16
Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement AJ 2010 2011 1 Hoofdstuk 8: Control of movement SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan elk uiteinde van elk been via pezen (sterke bundel bindweefsel). 2 bewegingen die tot stand komen door skeletspieren: Flexie: ledemaatbewegingen die de gewrichten doet buigen Extensie: ledemaatbewing die de gewrichten uitrekt; de anti-zwaartekrachtspieren Anatomie Skeletspier bestaat uit 2 type spiervezels: Extrafusale spiervezels: verantwoordelijk voor kracht, uitgeoefend door een skeletspier gestuurd door axonen van de alfamotorneuronen (spiercontracties).

Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

1

Hoofdstuk 8: Control of movement

SPIEREN

Skeletspieren

Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze

handelingen.

Ze zijn vastgehecht aan elk uiteinde van elk been via pezen (sterke bundel bindweefsel).

2 bewegingen die tot stand komen door skeletspieren:

Flexie: ledemaatbewegingen die de gewrichten doet buigen

Extensie: ledemaatbewing die de gewrichten uitrekt; de anti-zwaartekrachtspieren

Anatomie

Skeletspier bestaat uit 2 type spiervezels:

Extrafusale spiervezels: verantwoordelijk voor kracht, uitgeoefend door een skeletspier

gestuurd door axonen van de alfamotorneuronen

(spiercontracties).

Page 2: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

2

Alfamotorneuronen (AMN): neuronen waarvan de axonen synaps maken met de

extrafusale spiervezels.

Intrafusale spiervezels: - spierspoeltjes; gespecialiseerde sensoriële organen die gestuurd

worden door een motorisch en sensorisch axon

- parallel t.o.v. extrafusale spiervezels

- functioneren als een stretchreceptor

- detectie van veranderingen in spierlengte.

Gammamotorneuronen (GMN): neuronen waarvan de axonen synaps maken met de

intrafusale spiervezels.

Motorunit: bestaat uit een alfa motor neuron, axon en geassocieerde extrafusale

spiervezels.

Spiervezel bestaat uit myofibrillen die op hun beurt bestaan uit overlappende strengen

actine en myosine (eiwitten die basis vormen voor spiercontractie).

De fysische basis van spiercontractie

Neuromusculaire junctie: synaps tussen de eindknoop van een efferent neuron en het

membraan van een spiervezel.

Motorische eindplaat: postsynaptisch membraan van een neuromusculaire junctie.

Eindplaat potentiaal: postsynaptisch potentiaal dat voorkomt in de motorische eindplaat

als reactie op vrijlating van acetylcholine (depolarisatie).

Depolarisatie spiervezels spanningsgevoelige Ca-kanaaltjes openen d.m.v. ATP:

myosine-gekruiste-bruggetjes hechten aan actinestrengen myosinebruggetjes buigen

laten actinestrengen los buigen terug hechten aan een verdere actinestreng.

Gladde spieren

Gladde spieren: niet-gestreepte spieren bezenuwd door autonoom zenuwstelsel.

2 types: - multi-unit: in de lange slagaders, haarfollikels en ogen; contractie bij neurale

stimulatie of hormonen

- single-unit: in het gastro-intestinale systeem, baarmoeder en smalle bloedvaten;

rytmische contractie.

=> zijn een soort pacemaker potentialen

Hartspieren

Hartspier: verantwoordelijk voor hartcontracties.

Page 3: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

3

REFLEXIEVE CONTROLE VAN BEWEGING

Monosynaptische stretchreflex

Monosynaptische stretchreflex: spiercontracties als reactie op snel uitgerekt te zijn en

bestaat uit een sensorisch neuron, motorisch neuron en één enkele synaps tussen beide.

Begin a/d spierspoel afferente impulsen naar eindknopen van grijze stof in

ruggengraat eindknopen maken een synaps op een AMN van een extrafusale

spiervezel van zelfde spier.

