HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS
(Sherrington)
CORTEX MOTOR
Movimentos voluntários e ajustes
antecipatórios
NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO
Iniciação, modulação, coordenação,
refinamento e aprendizado motor
TRONCO ENCEFÁLICO
Reflexos multimodais &
ajustes compensatórios
MEDULA ESPINHAL
Movimentos Reflexos & Rítmicos
COMANDO MOTOR SUPERIOR: CÓRTEX
Planejamento e comando motor.
Experimentos de estimulação elétrica de áreas cerebrais
estabeleceram uma grande área com papel motor.
Para que uma área seja considerada motora deve:
1- Projetar e receber projeções de outras regiões motoras
2- Provocar distúrbios motores quando lesada
3- Provocar movimentos quando estimulada
4- Possuir atividade neural e fluxo sanguíneo aumentados
precedendo e/ou acompanhando a execução de
movimentos.
ÁREAS MOTORAS:
- Área Motora Primária (M1)
Giro pré-central do lobo frontal
Comando dos movimentos voluntários (maior
densidade de neurônios que formam vias descendentes)
-Área Motora Suplementar (MS)
- Área Pré-motora (PM)
Planejamento dos
Movimentos voluntários
-Área Motora Cingulada (MC)
Acima do corpo caloso.
Ordem de uma sequência de movimentos.
Movimento com conotação emocional.
Córtex pré-frontal- tb é importante qto a ordem
de Execução de sequências de movimentos,
tomada de decisão e definição de estratégia.
Áreas Motores se interconectam e conectam-se com área
somestésica (S1) e áreas associativas dos lobos parietal e
frontal. Projetam para regiões motoras subcorticais e
contribuem para o feixe cortico-espinhal.
ÁREAS CORTICAIS ENVOLVIDAS NO CONTROLE DE
MOVIMENTOS:
Áreas de
Brodmann
Lesões nas áreas do córtex parietal
apresentam anormalidades e podem
chegar a ignorar o lado do corpo oposto à
lesão.
Pensamento abstrato, tomada de decisão,
antecipação das consequências da ação.
+Cortex cingulado posterior
(área 24)
DEFINIÇÃO DE ÁREAS ENVOLVIDAS COM O PLANEJAMENTO MOTOR SE DEU ATRAVÉS DE ESTUDOS
DE IMAGENS DE FLUXO SANGUÍNEO CEREBRAL EM RESPOSTA A DIVERSAS TAREFAS (Ex.
Ressonância magnética nuclear, tomografia de emisão de pósitrons-PET)
Fluxo sanguíneo aumenta nas
regiões de maior atividade
cerebral.
MS é fundamental para o
planejamento do movimento
que M1 vai ordenar.
Lesão em MS e PM leva a
dificuldade em
realizar movimentos
sequenciais.
Movimento
Simples
Movimento
Complexo
Pensar no
Movimento
• Área motora Suplementar e Pré-motora
disparam antes.
• Lesão na Área Motora Suplementar leva a
dificuldades na execução de movimentos
complexos (apraxia) que envolvem os dois
membros.
• Comentar experimentos do Nicolelis?
Somatotopia- organização
topográfica ordenada.
Área Motora Primária (M1):
Ordenadora dos movimentos
voluntários.
Mapa não apresenta alta precisão, mas execução dos movimentos não
depende estritamente da organização somatotópica:
Divergência: estimulação de um ponto em
M1 leva a ativação de vários músculos.
Convergência: Mesmo músculo pode ser
ativado por pontos próximos em M1.
(convergência em um mesmo motoneurônio alfa)
Ativação de M1 e S1 em resposta
a movimento do polegar direito.
MAPAS MOTORES SÃO DINÂMICOS!
EXPERIMENTO DE EVARTS
Planejamento e Ordenação Motores
Registro de neurônios isolados
-Treinamento
-Sinal luminoso
-Movimento
-Recompensa
M1 É RESPONSÁVEL POR COMANDAR A FORÇA
NECESSÁRIA PARA O MOVIMENTO.
Aumento da frequência
antes do movimento
M1 também é responsável
pelo comando da força
empregada.
SMA dispara 1s antes!
Flexão ou extensão
Comparação entre padrão de disparo dos
neurônios com parâmetros do movimento.
COMANDO MOTOR SUPERIOR: CÓRTEX
Planejamento e comando motor.
Experimentos de estimulação elétrica de áreas cerebrais
estabeleceram uma grande área com papel motor.
Para que uma área seja considerada motora deve:
1- Projetar e receber projeções de outras regiões motoras
2- Provocar distúrbios motores quando lesada
3- Provocar movimentos quando estimulada
4- Possuir atividade neural e fluxo sanguíneo aumentados
precedendo e/ou acompanhando a execução de
movimentos.
ÁREAS MOTORAS:
- Área Motora Primária (M1)
Giro pré-central do lobo frontal
Comando dos movimentos voluntários (maior
densidade de neurônios que formam vias descendentes)
-Área Motora Suplementar (MS)
- Área Pré-motora (PM)
Planejamento dos
Movimentos voluntários
-Área Motora Cingulada (MC)
Acima do corpo caloso.
