Nobel Gallery (1932)

Lord Edgar Adrian Sir Charles Sherrington

assumes function is controlled by a assumes function is controlled by a distributed network distributed network -- not sequentiallynot sequentially

I olfactory

II optic

III oculomotor

IV trochlear

V trigeminal

VI abducens

VII facial

VIIIvestibulocochlear(auditory)

IXglossopharyngeal

X vagus

XI accessory (spinal accessory)

XII hypoglossal

Central Motor Control: An OverviewCentral Motor Control: An Overview

Central Processing NetworksCentral Processing Networks generating motorPrograms

Output PathwaysOutput Pathways institute motor plan

Input PathwaysInput Pathways provide motor goals (executiveFunction)

assumes movement is controlled by a assumes movement is controlled by a distributed network distributed network -- not sequentially.not sequentially.

Components include Components include motor cortexmotor cortex, , cerebellumcerebellum, , red red nucleusnucleus ((and spinal preand spinal pre--motor pathsmotor paths))..

Two output pathways Two output pathways -- corticospinalcorticospinal tracttract ((incl. incl. Alpha Alpha MnsMns) and ) and rubrospinal rubrospinal tracttract

Central Processing Networks Central Processing Networks ((Premor netwoksPremor netwoks))

a. a. Descending Motor PathwaysDescending Motor Pathways (Forebrain)(Forebrain)Corticospinal Corticospinal tracttractCorticobulbar Corticobulbar tracttractRubrospinal Rubrospinal tracttract

b. b. Descending Motor PathwaysDescending Motor Pathways (Brainstem)(Brainstem)Vestibuospinal Vestibuospinal tracttractReticuospinal Reticuospinal tracttractTectospinal Tectospinal tracttract

Output PathwaysOutput Pathways

Sistema piramidale

Motor Cortex AreasMotor Cortex Areas

M1 Primary motor cortex

Secondary motor cortexincludes: dorsal premotor, ventral premotor, supplementary motor, rostral and posterior cingulate areas.

(Precentral and Cingulate Motor Areas)

PREMOTOR AREAS (6&8)

M1, PRIMARY MOTOR CORTEX

Pyramidal TractPyramidal Tract((Corticospinal Corticospinal tract)tract)

Descending Motor Pathways (Forebrain)Descending Motor Pathways (Forebrain)

Lateral Lateral corticospinalcorticospinaltracttract

PyramidsPyramids DecussationDecussation

Cerebral PedunclesCerebral Peduncles Internal CapsuleInternal Capsule

Copyright 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

Stretch Reflex

Figure 13.17

Sistema extrapiramidale

Sistema extrapiramidale

Strutture gangli della base: globo pallido

(paleostriato), putamen + caudato (neostriato)

nucleo subtalamico di Luys nucleo rosso sostanza nera alcune aree corticali, cervelletto,

formazione reticolare, parte del talamo (nuclei anteriori, mediali, laterali)

I gangli della base

Collaborano con la corteccia motoria allesecuzione subconscia di sequenze motorie apprese

Collaborano alla pianificazione, sequenziale ed in parallelo, di atti motori complessi finalizzati

Provvedono il movimento del necessario fattore di scala

Il cervelletto

Il cervelletto - controllo inizio/fine movimento

aree motorie

midollo spinale

cervelletto

nn. pontini talamo

nn. rosso ereticolari

Rinforzo inizio movimento

Rinforzo fine movimento

doppio segnale eccitazione / inibizione

Organizzazione agonista / antagonista a livello spinale

Il cervelletto impara dagli errori motori

loliva inferiore riceve informazioni che le permettono di confrontare il movimento desiderato con quello realmente eseguito

lerrore motorio < > 0 provoca delle variazioni nella frequenza di scarica delle fibre rampicanti

le fibre rampicanti modulano la sensibilitdelle cellule del Purkinje allinput delle fibre muscoidi

Il cervelletto in grado di confrontare il movimento desiderato con quello realmente eseguito

Programma il segnale di smorzamentotenendo conto della velocit del movimento

dellinerzia del sistema messo in movimento

la mancanza del segnale di smorzamento porta il movimento ad essere troppo ampio ed alloscillazione del sistema (vedi tremore intenzionale e dismetria)

Il cervelletto - zona intermedia

Il cervelletto - zona laterale

Il cervelletto in grado di pianificarepianificare dei movimenti sequenzialimovimenti sequenziali lattivit del nucleo dentato correla non con quella del

movimento in corso ma con quella del movimento successivo

Il cervelletto in grado di determinare la temporizzazionetemporizzazione dei singoli movimenti di una sequenza

Equilibrio

Equilibrio:la condizione in cui tutte le forze che agiscono sul corpo

sono bilanciate in modo da mantenere il controllo posturale sia da fermo (equilibrio statico), sia durante il movimento (equilibrio dinamico).

Postura: la posizione relativa delle diverse parti del corpo nei

confronti luna dellaltra (sistema di coordinate egocentriche), dellambiente (sistema di coordinate esocentriche) e della gravit (sistema di coordinate geocentriche)

CervellettoSistema sensitivoSistema vestibolare Sistema visivo

mantenere la postura in funzione del vettore gravitazionalegenerare risposte anticipatorie (riflessi posturali) durante movimenti appresi con la ripetizione e transitivi adattare le risposte automatiche a perturbazioni inattese.

Diagnosi differenziale disequilibrio Stazione eretta

Patologia vestibolare periferica: alla chiusura degli occhi il paziente con una certa latenza

cade verso il lato deficitario; direzione della caduta dipende dall'orientamento del capo

Patologia "propriocettiva": alla chiusura degli occhi il soggetto tende a cadere

(generalmente all'indietro) Patologia cerebellare:

il paziente deve allargare la base di appoggio, non vi sono differenze in funzione della chiusura degli occhi

Romberg positivo" psicogeno": oscillazioni polidirezionali, peggiorate dalla chiusura

degli occhi, senza caduta, ridotte dalle manovre distraenti