Functionele neuroanatomie
1
,Inhoudsopgave
TAAK 1: FUNCTIONAL NEUROANATOMY OF VOLUNTARY MOTOR CONTROL ................................................... 3
1. WAT ZIJN DE VERSCHILLENDE CENTRAL MOTOR PATHWAYS? ................................................................................... 3
2. WAT IS HET CEREBRAL MOTOR SYSTEM? ........................................................................................................... 10
3. HOE IS DE HIËRARCHIE?................................................................................................................................. 12
4. WAT HOUDT HET PRIMARY MOTOR CORTEX IN? ................................................................................................. 21
5. WAT IS DE PREMOTOR CORTEX? ..................................................................................................................... 23
6. DE TOEGEPASTE NEUROWETENSCHAPPEN? ....................................................................................................... 26
TAAK 2: SUBCORTICAL SELECTION OF MOVEMENT ........................................................................................ 29
1. DOUBLE INHIBITION ................................................................................................................................ 29
2. INDIRECT PATH ........................................................................................................................................ 35
3. FROM MODEL TO ANATOMY..................................................................................................................... 37
4. THEORIES OF BASAL GANGLIA FUNCTIONING .......................................................................................... 39
5. DOPAMINE IN THE BASAL GANGLIA ......................................................................................................... 41
6. PARKINSON’S DISEASE ............................................................................................................................. 42
TAAK 3: HET CEREBELLUM .............................................................................................................................. 44
1. GROSS NEUROANATOMY OF CEREBELLUM ......................................................................................................... 44
2. INPUT PATHWAYS TO CEREBELLUM .................................................................................................................. 48
3. BALANCING CORTICAL AND PERIPHERAL SIGNALS ................................................................................................ 50
4. THE CONTRIBUTION OF CEREBELLUM TO MOTOR OUTPUT ..................................................................................... 52
5. THE MARR-ALBUS THEORY OF CEREBELLAR LEARNING ......................................................................................... 53
6. FORWARD MODELS AND CEREBELLAR CONTROL .................................................................................................. 55
TAAK 4: THE CEREBELLAR CORTEX .................................................................................................................. 58
1. CELLULAR ORGANIZATION OF THE CORTEX ......................................................................................................... 58
2. BRODMANN AND CORTICAL AREAS .................................................................................................................. 59
3. TRACING THE WIRING OF THE BRAIN ................................................................................................................ 62
4. WHITE MATTER TRACTS OF THE HUMAN BRAIN .................................................................................................. 64
5. BRAIN CONNECTIVITY AND BRAIN NETWORKS ..................................................................................................... 67
6. SEGREGATED BRAIN NETWORKS ...................................................................................................................... 72
TAAK 5: HET LIMBISCH SYSTEEM .................................................................................................................... 75
1. LIMBISCH SYSTEEM ANATOMIE........................................................................................................................ 75
2. LIMBISCH SYSTEEM EN HERSENSTAM ................................................................................................................ 80
3. LIMBISCHE CORTEX EN CEREBRUM ................................................................................................................... 83
4. CEREBRAL CONTROLE VAN EMOTIONEEL GEDRAG................................................................................................ 85
5. AMYGDALA EN EMOTIE ................................................................................................................................. 87
6. AMYGDALA EN STRESSREGULATIE .................................................................................................................... 87
2
,Taak 1: Functional Neuroanatomy of Voluntary Motor Control
1. Wat zijn de verschillende central motor pathways?
- Motorische controle hiërarchie
- Het centrale motorsysteem is gerangschikt als een hiërarchie van besturingsniveaus,
met de voorhersenen bovenaan en het ruggenmerg onderaan.
- Het is nuttig om te bedenken dat deze hiërarchie van motorische controle drie niveaus
heeft (Tabel 14.1).
- Strategie → het doel van de beweging en de bewegingsstrategie die het doel het beste
bereikt.
- Tactieken → de reeksen spiersamentrekkingen, gerangschikt in ruimte en tijd, die
nodig zijn om het strategische doel soepel en nauwkeurig te bereiken.
