Poprzedni rozdział. | Wstęp do kognitywistyki - spis treści.

Uwaga: te wykłady zostały zastąpione nową wersją.


Kontrola ruchów

Oprócz analizy danych zmysłowych najważniejszym zadaniem mózgu jest kontrola ruchów.
640 mięśni szkieletowych; nawet najprostsze ruchy wymagają b. złożonej kontroli.
Szlaki ruchowe:
  • kora ruchowa => śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony => rdzeń kręgowy => mięśnie.
  • kora ruchowa => móżdżek, most, rdzeń przedłużony => rdzeń kręgowy => mięśnie.

Lokalne odruchy rdzeniowe i pętle sprzężeń zwrotnych.

Trzy główne obszary ruchowe:

  • Pierwotna kora ruchowa (MI, obszar 4 Brodmana)
  • Kora przedruchowa (MII, obszar 6 Brodmana)
  • Dodatkowa kora ruchowa (SMA, obszar 6 Brodmana)

Pierwotna kora ruchowa (MI): homunculus motoryczny.
Pobudzenia wywołują precyzyjne ruchy, pojedyncze mięśnie/ścięgna (latencja 60-80 ms).
Mięśnie twarzy i głowy pobudzane obustronnie, pozostałe przeciwlegle.
Pobudzenia z:

Móżdżek: pozaświadoma, precyzyjna kontrola i synchronizacja ruchów w trakcie pracy.
Najważniejsza struktura u ryb i płazów, większa część mózgowia.
Ok. 30 mld neuronów, 4 x tyle co w korze, ale 10 razy mniej połączeń.
Część rdzeniowa, centralna (zawiera robaka) - napięcie mięśni, sygnały czuciowe z rdzenia (organizacja topograficzna), oraz słuchu i wzroku => bieżąca kontrola ruchów.
Część przedsionkowa: płacik kłaczkowo-grudkowy, kontrola równowagi, połóżenie oczu i głowy.
Część mózgowa - półkule móżdżku, pamięć ruchów: pomiędzy korą a mostem, gdzie włącza się w kontrolę ruchów.

Dodatkowa kora ruchowa (SMA): organizacja również topograficzna.
Stymulacja: złożone ruchy, przygotowanie postawy ciała.
Organizacja sekwencji ruchów, np. obu rąk.
Działania ruchowe wymagające pamięci.

Kora przedruchowa MII: 6 x wieksza od MI.
Wolicjonalne działania senso-motoryczne, na podstawie danych zmysłowych.
Obrazowanie mózgu: aktywność podczas wzrokowo-ruchowych lub słuchowo-ruchowych zadań.
Stymulacje wywołują stereotypowe ruchy złożone: kiwanie, obrót głowy lub tułowia.
Lezje prowadzą do apraksji, niezdolności do wykonywania złożonych ruchów, np. chodzenia.

Jak to działa? Kodowanie populacyjne

Wykres pokazujący kierunki ruchu, przy których dana komórka najsilniej reaguje.
Dany neuron pobudza się najsilniej przy ruchu w określonym kierunku i słabiej przy ruchu w podobnych kierunkach.


Długość strzałki zależy od częstości neuronu w populacji, wzbudzających się przy ruchu w danym kierunku.
Już dla kilkuset komórek sumowanie daje najsilniejsze średnie pobudzenie zgodne z prawdziwym kierunkiem ruchu.
Najsilniej reagujące komórki w MI, kolumna o średnicy ok. 1 mm.

W korze ruchowej decyzje podejmowane są przez uśrednioną aktywację całej populacji, nie przez pojedyczne neurony.
Kodowanie populacyjne: w MI, MII, SMA, różnych obszarach płatów kory i móżdżku.
Dekompozycja złożonych pobudzeń na pobudzenia elementarne: lokalne funkcje bazowe.

Przejście fazowe dla ruchu palcami zgodnie z metronomem - miliony neuronów muszą działać synchronicznie.

Skąd się biorą instrukcje ruchu w MII?
Kora przedruchowa - znaczenie dla pamięci.

Dokładniejszy schemat uwzględniający projekcje wzgórzowe.



Następny rozdział. | Wstęp do kognitywistyki - spis treści.