Sistema Motor y Control del Movimiento

El sistema motor planifica, selecciona y ejecuta el movimiento, traduciendo los objetivos en patrones coordinados de actividad muscular. Abarca la corteza motora y sus vías descendentes, los ganglios basales y el cerebelo que modelan y refinan el movimiento, y el tronco encefálico y los circuitos espinales que, en última instancia, impulsan las motoneuronas.

Definition

El sistema motor comprende las estructuras corticales, subcorticales, del tronco encefálico y espinales que, en conjunto, planifican, inician, coordinan y ejecutan el movimiento voluntario y reflejo, incluyendo la corteza motora primaria, las áreas premotora y motora suplementaria, los ganglios basales, el cerebelo, los tractos descendentes y los circuitos motores espinales.

Scope

Esta entrada cubre la organización jerárquica y paralela del control motor: las áreas motoras corticales y el tracto corticoespinal, el papel de los ganglios basales y el cerebelo en la selección y coordinación, y la codificación poblacional del movimiento. Tiene un propósito educativo y de referencia, y no proporciona orientación sobre el diagnóstico o tratamiento de trastornos del movimiento.

Core questions

• ¿Cómo se representa el cuerpo en la corteza motora y cómo se organiza esa representación?
• ¿Cómo codifican las poblaciones de neuronas corticales la dirección y los parámetros del movimiento?
• ¿Cómo contribuyen los ganglios basales y el cerebelo a la selección y coordinación del movimiento?

Key concepts

• Homúnculo motor y somatotopía
• Tracto corticoespinal (piramidal)
• Codificación de la dirección del movimiento por vector poblacional
• Bucles córtico-ganglios basales-talamocorticales
• Coordinación cerebelosa y corrección de errores
• Motoneuronas superiores e inferiores

Mechanisms

El movimiento voluntario se organiza de forma jerárquica y paralela. La estimulación intraoperatoria de Penfield y Boldrey mapeó una representación motora somatotópica, el homúnculo motor, a través del giro precentral. Dentro de la corteza motora, la dirección del movimiento no es codificada únicamente por células individuales, sino por poblaciones de neuronas ampliamente sintonizadas, como demostraron Georgopoulos y sus colegas con el marco del vector poblacional. Los ganglios basales operan a través de bucles paralelos parcialmente segregados que contribuyen a la selección de acciones y a la escala del movimiento, según lo descrito por Alexander y sus colegas, mientras que el cerebelo apoya la coordinación, el ritmo y el ajuste basado en errores, y también participa en funciones no motoras. Las vías corticoespinales y del tronco encefálico descendentes transmiten estas órdenes a las motoneuronas espinales que activan el músculo.

Clinical relevance

El daño en diferentes niveles del sistema motor produce cuadros clínicos distintos, desde lesiones corticales y corticoespinales hasta los síndromes característicos de las enfermedades de los ganglios basales y del cerebelo, lo que hace que esta organización sea fundamental para la neurología clínica. La entrada describe la arquitectura motora normal con fines de referencia educativa y no constituye una base para diagnosticar o manejar ningún trastorno del movimiento.

Evidence & guidelines

El conocimiento del control motor se deriva de la cartografía por estimulación cortical, los registros de unidades individuales y poblacionales, los estudios de lesión y de rastreo de tractos, y la neuroimagen humana. El mapa somatotópico proviene de los estudios de estimulación de Penfield y Boldrey, y la explicación de la codificación poblacional de Georgopoulos y sus colegas; la arquitectura en bucle de los ganglios basales es resumida por Alexander y sus colegas. Los tratamientos de referencia estándar aparecen en los libros de texto completos de neurociencia.

History

La localización de la función motora avanzó a través de experimentos de estimulación y lesión del siglo XIX y fue mapeada en humanos por el trabajo intraoperatorio de Penfield y Boldrey en la década de 1930. Los registros de unidades individuales de mediados y finales del siglo XX revelaron cómo las poblaciones corticales codifican el movimiento, y el modelo de bucle paralelo de los ganglios basales replanteó las contribuciones subcorticales a la selección del movimiento, con trabajos posteriores extendiendo el papel del cerebelo más allá de la pura coordinación motora.

Key figures

• Wilder Penfield
• Apostolos Georgopoulos
• Garrett Alexander
• Peter Strick

Seminal works

• penfield-boldrey-1937
• georgopoulos-1986
• alexander-1990

Frequently asked questions

¿Qué es el homúnculo motor?

El homúnculo motor es el mapa somatotópico del cuerpo a través de la corteza motora primaria, en el que las partes adyacentes del cuerpo están representadas en regiones corticales adyacentes y las partes que requieren un control fino ocupan áreas desproporcionadamente grandes; fue cartografiado por Penfield y Boldrey.

¿Cómo codifica la corteza motora la dirección de un movimiento?

Las neuronas individuales de la corteza motora están ampliamente sintonizadas con la dirección del movimiento, y la dirección de un movimiento real se predice mejor por la actividad combinada de una población de neuronas que por cualquier célula individual, la idea del vector poblacional introducida por Georgopoulos y sus colegas.