Movimento com conotação emocional e ordem de uma
sequência de movimentos.
Córtex pré-frontal- tb é importante qto a ordem
De Execução de sequencia de movimentos, tomada de decisãoÁreas Motores se interconectam e conectam-se com área
e definição de estratégia.
somestésica (S1) e áreas associativas dos lobos parietal e
.
frontal. Projetam para regiões motoras subcorticais e
contribuem para o feixe cortico-espinhal.
ORIGEM
CÓRTEX
CEREBRAL
(ÁREAS 6 E 4)
NÚCLEO
RUBRO
ORIGEM
FEIXE
CÓRTICOESPINHAL
LATERAL
RUBROESPINHAL
FEIXE
CÓRTEX
CEREBRAL
(ÁREAS 6 E 4)
CÓRTICOESPINHAL
MEDIAL
COLÍCULO
SUPERIOR
TECTO-ESPINHAL
FORMAÇÃO
RETICULAR
PONTINA
FORMAÇÃO
RETICULAR
BULBAR
NÚCLEO
VESTIBULAR
LATERAL
(NÚCLEO
DE
DEITERS)
NÚCLEO
VESTIBULAR
MEDIAL
RETÍCULOESPINHAL
PONTINO
RETÍCULOESPINHAL
BULBAR
VESTÍBULOESPINHAL
LATERAL
VESTÍBULOESPINHAL
MEDIAL
SISTEMA LATERAL
LATERALIDADE
TERMINAÇÃO
CONTRALATERAL
(DECUSSAÇÃO
PIRAMIDAL)
CONTRALATERAL
(CRUZAMENTO NO
TEGMENTO
MESENCEFÁLICO)
FUNÇÃO
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
LATERAIS
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
LATERAIS
MOVIMENTOS
APENDICULARES
VOLUNTÁRIOS
MOVIMENTOS
APENDICULARES
VOLUNTÁRIOS
SISTEMA MEDIAL
LATERALIDADE
TERMINAÇÃO
FUNÇÃO
BILATERAL
(CRUZAMENTO
PARCIAL NA
MEDULA)
CONTRALATERAL
(CRUZAMENTO NO
TEGMENTO
MESENCEFÁLICO)
IPSOLATERAL
IPSOLATERAL
IPSOLATERAL
BILATERAL
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
MOVIMENTOS AXIAIS
VOLUNTÁRIOS
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
ORIENTAÇÃO
SENSÓRIO-MOTORA DA
CABEÇA
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
AJUSTES POSTURAIS
ANTECIPATÓRIOS
MOTO- E
INTERNEURÔNIOS
MEDIAIS
AJUSTES POSTURAIS
ANTECIPATÓRIOS
AJUSTES POSTURAIS
PARA A MANUTENÇÃO
DO EQUILÍBRIO
CORPORAL
Musc. extensores
AJUSTES POSTURAIS
DA CABEÇA E TRONCO
VIAS MOTORAS E IMPORTÂNCIA DAS ÁREAS
SUBCORTICAIS NO PROGRAMA E EXECUÇÃO
DOS MOVIMENTOS
VIAS MOTORAS E IMPORTÂNCIA DAS ÁREAS
SUBCORTICAIS NO PROGRAMA E EXECUÇÃO
DOS MOVIMENTOS
CORTEX MOTOR
Movimentos voluntários & ajustes
antecipatórios
NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO
Iniciação, modulação, coordenação,
refinamento e aprendizado motor
TRONCO ENCEFÁLICO
Reflexos multimodais &
ajustes compensatórios
MEDULA ESPINHAL
Movimentos Reflexos & Rítmicos
CONTROLE DOS MOVIMENTOS: CEREBELO E NÚCLEOS DA BASE
ESTRUTURAS
CONTROLADORAS
Complexidade, velocidade e
precisão dos movimentos é
regulada pelo cerebelo e pelos
núcleos da base.
-Não participam diretamente
do movimento mas da preparação
e controle de sua harmonia.
-Não apresentam acesso direto
aos motoneurônios.
- Recebem informações do córtex
e projetam seus axônios para lá
através do tálamo.
NÚCLEOS DA BASE
Conjunto de núcleos com conexões entre si que
cooperam para o controle motor.
Seleção e iniciação de movimentos voluntários.
DIFERENÇAS EM RELAÇÃO AO CEREBELO:
-Recebem apenas aferências corticais
-Emitem eferentes somente para o tálamo
-Eferentes são sempre inibitórios
Área 6
Frontal e parietal
Estriado
Mais recentemente funções de planejamento e aprendizado motor tb vêm sendo atribuídas aos núcleos da base.
CONECTIVIDADE ENTRE OS NÚCLEOS DA BASE
(Área 6)
Eferência é inibitória:
Distúrbios podem levar a
excitabilidade ou inibição
excessiva dos
motoneurônios
superiores!
No repouso Globo pálido
está espontaneamente
ativo.
Pré-frontal e
parietal
Via direta
-
CÓRTEX
(SMA, PMA)
-
Prevenção de movimentos
indesejáveis.
