Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 1.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 1."— Transkript prezentace:

1 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 1

2 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 2 Rozvrh přednášek

3 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 3 Obsah Je nervový systém (NS) nezbytný pro chování? Co bylo dřív? Senzorický neuron nebo motoneuron? Fylogenetický vývoj NS s ohledem na řízení pohybu Základní funkční celky pro řízení pohybů u savců Logika řízení pohybů kosterního svalstva Fuzimotorický systém Přímé řízení motorickou kůrou Nač mozeček? Bazální ganglia = repertoár akcí

4 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 4 Je nervový systém nezbytný pro chování?

5 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 5 Chování nevyžaduje neuronův Protisté nemají neurony a přesto někteří vykazují: - Aktivní vyhledávání potravy - Fototaxi - Gravitaxi - Chemotaxi - Mechanickou dráždivost Lokomoce pomocí řasinek a bičíků Jednobuněčné organizmy vykonávají jak smyslové tak motorické funcke

6 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 6 Co bylo dřív? Senzorický neuron nebo motoneuron? Senzorické neurony řídící non-neurální motilitu primitivních organismů => Senzorické neurony byly první Sensorimotorická jednotka Sensorimotorická jednotka

7 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 7 Motoneurony se vyvinuly společně se svalovými buňkami Svalové buňky jsou řízeny motorickými neurony

8 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 8 Láčkovci Fylogenetický vývoj NS s ohledem na řízení pohybu

9 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 9 Plži – ganglie + spoje Pedal ganglia

10 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 10 Tel.Mes.Rh. Výstup Mozek obratlovců – zákl. uspořádání

11 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 11 Obratlovci C. J. Herrick ( ) Mozek axolotla tygrovaného

12 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 12 Obratlovci Mozek axolotla tygrovaného

13 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 13 Základní funkční celky/oblasti pro řízení pohybů u savců Motorická kůra Basální ganglia Mozkový kmen Mozeček Mícha Motorická jednotka

14 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 14 Motorická kůra Motorický homunkulus

15 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 15 Motorická kůra Primární m.k. - agranulární Premotorická k. - dysgranulární Doplňková m.k. - dysgranulární

16 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 16 Spoje motorické kůry PM MI MII vl talamus cerebellum mícha av talamus pallidum n. ruber medul. rf pont. rf SISI SISI

17 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 17 Pyramidal tract

18 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 18 Motorická kůra Kortikorubrální dráha Rubrospinální dráha Nucleus ruber je pod vlivem mozečku

19 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 19 Mozkový kmen Stimuluje antigravitační svaly. Aferentní spoje: - Všechna vestib. jádra - Mozeček Stimuluje antigravitační svaly. Aferentní spoje: - Všechna vestib. jádra - Mozeček Relaxuje antigravitační svaly. Aferentní kolaterály z: - Pyramidové dráhy - Rubrospinální dráhy - Dalších motor. drah Relaxuje antigravitační svaly. Aferentní kolaterály z: - Pyramidové dráhy - Rubrospinální dráhy - Dalších motor. drah nucleus reticularis pontis medulární retikulární formace vestibulární jádra

20 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 20

21 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 21 Motorická kůra Filozofie a organizace NS (s ohledem na řízení pohybu) Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování Proto má každá struktura výstup. Motorické, podobně jako senzorické, korové oblasti reprezentují (kódují, uchovávají) reálné ‘objekty’. Tak jako primární senzorické oblasti kódují senzorické primitivy, primární motorická kůra kóduje motorické ‘primitivy’ – svaly. Premotorická a doplňková motorická kůra kódují abstraktnější motorické ‘objekty’, např. pohyby. Filozofie a organizace NS (s ohledem na řízení pohybu) Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování Proto má každá struktura výstup. Motorické, podobně jako senzorické, korové oblasti reprezentují (kódují, uchovávají) reálné ‘objekty’. Tak jako primární senzorické oblasti kódují senzorické primitivy, primární motorická kůra kóduje motorické ‘primitivy’ – svaly. Premotorická a doplňková motorická kůra kódují abstraktnější motorické ‘objekty’, např. pohyby.

22 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 22 Motorická kůra Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Senzorické korové oblasti předávají jejich výsledek asociativním oblastem, které komplexně a abstraktně reprezentují realitu. Jelikož konečným cílem je řídit chování, tyto oblasti poskytují jejich výsledek strukturám, uchovávajícím plány činností, vzorce chování. Chování se pak za vhodných okolností spouští. Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Senzorické korové oblasti předávají jejich výsledek asociativním oblastem, které komplexně a abstraktně reprezentují realitu. Jelikož konečným cílem je řídit chování, tyto oblasti poskytují jejich výsledek strukturám, uchovávajícím plány činností, vzorce chování. Chování se pak za vhodných okolností spouští.

23 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 23 Motorická kůra Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Primární senzorické oblasti jsou reprezentační substrát blízký vstupu senzorické informace. Motorická kůra je reprezentační substrát blízký výstupu, řídícímu chování. Tomu odpovídají její eferentní spoje. Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Primární senzorické oblasti jsou reprezentační substrát blízký vstupu senzorické informace. Motorická kůra je reprezentační substrát blízký výstupu, řídícímu chování. Tomu odpovídají její eferentní spoje.

