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30 Cards in this Set
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Organizzazione del movimento |
a) Sistemi sensoriali: trasformano l'energia fisica in segnali nervosi b) sistemi motori: trasformano i segnali nervosi in forza contrattile muscolare per generare i movimenti c) possiamo essere consapevoli dell'intenzione e della pianificazione di una sequenza di azioni ma non dei dettagli dei movimenti |
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Sistema nervoso centrale |
- Costruisce rappresentazioni del mondo esterno, integrando informazioni provenienti da sistemi sensoriali diversi - tali rappresentazioni costituiscono il contesto di riferimento in cui i sistemi motori pianificano, coordinano ed eseguono i programmo motori responsabili dei movimenti diretti ad uno scopo |
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Fluidità ed automaticità dei movimenti |
-Il controllo motorio senza sforzo necessita del flusso continuo di informazioni di natura visiva (sede e forma degli oggetti), somatosensoriale e posturale (vestibolare-equilibrio e orientamento) che raggiungono i sistemi motori -Sherrington fu uno dei primi a rendersi conto dell'importanza delle informazioni sensoriali per la regolazione dei movimenti |
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3 categorie di movimenti: MOVIMENTI RIFLESSI I riflessi spinali possono essere di tipo: – Somatomotorio: il prodotto finale dell’informazione sensoriale determina una risposta muscolare scheletrica. – Viscerale: il risultato è una risposta che coinvolge cellule muscolari lisce o ghiandole. |
1) risposte stereotipate, schemi coordinati involontari di contrazione e rilasciamenti muscolari prodotti da stimoli periferici; presentano uno scarsissimo controllo corticale 2) i recettori muscolari generano riflessi da stiramento - i recettori cutanei producono riflessi di retrazione 3) i muscoli che si contraggono in risposta ad uno stimolo variano in base alla sede di stimolazione: segno locale 4) si svolgono a livello spinale: si presentano come risposte isolate negli animali nei quali sono state sezionate le vie motorie che connettono i centri superiori con il midollo spinale (decerebrati o spinali) |
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MOVIMENTI RITMICI
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- masticazione, deglutizione, grattamento, camminare - di solito l'inizio e la fine sono prodotti intenzionalmente, poi diventa ripetitivo ed automatico - circuiti nel midollo spinale e nel tronco dell'encefalo |
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MOVIMENTI VOLONTARI |
- si propongono di raggiungere uno scopo specifico - possono essere avviati da stimoli esterni (premere il pedale del freno se il semaforo diventa rosso) o prodotti intenzionalmente - vengono appresi e perfezionati con l'esperienza - entra in gioco la corteccia |
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LEGGI CHE REGOLANO I MOVIMENTI VOLONTARI - PRINCIPI DI NATURA PSICOFISICA |
1) possiedono caratteristiche invarianti e sono generati da programmi motori 2) il tempo di reazione varia in funzione della quantità di informazioni che vengono elaborate 3) la velocità è inversamente correlata con la precisione |
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Primo principio Il movimento è rappresentato a livello cerebrale in forma astratta e non in termini di movimenti articolari e contrazioni |
Il sistema nervoso centrale si prefigura il risultato in modo indipendente dal tipo di effettore che viene utilizzato e dalle modalità attraverso le quali vengono compiute le azioni (Hebb: equivalenza motoria) |
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Primo principio Pianificazione del movimento: programma motorio. Specifica: - caratteristiche spaziali e angoli di rotazione (cinematica del movimento) - forze necessarie (dinamica del movimento) |
- Sia la velocità iniziale che l'accelerazione del movimento variano proporzionalmente alla loro distanza dal bersaglio: l'ampiezza del movimento viene pianificata prima dell'inizio del movimento - le azioni complesse sono scomposte in movimenti elementari dalle caratteristiche spaziali e temporali stereotipate. I singoli elementi spaziotemporali che compongono un movimento sono chiamati elementi basilari del movimento o schemi del movimento |
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Secondo principio Il tempo di reazione (tempo che intercorre tra la presentazione di uno stimolo e l'inizio di una risposta volontaria) varia in funzione della quantità di informazioni che vengono elaborate |
