2. General principles of motor
control
Motor control is provided by the following
structures: frontal lobe, basal nuclei,
cerebellum, thalamus, brainstem nuclei
and spinal cord.
According to Bernstein“s theory of
movements, the motor-control system is
comprised of 5 structural/functional levels
3. 1) Rubrospinal level
paleokinetic regulation
1) Thalamo-pallidar level
level of synergies
1) Pyramido-striatal level
level of spatial fields
1) Parietal-premotor level
level of object actions
1) Higher cortical levels
5. 2. Thalamo-pallidar level (level
of synergies) controls synergies
of muscles, coordination of
highly practiced movements
which involve many muscle
groups and require constant
correction.
6. 3. Pyramido-striatal level (level of
spatial fields), обеспечивающий
выполнение движений в
пространстве, которые требуют
формирования интегрированных
представлений о внешней среде
(«пространственного поля»)
путем синтеза зрительной и иной
сенсорной информации;
7. 4. Parietal-premotor level (level of
object actions) обеспечивающий
целенаправленные, смысловые
движения или серии движений,
которые представляют собой
манипуляции с предметами и
требуют сложившихся в опыте
представлений о форме, размерах
и предназначении предметов, а
также топологической
схематизации пространства;
9. Planning of the movement begins in
prefrontal cortex.
The following structures participate as
well:
limbic system,
thalamic nuclei
reticular formation
Parietal association cortex
10. Limbic system is important in
spontaneus movements that
arise due to internal stimulus
(one or another motivation)
11. Parietal Association cortex
plays important role in
movements
that are initiated by external
stimuli (e.g. appearance of
the object in visual field)
12. Последующая фаза
планирования (подготовки)
движения протекает с участием
премоторных зон коры, базальных
ганглиев и мозжечка и
характеризуется «перешифровкой
с языка пространственно-
кинематических представлений,
на котором строится первичный
проект движения, на язык
мышечной динамики».
13. В ходе этого процесса
происходит:
1. Выбор двигательных
программ, необходимых
для выполнения заданной
цели в определенной
конкретной ситуации, и их
модификация.
14. 2.Определяются оптимальная
скорость, амплитуда,
последовательность движений,
набор мышц, необходимых для
их реализации,
последовательность их
включения, а также
15. 3.Постуральные синергии,
необходимые для
удержания равновесия
при выполнении
движения, и возможные
коррекции, которые могут
понадобиться, если
движение не достигнет
нужного результата.
16. Выполнение движения
обеспечивают первичная
моторная кора, стволовые и
спинальные двигательные
центры при участии мозжечка.
На всех этапах подготовки и реализации
движения важное значение имеет обратная
афферентация, информирующая об
успешности реализации движения и
инициирующая необходимые сенсорные
коррекции.
17. Each medullary pyramid in humans contains
approximately 1 million fibers. However, only
30—40% of them arise from Betz cells.
The source for 30-40% is prefrontal cortex.
The rest 30—40% are axons of neurons of
parietal lobe (somatocensory cortex) that
connect to interneurons of dorsal horns and
control spinal reflexes and sensory input.
18. Corticospinal fibers excite spinal neurons via
glutamate, although they can facilitate
inhibiting and exciting mechanisms in spinal
cord segments.
19. Differential diagnosis of peripheral
and central paralysis
Peripheral (flaccid) paralysis:
Lower motor neuron lesion
Muscle atrophy
Hypotonia
Loss of tendon reflexes
Reaction of degeneration on electromyography
20. Central paralysis: Upper motor neuron lesion
Little hypotrophy
Spasticity
Increased tendon reflexes
Extended reflexogenic zone
Pathological reflexes (e.g. Babinski response)
Synkinesis, myoclonus
Defense reflexes (flexor reflexes)
Differential diagnosis of peripheral
and central paralysis
21. Global synkinesis
A patient is asked to move intact
extremities (e.g. to raise his hand), and
involuntary movements on the affected side is
seen:
Flexion in elbow joint, adduction to the trunk,
pronation of the forearm, flexion of the hand
and so on
23. Coordination synkinesis
в руках
Больному предлагают вытянуть обе руки
вперед — на паретичной руке пальцы
разгибаются и расходятся в стороны
Большеберцовая
Больной пытается согнуть паретичную ногу в
коленном суставе, врач препятствует
выполнению движения. В ответ наблюдается
непроизвольное разгибание стопы и большого
пальца той же конечности
24. Brainstem — spinal cord tracts in
regulation of movements
Ventromedial motor system
Dorsolateral motor system
29. Interstitiospinal tract
Arises from interstitial nucleus of Cajal,
it is connected to medial longitudinal
fascicle
Its activation cause axial rotation of the
body.
