Primaarinen motorinen aivokuori

Primaarinen motorinen aivokuori tai primaarinen motorinen aivokuori ( eng.  Primary motor cortex ) on motorisen aivokuoren alue , joka sijaitsee precentraalisen gyruson keski - takaosassa keskussuluksen vieressä . Vastaa Brodmannin sytoarkkitehtonista kenttää 4 ja kentän kaudaalista osaa 6 . Sisältää Betz-soluja ja muita motorisia neuroneja, joiden aksonit saavuttavat selkäytimen segmentit . Yksi ensisijaisen motorisen aivokuoren päätehtävistä on lihasryhmien suorittamien vapaaehtoisten erillisten liikkeiden hallinta.

Primaarisessa motorisessa aivokuoressa on topografinen esitys kehon eri alueista ( kortikaalinen homunkulus ) käänteisessä muodossa jaloista (puolipallon yläosa) suuhun (puolipallon alaosa). Kunkin pallonpuoliskon ensisijainen motorinen aivokuori hallitsee kehon vastakkaisen puolen lihaksia. Primaarisen motorisen aivokuoren alueiden pinta-ala, jotka hallitsevat kehon eri osia, ei ole verrannollinen näiden osien fyysiseen pintaan, vaan niiden motoristen vasteiden määrään ja monimutkaisuuteen. Tästä johtuen noin 3/4 primaarisen motorisen aivokuoren päätilavuudesta on käsien, sormien, kasvolihasten, huulien, kieli [1] .

Ensisijaisen ohella on myös toissijainen motorinen aivokuori, joka sisältää esimotorisen aivokuoren ja lisämotorisen alueen .

Rakenne

Ensisijainen motorinen aivokuori sijaitsee keskussuluksen etuseinää pitkin ja ulottuu myös etureunasta keskussulkuksesta precentraaliseen gyrukseen . Primaarisen motorisen aivokuoren etuosa rajaa esimotorisen aivokuoren lateraalista osaa . Keskussulkus erottaa ensisijaisen motorisen aivokuoren primaarisesta somatosensorisesta aivokuoresta , joka sijaitsee keskussuluksen takaseinämässä. Ventraalisesti primaarista motorista aivokuorta rajoittaa insula , dorsaalisesti se ulottuu pallonpuoliskon yläosaan ja jatkuu sitten pallonpuoliskon mediaalisella pinnalla.

Histologisesti primaarisen motorisen aivokuoren alue eroaa muista alueista Betz-solujen läsnä ollessa . Ensisijaisen motorisen aivokuoren kerros V sisältää jättimäisiä (70-100 mikronia ) pyramidaalisia hermosoluja , joita kutsutaan Betz-soluiksi. Näiden hermosolujen aksonit menevät aivohermojen kontralateraalisiin motorisiin ytimiin ja selkäytimen harmaan aineen etusarvien alempiin motorisiin neuroniin . Betz-solujen dendriitit saavuttavat pintamolekyylikerroksen, ja näiden hermosolujen aksonit välittävät tietoa tyviganglioihin, aivorunkoon ja selkäytimeen muodostaen kortikospinaalisen kanavan. On huomattava, että Betz-solut muodostavat vain pienen osan kortikospinaalista aluetta - noin 10 % kaikista primaarisen motorisen aivokuoren neuroneista [2] ja noin 2-3 % selkäytimen aivokuoren projektion kokonaistilavuudesta. [3] . Huolimatta pienestä osuudesta Betz-soluja motorisen aivokuoren neuronien kokonaistilavuudessa, ne ovat selkeä merkkiaine, joka määrittää tarkasti ensisijaisen motorisen aivokuoren [4] .

Polut

Noin 30 % pyramidaalisen alueen kuiduista on peräisin ensisijaisen motorisen aivokuoren kerroksesta V (kenttä 4), vielä 30 % premotorisesta aivokuoresta ( kenttä 6 ) ja täydentävästä motorisesta alueesta, jossa ärsykesignaalit edeltävät liikettä, ja loput 40 % somatosensorisista alueista ( parietaalilohko , kentät 3, 2, 1 ).

Kliininen merkitys

Precentraalisen gyrusin vauriot aiheuttavat tietyn lihasryhmän halvaantumisen kehon vastakkaisella puolella (kasvohalvaus, käsivarren tai jalan monopareesi, hemipareesi).

