Probleem 1 perception & motor behavior
TOPIC 1 PRCEPTION AND MOTOR BEHAVIOR
BRAIN ANATOMY
Alles wat in grijs lettertye staat, is extra informatie, het geeft meer verdieping en is dus
niet noodzakelijk!!
1.Which are the main causes for a damage of the brain? [lecture]
Tumor, epilepsie, trauma,
Degeneratieve disorders (parkinson, alzheimer, huntington, korsakoff, MS, hier gaan
neuronen dood)
Vascular disorders (stroke) = meestvoorkomend!
cerebral hemorrhage (bloeding hersenen)
cerebral ischemia (bloedtoevoer)
anchioma(abnormale bloedvaten die bloedtoevoer omleiden)
anurisma(vasculaire verwijding)
2.Which are the cortical areas involved in motor control and which functions do they
have? [Book Chapter 9]
Motor system = het gehele nervous system
Major regions of the motor system that participate in all movements (figuur B)
Subcorticale basale ganglia: helpt om de geschikte hoeveelheid kracht te
produceren voor het pakken van de mok
Cerebellum: helpt om de timing & accuraatheid van de beweging te reguleren
Motorsysteem/cortex: stuurt hersenstam, spiegelneuronen en ruggenmerg aan.
Hoe het zenuwstelsel werkt - voorbeeld met pakken van een mok (figuur A)
1. Visual system inspecteert de mok om te bepalen welk deel vastgepakt kan worden
2. De visual cortex stuurt deze informatie naar
motor cortex systemen dat de beweging plannen en initiëren; instructies sturen
naar de delen van de spinal cord dat controle heeft over je arm en handspieren.
3. Wanneer de mok gepakt wordt, gaat er informatie van de sensorische receptoren
van je vingers naar je spinal cord, waar de sensorische gebieden van de cortex
‘aanraking’ interpreteren
4. De sensorische cortex informeert de motorische cortex dat de mok vastgehouden
wordt
1
,Probleem 1 perception & motor behavior
5. De subcortical basal ganglia helpt om de geschikte hoeveelheid kracht te
produceren voor het pakken van de mok en het cerebellum helpt om de timing en
accuraatheid te reguleren
DUS: Visual system à visual cortex à motor cortex à spinal cord à sensorische receptoren
vinger à spinal cord en motorische cortex à subcortical basal ganglia (en cerebellum)
The neocortex: Initiating movement
1. Posterior cortex: specificeert
bewegingsdoelen en stuurt sensorische
informatie uit van visie, aanraking en gehoor
via meerdere routes naar de frontale regio’s.
- Directe routes: vragen primaire
motorische cortex om relatief
automatische bewegingen uit te
voeren.
- Indirecte routes: informatie over
bewegingen die een bewuste controle
vereisen, neemt direct routes door de
temporale en frontale cortex.
2. Prefrontal cortex (PFC): door instructies van
de posterior cortex, genereert de PFC een
plan voor beweging, deze worden
doorgegeven aan de premotorische en motorische cortex gaat.
3. Premotor cortex: zorgt voor een bewegingsrepertoire (opvolgingen/sequence/ lexicon)
dat andere bewegingen herkent en gelijke of verschillende acties selecteert (organiseren
van beweging).
4. Primary motor cortex (M1, or Brodmann’s are): produceert specifieke bewegingen
(incl. hand- & mondbewegingen) bestaat uit meer-elementaire gebieden dan premotor
lexicon.
Wanneer een bewegingsdoel voorkomt in de posterior cortex, zijn er 2 routes voor acties.
1. Simpele beweging: premotor en motor cortex voeren de actie uit
2. Planning vereist: temporal en prefrontal cortex maken beslissingen en de premotor en
motor cortex voeren de geschikte bewegingen uit
3.Which are the sub-cortical regions involved in motor control and which functions do
they have? [Book Chapter 9]
BASALE GANGLIA
Een collectie van subcorticale nuclei (kernen) in de
voorhersenen.
Verbinden de motor cortex met de middenhersenen.
Verbinden de sensorische regio’s van de neo-cortex
met de motor cortex.
Krijgt input van twee bronnen.
1. Alle gebieden van de neocortex en limbische cortex,
inclusief de motor cortex
2. Het nigostriataal dopamine pad loopt van de
substantia nigra naar basale ganglia terug naar motor
cortex.
2
, Probleem 1 perception & motor behavior
Een opvallende structuur van de basala ganglia is de caudate putamen = een grote cluster
van nuclei onder de frontale cortex. Een deel van de caudate strekt zich uit als een staart die
door de temporale kwab gaat en eindigt in de amygdala.
GLOBUS PALLIDUS
Basale ganglia beïnvloed door motor cortex via twee paden. Deze
paden komen samen in de globus pallidus (GPi). GPi projecteert
naar de thalamus en de thalamus naar de motor cortex.
