Spinal cord motor control
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Aula 5 da disciplina Fisiologia Humana I (Biomedicina, 2015, UEPA/Marabá)
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Spinal cord motor control
- 1. Neurofisiologia do controle motor Neurofisiologia do controle motor espinhal Prof. Dr. Caio Maximino Marabá/PA – 2015
- 2. Neurofisiologia do controle motor Tratos motores da medula espinhal Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Sensory and ascending (afferent) pathways (blue) Motor and descending (efferent) pathways (red) - Lateral corticospinal tract Extrapyramidal Tracts - Rubrospinal tract - Reticulospinal tracts - Vestibulospinal tract - Olivospinal tract - Anterior corticospinal tract Pyramidal tracts Dorsal Column Medial Lemniscus System Gracile fasciculus Cuneate fasciculus Spinocerebellar Tracts Posterior spinocerebellar tract Anterior spinocerebellar tract Anterolateral System Lateral spinothalamic tract Anterior spinothalamic tract Spino-olivary fibers "Spinal cord tracts - English" by Polarlys and Mikael Häggström - File:Medulla spinalis - tracts - English.svg by Polarlys (translation by Selket).. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spinal_cord_tracts_- _English.svg#mediaviewer/File:Spinal_cord_tracts_-_English.svg Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 3. Neurofisiologia do controle motor Vias piramidais Brandão, 2010 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 4. Neurofisiologia do controle motor Vias extrapiramidaisVias extrapiramidais Brandão, 2010 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 5. Neurofisiologia do controle motor Componentes básicos dos sistemas motores ● Motoneurônios – Corpo celular no corno ventral – Enviam axônio para um músculo, inervando um número limitado de fibras musculares – Motoneurônio + fibras musculares = UNIDADE MOTORA propriedades→ contráteis e perfil metabólico similar ● Interneurônios – Organizam reflexos locais ● Sinais sensoriais – Para atos motores de significado comportamenta (retirada, tosse, deglutição, &c) – Propriocepção – Equilíbrio Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 6. Neurofisiologia do controle motor Tipos de motoneurônios e unidades motoras ● Motoneurônios alfa (α): Inervam fibras extrafusais localizadas no músculo todo ● Motoneurônios beta (β): Inervam fibras intrafusais dos fusos musculares, com colaterais enviados para fibras extrafusais ● Motoneurônios gama (γ): Inervam fibras intrafusais, regulando a sensibilidade do fuso ao estiramento muscular. Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais ● Unidades resistentes à fadiga e lentas (RL): Estimulam fibras musculares pequenas; contraem muito lentamente mas são muito resistentes à fadiga; relação de inervação baixa; metabolismo oxidativo. ● Unidades fatigáveis e de contração rápida (FR): Estimulam grupos musculares grandes; contração rápida e forte, pouca resistência à fadiga; relação de inervação alta; metabolismo glicolítico. ● Unidades resistentes à fadiga e de contração rápida (RR): Estomulam grupos musculares médios; contração mais lenta, mas com mais força; relação de inervação intermediária; metabolismo glicolitico e oxidativo. Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 7. Neurofisiologia do controle motor Retroalimentação e controle ● Sinais sensoriais são utilizados para retroalimentação no sistema nervoso, corrigindo perturbações. ● Atraso na resposta limita a eficácia da retroalimentação – Em alguns sistemas, a solução é antecipar a perturbação (p. ex., quando planejamos levantar uma perna e apoiar-se na outra, o corpo começa a distribuir seu peso para a futura perna de apoio antes de a levantarmos) Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais ● Reflexo miotático – Fuso muscular sinaliza o comprimento do músculo e mudanças dinâmicas nesta variável – Ativa motoneurônios α diretamente, fazendo com que as fibras contraiam – Órgão tendinoso de Golgi sente a tensão ativa produzida por fibras musculares – Quanto mais o músculo contrai, mais o órgão tendinoso é ativado, inibindo o motoneurônio α Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 8. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Redes neuronais dedicadas coordenam padrões motores básicos ● Redes neuronais dedicadas na medula espinhal contém a informação necessária para coordenar padrões motores específicos (deglutição, caminhada, respiração) ● Uma rede típica consiste em um grupo de interneurônios (Gerador de Padrão Central) que ativam um grupo específico de motoneurônios em uma sequência específica e inibem outros motoneurônios cuja ativação poderia antagonizar o movimento intencionado. Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 9. Neurofisiologia do controle motor Movimentos rítmicos ● Comportamentos locomotores são produzidos por GPCs na medula espinhal ● Esses GPCs são ligados e desligados por sinais de controle descendentes de áreas locomotoras do tronco encefálico que também determinam o nível de atividade locomotora ● O GPC então ativa sequencialmente motoneurônios e músculos que apóiam o membro durante a fase de apoio e o movimentam na fase de balanço ● Estímulos sensoriais do membro em movimento também contribuem para regular a duração da fase de apoio e o grau de ativação de diferentes músculos. Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Ciclos locomotores Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 10. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 11. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Papel de diferentes partes do SNC no controle do movimento Squire et al., 2008 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 12. Neurofisiologia do controle motor Programas motores básicos estão localizados na medula espinhal e tronco encefálico ● Medula espinhal GPCs para reflexos protetores→ e locomoção ● Rombencéfalo e mesencéfalo GPCs para→ deglutição, mastigação, respiração, e movimentos oculares sacádicos. Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais ● Cerveau isolé Brandão, 2010 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 13. Neurofisiologia do controle motor O diencéfalo e telencéfalo subcortical estão envolvidos no comportamento intencional ● A secção experimental do telencéfalo preserva o comportamento motivado ● Hipotálamo: controle autonômico e neuroendócrino. ● Gânglios da base: Programas motores complexos Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 14. Neurofisiologia do controle motor Controle motor pelos gânglios da base ● Corpo estriado Entrada→ – Ativada pelo córtex cerebral, tálamo, mesencéfalo e rombencéfalo – Neurônios “difíceis” de serem ativados pela atividade cortical ou talâmica na ausência de dopamina ● Globo pálido Saída→ – Neurônios inibitórios com alta atividade basal – Inibem vários centros motores do diencéfalo e mesencéfalo – Quando um padrão motor é iniciado, os neurônios palidais envolvidos no movimento são inibidos, retirando a inibição tônica sobre seus alvos Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 15. Neurofisiologia do controle motor Córtex cerebral e área motora primária ● Córtex pré-frontal – Áreas pré-motoras ● Giro pré-central – Área motora primária – Organização somatotópica ● Células piramidais grandes enviam axônios para o lado contralateral da medula espinhal, ativando motoneurônios diretamente – Interneurônios no encéfalo ou medula espinhal também são influenciados por colaterais ● Além dessa via piramidal, neurônios corticais também enviam projeções para núcleos do mesencéfalo (vias rubro-espinhal e tecto-espinhal) e rombencéfalo (vias reticulo-espinhal e vestíbulo-espinhal) ● Projeção cortico-estriatal-tálamo-cortical Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 16. Neurofisiologia do controle motor http://depto.icb.ufmg.br/dmor/neurovia/aulas/nucbase006.JPG Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 17. Neurofisiologia do controle motor Cerebelo Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais ● Células granulares recebem informações específicas vidas de poucas fibras musgosas ● Axônios de muitas células granulares fazem sinapse em uma única célula de Purkinje (saída inibitória do cerebelo) – Somente uma pequena porção dessas sinapses paralelas está funcional em cada momento ● Somente uma fibra trepadeira para cada célula de Purkinje – Regula a eficácia das sinapses granular-Purkinje ● Controle motor fino e aprendizagem motoraBrandão, 2010 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 18. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Squire et al., 2008 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 19. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Histologia da placa motora Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 20. Neurofisiologia do controle motor Ultraestrutura da placa motora Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 21. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 22. Neurofisiologia do controle motor O potencial de ação muscular ● Apresenta as mesmas propriedades do potencial de ação nervoso, exceto: 1)Potencial de repouso da membrana: ~-80 mv – -90 mv 2)Duração do potencial de açãoo: 1-5 ms (~5x mais prolongado do que nos grandes nervos mielinizados) 3)Velocidade de condução: 3-5 m/s (1/13 da velocidade de condução das grandes fibras mielinizadas) Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 23. Neurofisiologia do controle motor Propagação do potencial de ação muscular pela fibra ● Túbulos T – Canais de cálcio dependentes de voltagem – influxo de Ca2+ ● Retículo sarcoplasmático – Receptores rianodínicos – efluxo de Ca2+ para o citosol Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 24. Neurofisiologia do controle motor Mader, 2004 Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 25. Neurofisiologia do controle motor Tropomiosina Ca2+ Ca2+ ADP + PO 4 2- ligado à ponte cruzada Complexo ADP + PO 4 2- + ponte cruzada se liga à actina Liberação do ADP + PO 4 2- faz com que a miosina se movimente, deslocando a actina Ligação do ATP leva a miosina de volta ao estado de repouso Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 26. Neurofisiologia do controle motor Exercício ● Um pesquisador está examinando algumas flechas envenenadas utilizadas por uma tribo, e acidentalmente perfura sua mão com uma das flechas. Depois de um tempo, percebe fraqueza muscular, e vai ao