Các Đường Dẫn Truyền Vận Động Đi Xuống và Sự Kiểm Soát của Nơron Vận Động Trên

Các nơron vận động trên là các nơron của vỏ não và thân não có sợi trục đi xuống để điều khiển và điều hòa các mạch tủy sống và thân não điều khiển cơ bắp. Thông qua các đường dẫn truyền đi xuống—trong đó quan trọng nhất là bó vỏ não-tủy sống—chúng chuyển đổi các mục tiêu vận động thành các kiểu hoạt động trong các nơron vận động dưới và các mạch phản xạ.

Definition

Nơron vận động trên là các nơron trong vỏ não và thân não tạo ra các đường dẫn truyền đi xuống kiểm soát vận động; sợi trục của chúng ảnh hưởng đến các nơron vận động dưới và các interneuron trong thân não và tủy sống chứ không trực tiếp chi phối cơ bắp.

Scope

Mục này bao gồm các đường dẫn truyền vận động đi xuống, sự phân biệt giữa nơron vận động trên và dưới, vai trò của hệ thống đường dẫn truyền bên và giữa, và cách các hệ thống vỏ não và thân não điều khiển và điều hòa đầu ra của tủy sống. Đây là một mục sinh lý học mang tính giáo dục và không đưa ra hướng dẫn lâm sàng hoặc chẩn đoán.

Core questions

• Điều gì phân biệt nơron vận động trên với nơron vận động dưới?
• Các đường dẫn truyền đi xuống chính là gì và mỗi đường đóng góp gì?
• Bó vỏ não-tủy sống hỗ trợ cử động khéo léo, tinh tế như thế nào?
• Các hệ thống đi xuống điều hòa phản xạ tủy sống và tư thế như thế nào?

Key concepts

• Nơron vận động trên so với nơron vận động dưới
• Bó vỏ não-tủy sống (bó tháp)
• Hệ thống đi xuống bên so với giữa
• Bó lưới-tủy sống, tiền đình-tủy sống, đỏ-tủy sống, mái-tủy sống
• Các kết nối vỏ não-nơron vận động và sự khéo léo
• Điều hòa phản xạ tủy sống bởi đầu vào đi xuống

Key theories

Hệ thống đi xuống bên và giữa

Các đường dẫn truyền đi xuống được tổ chức thành một hệ thống bên (đáng chú ý là bó vỏ não-tủy sống) kiểm soát các cơ xa cho các cử động tinh tế, khéo léo, và một hệ thống giữa (lưới-tủy sống, tiền đình-tủy sống, mái-tủy sống) kiểm soát các cơ trục và cơ gần cho tư thế và các cử động thô.

Kiểm soát sự khéo léo của vỏ não-nơron vận động

Ở linh trưởng, các kết nối vỏ não-nơron vận động trực tiếp từ vỏ não vận động đến các nơron vận động tủy sống có liên quan đến khả năng cử động ngón tay tương đối độc lập và sự khéo léo thủ công.

Mechanisms

Các nơron vận động trên trong vỏ não vận động chính và các vùng liên quan, cùng với các nhân thân não, tạo ra các bó đi xuống ảnh hưởng đến các mạch tủy sống. Bó vỏ não-tủy sống, đường dẫn truyền bên chính, chiếu đến các interneuron và—đặc biệt ở linh trưởng—trực tiếp đến các nơron vận động điều khiển các cơ xa, hỗ trợ các cử động tinh tế, khéo léo; hầu hết các sợi của nó bắt chéo ở hành não. Các đường dẫn truyền giữa, bao gồm bó lưới-tủy sống và bó tiền đình-tủy sống, kiểm soát các cơ trục và cơ gần để duy trì tư thế, thăng bằng và các cử động thô. Các hệ thống đi xuống không chỉ đơn thuần kích hoạt cơ bắp; chúng thiết lập khả năng kích thích của các mạch phản xạ tủy sống và các interneuron, điều chỉnh độ nhạy của phản xạ và phối hợp chúng với các lệnh tự ý.

Clinical relevance

Sự phân biệt giữa nơron vận động trên và dưới là một nền tảng của thần kinh học lâm sàng, vì tổn thương các đường dẫn truyền đi xuống tạo ra một kiểu dấu hiệu đặc trưng khác biệt so với tổn thương nơron vận động dưới. Mục này giải thích sinh lý học cơ bản để định hướng giáo dục và không phải là công cụ để chẩn đoán hoặc quản lý bất kỳ cá nhân nào.

Evidence & guidelines

Tổ chức và chức năng của các đường dẫn truyền vận động đi xuống là kiến thức sinh lý học đã được thiết lập, được tổng hợp trong các bài đánh giá lớn và các sách giáo khoa thần kinh học tiêu chuẩn; mục này tóm tắt sự đồng thuận đó chứ không phải là một hướng dẫn lâm sàng.

History

Nghiên cứu về bó tháp và vỏ não vận động vào thế kỷ XIX và XX đã thiết lập khái niệm về sự kiểm soát vận động đi xuống. Các công trình nghiên cứu so sánh và trên linh trưởng sau đó đã làm rõ vai trò đặc biệt của các kết nối vỏ não-nơron vận động trực tiếp trong sự khéo léo và phân biệt các hệ thống đi xuống bên và giữa, khuôn khổ được tóm tắt ở đây.

Debates

Bó vỏ não-tủy sống chuyên biệt hóa cho sự khéo léo ở các loài đến mức nào?

Mức độ kết nối vỏ não-nơron vận động trực tiếp và mối liên hệ của nó với các cử động ngón tay độc lập khác nhau giữa các loài linh trưởng và các loài động vật có vú khác, và việc giải thích so sánh vai trò của bó vỏ não-tủy sống vẫn là một chủ đề thảo luận.

Key figures

• Roger Lemon
• Volker Dietz
• Charles Sherrington

Seminal works

• lemon-2008
• kandel-2021

Frequently asked questions

Các nơron vận động trên có kết nối trực tiếp với cơ bắp không?

Không. Các nơron vận động trên ảnh hưởng đến các nơron vận động dưới và các interneuron trong thân não và tủy sống; các nơron vận động dưới là những nơron chiếu đến cơ bắp.

Tại sao bó vỏ não-tủy sống lại quan trọng đối với cử động tinh tế?

Bởi vì, đặc biệt ở linh trưởng, nó bao gồm các kết nối trực tiếp đến các nơron vận động điều khiển các cơ xa, cho phép các cử động ngón tay tương đối độc lập và sự khéo léo thủ công.