GPi = volumecontrole, omdat de output bepaalt of een
beweging zwak/sterk zal zijn.
- Directe pad: heeft een inhiberend effect op GPi.
Als inhibitie van de GPi domineert, is de thalamus
vrij om de cortex te prikkelen à beweging wordt
versterkt.
- Indirecte pad: heeft een exciterend effect op
GPi. Als excitatie van de GPi domineert, zal de
thalamus worden afgeremd à beweging wordt
afgezwakt.
CEREBELLUM
Nodig voor het verkrijgen en behouden van motorische vaardigheden (bal
werpen, instrument bespelen, bericht versturen). Het cerebellum zit boven
op de hersenstam en is duidelijk zichtbaar net achter en onder de
hersenschors. Het heeft twee hemisferen.
- Flocculus: draagt bij aan balans en oogbewegingen
- Middengebieden: geassocieerd met gezicht en de middenlijn
van het lichaam (balans, oogbewegingen, recht postuur, lopen)
- Laterale gebieden: geassocieerd met ledematen, handen en
voeten.
Bewegingstaken: rol in de timing van beweging, helpt bij behouden
bewegingsaccuraatheid, intentie-actie-feedback.
De bedoelde beweging (intentie) wordt vergeleken met de
gepresteerde beweging die je uiteindelijk maakt (actie), het cerebellum stuurt
vervolgens een error bericht naar de cortex om de accuraatheid van de
volgende beweging te verbeteren (feedback)
Voorbeeld: je wilt een dart in de bull’s-eye gooien (intentie), maar je gooit
compleet mis en te veel naar rechts (actie), waardoor je cerebellum een error
bericht stuurt om de accuraatheid te verbeteren en meer naar links te gooien
(feedback).
4.What are the mirror neurons? Where can they be found? [Book Chapter 9]
Een subset van neuronen in left hemisphere, ventral premotor area à worden actief bij
eigen en spiegelbeweging (voorbeeld apen die andere aap zn gezicht zien maar ook als aap
mensen dezelfde beweging ziet maken, speelt rol bij empathie, leren, communicatie,
awareness of intention/action bij anderen).
- Ze reageren op acties die doelobjecten verkrijgen (bij apen)
- Cognitief begrip van een actie wordt embodied in de neurale systemen die de actie
produceren (bij mensen).
3
TOPIC 1 PRCEPTION AND MOTOR BEHAVIOR
BRAIN ANATOMY
Alles wat in grijs lettertye staat, is extra informatie, het geeft meer verdieping en is dus
niet noodzakelijk!!
1.Which are the main causes for a damage of the brain? [lecture]
Tumor, epilepsie, trauma,
Degeneratieve disorders (parkinson, alzheimer, huntington, korsakoff, MS, hier gaan
neuronen dood)
Vascular disorders (stroke) = meestvoorkomend!
cerebral hemorrhage (bloeding hersenen)
cerebral ischemia (bloedtoevoer)
anchioma(abnormale bloedvaten die bloedtoevoer omleiden)
anurisma(vasculaire verwijding)
2.Which are the cortical areas involved in motor control and which functions do they
have? [Book Chapter 9]
Motor system = het gehele nervous system
Major regions of the motor system that participate in all movements (figuur B)
Subcorticale basale ganglia: helpt om de geschikte hoeveelheid kracht te
produceren voor het pakken van de mok
Cerebellum: helpt om de timing & accuraatheid van de beweging te reguleren
Motorsysteem/cortex: stuurt hersenstam, spiegelneuronen en ruggenmerg aan.
Hoe het zenuwstelsel werkt - voorbeeld met pakken van een mok (figuur A)
1. Visual system inspecteert de mok om te bepalen welk deel vastgepakt kan worden
2. De visual cortex stuurt deze informatie naar
motor cortex systemen dat de beweging plannen en initiëren; instructies sturen
naar de delen van de spinal cord dat controle heeft over je arm en handspieren.
3. Wanneer de mok gepakt wordt, gaat er informatie van de sensorische receptoren
van je vingers naar je spinal cord, waar de sensorische gebieden van de cortex
‘aanraking’ interpreteren
4. De sensorische cortex informeert de motorische cortex dat de mok vastgehouden
wordt
1
,Probleem 1 perception & motor behavior
5. De subcortical basal ganglia helpt om de geschikte hoeveelheid kracht te
produceren voor het pakken van de mok en het cerebellum helpt om de timing en
accuraatheid te reguleren
DUS: Visual system à visual cortex à motor cortex à spinal cord à sensorische receptoren
vinger à spinal cord en motorische cortex à subcortical basal ganglia (en cerebellum)
The neocortex: Initiating movement
1. Posterior cortex: specificeert
bewegingsdoelen en stuurt sensorische
informatie uit van visie, aanraking en gehoor
via meerdere routes naar de frontale regio’s.
