Centraal motorisch neuron: afdalende systemen – Neurowetenschappen
Hoorcollege 24 en 25. Hoofdstuk 17. Zelfstudie 10.
Motorische cortex
De cellichamen van upper motorneuronen liggen in verschillende gebieden van
de posterieure frontale kwab. Deze corticale gebieden ontvangen regulerende
input van basale ganglia, het cerebellum en sensorische gebieden in de pariëtale
kwab.
Primaire motorische cortex
De primaire motorische cortex ligt in de precentrale gyrus. Upper
motorneuronen bevinden zich alleen in laag 5 van de cortex. De primaire
motorische cortex voert het motorisch programma dat is opgesteld door de
premotor cortex uit.
De primaire motorcortex vertoont somatotopie (= de rangschikking van de
primaire motorische cortex naar de musculatuur in het lichaam). De gebieden
zijn niet voor elke musculatuur even groot: de musculatuur die precieze
motorcontrole nodig heeft bij het uitvoeren van taken (spieren in de handen
en het gezicht) worden door een groter gebied vertegenwoordigd dan de
musculatuur die minder precieze motorcontrole nodig heeft bij het uitvoeren
van taken (spieren in de romp). Echter heeft niet elke individuele spier een
eigen plaats op de primaire motorcortex, maar spiergroepen die tezamen een
georganiseerde beweging uitvoeren. Deze georganiseerde bewegingen zijn
niet altijd hetzelfde, maar wel doelbewust. De motorische map is dus minder
precies dan de somatosensibele map.
Premotor cortex
De premotor cortex ligt naast de primaire motorische cortex.
Upper motorneuronen bevinden zich in elke laag van de cortex.
De premotorcortex is belangrijk voor het opstellen van een
motorisch plan/programma dat nodig is voor de uitvoering van
doelmatige willekeurige bewegingen. Dit bestaat uit:
• Welke spieren moeten worden aangestuurd?
• In welke volgorde moeten de spieren worden
aangestuurd?
• In welke mate moeten de spieren contraheren?
In de premotorcortex zijn spiegelneuronen aanwezig.
De sensibele systemen stellen ons in staat te reageren op onze voortdurende veranderde omgeving en om
bewegingen optimaal te kunnen plannen en uitvoeren. Vanuit de sensibele schorsgebieden vindt projectie
plaats op de omliggende temporaal, pariëtaal en occipitaal gelegen associatiecortex. Hier vindt integratie
(associatie) plaats van informatie van alle sensibele kwaliteiten. De temporale, pariëtale en occipitale
associatiecortex staan direct en indirect, via de frontaal gelegen associatiecortex, in verbinding met de
premotor cortex.
Prefrontale cortex
De prefrontale cortex is betrokken bij motorplanning.
1
, Corticale baansystemen
De axonen van upper motorneuronen dalen af in de corticobulbaire baan en de corticospinale baan. Beide
baansystemen verlopen door de posterieure tak van de capsula interna richting de cerebrale peduncle aan
de basis van de middenhersenen. Vervolgens verlopen de banen door de pons richting het ventrale deel
van de medulla, waar ze de medullaire piramides vormen. Aan het caudale uiteinde van de medulla
verlopen alleen nog corticospinale axonen door de medullaire piramide.
Corticobulbaire baan
De axonen van upper motorneuronen die termineren in de hersenstam
verlopen in de corticobulbaire baan. De axonen die de craniale motorische
hersenzenuwkernen en de reticulaire formatie innerveren verlaten het
baansysteem op het juiste niveau van de hersenstam om bilateraal te
termineren op lokale circuit neuronen (of direct op lower motorneuronen).
Het gevolg van deze bilaterale corticobullaire innervatie is dat schade aan
axonen in de corticobulaire baan aan één kant niet leidt tot dramatisch
disfunctioneren.
Er zijn drie uitzonderingen op de bilaterale corticobullaire innervatie. Bij
alle drie de uitzonderingen vindt er wel bilaterale corticobullaire innervatie
van lokale circuit neuronen plaats, maar de lokale circuit neuronen geven
de voorkeur aan informatie afkomstig van de contralaterale primaire
motorcortex. De drie uitzonderingen zijn:
• Nucleus hypoglossus.
De lower motorneuronen in de nucleus hypoglossus innerveren de
tongspier. Om de tong recht vooruit te steken worden lower
motorneuronen in de linker en rechter nucleus hypoglossus even
sterk aangestuurd (A). Er zijn twee mogelijkheden m.b.t. het
verliezen van de mogelijkheid om de tong recht vooruit uit te
steken:
• Centrale verlamming (B).
Er is iets mis zijn met de upper motorneuronen die termineren op de nucleus
hypoglossus/corticobulbaire baan aan één kant. Er vindt nog bilaterale corticobullaire
innervatie van de nucleus hypoglosses plaats, maar de lower motorneuronen in de nucleus
hypoglosses geven de voorkeur aan informatie afkomstig van de contralaterale primaire
motorcortex. Dit leidt tot het meer-minder-principe. Men steekt de tong scheef uit richting
de niet-aangedane zijde, doordat de aangedane zijde minder sterk wordt aangestuurd dan
de niet-aangedane zijde.
• Perifere verlamming (C).
Er is iets mis met de lower motorneuronen in de nucleus hypoglossus aan één kant. Dit leidt
ertoe dat men de tong scheef uitsteekt richting de aangedane zijde, doordat de andere zijde
van de tong door lower motorneuronen nog wel wordt aangestuurd. Daarnaast leidt dit tot
atrofie van de tong.
