Функциональные принципы и представительство
Двигательная кора не работает в изоляции. Для запуска любого произвольного движения ее нейроны собирают афферентные импульсы от мозжечка, базальных ядер и таламуса. Важнейший принцип работы этой зоны — представительство именно движений, а не изолированных мышц. Кора кодирует комплексную работу мышечных групп.
Кроме того, активность коры строго зависит от контекста. Характер импульсации одних и тех же нейронов меняется в зависимости от поведенческой ситуации, даже если физически выполняется однотипное действие. Изменение цели мгновенно трансформирует всю моторную программу.
Соматотопическая организация подчиняется правилу функциональной сложности: площадь представительства любого участка тела в моторном гомункулусе пропорциональна сложности и разнообразию его движений, а не анатомическим размерам.
Колоночная организация коры
Структурно моторная кора разделена на функциональные единицы — вертикальные колонки. Они образованы пирамидными нейронами со схожими функциями, которые расположены друг над другом.
- Характеристики колонки: диаметр составляет около 1 мм, внутри находится несколько сотен пирамидных клеток.
- Функция: контроль работы нескольких мышц для обеспечения плавного движения в одном суставе. При этом существует принцип множественности — сокращение одной и той же мышцы можно вызвать стимуляцией из разных локусов.
- Иерархия: несколько морфологических колонок объединяются в функциональную колонку. Совокупность функциональных колонок, в свою очередь, формирует моторное представительство конкретной части тела. В итоге эти структуры активируют или тормозят нейроны спинального моторного пула.
Типы пирамидных нейронов
Для передачи команд на периферию кора использует клетки разного калибра, что напрямую связано с типами спинальных мотонейронов.
- Большие пирамидные клетки (клетки Беца). Отличаются высокой скоростью проведения возбуждения и разряжаются непосредственно во время совершения движения. Предполагается, что их активность связана с фазическими альфа-мотонейронами спинного мозга, обеспечивающими быстрые сокращения.
- Малые пирамидные нейроны. Имеют меньшую скорость проведения нервного импульса. Для них характерна постоянная фоновая импульсация. Физиологи считают, что они передают сигналы на тонические альфа-мотонейроны, поддерживающие мышечное напряжение и позу.
Пирамидный тракт: исполнение команд
Выполнение сформированной команды осуществляется через кортикоспинальный (пирамидный) тракт — основной путь произвольной моторики.
Сигнал зарождается в первичной моторной коре, где локализованы гигантские клетки Беца. Далее аксоны спускаются через внутреннюю капсулу и ствол мозга. В области продолговатого мозга происходит перекрест волокон, после чего путь продолжается в спинной мозг.
Конечная станция — альфа-мотонейроны передних рогов спинного мозга. Именно этот механизм гарантирует прямую передачу команд к скелетной мускулатуре. Пирамидный тракт критически важен для выполнения точных, дискретных произвольных движений, особенно в дистальных отделах конечностей (например, движениях пальцев рук).
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие цитоархитектонические поля по Бродману входят в состав двигательной коры?
В состав двигательной коры по Бродману входят первичные и вторичные корковые поля лобной доли. К ним относятся:
- Первичная моторная кора — поле 4 (кора прецентральной извилины).
- Премоторная и дополнительная моторная зоны — поля 6, 8, 44.
В пределах премоторных корковых полей также выделяют участки 6aα и 6aβ.
В чем заключаются функции премоторной коры и дополнительной моторной области?
Функции премоторной и дополнительной моторной коры заключаются в планировании движений и формировании двигательных команд.
- Премоторная кора — является высшим центром планирования и отбора двигательных программ, а также управляет осевой мускулатурой туловища. Она служит хранилищем выученных «двигательных шаблонов», которые восстанавливаются в памяти для использования.
- Дополнительная двигательная область — отвечает за формирование двигательных команд; ее стимуляция вызывает сложные позные движения.
Совместно в этих областях формируется общий замысел произвольного движения.
По каким экстрапирамидным трактам двигательная кора передает импульсы к спинному мозгу?
Двигательная кора связана с подкорковыми структурами и ядрами ствола в составе экстрапирамидной системы следующими путями:
- с ганглиями — кортикостриарными путями;
- с ядрами ствола — кортикорубральными, кортиконигральными и кортикоретикулярными путями.
Влияние экстрапирамидной системы на нейроны передних рогов спинного мозга осуществляется по нисходящим путям:
- покрышечно-спинномозговому пути (tractus tectospinalis);
- красноядерно-спинномозговому пути (tractus rubrospinalis);
- ретикуло-спинномозговому пути (tractus reticulospinalis);
- преддверно-спинномозговому пути (tractus vestibulospinalis).
Какие симптомы возникают при изолированном поражении первичной двигательной коры (центральный паралич)?
При изолированном поражении первичной моторной коры — поля 4 — возникает вялый парез на противоположной стороне тела.
При сочетанном поражении поля 4 и соседней премоторной зоны с исходящими волокнами развивается спастический гемипарез. Это указывает на одновременное повреждение пирамидного тракта и экстрапирамидных (непирамидных) волокон.
Чтобы запомнить роли структур в моторике, используйте ассоциацию: Мозжечок — это «навигатор» (планирование, коррекция, тайминг), Базальные ядра — «регулятор громкости» (регуляция силы, масштаба и сложных паттернов), а Пирамидный тракт — «прямой исполнитель» (непосредственный приказ мышцам).
Вопросы с занятий и экзамена
От чего зависит площадь представительства органа в двигательной коре?
Она пропорциональна не физическому размеру органа, а сложности и разнообразию выполняемых им движений.
Когда в коре возникает электрическая активность, связанная с движением?
Моторный потенциал начинает регистрироваться за 40–50 миллисекунд до начала произвольного движения.
Как моторная кора реагирует на изменение поведенческой задачи?
Изменение цели или контекста ситуации мгновенно перестраивает общую моторную программу, меняя характер импульсации нейронов даже при однотипных движениях.
Что ещё разобрать по теме
- Функциональное взаимодействие коры, таламуса и базальных ядер
- Электрофизиология: природа и регистрация моторного потенциала
- Спинальные моторные пулы: фазические и тонические альфа-мотонейроны
- Анатомия и перекрест кортикоспинального (пирамидного) тракта
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Двигательная кора» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Организация движений»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.