Liikekoodaus

Evarts [5] ehdotti, että jokainen motorisen aivokuoren neuroni osallistuu lihasponnistukseen. Hänen teoriansa mukaan enemmän hermosolujen aktiivisuutta motorisessa aivokuoressa vastasi enemmän lihasponnistusta.

Georgopoulos ja kollegat [6] [7] [8] ehdottivat, että "lihasponnistus" on liian yksinkertainen kuvaus motorisen aivokuoren toiminnasta. He tutkivat hermosolujen toimintaa apinoiden aivoissa eri liikkeiden suorittamisen aikana ja havaitsivat, että jokainen motorisen aivokuoren neuroni oli aktiivisin käden tietyn suunnan aikana ja vähemmän aktivoituessaan liikkeissä muihin vierekkäisiin suuntiin. Tämän perusteella he päättelivät, että neuronien vaikutus motorisessa aivokuoressa summataan, minkä seurauksena lasketaan tietty liikesuunta.

Oletus, että motoriset aivokuoren neuronit koodaavat liikesuuntaa, on saanut tiedeyhteisössä ristiriitaisia ​​arvioita. Scott ja Kalaska [9] osoittivat, että jokainen motorisen aivokuoren neuroni liittyy enemmän nivelen liikkeisiin tai lihasponnistukseen kuin liikesuuntaan. Schwartz ja kollegat [10] osoittivat, että motoriset moran neuronit liittyvät läheisesti käden liikkeen nopeuteen. Strik ja kollegat [11] havaitsivat, että jotkut motorisen aivokuoren neuronit laukaisivat yhdessä lihasponnistuksen kanssa, kun taas muut samassa aivokuoressa olevat neuronit laukaisivat vasteena liikesuunnan avaruudessa. Todorov [12] ehdotti, että monet mahdolliset korrelaatiot hermosolujen ja käsien liikkeiden välillä liittyvät lihasten "hallintaan", jossa liikeparametrit liittyvät lihasponnistukseen.

Kaiken kaikkiaan parametrit, jotka määrittävät motorisen aivokuoren liikekoodauksen tarkan mekanismin, ovat edelleen keskustelun ja erilaisten hypoteesien kohteena.

Jyrsijän aivojen tutkimuksessa on saavutettu jonkin verran edistystä motorisen aivokuoren toimintamekanismien ymmärtämisessä. Siten jyrsijöiden motorisessa aivokuoressa, kuten kädellistenkin , voi olla erillisiä alueita, jotka ovat vastuussa erityyppisistä motorisista toiminnoista [13] [14] . Esimerkiksi yksi motorisen aivokuoren alueista on vastuussa vibrissien rytmisestä hallinnasta [13] [15] [16] . Tämän alueen neuronit ovat yhteydessä spesifiseen aivokuoren ytimeen, jossa järjestetyn toiminnan keskusgeneraattori koordinoi vibrissan liikkeen syklistä rytmiä. Tämä ydin lähettää moottorikäskyjä vibrissaa liikuttaville lihaksille.

