Το Κινητικό Σύστημα

Η νευρομυϊκή σύναψη The neuromuscular junction. (a) The microscopic structure of the neuromuscular junction. (b) In myasthenia gravis, antibodies block the receptor for the neurotransmitter acetylcholine, weakening the muscular contractions. The neuromuscular-blocking medication rocuronium also blocks the acetylcholine receptor, and it is sometimes used to relax the body’s musculature during surgery.

Η νευρομυϊκή σύναψη Οι κινητικοί νευρώνες απελευθερώνουν νευροδιαβιβαστή (ακετυλοχολίνη) και ο μυς συσπάται Η ακετυλοχολίνη προσδένεται σε ιοντοτροπικούς υποδοχείς, προκαλώντας εκπόλωση Αν το τοπικό μετασυναπτικό δυναμικό είναι επαρκές, ανοίγουν δίαυλοι ιόντων εξαρτώμενοι από το δυναμικό

Η νευρομυϊκή σύναψη Η ταχεία εκπόλωση από το άνοιγμα των ιοντικών διαύλων, προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης Ca2+ στο εσωτερικό της μυϊκής ίνας Το Ca2+ προκαλεί την αλληλεπίδραση της ακτίνης με τη μυοσίνη που οδηγεί στη μυϊκή σύσπαση Η ακετυλοχολινεστεράση αποικοδομεί το νευροδιαβιβαστή, τερματίζοντας τη σύσπαση

Κινητικοί νευρώνες νωτιαίου μυελού Lower motor neurons of the spinal cord. Alpha and gamma motor neurons are found in the ventral horns of the gray matter of the spinal cord. A motor unit consists of all the muscle fibers innervated by a single alpha motor neuron. A motor pool includes all the motor units of a single muscle. The gamma motor neurons innervate and maintain tension in muscle spindles. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) “Lou Gehrig’s Disease”

Κινητικοί νευρώνες νωτιαίου μυελού Κινητικοί νευρώνες προβάλουν από τα κοιλιακά (πρόσθια) κέρατα του νωτιαίου μυελού α-κινητικοί νευρώνες  σύσπαση σκελετικών μυών γ-κινητικοί νευρώνες  έλεγχος της διάτασης των μυών (μυϊκή άτρακτος) Κινητική μονάδα: Ο α-κινητικός νευρώνας και όλες οι μυϊκές ίνες που νευρώνει αυτός

Νωτιαία Αντανακλαστικά The neural circuitry of a deep tendon reflex. Striking the tendon stretches the muscle spindle in the attached muscle, sending a sensory signal via the dorsal root ganglion to the spinal cord. After crossing an interneuron, the signal returns to the muscle to trigger a counterbalancing contraction. An inhibitory efferent signal also relaxes the opposing muscle to prevent another stretch reflex from occurring.

Νωτιαία Αντανακλαστικά Τα νωτιαία αντανακλαστικά είναι απλές κινήσεις που ελέγχονται από τον νωτιαίο μυελό Ιδιοϋποδοχείς ανιχνεύουν μια διάταση και ενεργοποιούν μια κινητική απάντηση που αντιρροπεί τη διάταση

Το πυραμιδικό σύστημα (νεότερο εξελικτικά)

Σκελετικοί μύες κεφαλής & τραχήλου Σκελετικοί μύες κορμού & άκρων

Κατιούσες οδοί κινητικού ελέγχου Φλοιονωτιαία οδός: Συνειδητός έλεγχος κινήσεων Πυραμιδικό Σύστημα The corticospinal tract. The corticospinal tract travels from the upper motor neurons of the primary motor cortex down through the corona radiata and the internal capsule, through the cerebral peduncles, crossing over the opposite side of the body at the pyramidal decussastions, and then continuing down the spinal cord to the lower motor neurons.

