Центральная регуляция координации движений

Любое взаимодействие человека с окружающей средой, любое действие связано с движением или включает в себя движение. Взгляд, улыбка, жест, ходьба, физические упражнения, письмо и речь — все это движения.

Произвольные движения — самые сложные по своей структуре. Их реализация невозможна без участия высших двигательных центров. Все движения, которые ребенок осваивает в своей жизни, которым его обучают, — это произвольные движения. Учится ли он ходить или бегать, складывает ли кубики или завязывает шнурки, выводит первые буквы или застегивает пуговицы — все это целенаправленные движения, осуществление которых подчинено достижению «полезного результата действия».

Двигательная кора — первый компонент структуры регуляции движений, с которого начинается выполнение движения.
Двигательная область коры мозга является областью, воспринимающей, анализирующей и синтезирующей раздражения, идущие от скелетно-мышечной системы человека, и участвующей в межанализаторной интеграции.

Роль двигательных областей коры в организации движений.

Распределение нейронов, отвечающих за движение отдельных частей тела, в прецентральной извилине (моторная кора):
1 – колено ; 2 – бедро; 3 – туловище; 4 – плечо; 5 – рука; 6 – локоть;
7 – запястье; 8 – кисть; 9 – пальцы; 10 – большой палец; 11 – шея; 12 – бровь; 13 – глаз; 14 – лицо; 15 – губы; 16 – челюсть; 17 – язык
Первичная моторная область

Вторичная моторная область
А – моторные области коры больших полушарий человека:
1 – первичная соматосенсорная кора;2 – задняя теменная кора;3 – премоторная кора;
4 – фронтальное глазодвигательное поле;5 – дополнительное моторное поле;
6 – первичная моторная кора;

Посылает импульсы к отдельным мышцам, преимущественно к дистальным мышцам конечностей. Объединение отдельных элементов движения в целостный акт («кинетическую мелодию») осуществляют вторичные поля премоторной области. Они определяют последовательность двигательных актов, формируют ритмические серии движений, регулируют тонус мышц.
Моторная область коры.

Постцентральная извилина коры представляет собой общечувствительное поле, которое обеспечивает субъективное ощущение движений.
Нижнетеменные области коры (задние третичные поля) формируют представления о взаимном расположении различных частей тела и положении тела в пространстве, обеспечивают точную адресацию моторных команд к отдельным мышцам и пространственную ориентацию движений.
Области коры, относящиеся к лимбической системе (нижние и внутренние части коры), ответственны за эмоциональную окраску движений и управление вегетативными их компонентами.

В высшей регуляции произвольных движений важнейшая роль принадлежит передне-лобным областям (передним третичным полям). Здесь помимо обычных вертикальных колонок нейронов существует принципиально новый тип функциональной единицы — в форме замкнутого нейронного кольца. Циркуляция импульсов в этой замкнутой системе обеспечивает кратковременную память. Она сохраняет в коре возбуждение между временем прихода сенсорных сигналов и формированием ответной эфферентной команды. Такой механизм служит основой сенсомоторной интеграции при программировании движений, при осуществлении зрительно-двигательных реакций.
Лобные доли.

Важную роль как в формировании движений, так и в контроле их исполнения играют мозжечок и базальные ганглии. Они не имеют прямого выхода к мотонейронам и поэтому их нельзя отнести к какому-то определенному иерархическому уровню. Мозжечок и базальные ганглии взаимодействуют с несколькими уровнями организации моторной системы и координируют их активность.

Базальные ганглии
Это скопления нервных клеток, находящихся у основания больших полушарий, формирующиеся на ранних стадиях развития мозга, представляют собой важное подкорковое связующее звено между ассоциативными и двигательными зонами мозга.

Значение базальных ганглиев в организации двигательных актов.
Базальные ганглии имеют огромное значение в организации двигательных актов. На этих структурах сходится информация от коры, таламуса и других подкорковых структур. Активность нейронов определенных областей базальных ганглиев всегда соответствует специфическим движениям конкретных частей тела и может также определять силу, амплитуду или направление этого движения.
Базальные ганглии обеспечивают регуляцию двигательных и вегетативных функций, участвуют в осуществлении интегративных процессов высшей нервной деятельности.
Наряду с этим базальные ганглии участвуют в познавательной деятельности мозга, а также в формировании эмоций.

Виды циркуляции возбуждения в базальных ганглиях.
Цикл скорлупы обеспечивает совместно с моторными зонами коры большого мозга сложные движения. Например, письмо, движения рук хирурга, пианиста и т.п.. Эти движения требуют предварительного обучения и тренировки.

Роль этого цикла заключается в синтезе сенсорных воздействий и информации, хранящейся в памяти. Этот цикл регулирует не отдельные движения, а их модели, соответствующие определенной цели (например, поведение при встрече с опасным зверем). Этот цикл участвует в процессе регуляции скорости и величины выполняемых движений
Цикл хвостатого ядра.

Играет особую роль в нервной регуляции движений, мышечного тонуса и позы.
все области коры больших полушарий, в том числе и двигательные, а также другие отделы мозга посылают информацию к мозжечку, к нему же через ассоциативные зоны коры поступают сигналы от периферических органов.
Мозжечок

Дополнение и коррекция деятельности остальных звеньев системы регуляции движений.
Функции мозжечка в осуществлении движений: регуляция позы и мышечного тонуса, коррекция медленных целенаправленных движений, выполнение последовательности быстрых целенаправленных движений.
Значение мозжечка

Мозжечок формирует правильное распределение тонуса скелетных мышц: через красные ядра среднего мозга он повышает тонус мышц-сгибателей, а через вестибулярные ядра продолговатого мозга — усиливает тонус мышц-разгибателей.

Вестибулоцеребеллум (функция сохранения равновесия и управления движениями глаз)
Спиноцеребеллум (управление движениями конечностей)
Цереброцеребеллум (формирование двигательных программ)
В мозжечке имеются три области, различающиеся спецификой.

При выполнении запрограммированных произвольных движений выходная активность нейронов зубчатых ядер мозжечка регистрируется приблизительно на 10 мс раньше, чем она обнаружится в моторной коре. Это опережение имеет особенное значение при выполнении быстрых движений, когда из-за дефицита времени кора не может исправить ошибку.

Двигательные нарушения