Lisäkuvia

• precentral sulcus

• keskussulcus

• Moottori (moottori) kanava

Katso myös

• motorinen aivokuori
• ylempi motorinen neuroni
• aivojen rakenteet

Muistiinpanot

1. ↑ Erofejev N.P. Keskushermoston fysiologia. Opastus. - Moskova: SpecLit, 2017. - S. 146. - ISBN 78-5-299-00841-8.
2. ↑ Rivara CB, Sherwood CC, Bouras C., Hof PR Betz-solujen stereologinen karakterisointi ja spatiaaliset jakautumismallit ihmisen primaarisessa motorisessa aivokuoressa  //  The Anatomical Record Osa A: Löydökset molekyyli-, solu- ja evoluutiobiologiassa : päiväkirja. - 2003. - Voi. 270 , no. 2 . - s. 137-151 . - doi : 10.1002/ar.a.10015 . — PMID 12524689 .
3. ↑ Lassek, A.M. Apinan pyramiditie  //  J. Comp. Neurol. : päiväkirja. - 1941. - Voi. 74 . - s. 193-202 . - doi : 10.1002/cne.900740202 .
4. ↑ Erofejev N.P. Keskushermoston fysiologia. Opastus. - Moskova: SpecLit, 2017. - S. 145-146. — ISBN 78-5-299-00841-8.
5. ↑ Evarts, EV Pyramidaalisen kanavan aktiivisuuden suhde vapaaehtoisen liikkeen aikana kohdistuvaan voimaan  //  J. Neurophysiol. : päiväkirja. - 1968. - Voi. 31 , ei. 1 . - s. 14-27 . — PMID 4966614 .
6. ↑ Georgopoulos, AP, Kalaska, JF, Caminiti, R. ja Massey, JT Kaksiulotteisten käsivarren liikkeiden suunnan ja solupurkauksen välisistä suhteista kädellisten motorisessa aivokuoressa  //  J. Neurosci. : päiväkirja. - 1982. - Voi. 2 , ei. 11 . - s. 1527-1537 . — PMID 7143039 .
7. ↑ Georgopoulos AP, Kettner, RE ja Schwartz, AB Kädellisten motorinen aivokuori ja käsien vapaat liikkeet visuaalisiin kohteisiin kolmiulotteisessa tilassa. II. Liikkeen suunnan koodaus neuronipopulaatiolla  (englanniksi)  // J. Neurosci. : päiväkirja. - 1988. - Voi. 8 , ei. 8 . - s. 2928-2937 . — PMID 3411362 .
8. ↑ Georgopoulos AP, Schwartz, AB ja Kettner, RE Liikkeen suunnan   neuronipopulaatiokoodaus // Tiede . - 1986. - Voi. 233 , nro. 4771 . - s. 1416-1419 . - doi : 10.1126/tiede.3749885 . — PMID 3749885 .
9. ↑ Scott, S.H.; Kalaska, JF Muutokset motorisessa aivokuoren aktiivisuudessa saavuttaessa liikkeitä samanlaisilla käsipoluilla, mutta erilaisilla käsivarsien asennoilla  //  J. Neurophysiol. : päiväkirja. - 1995. - Voi. 73 , no. 6 . - P. 2563-2567 . — PMID 7666162 .
10. ↑ Moran, DW; Schwartz, AB Moottorin aivokuoren nopeuden ja suunnan esitys saavuttamisen aikana  //  J. Neurophysiol. : päiväkirja. - 1999. - Voi. 82 , no. 5 . - P. 2676-2692 . — PMID 10561437 .
11. ↑ Kakei, S., Hoffman, D. ja Strick, P. Lihas- ja liikeesitykset ensisijaisessa motorisessa aivokuoressa  //  Science : Journal. - 1999. - Voi. 285 , nro. 5436 . - s. 2136-2139 . - doi : 10.1126/tiede.285.5436.2136 . — PMID 10497133 .
12. ↑ Todorov, E. Suora kortikaalinen lihasaktivaation hallinta vapaaehtoisissa käsivarren liikkeissä: malli  // Nat Neurosci  : Journal  . - 2000. - Voi. 3 , ei. 4 . - s. 391-398 . - doi : 10.1038/73964 . — PMID 10725930 .
13. ↑ 1 2 Haiss, F.; Schwarz, C. Erilaisten liikkeenhallinnan muotojen spatial segregation in the whisker representation of the whisker representation of rotan primaar motor cortex  //  J. Neurosci. : päiväkirja. - 2005. - Voi. 25 , ei. 6 . - s. 1579-1587 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.3760-04.2005 . — PMID 15703412 .
14. ↑ Ramanathan, D., Conner, JM ja Tuszynski, MH Motorisen aivokuoren plastisuuden muoto, joka korreloi toiminnan palautumisen kanssa aivovamman jälkeen  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal  . - 2006. - Voi. 103 , no. 30 . - P. 11370-11375 . - doi : 10.1073/pnas.0601065103 . — PMID 16837575 .
15. ↑ Brecht, M., Schneider, M., Sakmann, B. ja Margrie, TW Whisker-liikkeet, jotka aiheutuvat yksittäisten pyramidisolujen stimulaatiosta rotan motorisessa aivokuoressa  //  Nature: Journal. - 2004. - Voi. 427 , no. 6976 . - s. 704-710 . - doi : 10.1038/luonto02266 . — PMID 14973477 .
16. ↑ Cramer, N.P.; Keller, A. Aivokuoren ohjaus vatkaten keskuskuviogeneraattorin kanssa  //  J. Neurophysiol. : päiväkirja. - 2006. - Voi. 96 , no. 1 . - s. 209-217 . - doi : 10.1152/jn.00071.2006 . — PMID 16641387 .

Linkit

• Artikkeli arkistoitu 4. joulukuuta 2020 Wayback Machinessa Brain Infossa