Via indireta: freio para a via direta.
SN reticulada se projeta princ. para colículo
superior: movimentos oculares.
Parkinson (James Parkinson, 1817)
• Tremor rítmico no repouso ?
• Aumento do tônus muscular e
rigidez
• Dificuldade na iniciação de
movimentos e
pobreza
de
movimentos espontâneos
• Lentidão
na
execução
do
movimento
1
2
3
4
ALTERAÇÕES ANATÔMICAS
ALTERAÇÕES NA CONECTIVIDADE
D1- excit.
D2- inib.
-
+
-
-
-
+
-
+
-
(balismo)
Geoge Huntington(1872)
• Herdabilidade??
• Chorea, rigidez.
• Demência associada.
• Morte em 15-20 anos.
1
2
Balismo
1
CEREBELO
Função Primária: identificar a diferença, ou o “erro
motor” entre o movimento pretendido e o
movimento real e reduzir esse erro através das
projeções indiretas aos neurônios motores
superiores. Ação no movimento em curso e através
de aprendizado motor.
ANATOMICAMENTE:
Lobo anterior
Lobo posterior
Lobo flóculo nodular
Verme
Hemisfério Intermédio
Hemisfério Lateral
Menos perceptíveis
anatomicamente
(outra classificação que
inclui ainda: verme e lobo
flóculo-nodular))
HISTOLOGICAMENTE:
Córtex
Núcleos profundos:
-Núcleo fastigial -aferências do verme
-Núcleos interpostos (globoso e
emboliforme)- aferências das regiões
intermediárias
-Núcleo denteado- aferências das regiões
laterais
# núcleos vestibulares recebem aferências do lobulo flóculo-nodular
Figura 12.19. Uma pequena fatia do córtex cerebelar (detalhe acima, à esquerda) é representativa de todas as regiões. A
representa as fibras aferentes do cerebelo (em vermelho). B representa as fibras eferentes do córtex cerebelar, que emergem
das células de Purkinje (em vermelho). C ilustra os interneurônios principais (também em vermelho). Modificado de Martin (1996).
Neuroanatomy. Appleton & Lange: Stamford, EUA.
CEREBELO
FUNCIONALMENTE (em função das aferências que recebe):
Vestíbulo-cerebelo: constituído pelo lobo flóculo-nodular que projeta para e recebe aferentes dos núcleos
vestibulares. Manutenção do equilíbrio e movimentos oculares .
Espino-cerebelo: constituído pelo verme e zona intermédia que recebem inervação da medula (pelos feixes
espino cerebelares, nucleo de Clarke) . Extensas aferências sensoriais, visual, auditiva!, proprioceptiva e tb vestibular.
Núcleos fastigial e interpostos inervam, respectivamente, os núcleos do sistema descendente medial (vestibulares, formação reticular
e colículo superior) e lateral (núcleo rubro).
Controle da execução motora por recepção proprioceptiva da medula. Suavidade e harmonia de movimentos –alvo principal neste
caso é a musculatura proximal e de membros inferiores (lesão causa erros de execução motora).
Cérebro-cerebelo: constituído pelos hemisférios laterais que recebem aferentes de núcleos na base da ponte
com informações corticais (áreas motoras, cognitivas, somestésicas, visuais e associativas). Núcleos denteados emitem fibras
eferentes ao tálamo de onde saem axônios para o córtex. Coordenação de movimentos complexos , aprendizado e memória de
movimentos (lesão leva pex a distúrbios de planejamento motor e mov automáticos aprendidos; incapacidade de coordenar
diversas partes do corpo).
Através de
nucleos
pontinos
(contra-lateral)
Através do tálamo
ORGANIZAÇÃO TOPOGRÁFICA E CONECTIVIDADE
DAS PORÇÕES CEREBELARES (mapas descontínuos)
Área especialmente
lesada por abuso
cronico de álcool- mov
afetados são
especificamente dos
membros inferiores.
Núcleo denteado
Aprendizado Motor
• Modelos Internos: comparação entre o estado desejado e o
estimado; erro é utilizado para para modificar o modelo
existente.
Adolescência!
• Papel do cerebelo
• Importância da motivação
HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS E
A VIA MOTORA FINAL COMUM (Sherrington)
CORTEX MOTOR
Movimentos voluntários & ajustes
antecipatórios
NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO
Iniciação, modulação, coordenação,
refinamento e aprendizado motor
TRONCO ENCEFÁLICO
Reflexos multimodais &
ajustes compensatórios
MEDULA ESPINHAL
Movimentos Reflexos & Rítmicos
Plasticidade!
RESUMINDO …
Para execução de um
movimento:
- córtex parietal e pré-frontal
auxiliam na avaliação do
movimento a ser feito
- área 6 planeja movimento
-participação dos núcleos da
base na iniciação do movimento.
- ativação de M1(Área 4)
-Vias descendentes laterais
-- vias mediais modulam postura
- coordenação espaço-temporal
do movimento pelo cerebelo
(seqüência apropriada de
contrações musculares)
- regulação da atividade de
motoneurônios e interneurônios
medulares
“Pronto, prepara, vai!”