Funzionamento del sistema motorio umano

Il sistema motorio è la parte del sistema nervoso centrale responsabile del movimento.

Gran parte del cervello e del sistema nervoso sono dedicati all'elaborazione delle informazioni sensoriali, per costruire rappresentazioni dettagliate dell'ambiente esterno.

Attraverso la vista, l'udito, il tatto e gli altri sensi, percepiamo il mondo e interagiamo con esso. Tuttavia, tutta questa elaborazione avrebbe pochissimo valore se non avessimo un modo efficace per agire su di essa..

In alcuni casi, il rapporto tra input sensoriale e output motorio è semplice e diretto; ad esempio, toccare una stufa calda provoca un ritiro immediato della mano. Ma, in generale, le nostre azioni sono consapevoli e richiedono non solo informazioni sensoriali ma anche un gran numero di diversi processi cognitivi che ci permettono di scegliere la produzione motoria più appropriata in ogni momento. In ogni caso, il movimento finale è un insieme di ordini per determinati muscoli del corpo di muoversi in un certo modo..

Il comportamento motorio è uno dei modi più importanti per esprimere le persone. Tutti i comportamenti, consci o inconsci, si basano su una serie di contrazioni muscolari orchestrate dal cervello e dal midollo spinale..

Contenuti

• Caratteristiche del sistema motore
  • • Movimento volontario (leggere, suonare il pianoforte, ecc.):
    • Risposte riflesse (ritiro della mano quando si tocca una tazza in fiamme):
    • Schemi motori ritmici (camminare, correre, masticare, ecc.):
  • Il sistema motorio riceve informazioni sensoriali costanti
  • Doppia organizzazione del sistema motorio: gerarchica e parallela
    • Motoneuroni primari o di tipo alfa del midollo spinale e del tronco encefalico:
    • Tronco encefalico
    • Corteccia cerebrale
• I gangli della base e il cervelletto
  • Cervelletto
  • Gangli della base

Caratteristiche del sistema motore

Il sistema motorio è caratterizzato dalla ricezione di informazioni sensoriali costanti e dalla presentazione di una doppia organizzazione: gerarchica e parallela..

Il nostro sistema motorio può eseguire tre tipi di movimento:

Movimento volontario (leggere, suonare il pianoforte, ecc.):

• Movimenti diretti a un motivo o scopo specifico.
• La tua esecuzione migliora con la pratica.
• Possono verificarsi o meno in risposta a uno stimolo esterno.

Risposte riflesse (ritiro della mano quando si tocca una tazza in fiamme):

• Risposte rapide, stereotipate e involontarie a stimoli stimolanti.

Schemi motori ritmici (camminare, correre, masticare, ecc.):

• Combinazione di atti volontari e riflessi.
• Normalmente l'inizio e la fine di questi movimenti sono volontari, ma una volta iniziato il movimento prosegue in modo più o meno stereotipato.

Il sistema motorio riceve informazioni sensoriali costanti

Il funzionamento del sistema motorio è strettamente correlato al funzionamento dei sistemi sensoriali.

La vista, l'udito e i recettori situati sulla superficie del corpo informano sulla situazione degli oggetti nello spazio e del nostro corpo rispetto a questi oggetti. I propriocettori dei muscoli e delle articolazioni e il sistema vestibolare riportano la lunghezza e la tensione dei muscoli e la posizione del corpo nello spazio. Il sistema motorio utilizza queste informazioni per selezionare la risposta appropriata (pianificare il movimento) e per apportare le modifiche necessarie durante l'esecuzione del movimento (perfezionare il movimento)..

Il sistema motorio ha bisogno di ricevere informazioni sensoriali per pianificare e perfezionare i movimenti che vengono eseguiti.

