College en zelfstudieopdrachten Motorische controle (E. Maris)
Vanuit de neuroanatomie en de neurofysiologie wordt ingegaan op de spieraansturing op
motorneuronniveau, de coördinerende rol van het cerebellum en basale ganglia, en de
corticale structuren en circuits bij de sturing van motoriek. Tevens worden de neurale
structuren en mechanismen voor feedback in het motor systeem behandeld.
Leerdoelen
De student kan belangrijke neurale structuren en fysiologische principes beschrijven die
betrokken zijn bij het maken van een beweging en beredeneren hoe deze een rol spelen bij
bewegingsstoornissen.
Samenvatting
Onze zintuigen leveren ons informatie over posities van objecten rondom ons. Maar hoe
zetten onze hersenen deze informatie om in acties gericht op deze objecten? Bijvoorbeeld, om
een kopje koffie op te kunnen pakken moeten de hersenen een patroon van stimulatie op het
netvlies – veroorzaakt door het kopje – omzetten naar een juiste activiteit van de spieren die
de arm en hand naar het kopje bewegen. Met andere woorden, acties op objecten in de ruimte
vereisen omzettingen van zintuiglijke input naar motorische output, ofwel een
sensomotorische transformatie.
Bewegingen worden in gang gezet en in stand gehouden door activiteit van skeletspieren. Eén
spiercel wordt aangestuurd door één zenuwvezel afkomstig van één zenuwcel, het perifere
motorneuron (= ‘lower’ motor neuron = alfa motor neuron), gelegen in de motorische
voorhoorn van het ruggenmerg. Omgekeerd, is één perifeer motorneuron verbonden met
meerdere spiercellen in dezelfde spier (motor unit). Het uiteindelijke resultaat van de
aansturing van de spier is de kracht die de spier levert. De programmering hiervoor wordt
gedaan door de verschillende structuren uit het zenuwstelsel die via afdalende banen op de
perifere motorneuronen in het ruggenmerg terechtkomen. Bewegingssturing hangt ook af van
sensorische signalen uit o.a. spierspoeltjes en reflexactiviteit.
De centrale aansturing van de motoriek omvat feedback, feedforward en adaptieve
mechanismen tussen drie niveaus van motorische controle: het ruggenmerg, de descenderende
systemen van de hersenstam en de motorische zones van de cerebrale cortex. Deze niveaus
zijn zowel hiërarchisch als parallel georganiseerd. Het laagste niveau van de hiërarchie, het
ruggenmerg, bevat neurale circuits die een variëteit aan stereotype reflexen mediëren. Deze
reflexen treden ook op als het ruggenmerg niet meer verbonden is met de rest van de
hersenen.
Het hoogste niveau van de motorische controle bestaat uit drie zones in de cerebrale cortex:
de primaire motorische cortex (area 4), de premotorische cortex (laterale area 6) en de
supplementaire motorische cortex (mediale area 6). Elke zone projecteert direct naar het
ruggenmerg via de laterale of mediale cortico-spinale banen. Daarnaast oefenen deze
gebieden ook indirect, via de motorische systemen van de hersenstam, hun invloed uit op het
ruggenmerg. De primaire motorische cortex bevat een zogenaamde motorische kaart van het
lichaam (motorische homunculus). De laterale en mediale premotorische gebieden in de
frontaalkwab zijn belangrijk voor het coördineren en plannen van complexe bewegingen.
Vanuit de neuroanatomie en de neurofysiologie wordt ingegaan op de spieraansturing op
motorneuronniveau, de coördinerende rol van het cerebellum en basale ganglia, en de
corticale structuren en circuits bij de sturing van motoriek. Tevens worden de neurale
structuren en mechanismen voor feedback in het motor systeem behandeld.
Leerdoelen
De student kan belangrijke neurale structuren en fysiologische principes beschrijven die
betrokken zijn bij het maken van een beweging en beredeneren hoe deze een rol spelen bij
bewegingsstoornissen.
Samenvatting
Onze zintuigen leveren ons informatie over posities van objecten rondom ons. Maar hoe
zetten onze hersenen deze informatie om in acties gericht op deze objecten? Bijvoorbeeld, om
een kopje koffie op te kunnen pakken moeten de hersenen een patroon van stimulatie op het
netvlies – veroorzaakt door het kopje – omzetten naar een juiste activiteit van de spieren die
de arm en hand naar het kopje bewegen. Met andere woorden, acties op objecten in de ruimte
vereisen omzettingen van zintuiglijke input naar motorische output, ofwel een
sensomotorische transformatie.
Bewegingen worden in gang gezet en in stand gehouden door activiteit van skeletspieren. Eén
spiercel wordt aangestuurd door één zenuwvezel afkomstig van één zenuwcel, het perifere
motorneuron (= ‘lower’ motor neuron = alfa motor neuron), gelegen in de motorische
voorhoorn van het ruggenmerg. Omgekeerd, is één perifeer motorneuron verbonden met
meerdere spiercellen in dezelfde spier (motor unit). Het uiteindelijke resultaat van de
aansturing van de spier is de kracht die de spier levert. De programmering hiervoor wordt
gedaan door de verschillende structuren uit het zenuwstelsel die via afdalende banen op de
perifere motorneuronen in het ruggenmerg terechtkomen. Bewegingssturing hangt ook af van
sensorische signalen uit o.a. spierspoeltjes en reflexactiviteit.
De centrale aansturing van de motoriek omvat feedback, feedforward en adaptieve
mechanismen tussen drie niveaus van motorische controle: het ruggenmerg, de descenderende
systemen van de hersenstam en de motorische zones van de cerebrale cortex. Deze niveaus
zijn zowel hiërarchisch als parallel georganiseerd. Het laagste niveau van de hiërarchie, het
ruggenmerg, bevat neurale circuits die een variëteit aan stereotype reflexen mediëren. Deze
reflexen treden ook op als het ruggenmerg niet meer verbonden is met de rest van de
hersenen.
Het hoogste niveau van de motorische controle bestaat uit drie zones in de cerebrale cortex:
de primaire motorische cortex (area 4), de premotorische cortex (laterale area 6) en de
supplementaire motorische cortex (mediale area 6). Elke zone projecteert direct naar het
ruggenmerg via de laterale of mediale cortico-spinale banen. Daarnaast oefenen deze
gebieden ook indirect, via de motorische systemen van de hersenstam, hun invloed uit op het
ruggenmerg. De primaire motorische cortex bevat een zogenaamde motorische kaart van het
lichaam (motorische homunculus). De laterale en mediale premotorische gebieden in de
frontaalkwab zijn belangrijk voor het coördineren en plannen van complexe bewegingen.