- Directe routes: vragen primaire
motorische cortex om relatief
automatische bewegingen uit te
voeren.
- Indirecte routes: informatie over
bewegingen die een bewuste controle
vereisen, neemt direct routes door de
temporale en frontale cortex.
2. Prefrontal cortex (PFC): door instructies van
de posterior cortex, genereert de PFC een
plan voor beweging, deze worden
doorgegeven aan de premotorische en motorische cortex gaat.
3. Premotor cortex: zorgt voor een bewegingsrepertoire (opvolgingen/sequence/ lexicon)
dat andere bewegingen herkent en gelijke of verschillende acties selecteert (organiseren
van beweging).
4. Primary motor cortex (M1, or Brodmann’s are): produceert specifieke bewegingen
(incl. hand- & mondbewegingen) bestaat uit meer-elementaire gebieden dan premotor
lexicon.
Wanneer een bewegingsdoel voorkomt in de posterior cortex, zijn er 2 routes voor acties.
1. Simpele beweging: premotor en motor cortex voeren de actie uit
2. Planning vereist: temporal en prefrontal cortex maken beslissingen en de premotor en
motor cortex voeren de geschikte bewegingen uit
3.Which are the sub-cortical regions involved in motor control and which functions do
they have? [Book Chapter 9]
BASALE GANGLIA
Een collectie van subcorticale nuclei (kernen) in de
voorhersenen.
Verbinden de motor cortex met de middenhersenen.
Verbinden de sensorische regio’s van de neo-cortex
met de motor cortex.
Krijgt input van twee bronnen.
1. Alle gebieden van de neocortex en limbische cortex,
inclusief de motor cortex
2. Het nigostriataal dopamine pad loopt van de
substantia nigra naar basale ganglia terug naar motor
cortex.
2
, Probleem 1 perception & motor behavior
Een opvallende structuur van de basala ganglia is de caudate putamen = een grote cluster
van nuclei onder de frontale cortex. Een deel van de caudate strekt zich uit als een staart die
door de temporale kwab gaat en eindigt in de amygdala.
GLOBUS PALLIDUS
Basale ganglia beïnvloed door motor cortex via twee paden. Deze
paden komen samen in de globus pallidus (GPi). GPi projecteert
naar de thalamus en de thalamus naar de motor cortex.
GPi = volumecontrole, omdat de output bepaalt of een
beweging zwak/sterk zal zijn.
- Directe pad: heeft een inhiberend effect op GPi.
Als inhibitie van de GPi domineert, is de thalamus
vrij om de cortex te prikkelen à beweging wordt
versterkt.
- Indirecte pad: heeft een exciterend effect op
GPi. Als excitatie van de GPi domineert, zal de
thalamus worden afgeremd à beweging wordt
afgezwakt.
CEREBELLUM
Nodig voor het verkrijgen en behouden van motorische vaardigheden (bal
werpen, instrument bespelen, bericht versturen). Het cerebellum zit boven
op de hersenstam en is duidelijk zichtbaar net achter en onder de
hersenschors. Het heeft twee hemisferen.
- Flocculus: draagt bij aan balans en oogbewegingen
- Middengebieden: geassocieerd met gezicht en de middenlijn
van het lichaam (balans, oogbewegingen, recht postuur, lopen)
- Laterale gebieden: geassocieerd met ledematen, handen en
voeten.
Bewegingstaken: rol in de timing van beweging, helpt bij behouden
bewegingsaccuraatheid, intentie-actie-feedback.
De bedoelde beweging (intentie) wordt vergeleken met de
gepresteerde beweging die je uiteindelijk maakt (actie), het cerebellum stuurt
vervolgens een error bericht naar de cortex om de accuraatheid van de
volgende beweging te verbeteren (feedback)
Voorbeeld: je wilt een dart in de bull’s-eye gooien (intentie), maar je gooit
compleet mis en te veel naar rechts (actie), waardoor je cerebellum een error
bericht stuurt om de accuraatheid te verbeteren en meer naar links te gooien
(feedback).
4.What are the mirror neurons? Where can they be found? [Book Chapter 9]
Een subset van neuronen in left hemisphere, ventral premotor area à worden actief bij
eigen en spiegelbeweging (voorbeeld apen die andere aap zn gezicht zien maar ook als aap
mensen dezelfde beweging ziet maken, speelt rol bij empathie, leren, communicatie,
awareness of intention/action bij anderen).
- Ze reageren op acties die doelobjecten verkrijgen (bij apen)
- Cognitief begrip van een actie wordt embodied in de neurale systemen die de actie
produceren (bij mensen).
3