Functies: - opvangen van plots vallende voorwerpen

- controle van lichaamshouding (evenwicht)

Het gamma motor systeem

Het einde van de intrafusale spiervezels worden samengetrokken door de efferente

axonen van de gamma motor neuronen; hun mate van vuren bepaald de graad van

contractie. Gamma motorneuronen zijn dus verantwoordelijk voor het wijzigen van de

gevoeligheid van het strekken: - Relaxed gamma motorneuronen produceren

intrafusale spiervezels die ongevoelig zijn voor uitrekking/strekking

- Actieve gamma motorneuronen produceren intrafusale spiervezels die meer

gevoelig zijn voor uitrekking/strekking.

Page 4: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

4

Opdracht van hersenen: “beweeg lidmaat” AMN en GMN geactiveerd spiercontractie

(AMN) als weinig weerstand: extrafusale en intrafusale vezels contraheren aan zelfde

ritme weinig activiteit van afferente axonen van de spierspoel

als veel weerstand: intrafusale vezels korten meer in sensorische axonen

vuren monosynaptische reflex.

DUS: de hersenen maken gebruik van het gamma motorneuronsysteem bij beweging van

ledematen.

Polysynaptische reflexen

Polysynaptische reflexen: reflexmatige spiercontracties met meer dan 1 synaps (bvb.:

terugtrekken van lidmaat bij aversieve stimulatie, ejaculatie).

2 populaties afferente axonen van de Golgi peesorgel detecteren spieruitrekking:

- de gevoeligere axonen: vertellen de hersenen hoe hard de spier trekt

- de minder gevoelige: hebben een aanvullende functie: kracht van spiercontracties

verlagen wanneer er gevaar is voor schade aan pezen of beenderen waaraan de

spieren aangehecht zijn.

Hun eindknopen maken een synaps op interneuronen van de ruggengraat

interneuronen synaps op AMN van zelfde spier eindknopen laten glycine vrij en

produceren daardoor inhibitorische postsynaptische potentialen op de

motorneuronen.

Page 5: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

5

Decerebraat: beschrijft een dier wiens hersenstam werd doorsneden.

Decerebrate rigiditeit: simultane contractie van agonistische en antagonistische spieren;

veroorzaakt door decerebratie of schade aan de reticulaire formatie. Deze

rigiditeit is het resultaat van excitatie in de caudale reticulaire formatie (faciliteert

alle stretchreflexen door de activiteit van het GMN-systeem op te drijven). Rostraal

van de hersenstam is er een inhibitorisch gebied van de reticulaire formatie

(contrabalanceert het excitatorisch ~). Bij transectie wordt dat gebied verwijderd

weerstand bij het buigen van lidmaat

knipmes-reflex = een reflex waarbij kracht wordt uitgeoefend om een lidmaat van

een dier met decerebrate rigiditeit te buigen of te strekken.

Monosynaptische reflex = basis polysynaptische reflex: Spieren bestaan uit

tegengestelde paren:

- Agonist: spieren die contractie produceren of een specifieke beweging faciliteren

- Antagonist: spieren die weerstand biedt aan contractie of die een specifieke

beweging omkeert.

Afferente axonen van spierspoeltje: synaps op inhibitorische interneuronen

eindknopen van deze neuronen: synaps op AMN van antagonist.

DUS: excitatie van agonist én inhibitie antagonist door stretchreflex lidmaat kan

bewegen in de richting van gestimuleerde spier = secundaire reflexen.

Page 6: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

6

CONTROLE VAN BEWEGING DOOR DE HERSENEN

Organisatie van de motorische cortex

Ligging primaire motorische cortex (PMC): op de precentrale gyrus, rostraal van centrale

sulcus.

Somatotopische organisatie: het is een topografisch georganiseerde mapping van

lichaamsdelen die gerepresenteerd worden in een bepaalde regio van de hersenen:

activatie neuronen PMC bewegingen van bepaalde lichaamsdelen.

Elke beweging is het resultaat van contractie van verscheidene spieren => complexe

neurale circuits gelokaliseerd tussen individuele neuronen in PMC en motorneuronen in

ruggengraat die verantwoordelijk zijn contractie van motorunits.

Graziano & Aflalo (2007): stelden vast dat hoewel kortstondige stimulatie van

bepaalde regio’s PMC bij apen kortstondige bewegingen van verscheidene

lichaamsdelen veroorzaakten, langdurigere stimulatie zorgde voor meer

complexe beweging.