- Executie → activering van de motor- en interneuronpools die de doelgerichte
beweging genereren en de noodzakelijke aanpassingen van de houding maken.
- Voorbeeld baseball pitcher
- De cerebral neocortex heeft informatie over waar het lichaam zich precies bevindt
gebaseerd op visie, auditieve, somatische sensatie en proprioceptie.
- Basale ganglia filtert de verschillende strategieën en stuurt ze tussendoor terug naar de
cortex totdat er een beslissing wordt genomen (gebaseerd op ervaringen uit het
verleden).
- De motorcortex en het cerebellum maken dan een tactisch besluit en geven instructies
aan de hersenstam en de ruggengraat.
- Activatie van neuronen in de hersenstam en ruggengraat zorgen er dan voor dat de
beweging wordt geëxecuteerd.
- Cervicale ruggengraat (nek) → genereert een gecoördineerde beweging van de
schouder, elleboog, pols en vingers.
- Thoracale en lumbale ruggengraat → beenbeweging en houdingsaanpassing.
3
, - Ook zorgen motorneuronen in de hersenstam ervoor dat een persoon gefixeerd kijkt
naar zijn doel, terwijl zijn hoofd en lichaam bewegen.
- Ballistic movement/ballistische beweging
- Een beweging die niet kan worden gewijzigd zodra hij geïnitieerd is.
- De beweging is te snel om aangepast te worden door sensorische feedback.
- De sensorische informatie voor de beweging is cruciaal om de beweging te starten.
- Sensorische informatie tijdens de beweging is handig voor verbetering voor een
volgende soortgelijke beweging.
- Laterale en ventromediale pathways
- De laterale routes zijn betrokken bij de vrijwillige beweging van de distale spieren en
staan onder directe corticale controle (spieren ver van de romp af).
- De ventromediale routes zijn betrokken bij de controle van de houding en
voortbeweging en staan onder controle van de hersenstam.
4
1
,Inhoudsopgave
TAAK 1: FUNCTIONAL NEUROANATOMY OF VOLUNTARY MOTOR CONTROL ................................................... 3
1. WAT ZIJN DE VERSCHILLENDE CENTRAL MOTOR PATHWAYS? ................................................................................... 3
2. WAT IS HET CEREBRAL MOTOR SYSTEM? ........................................................................................................... 10
3. HOE IS DE HIËRARCHIE?................................................................................................................................. 12
4. WAT HOUDT HET PRIMARY MOTOR CORTEX IN? ................................................................................................. 21
5. WAT IS DE PREMOTOR CORTEX? ..................................................................................................................... 23
6. DE TOEGEPASTE NEUROWETENSCHAPPEN? ....................................................................................................... 26
TAAK 2: SUBCORTICAL SELECTION OF MOVEMENT ........................................................................................ 29
1. DOUBLE INHIBITION ................................................................................................................................ 29
2. INDIRECT PATH ........................................................................................................................................ 35
3. FROM MODEL TO ANATOMY..................................................................................................................... 37
4. THEORIES OF BASAL GANGLIA FUNCTIONING .......................................................................................... 39
5. DOPAMINE IN THE BASAL GANGLIA ......................................................................................................... 41
6. PARKINSON’S DISEASE ............................................................................................................................. 42
TAAK 3: HET CEREBELLUM .............................................................................................................................. 44
1. GROSS NEUROANATOMY OF CEREBELLUM ......................................................................................................... 44
2. INPUT PATHWAYS TO CEREBELLUM .................................................................................................................. 48
3. BALANCING CORTICAL AND PERIPHERAL SIGNALS ................................................................................................ 50
4. THE CONTRIBUTION OF CEREBELLUM TO MOTOR OUTPUT ..................................................................................... 52
5. THE MARR-ALBUS THEORY OF CEREBELLAR LEARNING ......................................................................................... 53