2
Hoorcollege 24 en 25. Hoofdstuk 17. Zelfstudie 10.
Motorische cortex
De cellichamen van upper motorneuronen liggen in verschillende gebieden van
de posterieure frontale kwab. Deze corticale gebieden ontvangen regulerende
input van basale ganglia, het cerebellum en sensorische gebieden in de pariëtale
kwab.
Primaire motorische cortex
De primaire motorische cortex ligt in de precentrale gyrus. Upper
motorneuronen bevinden zich alleen in laag 5 van de cortex. De primaire
motorische cortex voert het motorisch programma dat is opgesteld door de
premotor cortex uit.
De primaire motorcortex vertoont somatotopie (= de rangschikking van de
primaire motorische cortex naar de musculatuur in het lichaam). De gebieden
zijn niet voor elke musculatuur even groot: de musculatuur die precieze
motorcontrole nodig heeft bij het uitvoeren van taken (spieren in de handen
en het gezicht) worden door een groter gebied vertegenwoordigd dan de
musculatuur die minder precieze motorcontrole nodig heeft bij het uitvoeren
van taken (spieren in de romp). Echter heeft niet elke individuele spier een
eigen plaats op de primaire motorcortex, maar spiergroepen die tezamen een
georganiseerde beweging uitvoeren. Deze georganiseerde bewegingen zijn
niet altijd hetzelfde, maar wel doelbewust. De motorische map is dus minder
precies dan de somatosensibele map.
Premotor cortex
De premotor cortex ligt naast de primaire motorische cortex.
Upper motorneuronen bevinden zich in elke laag van de cortex.
De premotorcortex is belangrijk voor het opstellen van een
motorisch plan/programma dat nodig is voor de uitvoering van
doelmatige willekeurige bewegingen. Dit bestaat uit:
• Welke spieren moeten worden aangestuurd?
• In welke volgorde moeten de spieren worden
aangestuurd?
• In welke mate moeten de spieren contraheren?
In de premotorcortex zijn spiegelneuronen aanwezig.
De sensibele systemen stellen ons in staat te reageren op onze voortdurende veranderde omgeving en om
bewegingen optimaal te kunnen plannen en uitvoeren. Vanuit de sensibele schorsgebieden vindt projectie
plaats op de omliggende temporaal, pariëtaal en occipitaal gelegen associatiecortex. Hier vindt integratie
(associatie) plaats van informatie van alle sensibele kwaliteiten. De temporale, pariëtale en occipitale
associatiecortex staan direct en indirect, via de frontaal gelegen associatiecortex, in verbinding met de
premotor cortex.
Prefrontale cortex
De prefrontale cortex is betrokken bij motorplanning.
1
, Corticale baansystemen
De axonen van upper motorneuronen dalen af in de corticobulbaire baan en de corticospinale baan. Beide
baansystemen verlopen door de posterieure tak van de capsula interna richting de cerebrale peduncle aan
de basis van de middenhersenen. Vervolgens verlopen de banen door de pons richting het ventrale deel
van de medulla, waar ze de medullaire piramides vormen. Aan het caudale uiteinde van de medulla
verlopen alleen nog corticospinale axonen door de medullaire piramide.
Corticobulbaire baan
De axonen van upper motorneuronen die termineren in de hersenstam
verlopen in de corticobulbaire baan. De axonen die de craniale motorische
hersenzenuwkernen en de reticulaire formatie innerveren verlaten het
baansysteem op het juiste niveau van de hersenstam om bilateraal te
termineren op lokale circuit neuronen (of direct op lower motorneuronen).
Het gevolg van deze bilaterale corticobullaire innervatie is dat schade aan
axonen in de corticobulaire baan aan één kant niet leidt tot dramatisch
disfunctioneren.
Er zijn drie uitzonderingen op de bilaterale corticobullaire innervatie. Bij
alle drie de uitzonderingen vindt er wel bilaterale corticobullaire innervatie
van lokale circuit neuronen plaats, maar de lokale circuit neuronen geven
de voorkeur aan informatie afkomstig van de contralaterale primaire
motorcortex. De drie uitzonderingen zijn:
• Nucleus hypoglossus.
De lower motorneuronen in de nucleus hypoglossus innerveren de
tongspier. Om de tong recht vooruit te steken worden lower
motorneuronen in de linker en rechter nucleus hypoglossus even
sterk aangestuurd (A). Er zijn twee mogelijkheden m.b.t. het
verliezen van de mogelijkheid om de tong recht vooruit uit te
steken:
• Centrale verlamming (B).
Er is iets mis zijn met de upper motorneuronen die termineren op de nucleus
hypoglossus/corticobulbaire baan aan één kant. Er vindt nog bilaterale corticobullaire
innervatie van de nucleus hypoglosses plaats, maar de lower motorneuronen in de nucleus
hypoglosses geven de voorkeur aan informatie afkomstig van de contralaterale primaire
motorcortex. Dit leidt tot het meer-minder-principe. Men steekt de tong scheef uit richting
de niet-aangedane zijde, doordat de aangedane zijde minder sterk wordt aangestuurd dan
de niet-aangedane zijde.
• Perifere verlamming (C).
Er is iets mis met de lower motorneuronen in de nucleus hypoglossus aan één kant. Dit leidt
ertoe dat men de tong scheef uitsteekt richting de aangedane zijde, doordat de andere zijde
van de tong door lower motorneuronen nog wel wordt aangestuurd. Daarnaast leidt dit tot
atrofie van de tong.
2