Page 7: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

7

Input naar PMC: - frontale associatiecortex (rostraal gelegen)

- supplementaire motorische area (SMA): gebied van de motorische

associatiecortex van de dorsale en dorsomediale frontale kwab,

rostraal gelegen van PMC

- premotorische cortex: gebied van de motorische associatiecortex van

de laterale frontale kwab, ook rostraal van PMC

- projecties van primaire somatosensorische cortex (tegenover sulcus

centralis): Neuronen PSC zenden axonen naar neuronen PMC

Asanuna & Rosén (1972): somatosensorische neuronen, corresponderend met

aanraking van achterkant van duim of bal van duim axonen naar

motorneuronen extensie van duim of flexie.

Corticale controle van beweging: de dalende pathways

Laterale groep Ventromediale groep

Page 8: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

8

De laterale groep

Betrokken bij onafhankelijke lidmaatbewegingen, vooral hand en vingers.

Corticospinale buis

Corticospinale buis: systeem van axonen die voortkomen uit de motorische cortex en

eindigen in de ventrale grijze stof van de ruggengraat.

Pyramidale buizen: het aandeel van corticospinale buis aan de ventrale kant van de

medulla.

Laterale corticospinale buis: systeem van axonen die voortkomen uit de motorische

cortex (PMC en SMA voor distale ledematen) en eindigen in de contralaterale ventrale

grijze stof. Stuurt bewegingen van distale ledematen.

Ventrale corticale buis: systeem van axonen die voortkomen uit de motorische cortex en

eindigen in de ipsilaterale ventrale grijze stof. Stuurt bewegingen van bovenbenen en

romp.

Neuronen van PMC (hier hoogste concentratie!), pariëtale en temporale kwabben

zenden axonen naar corticospinale buis axonen verlaten cortex subcorticale witte

stof ventrale middenhersenen in ventrale middenhersenen: cerebrale steeltjes

verlaten steeltjes in medulla vormen pyramidale buizen deel van de draden kruisen

over aan caudale medulla en worden laterale corticospinale buis rest van draden:

ventrale corticale buis.

Corticobulbaire buis

Corticobulbaire buis: axonen van de motorische cortex naar de 5de, 7de, 9de, 10de, 11de en

12de craniale zenuwen. Staan in voor beweging van gezicht, nek, tong en delen van

extraoculaire oogspieren.

Gelijkaardige pathway als die van corticospinale buis, behalve: axonen naar craniale

zenuwen.

Rubrospinale buis

Rubrospinale buis: axonen die voortkomen uit de rode celkern van de middenhersenen

en gaan tot de ruggengraat. Staan in voor onafhankelijke lidmaatbewegingen van

voorarm en hand.

Rode celkern ontvangt input van motorische cortex via corticorubrale buis (= axonen van

motorische cortex naar rode celkern) en cerebellum.

Ventromediale groep

Page 9: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

9

Betrokken bij meer automatische bewegingen: grove rompbewegingen en gecoördineerde

romp- en lidmaatbewegingen bij lichaamshouding en voortbeweging.

Vestibulospinale buizen: axonen van vestibulaire nuclei naar grijze stof van de

ruggengraat. Staan in voor beweging in reactie op informatie van het vestibulair

systeem. Sturen lichaamshouding.

Tectospinale buizen: axonen van tectum (in superieure colliculus) naar ruggengraat.

Coördinatie van hoofd- en rompbewegingen d.m.v. oogbewegingen.

Reticulospinale buizen: axonen van nuclei in hersenstam en reticulaire formatie van

middenhersenen naar grijze stof van ruggengraat. Staan in automatische functies

(spiertonus, ademhaling, hoesten en niezen) en gedragingen die onder directe

neocorticale controle staan (bvb. wandelen).

Input van: - gebieden romp en proximale spieren PMC

- premotorische cortex (reticulaire formatie)

- amygdala, hypothalamus en basale ganglia (reticulaire formatie).

Plannen en initiëren van beweging: rol van de motorische associatiecortex

Motorische associatiecortex: handelingen van anderen imiteren en intenties van anderen

te begrijpen.

SMA en premotorische cortex ontvangen info van associatieve gebieden van temporale

en pariëtale kwabben: 2 stromen van de visuele associatiecortex:

- ventrale stroom (inferieure temporale kwab): “what”-stroom

- dorsale stroom (posterieure pariëtale kwab): “where” stroom

Pariëtale kwabben: - betrokken bij organisatie van visuele geleide bewegingen (“how”~).

