Sistema Motor e Controle do Movimento

O sistema motor planeia, seleciona e executa o movimento, traduzindo objetivos em padrões coordenados de atividade muscular. Abrange o córtex motor e as suas vias descendentes, os gânglios da base e o cerebelo que moldam e refinam o movimento, e o tronco cerebral e os circuitos espinhais que, em última instância, impulsionam os neurónios motores.

Definition

O sistema motor compreende as estruturas corticais, subcorticais, do tronco cerebral e espinhais que, em conjunto, planeiam, iniciam, coordenam e executam movimentos voluntários e reflexos, incluindo o córtex motor primário, as áreas pré-motora e motora suplementar, os gânglios da base, o cerebelo, os tratos descendentes e os circuitos motores espinhais.

Scope

Esta entrada abrange a organização hierárquica e paralela do controlo motor: áreas motoras corticais e o trato corticoespinhal, o papel dos gânglios da base e do cerebelo na seleção e coordenação, e a codificação populacional do movimento. É de caráter educacional e de referência, não fornecendo orientações sobre o diagnóstico ou tratamento de distúrbios do movimento.

Core questions

• Como o corpo é representado no córtex motor e como essa representação é organizada?
• Como as populações de neurónios corticais codificam a direção e os parâmetros do movimento?
• Como os gânglios da base e o cerebelo contribuem para a seleção e coordenação do movimento?

Key concepts

• Homúnculo motor e somatotopia
• Trato corticoespinhal (piramidal)
• Codificação por vetor populacional da direção do movimento
• Circuitos córtico-gânglios da base-tálamo-corticais
• Coordenação cerebelar e correção de erros
• Neurónios motores superiores e inferiores

Mechanisms

O movimento voluntário é organizado hierarquicamente e em paralelo. A estimulação intraoperatória de Penfield e Boldrey mapeou uma representação motora somatotópica, o homúnculo motor, através do giro pré-central. Dentro do córtex motor, a direção do movimento não é codificada apenas por células individuais, mas por populações de neurónios amplamente sintonizados, como Georgopoulos e colegas demonstraram com o quadro do vetor populacional. Os gânglios da base operam através de circuitos paralelos parcialmente segregados que contribuem para a seleção da ação e a escala do movimento, conforme descrito por Alexander e colegas, enquanto o cerebelo apoia a coordenação, o timing e o ajuste baseado em erros, e também participa em funções não motoras. As vias descendentes corticoespinhais e do tronco cerebral transportam estes comandos para os neurónios motores espinhais que ativam o músculo.

Clinical relevance

Danos em diferentes níveis do sistema motor produzem quadros clínicos distintos, desde lesões corticais e corticoespinhais até às síndromes características das doenças dos gânglios da base e do cerebelo, tornando esta organização fundamental para a neurologia clínica. A entrada descreve a arquitetura motora normal para referência educacional e não serve de base para diagnosticar ou gerir qualquer distúrbio do movimento.

Evidence & guidelines

O conhecimento do controlo motor deriva do mapeamento por estimulação cortical, registos de unidade única e populacionais, estudos de lesão e rastreamento de tratos, e neuroimagem humana. O mapa somatotópico provém dos estudos de estimulação de Penfield e Boldrey e a explicação da codificação populacional de Georgopoulos e colegas; a arquitetura em circuito dos gânglios da base é resumida por Alexander e colegas. Tratamentos de referência padrão aparecem em livros didáticos abrangentes de neurociência.

History

A localização da função motora avançou através de experiências de estimulação e lesão do século XIX e foi mapeada em humanos pelo trabalho intraoperatório de Penfield e Boldrey na década de 1930. Registos de unidade única de meados e finais do século XX revelaram como as populações corticais codificam o movimento, e o modelo de circuito paralelo dos gânglios da base reformulou as contribuições subcorticais para a seleção do movimento, com trabalhos posteriores a estender o papel do cerebelo para além da pura coordenação motora.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

O que é o homúnculo motor?

O homúnculo motor é o mapa somatotópico do corpo através do córtex motor primário, no qual partes adjacentes do corpo são representadas em regiões corticais adjacentes e partes que requerem controlo fino ocupam áreas desproporcionalmente grandes; foi mapeado por Penfield e Boldrey.

Como o córtex motor codifica a direção de um movimento?

Os neurónios individuais do córtex motor são amplamente sintonizados à direção do movimento, e a direção de um movimento real é melhor prevista pela atividade combinada de uma população de neurónios do que por qualquer célula única, a ideia do vetor populacional introduzida por Georgopoulos e colegas.