Κατιούσες οδοί κινητικού ελέγχου Κινητικοί νευρώνες στον πρωτοταγή κινητικό φλοιό προβάλουν στον νωτιαίο μυελό ~80% των αξόνων αυτών των κινητικών νευρώνων χιάζονται στον προμήκη μυελό, σχηματίζοντας την έξω φλοιονωτιαία οδό ~10% των αξόνων χιάζονται στο σημείο εξόδου από τον νωτιαίο μυελό Δύο νευρώνες: ένας στον φλοιό και ένας στον νωτιαίο μυελό

Το εξωπυραμιδικό σύστημα (αρχαίο και σύνθετο δίκτυο)

Το εξωπυραμιδικό σύστημα Δομές που ελέγχουν μη συνειδητές κινητικές λειτουργίες π.χ. αυτοματοποιημένες, επαναλαμβανόμενες κινήσεις, συναισθηματικές κινήσεις, έλεγχος στάσης σώματος και ισορροπία.

Εξωπυραμιδικές κατιούσες οδοί κινητικού ελέγχου Noncorticospinal motor control pathways. (a) The rubro-spinal tract. (b) The vestibulospinal tract. (c) The tectospinal tract. (d) The reticulospinal tract.

Φλοιός Εξωπυραμιδικό σύστημα Πυραμιδικό σύστημα Βασικά γάγγλια θάλαμος στέλεχος παρεγκεφαλίδα Κινητικοί νευρώνες Ν.Μ.

Κινητικός Φλοιός: Νευρωνική κωδικοποίηση κινήσεων Ο πρωτοταγής κινητικός φλοιός (Μ1) βρίσκεται στον πρόσθιο λοβό του εγκεφάλου, αμέσως μπροστά από την κεντρική αύλακα Υπάρχει κινητικό «ανθρωπάριο» στον Μ1, όμοιο με το σωματαισθητικό «ανθρωπάριο» στην S1 (πρωτοταγής σωματαισθητικός φλοιός) Περιοχές με καλύτερο κινητικό έλεγχο είναι μεγαλύτερες στο «ανθρωπάριο»

Κινητικός Φλοιός: Νευρωνική κωδικοποίηση κινήσεων The primary motor cortex. (a) The primary motor cortex, located along the precentral gyrus, occupies less than 10% of the entire cortical surface. (b) Stimulation at different points along the precentral gyrus elicits movements of different body parts, from the posterior to the anterior end of the organism. (c) The “motor homunculus” illustrates that the size of each body part’s representation in the cortex is proportional to its dexterity, not its physical size. (Lower) FIGURE 7.13 The primary somatosensory cortex. (a) The primary sensory cortex is located along the postcentral gyrus, in close physical proximity to its motor counterpart. (b) Stimulation at different points along the precentral gyrus elicits sensations in different body parts, from the posterior to the anterior end of the organism. (c) The “somatosensory homunculus” illustrates that the size of each body part’s representation in the cortex is proportional to its sensitivity, not its physical size.

Κινητικός Φλοιός: Νευρωνική κωδικοποίηση κινήσεων Premotor regions. (a) Lateral premotor regions include the premotor cortex, just anterior to the primary motor cortex, and the frontal eye field, just anterior and dorsal to the premotor cortex. (b) Just anterior to the medial primary motor cortex are several medial premotor regions including the supplementary motor area, supplementary eye field, and presupplementary motor area.

«Κατοπτρικά» κυκλώματα στον προκινητικό φλοιό Τα κυκλώματα αυτά ενεργοποιούνται όταν εκτελούμε μία κίνηση ή όταν βλέπουμε κάποιον άλλον να εκτελεί μία παρόμοια κίνηση Η ενέργεια/κίνηση πρέπει να έχει έναν στόχο για να ενεργοποιηθούν αυτά τα κυκλώματα

«Κατοπτρικά» κυκλώματα στον προκινητικό φλοιό Mirror neurons. (a) In both humans and nonhuman primates, mirror neurons are found in the premotor cortex and anatomically connected regions of the superior temporal sulcus. (b) Mirror neurons are active both when individuals perform an action and when they observe another individual performing the same action.