24 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 24 Motorická kůra a bazální ganglia Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Mozkové struktury v pořadí: Smyslový orgán, Talamus, Primární senzorická kůra, Senzorické oblasti vyššího řádu, Associativní korové oblasti, Prefrontální kůra, Striatum, Pallidum, Talamus, Motorická kůra, a Motorická jednotka můžete považovat za vylepšený reflexní oblouk......(podmíněný) Filozofie a organizace NS Mozková kůra = substrát pro reprezentaci vnějšího a vnitřního světa Senzorické informace ztrácí význam pokud neřídí chování. Proto má každá struktura výstup. Mozkové struktury v pořadí: Smyslový orgán, Talamus, Primární senzorická kůra, Senzorické oblasti vyššího řádu, Associativní korové oblasti, Prefrontální kůra, Striatum, Pallidum, Talamus, Motorická kůra, a Motorická jednotka můžete považovat za vylepšený reflexní oblouk......(podmíněný)

25 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 25 Fylogenetický princip inteligence Talamo-kortiko-striatální systém Mesencefalon Medulla

26 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 26 Od podnětu k uvědoměné akci Smyslový orgán – detekce podnětu, registrace reality Primární senzorická kůra – senzorické primitivy Talamus - ? Senzorické oblasti vyššího řádu – abstraktní reprezentace Asociativní korové oblasti – abstraktní nesenzorické reprez. Prefrontální kůra – interpeter informace z předchozích stupňů Striatum – databanka eferentních programů (vzorce akcí) Pallidum – ‘point of no return’, pojistka, zastavení akce Talamus - ? Motorická kůra – reprezentace motorických jednotek

27 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 27 Bazální ganglia Striatum = caudate nucl. + putamen Globus pallidus Nucleus accumbens Nucleus subthalamicus Substantia nigra

28 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 28 Bazální ganglia

29 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 29 Bazální ganglia

30 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 30 Spoje motorické kůry PM MI MII vl talamus cerebellum mícha av talamus pallidum n. ruber medul. rf pont. rf SISI SISI

31 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 31 Mozeček Řízení pohybů, volních i mimovolních, může probíhat bez mozečku.

32 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 32 Mozeček

33 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 33

34 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 34

35 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 35

36 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 36

37 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 37

38 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 38 Mozeček Mozeček se zřejmě vyvinul jako prostředek pro udržení těla ve správné orientaci vzhledem k zemské gravitaci za všech okolností, a to pomocí řízení motoriky. Svědčí pro to i fakt, že nejstarší částí je flocculus, který reaguje na vestibulární signály udržováním rovnováhy těla a odpovídajích pohybů očí. Mozeček se zřejmě vyvinul jako prostředek pro udržení těla ve správné orientaci vzhledem k zemské gravitaci za všech okolností, a to pomocí řízení motoriky. Svědčí pro to i fakt, že nejstarší částí je flocculus, který reaguje na vestibulární signály udržováním rovnováhy těla a odpovídajích pohybů očí.

39 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 39 Mozeček – aferentní spoje Kortiko-ponto-cerebelární dráha Olivo-cerebelární dráha (z nucleus olivaris inferior) Vestibulo-cerebelární dráha Spino-cerebelární dráha

40 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 40 Mozeček – eferentní spoje Talamus Bazální ganglia Nucleus ruber Nucleus reticularis pontis

41 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 41

42 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 42 Mozeček Mozeček je patrně jedním ze dvou základních zpětnovazebních mechanizmů motorického systému, které činí pohyby přesnější. Prvním je fusimotorický systém (gamma motoneurony), který funguje na bázi mechanické zpětné vazby. Druhým je právě mozeček, který pracuje ‘softwarově’. Koriguje signály, které svalům vysílá motorická kůra, tak, aby výsledek přesně odpovídal chtěnému pohybu. Mozeček je patrně jedním ze dvou základních zpětnovazebních mechanizmů motorického systému, které činí pohyby přesnější. Prvním je fusimotorický systém (gamma motoneurony), který funguje na bázi mechanické zpětné vazby. Druhým je právě mozeček, který pracuje ‘softwarově’. Koriguje signály, které svalům vysílá motorická kůra, tak, aby výsledek přesně odpovídal chtěnému pohybu.

43 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 43 Extrafusální vlákna Intrafusální vlákna Alfa motoneuron Gamma motoneuron Svalová vřeténka Ovládání svalu

44 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 44 Ovládání svalu – fusimotorický systém

45 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 45 Ovládání svalu – fusimotorický systém Svalové vřeténko - signalizuje natažení (délku) intrafusálního vlákna. Golgiho šlachové tělísko - signalizuje napětí svalu.

46 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 46 Ovládání svalu – fusimotorický systém Alfa motoneuron - aktivuje kontrakci svalu (extrafusálních vláken) Gamma motoneuron - aktivuje kontrakci intrafusálních vláken

47 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 47

48 Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 48


Stáhnout ppt "Department of Physiology, 2 nd Faculty of Medicine, Charles University Copyright © 2011 Luděk Nerad Motor control Neurophysiology page 1."

Podobné prezentace


Reklamy Google