Motor Sistem ve Hareket Kontrolü
Motor sistem, hedefleri kas aktivitesinin koordineli kalıplarına dönüştürerek hareketleri planlar, seçer ve gerçekleştirir. Motor korteks ve inen yollarını, hareketi şekillendiren ve incelten bazal gangliyonlar ve serebellum ile nihayetinde motor nöronları çalıştıran beyin sapı ve omurilik devrelerini kapsar.
Tanım
Motor sistem, birincil motor korteks, premotor ve tamamlayıcı motor alanları, bazal gangliyonlar, serebellum, inen yollar ve omurilik motor devreleri dahil olmak üzere, birlikte istemli ve refleks hareketleri planlayan, başlatan, koordine eden ve gerçekleştiren kortikal, subkortikal, beyin sapı ve omurilik yapılarından oluşmaktadır.
Kapsam
Bu madde, motor kontrolün hiyerarşik ve paralel organizasyonunu; kortikal motor alanları ve kortikospinal yolu; bazal gangliyonlar ve serebellumun hareket seçimi ve koordinasyonundaki rolünü; ve hareketin popülasyon kodlamasını ele almaktadır. Referans-eğitim amaçlı olup, hareket bozukluklarının teşhisi veya tedavisi hakkında rehberlik sağlamamaktadır.
Temel sorular
- Vücut, motor kortekste nasıl temsil edilmekte ve bu temsil nasıl organize edilmektedir?
- Kortikal nöron popülasyonları, hareketin yönünü ve parametrelerini nasıl kodlamaktadır?
- Bazal gangliyonlar ve serebellum, hareketin seçimi ve koordinasyonuna nasıl katkıda bulunmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Motor homunculus ve somatotopi
- Kortikospinal (piramidal) yol
- Hareket yönünün popülasyon vektör kodlaması
- Kortiko-bazal gangliyon-talamokortikal döngüler
- Serebellar koordinasyon ve hata düzeltme
- Üst ve alt motor nöronlar
Mekanizmalar
İstemli hareket, hiyerarşik ve paralel bir şekilde organize edilmektedir. Penfield ve Boldrey'nin intraoperatif stimülasyonu, precentral girus boyunca somatotopik bir motor temsil olan motor homunculus'u haritalamıştır. Motor korteks içinde, hareket yönü yalnızca tek hücreler tarafından değil, Georgopoulos ve meslektaşlarının popülasyon-vektör çerçevesi ile gösterdiği gibi, geniş ayarlı nöron popülasyonları tarafından kodlanmaktadır. Bazal gangliyonlar, Alexander ve meslektaşları tarafından tanımlandığı üzere, eylem seçimine ve hareketin ölçeklendirilmesine katkıda bulunan kısmen ayrılmış paralel döngüler aracılığıyla işlev görmektedir; serebellum ise koordinasyon, zamanlama ve hataya dayalı ayarlamayı desteklemekte ve aynı zamanda motor olmayan işlevlere de katılmaktadır. İnen kortikospinal ve beyin sapı yolları, bu komutları kasları aktive eden omurilik motor nöronlarına taşımaktadır.
Klinik önem
Motor sistemin farklı seviyelerindeki hasarlar, kortikal ve kortikospinal lezyonlardan bazal gangliyon ve serebellar hastalıkların karakteristik sendromlarına kadar belirgin klinik tablolar ortaya çıkarmakta, bu organizasyonu klinik nöroloji için temel kılmaktadır. Bu madde, eğitimsel referans amacıyla normal motor mimarisini tanımlamakta olup, herhangi bir hareket bozukluğunun teşhisi veya yönetimi için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Motor kontrol bilgisi, kortikal stimülasyon haritalaması, tek ünite ve popülasyon kayıtları, lezyon ve yol izleme çalışmaları ve insan nörogörüntülemesinden elde edilmektedir. Somatotopik harita Penfield ve Boldrey'nin stimülasyon çalışmalarından, popülasyon kodlama açıklaması ise Georgopoulos ve meslektaşlarından gelmektedir; bazal gangliyonların döngü mimarisi Alexander ve meslektaşları tarafından özetlenmektedir. Standart referans tedavileri kapsamlı nörobilim ders kitaplarında yer almaktadır.
Tarihçe
Motor fonksiyonun lokalizasyonu, on dokuzuncu yüzyıl stimülasyon ve lezyon deneyleri aracılığıyla ilerlemiş ve 1930'larda Penfield ve Boldrey'nin intraoperatif çalışmalarıyla insanlarda haritalanmıştır. Yirminci yüzyılın ortaları ve sonlarındaki tek ünite kayıtları, kortikal popülasyonların hareketi nasıl kodladığını ortaya koymuş, bazal gangliyonların paralel döngü modeli subkortikal katkıları hareket seçimine yeniden çerçevelemiş ve daha sonraki çalışmalarla serebellumun rolü saf motor koordinasyonun ötesine genişletilmiştir.
Öne çıkan isimler
- Wilder Penfield
- Apostolos Georgopoulos
- Garrett Alexander
- Peter Strick
İlgili konular
Temel eserler
- penfield-boldrey-1937
- georgopoulos-1986
- alexander-1990
Sıkça sorulan sorular
- Motor homunculus nedir?
- Motor homunculus, birincil motor korteks boyunca vücudun somatotopik haritasıdır; bu haritada bitişik vücut kısımları bitişik kortikal bölgelerde temsil edilmekte ve ince kontrol gerektiren kısımlar orantısız derecede geniş alanlar kaplamaktadır; Penfield ve Boldrey tarafından haritalanmıştır.
- Motor korteks, bir hareketin yönünü nasıl kodlamaktadır?
- Bireysel motor korteks nöronları, hareket yönüne geniş ölçüde ayarlanmıştır ve gerçek bir hareketin yönü, herhangi bir tek hücreden ziyade, bir nöron popülasyonunun birleşik aktivitesi ile daha iyi tahmin edilmektedir; bu, Georgopoulos ve meslektaşları tarafından ortaya konan popülasyon-vektör fikridir.