6. FORWARD MODELS AND CEREBELLAR CONTROL .................................................................................................. 55
TAAK 4: THE CEREBELLAR CORTEX .................................................................................................................. 58
1. CELLULAR ORGANIZATION OF THE CORTEX ......................................................................................................... 58
2. BRODMANN AND CORTICAL AREAS .................................................................................................................. 59
3. TRACING THE WIRING OF THE BRAIN ................................................................................................................ 62
4. WHITE MATTER TRACTS OF THE HUMAN BRAIN .................................................................................................. 64
5. BRAIN CONNECTIVITY AND BRAIN NETWORKS ..................................................................................................... 67
6. SEGREGATED BRAIN NETWORKS ...................................................................................................................... 72
TAAK 5: HET LIMBISCH SYSTEEM .................................................................................................................... 75
1. LIMBISCH SYSTEEM ANATOMIE........................................................................................................................ 75
2. LIMBISCH SYSTEEM EN HERSENSTAM ................................................................................................................ 80
3. LIMBISCHE CORTEX EN CEREBRUM ................................................................................................................... 83
4. CEREBRAL CONTROLE VAN EMOTIONEEL GEDRAG................................................................................................ 85
5. AMYGDALA EN EMOTIE ................................................................................................................................. 87
6. AMYGDALA EN STRESSREGULATIE .................................................................................................................... 87
2
,Taak 1: Functional Neuroanatomy of Voluntary Motor Control
1. Wat zijn de verschillende central motor pathways?
- Motorische controle hiërarchie
- Het centrale motorsysteem is gerangschikt als een hiërarchie van besturingsniveaus,
met de voorhersenen bovenaan en het ruggenmerg onderaan.
- Het is nuttig om te bedenken dat deze hiërarchie van motorische controle drie niveaus
heeft (Tabel 14.1).
- Strategie → het doel van de beweging en de bewegingsstrategie die het doel het beste
bereikt.
- Tactieken → de reeksen spiersamentrekkingen, gerangschikt in ruimte en tijd, die
nodig zijn om het strategische doel soepel en nauwkeurig te bereiken.
- Executie → activering van de motor- en interneuronpools die de doelgerichte
beweging genereren en de noodzakelijke aanpassingen van de houding maken.
- Voorbeeld baseball pitcher
- De cerebral neocortex heeft informatie over waar het lichaam zich precies bevindt
gebaseerd op visie, auditieve, somatische sensatie en proprioceptie.
- Basale ganglia filtert de verschillende strategieën en stuurt ze tussendoor terug naar de
cortex totdat er een beslissing wordt genomen (gebaseerd op ervaringen uit het
verleden).
- De motorcortex en het cerebellum maken dan een tactisch besluit en geven instructies
aan de hersenstam en de ruggengraat.
- Activatie van neuronen in de hersenstam en ruggengraat zorgen er dan voor dat de
beweging wordt geëxecuteerd.
- Cervicale ruggengraat (nek) → genereert een gecoördineerde beweging van de
schouder, elleboog, pols en vingers.
- Thoracale en lumbale ruggengraat → beenbeweging en houdingsaanpassing.
3
, - Ook zorgen motorneuronen in de hersenstam ervoor dat een persoon gefixeerd kijkt
naar zijn doel, terwijl zijn hoofd en lichaam bewegen.
- Ballistic movement/ballistische beweging
- Een beweging die niet kan worden gewijzigd zodra hij geïnitieerd is.
- De beweging is te snel om aangepast te worden door sensorische feedback.
- De sensorische informatie voor de beweging is cruciaal om de beweging te starten.
- Sensorische informatie tijdens de beweging is handig voor verbetering voor een
volgende soortgelijke beweging.
- Laterale en ventromediale pathways
- De laterale routes zijn betrokken bij de vrijwillige beweging van de distale spieren en
staan onder directe corticale controle (spieren ver van de romp af).
- De ventromediale routes zijn betrokken bij de controle van de houding en
voortbeweging en staan onder controle van de hersenstam.
4