- i tempi di reazione di risposte volontarie sono più lunghi rispetto ai tempi di risposte riflesse - dipende dalla distanza che i senali nervosi devono percorrere e quindi da un minor o maggior ( nel caso di stimoli visivi) numero di sinapsi - è più breve se il soggetto conosce già la risposta. Con l'apprendimento gli stimoli diventano prevedibili - aumenta se si deve scegliere tra più alternative (effetto della scelta) |
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Terzo principio La velocità è inversamente correlata con la precisione |
- All'aumentare della velocità diminuisce la precisione del movimento (minor tempo per correzioni a feedback) - Sia l'accuratezza che la velocità del movimento aumentano con l'apprendimento |
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Gli schemi di coordinazione dei circuiti spinali sono relativamente stereotipati |
Un gatto con una sezione spinale a livello cervicale, se sorretto, è in grado di camminare su un tappeto mobile e portare la zampa al di là di un ostacolo con cui viene a contatto. Ma non è in grado di sollevare la zampa prima del contatto poiché tale movimento richiede informazioni visive |
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I sistemi motori sono organizzati in maniera gerarchica |
- il midollo spinale isolato dal tronco e dal proencefalo può ancora organizzare alcune forme di comportamento organizzato (riflessi e movimenti ritmici come la deambulazione) - midollo spinale, tronco dell'encefalo e corteccia cerebrale contengono circuiti motori progressivamente più complessi e interconnessi tra di loro |
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I sistemi motori sono organizzati in maniera gerarchica |
- i circuiti riflessi presenti nel midollo spinale e nel Tde semplificano le istruzioni che la corteccia cerebrale deve inviare ai livelli inferiori - i livelli superiori "sfruttano" questi circuiti evitando di specificare i tempi in cui convogliare i segnali discendenti di attivazione dei singoli muscoli - sono le afferenze sensoriali che raggiungono i livelli inferiori a determinare i dettagli temporali di un movimento |
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Organizzazione gerarchica |
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Organizzazione gerarchica 1) CORTECCIA CEREBRALE (livello più elevato) |
- Media gli aspetti più complessi del comportamento volontario - corteccia motorice primaria proietta direttamente nel midollo spinale attraverso il tratto corticospinale e controlla tratti motori che originano dal tronco dell'encefalo - aree premotorie: coordinazione e pianificazione di sequenza complesse; proiettano a corteccia motrice e midollo spinale |
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Organizzazione gerarchica 2) TRONCO DELL'ENCEFALO |
a) due sistemi di neuroni, mediali e laterali, ricevono dalla corteccia cerebrale e dai nuclei sottocorticali e proiettano al midollo spinale b) i sistemi discendenti mediali controllano la postura ed integrano informazioni visive, somatosensitive e vestibolari c) i sistemi discendenti laterali controllano muscoli distali (braccia, mano) e) altri circuiti controllano i movimenti degli occhi e del capo |
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Organizzazione gerarchica 3) MIDOLLO SPINALE (Livello più basso) |
a) contiene circuiti neuronali che mediano vari riflessi automatici e stereotipati (locomozione, grattamento); b) sede dei motoneuroni spinali o "via finale comune" di tutte le azioni motorie |
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ALTRE FORMAZIONI CEREBRALI CHE PARTECIPANO ALLA PIANIFICAZIONE ED ALL'ESECUZIONE DEL MOVIMENTO |
- i nuclei della base motivano l’azione e fanno scegliere i piani comportamentali, - il cervelletto seleziona le caratteristiche temporali e coordina i movimenti in via di svolgimento. - sono circuiti a feedback che controllano le aree motorie della corteccia cerebrale e del tronco dell'encefalo |
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Le fibre afferenti dei recettori cutanei periferici, nel midollo spinale stabiliscono 4 tipi di neuroni: 1) interneuroni locali, i cui assoni rimangono confinati nello stesso segmento spinale 2) neuroni propriospinali, le cui terminazioni assonali raggiungono segmenti spinali lontani 3) neuroni di proiezione i cui assoni ascendono in direzione dei centri cerebrali superiori 4) motoneuroni, i cui assoni escono dal sistema nervoso centrale e vanno ad innervare i muscoli |
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I MOTONEURONI SPINALI |
- eseguono il movimento - sono raggruppati in nuclei motori, formando colonne longitudinali di cellule che occupano da 1 a 4 segmenti spinali - l'organizzazione spaziale dei nuclei motori segue la regola prossimo-distale: i motoneuroni che innervano i muscoli più prossimali sono disposti nel midollo spinale in posizione mediale rispetto a quelli che innervano i muscoli più distali, che occupano posizioni progressivamente più laterali - stessa specializzazione per gli interneuroni locali |