hospital imediatamente. Registros elétricos dos nervos de seu braço indicam frequências e amplitudes normais após estimulação; no entanto, a contração desses músculos está fraca. Quando os músculos são estimulados diretamente, as contrações são normais. Qual é a razão mais provável para a fraqueza? A)A) Capacidade diminuída da ACh em estimular as fibras muscularesCapacidade diminuída da ACh em estimular as fibras musculares B)B) Capacidade diminuída do CaCapacidade diminuída do Ca2+2+ em se ligar à troponinaem se ligar à troponina C)C)Capacidade diminuída do músculo em produzir ATPCapacidade diminuída do músculo em produzir ATP D)D)Capacidade diminuída do músculo em produzir somaçãoCapacidade diminuída do músculo em produzir somação E)E) Depleção de CaDepleção de Ca2+2+ intracelularintracelular Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 27. Neurofisiologia do controle motor Abalo muscular Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais ● Contração breve de todas as fibras musculares em uma unidade motora em resposta a um unico PA do motoneurônio ● Período latente PA muscular propaga→ para o sarcolema e os íons Ca2+ são liberados pelo retículo sarcoplasmático ● Período de contração Ligação do Ca2+→ à troponina, exposição dos sítios de ligação da miosina na actina, formação de pontes cruzadas ● Período de relaxamento Transporte ativo→ do Ca2+ para o retículo, sítios de ligação da miosina cobertos, desligamento da miosina Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 28. Neurofisiologia do controle motor Unidades motoras RL FR RR Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 29. Neurofisiologia do controle motor Princípio do tamanho e recrutamento ordenado ● As fibras musculares são recrutadas numa ordem crescente de tamanho, porque – A reobase aumenta com o tamanho – A resistência de entrada diminui com o tamanho – A resistência da membrana diminui com o tamanho ● Ativação favorecida: Tipo RL Tipo FR→ → Tipo RR Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Controle motor Sistema comportamental Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Ciclos locomotores Interneurônios espinhais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 30. Neurofisiologia do controle motor Princípio do tamanho Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 31. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais Redes espinhais de interneurônios Squire et al., 2008
- 32. Neurofisiologia do controle motor Funções dos interneurônios ● Interneurônios espinhais excitatórios e inibitorios – Transmitem informação sensorial da periferia que pode modular a saída motora – Transmitem e modulam sinais encefálicos através de vias descendentes – Formam redes que produzem atividade rítmica padronizada Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 33. Neurofisiologia do controle motor Classificação dos interneurônios ● Células de Renshaw – Estimuladas por motoneurônios – Inibem o mesmo motoneurônio por inibição recorrente – Também inibem os interneurônios inibitórios 1a ● Neurônios inibitórios 1a – Sinal descendente que estimula a contração de um músculo irá simultaneamente relaxar o músculo oposto ● Interneurônios inibitórios 1b – Controlam reflexo miotático Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 34. Neurofisiologia do controle motor Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 35. Neurofisiologia do controle motor Interneurônios excitatórios ● Participação no reflexo flexor – Ativação por aferentes do grupo III (nociceptores) – Ativa motoneurônios alfa, levando à contração do flexor da coxa e do quadril ● Participação do reflexo de extensão cruzada – Reflexo flexor incorpora um reflexo de extensão da perna contralateral – Depende de um interneurônio excitatório que ativa um motoneurônio alfa contralateral ● Excitação mútua produz um ritmo de disparo para os GPCs Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 36. Neurofisiologia do controle motor Populações de interneurônios ● V0-V3 – Neurônios de GPCs discriminados pela expressão de fatores de transcrição – V0 – Interneurônios comissurais que extendem seus axônios rostralmente por 2-4 segmentos na medula espinhal embrionária – V1 – Interneurônios inibitórios cujos axônios projetam-se ipsilateral e rostralmente ● Células de Renshaw e interneurônios 1a – V2 – Interneurônios com sub-população excitatória (V2a) e inibitória (V2b); projetam-se ipsilateral e caudalmente – V3 – Interneurônios comissurais excitatórios; extendem-se caudalmente
- 37. Neurofisiologia do controle motor Populações de interneurônios Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais
- 38. Neurofisiologia do controle motor Interneurônios na geração de GPC ● Interneurônios excitatórios com atividade rítimica – Interneurônios comissurais e interneurônios expressando o fator de transcrição HB9 ● Interneurônios inibitórios que encerram as salvas excitatórias – Células de Renshaw, interneurônios 1A, interneurônios comissurais Hipotálamo e homeostase Coneitos motivacionais Áreas funcionais do córtex Sede Fome Sensação e percepção Componentes dos sistemas motores Tratos da medula espinhal Placa motora Programas motores Neuroeixo motor Interneurônios espinhais