Quando vogliamo afferrare un oggetto con la nostra mano, il sistema motorio utilizza le informazioni fornite dai sistemi sensoriali per correggere, se necessario, la traiettoria segnata (feedback o processi di feedback). A volte è più efficace utilizzare meccanismi di pre-alimentazione. Ad esempio, quando vogliamo prendere una palla che ci è stata lanciata, dobbiamo prevedere la traiettoria che seguirà per posizionare correttamente le nostre mani. In questo caso, il sistema di prealimentazione deve interpretare correttamente i segnali visivi per poter tendere i muscoli in previsione dell'impatto della palla..

Doppia organizzazione del sistema motorio: gerarchica e parallela

Organizzazione gerarchica: il sistema motorio è costituito da diverse componenti legate da percorsi che seguono una traiettoria discendente. Tutti i movimenti sono prodotti dai motoneuroni nel midollo spinale e nel tronco cerebrale che innervano i muscoli. Questi motoneuroni sono controllati e coordinati dal cervello, dai neuroni nella corteccia cerebrale e dal tronco cerebrale..

Abbiamo trovato tre livelli principali di controllo motorio: midollo spinale, tronco encefalico e corteccia cerebrale..

Motoneuroni primari o di tipo alfa del midollo spinale e del tronco encefalico:

Dopo che il midollo spinale è stato scollegato dai centri superiori, una stimolazione appropriata può produrre risposte motorie riflesse..

• Occupano il livello più basso della gerarchia del sistema motorio.
• Su questi convergono tutti gli ordini motori dei livelli superiori.
• Mandano i loro assoni fuori dal SNC per innervare le fibre della muscolatura scheletrica. Anche sinaptico con interneuroni.
• Hanno autonomia per eseguire movimenti stereotipati automatici (risposte riflesse).

Tronco encefalico

• Costituisce un livello intermedio nella gerarchia del sistema motorio.
• Le vie discendenti al midollo spinale hanno origine in diversi nuclei del tronco cerebrale.

Corteccia cerebrale

• È il livello più alto della gerarchia motoria.
• Comprende le aree di associazione della corteccia parietale e prefrontale e le aree propriamente motorie (le aree motorie premotorie e primarie).
• È responsabile della pianificazione, dell'avvio e della direzione dei movimenti volontari.
• La corteccia cerebrale esercita questa influenza direttamente attraverso le proiezioni sul midollo spinale e indirettamente attraverso le proiezioni nei centri del tronco cerebrale che proiettano al midollo spinale..

Le vie motorie discendenti che hanno origine nella corteccia e nel tronco cerebrale sono essenziali per il controllo dei movimenti volontari e forniscono il collegamento tra pensieri e azioni..

Organizzazione parallela: dai livelli più alti della gerarchia motoria, gli ordini raggiungono i livelli più bassi direttamente attraverso il tronco cerebrale. Questo fatto mostra che i sistemi motori non sono solo organizzati in serie, ma anche in parallelo. L'elaborazione seriale e parallela delle vie motorie discendenti fornisce una maggiore elaborazione e capacità di adattamento nel controllo del motore.

I gangli della base e il cervelletto

Come abbiamo commentato, ci sono tre livelli relativi al controllo motorio: i motoneuroni del midollo spinale e del tronco encefalico, il tronco encefalico e la corteccia cerebrale. Da segnalare l'esistenza di altri due sottosistemi relativi al controllo del motore:

• I gangli della base
• Il cervelletto

Questi sistemi non hanno accesso diretto ai motoneuroni alfa, ma piuttosto regolano l'attività dei motoneuroni che danno origine alle vie discendenti..

Cervelletto

Una delle funzioni principali è quella di correggere gli errori nel movimento confrontando i comandi motori prodotti nella corteccia e nel tronco encefalico con il feedback sensoriale sui movimenti che stanno effettivamente avvenendo..

Gangli della base

L'importanza dei gangli della base in movimento è evidenziata osservando le alterazioni motorie che accompagnano le disfunzioni dei gangli della base, il morbo di Parkinson e il morbo di Huntington..