- ontvangen ook info van somatosensorische, vestibulaire en

auditieve systemen en integreren deze info met visuele info

essentieel in voortbewegen en arm- en handbewegingen.

Supplementaire motorische area

Belangrijke rol in sequenties van gedragingen. Schade aan dit deel zorgt voor een

onvermogen om geleerde responssequenties uit te voeren.

Pre-SMA (anterieur van SMA): sturen van spontane bewegingen (perceptie van sturing).

Page 10: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

10

Pariëtale kwabben zijn belangrijkste bron van input voor SMA: ontvangen info van de

pariëtale kwabben laat pre-SMA toe een beslissing om een beweging te maken, te

detecteren.

Premotorische cortex

Betrokken bij: - door sensorieel geleide info complexe bewegingen

- gebruik van arbitraire stimuli (info die niet rechtstreeks gerelateerd is aan

beweging die het aangeeft) om aan te geven welke beweging gemaakt zou

moeten worden => associaties tussen bewegingen moeten geleerd worden.

Bewegingen imiteren en begrijpen: het spiegelsysteem (mirror neuron system)

Spiegelneuronen: neuronen in ventrale premotorische cortex en inferieure pariëtale

lobule die reageren wanneer een individu een beweging maakt of iemand ziet die deze

beweging maakt.

Activatie: - wanneer iemand een gedrag ziet waar hij al competent in is

- bij geluiden die voorval van familiaire actie aangeven (= audiovisuele neuronen)

- gehoor beeld

het spiegelneuronensysteem helpt ons handelingen van anderen te begrijpen.

Feedback van activatie van spiegelneuronen geven aanleiding tot herkenning van

de handeling.

Ook betrokken bij: - het kopiëren van emotionele gezichtuitdrukkingen van anderen en

het uitlokken van een gelijkaardige emotionele staat bij zichzelf

door feedback

- begrijpen van andermans intenties.

Controle van reiken en grijpen

Reikgedragingen: - gestuurd door beeld

- dorsale en ventrale stroom leggen plaats, richting en snelheid van het

object vast

- verbindingen tussen pariëtale kwab (einde van dorsale stroom visuele

associatiecortex) en frontale kwab

Page 11: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

11

- Pariëtale reikregio: gebied in de mediale posterieure pariëtale cortex dat

een belangrijke rol speelt in wijzen of reiken met de hand. Lokaliseert

object en stuurt info naar motorische mechanismen in de frontale cortex.

Grijpgedragingen: - anterieur gedeelte van de intrapariëtale sulcus (aIPS): hand- en

vingerbewegingen.

Input: dorsale stroom van visueel systeem

Herkenning van grijpen naar object én uitvoering.

Deficit van handige (skilled) bewegingen: de apraxieën

- Apraxie: moeilijkheden bij het uitvoeren van doelgericht handelingen in afwezigheid van

verlamming of musculaire zwakte. Schade aan de linkerkant van frontale of pariëtale cortex.

- 4 types: - lidmaatapraxie

- orale apraxie

- apraxische agrafie

- constructionele apraxie

Lidmaatapraxie

Beweging van het verkeerde deel van een lidmaat, incorrecte beweging van het juiste

deel of juiste bewegingen in de verkeerde volgorde.

Vooral pantomimen van bepaalde handelingen zonder aanwezigheid van objecten

waarmee handelingen gedaan worden. Persoon moet opdracht kunnen begrijpen in

staat zijn om het missend deel voor te stellen en de juiste bewegingen te maken.

Schade aan linker pariëtale hemisfeer zorgt voor apraxie aan beide handen

=> waarom enkel linker hemisfeer?

Rechterhemisfeer is betrokken bij extrapersoonlijke ruimte, en linkerhemisfeer is

betrokken bij het eigen lichaam. Rechterhemisfeer kan bewegingen opsporen in

ruimte, terwijl linkerhemisfeer bewegingen organiseert die gemaakt zouden worden

als reactie.

Frontale cortex speelt ook een belangrijkere rol in het herkennen van betekenis van

gebaren.

