskeln im Körper, sich auf eine bestimmte Weise zu bewegen..

Motorisches Verhalten ist eine der wichtigsten Ausdrucksformen von Menschen. Jedes Verhalten, ob bewusst oder unbewusst, basiert auf einer Reihe von Muskelkontraktionen, die vom Gehirn und Rückenmark gesteuert werden..

Inhalt

  • Eigenschaften des Motorsystems
      • Freiwillige Bewegung (Lesen, Klavierspielen usw.):
      • Reflexantworten (Zurückziehen der Hand beim Berühren einer brennenden Tasse):
      • Rhythmische motorische Muster (Gehen, Laufen, Kauen usw.):
    • Das Motorsystem erhält ständige sensorische Informationen
    • Doppelte Organisation des Motorsystems: hierarchisch und parallel
      • Primäre oder Alpha-Motoneuronen des Rückenmarks und des Hirnstamms:
      • Hirnstamm
      • Zerebraler Kortex
  • Die Basalganglien und das Kleinhirn
    • Kleinhirn
    • Basalganglien

Eigenschaften des Motorsystems

Das motorische System zeichnet sich dadurch aus, dass es konstante sensorische Informationen erhält und eine doppelte Organisation aufweist: hierarchisch und parallel..

Unser Motorsystem kann drei Arten von Bewegungen ausführen:

Freiwillige Bewegung (Lesen, Klavierspielen usw.):

  • Bewegungen, die auf ein bestimmtes Motiv oder einen bestimmten Zweck gerichtet sind.
  • Ihre Ausführung verbessert sich mit der Übung.
  • Sie können als Reaktion auf einen externen Reiz auftreten oder nicht.

Reflexantworten (Zurückziehen der Hand beim Berühren einer brennenden Tasse):

  • Schnelle, stereotype und unwillkürliche Reaktionen auf das Auslösen von Reizen.

Rhythmische motorische Muster (Gehen, Laufen, Kauen usw.):

  • Kombination von freiwilligen Handlungen und Reflexen.
  • Normalerweise sind Anfang und Ende dieser Bewegungen freiwillig, aber sobald sie begonnen haben, setzt sich die Bewegung mehr oder weniger stereotyp fort.

Das Motorsystem erhält ständige sensorische Informationen

Die Funktionsweise des Motorsystems hängt eng mit der Funktionsweise der sensorischen Systeme zusammen.

Sehen, Hören und Rezeptoren auf der Körperoberfläche informieren über die Situation von Objekten im Raum und unseres Körpers in Bezug auf diese Objekte. Die Propriozeptoren der Muskeln und Gelenke sowie des Vestibularsystems berichten über die Länge und Spannung der Muskeln und die Position des Körpers im Raum. Das Motorsystem verwendet diese Informationen, um die geeignete Reaktion auszuwählen (die Bewegung zu planen) und während der Ausführung der Bewegung die erforderlichen Anpassungen vorzunehmen (die Bewegung zu verfeinern)..

Das Motorsystem muss sensorische Informationen erhalten, um die ausgeführten Bewegungen zu planen und zu verfeinern.

Wenn wir ein Objekt mit der Hand erfassen möchten, verwendet das Motorsystem die von den sensorischen Systemen bereitgestellten Informationen, um gegebenenfalls die markierte Flugbahn (Rückkopplung oder Rückkopplungsprozesse) zu korrigieren. Manchmal ist es effektiver, Vorfütterungsmechanismen zu verwenden. Wenn wir zum Beispiel einen Ball fangen wollen, der auf uns geworfen wurde, müssen wir die Flugbahn vorhersagen, der er folgen wird, um unsere Hände richtig zu positionieren. In diesem Fall muss das Vorfütterungssystem die visuellen Signale korrekt interpretieren, um die Muskeln im Vorgriff auf den Aufprall des Balls anspannen zu können..

