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Tre livelli nella gerarchia del controllo motorio

Corteccia cerebrale Aree motorie

Tronco encefalico

Recettori sensoriali

Cervelletto

Gangli della base Talamo

Midollo spinale Contrazione muscolare e movimento

consequenze sensoriali del movimento

Corteccia motoria Corteccia sensitiva

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Controllo del movimento

Funzione principale di questa rappresentazione è quella di “estrarre” l’informazione necessaria per guidare i movimenti che costituiscono il nostro repertorio comportamentale.

Mantenere l’equilibrio e la postura

Questi movimenti sono controllati da gruppi di sistemi motori che, trasformando informazione neurale in energia fisica, ci permettono di:

Il sistema sensoriale fornisce una rappresentazione “interna” del mondo esterno, trasformando energia fisica in informazione neurale.

Muovere il nostro corpo, gli arti, gli occhi Comunicare attraverso il linguaggio e i gesti

I movimenti che il nostro sistema motorio è in grado di effettuare si possono raggruppare in 3 classi: Movimenti volontari: caratteristiche

hanno uno scopo; sono finalizzati a raggiungere un obiettivo; sono appresi e migliorano con la pratica

Con la pratica finiscono con il richiedere poca partecipazione cosciente

Movimenti riflessi: caratteristiche sono rapidi e stereotipati; sono involontari e rispondono a uno stimolo

Pattern ritmici motori: caratteristiche sono atti con caratteristiche volontarie e involontarie

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La forza prodotta in un muscolo che si contrae e il risultante

cambiamento di lunghezza sono dipendenti da tre fattori:

Lunghezza iniziale del muscolo

La velocità del cambiamento di lunghezza

Il carico esterno che si oppone al movimento

Per un controllo efficace del movimento

il sistema nervoso centrale

deve essere informato su queste variabili

PROPIOCETTORI

Fuso muscolare

Organo tendineo del Golgi

Tendine

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Fuso neuromuscolare

Organo tendineo del golgi

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Tono muscolare

Muscolo a lunghezza di riposo

Il muscolo viene allungato

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Co-attivazione α γ Attività del fuso senza

innervazione γ

L’informazione sensoriale è usata per correggere errori

attraverso meccanismi di Feed-back

Feed-forward

Mantenimento della posizione eretta su una barca che si muove

Prendere una palla al volo

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Circuito Feed-back

Controllore di feed-back

Sistema controllato

Sensore

Output desiderato

Output segnale

di controllo segnale di errore C

ompa

rato

re

segnale di feed-back

+

-

segnale di riferimento

In risposta all’aggiunta di carico il muscolo e il fuso si allungano

Riflesso del fuso neuromuscolare monosinaptico

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Unità miotatica: controllo del movimento di un’articolazione

Riflesso patellare

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L’interneurone inibitorio permette ai centri superiori

di coordinare l’attività dei muscoli opposti

Strategie: co-contrazione versus inibizione reciproca

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Riflesso dell’organo tendineo del Golgi

Riflesso protettivo dell’organo tendineo del Golgi

Interneuroni coinvolti nell’attività dell’organo tendineo del Golgi

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Riflesso polisinaptico

Integrazione dei riflessi spinali