Constructieapraxie

Page 12: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

12

Constructieapraxie: moeilijkheden bij tekeningen en diagrammen en geometrische

constructies te maken zoals blokken bouwen. Schade aan de rechter pariëtale kwab.

Vooral moeilijkheden in vermogen om geometrische relaties te percipiëren en voor te

stellen.

Moeilijkheden in taken omtrent spatiale perceptie.

Basale Ganglia

Anatomie en functie

Input: - cerebrale cortex Output: - PMC

- PMC - SMA

- Primaire somatosensorische cortex - premotorische cortex (thalamus

- substantia nigra - motorische nuclei van

hersenstam die bijdragen aan

ventromediale pathways

Functie: beïnvloeden van bewegingen onder controle van PMC en uitoefenen van directe

controle over ventromediaal systeem.

Componenten: - caudate nucleus: telencephalische input nucleus; vrijwillige bewegingen

- putamen: telencephalische input nucleus; vrijwillige bewegingen

- globus pallidus: telencephalische nucleus; belangrijkste output; vrijwillige

bewegingen.

Page 13: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

13

Corticale-basale ganglia loop:

Caudate nucleus en putamen ontvangen excitatorische input van cerebrale cortex

Caudate nucleus en putamen zenden inhibitorische axonen naar externe en interne

verdelingen van de globus pallidus (GPe en GPi )

Directe pathway: pad dat GPi , caudate nucleus, putamen en de ventraal

anterieure/ventrolaterale thalamische nuclei omvat. Heeft een excitatorisch

effect op beweging: neuronen in GPi inhibitorsiche axonen naar VA/VL

thalamus excitatorische projecties naar motorische cortex. Elke

inhibitorische link keert inputsignaal van deze link om. DUS: excitatorische

input naar caudate nucleus en putamen c.n. en p. inhiberen GPi -neuronen

inhibitie verwijdert inhibitorisch effect van links tussen GPi en VA/VL

thalamus.

Indirecte pathway: pad dat caudate nucleus en putamen, GPe, subthalamische

nucleus, GPi en VA/VL thalamus omvat. Heeft een inhibitorisch effect op

beweging: GPe-neuronen inhibitorische input naar subthalamische nucleus

excitatorische input naar GPi. Circuit is identiek, behalve: effect van loop

op thalamus en frontale cortex is inhibitorisch.

Ziekte van Parkinson

Symptomen: musculaire rigiditeit, vertraagde beweging, “resting” tremor en instabiliteit

van houding.

Oorzaak vertraagde beweging en labiliteit van lichaamshouding: schade aan nigrostriaire

bundel.

Normale bewegingen vereisen evenwicht tussen directe en indirecte pathways. Caudate

nucleus en putamen hebben 2 zones:

- een met D1 dopamine receptoren (excitatorisch) axonen naar GPi. Circuit gaat

doorheen 2 inhibitorische synapsen vooraleer ze bij VA/VL thalamus zijn

excictatorisch effect

- andere met D2 dopamine receptoren (inhibitorisch) axonen naar GPe.

Inhibitorische input naar c.n. en p. substantia nigra c.n. /p. GPe

subthalamische nucleus GPi VA/VL thalamus excitatorisch effect =>

faciliteren beweging.

Verlaging van inhibitorische output = verantwoordelijk.

Page 14: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

14

Ziekte van Huntington

Ziekte van Huntington: erfelijke stoornis (veroorzaakt door een dominant gen op

chromosoom 4) die ontaarding van caudate nucleus en putamen veroorzaakt, vooral van

GABA-erge en acetylcholinerge neuronen; gekarakteriseerd door oncontroleerbare

schokkende bewegingen, schrijfbewegingen en dementie.

Eerste tekenen: ontaarding van c.n. en p..

Verlies van inhibitie van GABA-secreterende neuronen verhogen de activiteit van GPe

inhibeert subthalamische nucleus activiteitsniveau van GPi verlaagt en overdreven

bewegingen.

Cerebellum

Anatomie

2 hemisferen: bevatten diepgelegen nuclei, gelegen onder de gerimpelde opgevouwen

cerebrale cortex.