Doppelte Organisation des Motorsystems: hierarchisch und parallel

Hierarchische Organisation: Das Motorsystem besteht aus verschiedenen Komponenten, die durch Pfade verbunden sind, die einer Abwärtsbahn folgen. Alle Bewegungen werden von Motoneuronen im Rückenmark und im Hirnstamm erzeugt, die die Muskeln innervieren. Diese Motoneuronen werden vom Gehirn, von Neuronen in der Großhirnrinde und im Hirnstamm gesteuert und koordiniert..

Wir fanden drei Hauptstufen der motorischen Kontrolle: Rückenmark, Hirnstamm und Großhirnrinde..

Primäre oder Alpha-Motoneuronen des Rückenmarks und des Hirnstamms:

Nachdem das Rückenmark von den höheren Zentren getrennt wurde, kann eine geeignete Stimulation reflexmotorische Reaktionen hervorrufen..

  • Sie belegen die unterste Ebene der Hierarchie des Motorsystems.
  • Auf diese konvergieren alle Motorordnungen der höheren Ebenen.
  • Sie schicken ihre Axone aus dem ZNS, um die Fasern der Skelettmuskulatur zu innervieren. Synapt auch mit Interneuronen.
  • Sie haben die Autonomie, automatisch stereotype Bewegungen auszuführen (Reflexantworten).

Hirnstamm

  • Es bildet eine Zwischenebene in der Hierarchie des Motorsystems.
  • Absteigende Wege zum Rückenmark entstehen in verschiedenen Kernen des Hirnstamms.

Zerebraler Kortex

  • Es ist die höchste Ebene der Motorhierarchie.
  • Es umfasst die Assoziationsbereiche des parietalen und präfrontalen Kortex sowie die ordnungsgemäß motorischen Bereiche (den prämotorischen und den primärmotorischen Bereich)..
  • Sie ist verantwortlich für die Planung, Initiierung und Leitung freiwilliger Bewegungen.
  • Die Großhirnrinde übt diesen Einfluss direkt durch Projektionen auf das Rückenmark und indirekt durch Projektionen in Zentren des Hirnstamms aus, die auf das Rückenmark projizieren..

Absteigende motorische Bahnen, die aus dem Kortex und dem Hirnstamm stammen, sind für die Kontrolle freiwilliger Bewegungen von wesentlicher Bedeutung und stellen die Verbindung zwischen Gedanken und Handlungen her..

Parallele Organisation: Von höheren Ebenen der motorischen Hierarchie aus erreichen Ordnungen niedrigere Ebenen direkt über den Hirnstamm. Diese Tatsache zeigt, dass die Motorsysteme nicht nur in Reihe, sondern auch parallel angeordnet sind. Die serielle und parallele Verarbeitung der absteigenden Motorwege bietet eine größere Verarbeitung und Anpassungsfähigkeit bei der Motorsteuerung.

Die Basalganglien und das Kleinhirn

Wie wir kommentiert haben, gibt es drei Ebenen, die mit der motorischen Kontrolle zusammenhängen: die Motoneuronen des Rückenmarks und des Hirnstamms, des Hirnstamms und der Großhirnrinde. Es ist zu beachten, dass es zwei weitere Teilsysteme gibt, die sich auf die Motorsteuerung beziehen:

  • Die Basalganglien
  • Das Kleinhirn

Diese Systeme haben keinen direkten Zugang zu Alpha-Motoneuronen, sondern regulieren die Aktivität der Motoneuronen, die zu den absteigenden Pfaden führen..

Kleinhirn

Eine der Hauptfunktionen besteht darin, Bewegungsfehler zu korrigieren, indem die im Kortex und im Hirnstamm erzeugten Motorbefehle mit sensorischen Rückmeldungen zu den tatsächlich stattfindenden Bewegungen verglichen werden..

Basalganglien

Die Bedeutung der Basalganglien für die Bewegung wird durch die Beobachtung der motorischen Veränderungen belegt, die mit Funktionsstörungen der Basalganglien, der Parkinson-Krankheit und der Huntington-Krankheit einhergehen..


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