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GLI INTERNEURONI PROPRIOSPINALI |
- I nuclei motori laterali sono interconnessi da neuroni propriospinali dotati di assone corto che connettono pochi segmenti - i nuclei motori mediali sono interconnessi da neuroni propriospinali dotati di assoni lunghi che attraversano diversi segmenti del midollo - ciò permette la contrazione coordinata dei muscoli assiali durante gli aggiustamenti posturali... -...e una maggiore indipendenza di azione (=schemi di attivazione molto diversi fra loro) per i muscoli più distali) |
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TRONCO DELL'ENCEFALO Contiene nuclei motori che controllano i muscoli facciali e molti gruppi di neuroni che proiettano alla sostanza grigia del midollo spinale. Modula l'azione dei circuiti spinali. Queste proiezioni discendenti sono state suddivise in due gruppi principali: 1) VIE MEDIALI 2) VIE LATERALI |
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VIE MEDIALI DEL TRONCO (più antica) - Sistema di controllo della postura - 3 tratti: 1) vestibolospinali 2) reticolospinali 3) tettospinali - terminano sui neuroni propriospinali lunghi della parte ventromediale, influenzando i motoneuroni che innervano i muscoli assiali e prossimali - singoli assoni hanno un'ampia area di terminazione = possono esercitare il controllo su diversi nuclei motori funzionalmente correlati fra loro |
VIE LATERALI DEL TRONCO - implicate nel controllo dei movimenti degli arti diretti ad uno scopo (raggiungimento, manipolazione) - via rubrospinale (dal nucleo rosso) - terminano sugli interneuroni proprospinali corti della parte dorsolaterale, influenzando i motoneuroni che controllano i muscoli distali degli arti |
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LA CORTECCIA CEREBRALE MODULA L'AZIONE DEI MOTONEURONI DEL TRONCO DELL'ENCEFALO E DEL MIDOLLO SPINALE |
- I segnali di controllo provenienti dalle aree motorie della corteccia cerebrale permettono di organizzare atti motori complessi ed eseguire con precisione movimenti fini - I comandi vengono convogliati in due tratti: a)fibre cortico-bulbari, verso i nuclei motori del tronco che innervano i muscoli del capo e della faccia b)fibre cortico-spinali, verso i motoneuroni spinali che innervano i muscoli del tronco e degli arti - influenza indiretta sui motoneuroni spinali attraverso fibre che agiscono sulle vie discendenti del tronco) |
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LA CORTECCIA CEREBRALE AGISCE SUI MOTONEURONI SIA DIRETTAMENTE CHE INDIRETTAMENTE Aree somatotopiche della corteccia cerebrale proiettano ai corrispondenti bersagli del midollo spinale. |
- Il tratto corticospinale è composto da circa 1 milione di assoni (1/3 origina dal giro prencentrale dove si trova M1, 1/3 dall'area 6 di Broadman dove si trova la corteccia premotoria e gli altri dalle aree 3,2,1 di Broadman che costituiscono S1 e regolano la ritrasmissione dei segnali afferenti a livello del corso dorsale) - Insieme alle fibre cortico-bulbari, quelle corticospinali decorrono nel braccio posteriore della capsula interna, arrivando nella parte ventrale del mesencefalo - a livello del bulbo (o midollo allungato) formano la cosiddetta piramide bulbare: a) 3/4 delle fibre qui attraversa la line mediana (decussazione delle piramidi) e scende nella parte dorsale della colonna laterale (colonna dorsolaterale), formando il tratto corticospinale laterale b) le fibre non crociate discendono nella colonna ventrale e formano il tratto corticospinale ventrale
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TRATTI CORTICO-SPINALI Le suddivisioni laterale e ventrale terminano a livello delle stesse regioni della sostanza grigia del midollo spinale in cui terminano i sistemi laterale e mediale che si originano dal tronco dell'encefalo |
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MOVIMENTI VOLONTARI E MECCANISMI A FEEDBACK E ANTICIPATORI I movimenti volontari vengono perfezionati con la pratica, che ci permette di prevedere ed evitare gli ostacoli presenti nell'ambiente, come anche correggere le eventuali perturbazioni del corpo, in due modi: |
1) Meccanismi a FEED-BACK o servocontrollo - i segnali provenienti dagli organi di senso vengono confrontati con un segnale di riferimento, che rappresenta la condizione da mantenere (es. caldaia) - la differenza tra questi due segnali costituisce un segnale di errore che viene utilizzato per regolare l'uscita motoria |
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2) Meccanismi a FEED-FORWARD o ANTICIPATORI - agiscono prima che le perturbazioni diventino operative - si basa sia su informazioni provenienti dagli organi di senso che desunte dall'esperienza |
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