Page 15: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

15

Flocculonodulaire kwab: aan het caudale einde van cerebellum; ontvangt input van

vestibulair systeem en projecteert axonen naar vestibulaire nucleus. Betrokken bij

posturale reflexen.

Vermis: gedeelte van cerebellum op de middenlijn; ontvangt somatosensorische

informatie en helpt om de controle van vestibulospinale en reticulospinale buizen te

behouden door verbindingen met fastigiale nucleus.

Fastigiale nucleus: een diepgelegen nucleus van cerebellum; betrokken bij beweging van

vestibulospinale en reticulospinale buizen.

Rest van de cortex ontvangt input van cerebrale cortex en wordt doorgegeven aan

cerebellaire cortex via pontine tegmental nucleus.

Interposed nuclei: set van diepgelegen nuclei; betrokken bij beweging van rubrospinaal

systeem (armen en benen). Input van projecties van intermediaire zone interposed

nuclei rode nucleus; output: ventrolaterale thalamische nucleus projectie naar

motorische cortex.

Laterale zone: - betrokken bij onafhankelijke lidmaatbewegingen (snelle, skilled

bewegingen), geïnitieerd door neuronen in frontale associatiecortex

- ontvangt info van frontale associatie cortex en PMC over doelgerichte

bewegingen via pontine nucleus (= een grote nucleus in de pons die een

belangrijke bron van input is voor cerebellum

- ontvangt info van somatosensorisch systeem over huidige positie en

snelheid van lidmaatbewegingen

- zendt ook efferenten naar rode nucleus via dentate nucleus.

Het berekenen van bewegingen: cerebellum ontvangt informatie motorische cortex

begint een beweging te initiëren berekent de bijdragen van de verschillende spieren

die nodig zijn om die beweging uit te voeren resultaten van die berekening worden

doorgezonden naar dentate nucleus (= diepgelegen nucleus die onafhankelijke

bewegingen van de ledematen helpt te controleren) info naar ventrolaterale thalamus

projecties naar PMC

=> laat cerebellum toe de geïnitieerde beweging te modificeren.

Schade aan cerebellum

Flocculonodulaire kwab of vermis: verstoring in lichaamshouding en evenwicht.

Intermediaire zone: deficit in bewegingen die bestuurd worden door rubrospinaal

systeem. Primair symptoom: rigiditeit van ledematen.

Laterale zone: - zwakte en ontleedde bewegingen

Page 16: Hoofdstuk 8: Control of movement · SPIEREN Skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die ons skelet bewegen en verantwoordelijk zijn voor onze handelingen. Ze zijn vastgehecht aan

Gedragsneurowetenschappen: Deel 2 Hoofdstuk 8: Control of movement

AJ 2010 – 2011

16

- aantasting van timing van ballistische (werpen) bewegingen; ballistische

bewegingen zijn te snel om gemodificeerd te worden door feedback => moet

al voorgeprogrammeerd zijn, en spieren moeten geactiveerd worden op ’t

juiste moment. Cerebellum berekent de tijd die spieren nodig hebben om

geactiveerd te worden. Cerebellum schakelt snel antagonistische spieren aan

om de beweging te stoppen.

Cerebellum speelt ook een rol bij het integreren van opeenvolgende sequenties van

bewegingen die achter elkaar uitgevoerd moeten worden.

Dentate nucleus: tonen antwoordpatronen die volgende beweging voorspelde in een

sequentie.

De formatio reticularis

Bestaat uit groot aantal nuclei in de kern van: - medulla

- pons

- middenhersenen

=> pons en medulla: nuclei met specifieke motorische functies

=> medulla: bepaalde regio’s sturen automatische en semi-automatische responsen

(bvb. ademen, niezen, hoesten en overgeven).

Speelt een rol in postuur

Speelt een rol in voortbeweging: stimulatie van de mesencephalische locomotorische

regio (= regio van de formatio reticularis in de middenhersenen, ventraal van de

inferieure colliculus, wiens stimulatie afwisselende lidmaatbewegingen veroorzaakt die

je normaal gezien ziet bij voortbeweging; stuurt de activiteit van neuronen van de

reticulospinale buizen.

Relatie formatio reticularis – neuronen: neuronen spelen een rol in het sturen van

specifieke bewegingen door formatio reticularis.