Lesion of this tract takes place in
torsion dystonia and supranuclear
weakness.
30. Olivospinal tract
Neurons of olives compare the
desired result of movements
from motor cortex to the real
movement from sensory
systems.
31. Role of cerebellum in
movement control:
1. роль компьютера, который позволяет
осуществлять точный расчет
временных параметров мышечного
сокращения.
2.Feedback controller
Visual, Vestibular, and Somatosensory
information enters the cerebellum to correct
движения руки, соразмерность и плавность
движений при приближении к цели,
своевременное окончание движения.
32. 3.Мозжечок определяет временные
параметры моторных программ,
которые уточняются при обучении.
4.Мозжечок и базальные ганглии
участвуют в процессе формирования
двигательного навыка и автоматизации
движений.
5. Благодаря мозжечку происходит
адаптация двигательной программы при
повторении движения, вследствие
которой попытки совершить его
становятся все более успешными.
33. Поражение мозжечка
1. Возникает задержка торможения
сегмента из-за замедленной активации
антагонистов, что приводит к гиперметрии.
2. Необходимость дополнительных
коррекций может приводить к развитию
интенционного тремора.
3. Снижение мышечного тонуса связано с
утратой активирующего влияния на гамма-
мотонейроны, что снижает чувствительность
мышечных веретен и ослабляет тонические
рефлексы растяжения
34. Extrapyramidal system
The main fuction of extrapyramidal system is
to regulate resting muscle tone, posture and
automatic movements.
It prepares skeletal muscles to contraction in
response to nerve impulses.
35. Damage to the extrapyramidal
system at any site will result
in
1. rigidity (muscle hypertonia)
2. hypokinesia and
hyperkinesia
40. 2. Тонические дискинезии
проявляются гиперкинезами:
1.атетоидный и
2.торсионно-дистонический (тонические
позы, в частности торсионная дистония,
болезнь Циена-Оппенгейма),
3.гемиспазм лица и
4.параспазм лица и
Rigidity
41. Classification of tics and tic- like
hyperkinetic disorders
1.Idiopathic tics
а) acute преходяще,
б) персистирующие простые и
сложные,
в) chronic простые и сложные
45. Tic is a sudden repetitive movement involving
discrete muscle groups.
It resembles normal movement, can vary in
strength and is not rhythmical
Tics can be voluntarily suppressed and can be
easily imitated
Short contractions of the muscles that are
involved in the movement, or simultaneous
activation of antagonist muscles 50-500 ms.
Long.
46. Mannerism
- это причудливая, вычурная
форма выполнения
целенаправленного действия,
возникающая в результате
включения стереотипного
действия в целенаправленное
поведение.
47. Gesture is a culture-specific
movement that reflects particular
state of mind and can be used for
non-verbal communication.
48. Repetitive Behavior- это приносящие
самоудовлетворение и приемлемые с
точки зрения общепринятых норм
поведения координированные
движения, возникающие чаще всего
в моменты тревоги, скуки, усталости
или смущения.
49. Motor stereotypies are
Repetitive movements that do not
have a purpose, last for a long time
and interfere with normal activities.
53. Персистирующий простой или
множественный тик - один или
несколько тиков, возникающих
в детстве и стойко
сохраняющихся в течение
нескольких лет до своего
исчезновения в юношеском или
взрослом возрасте
54. Chronic simple or multiple tics —
one or many tics that last the
whole life long and do not change
in frequency or duration
55. Tourette syndrome
Multiple tics
Coprolalia (Uncontrollable cursing and swearing)
Vocal tics (Roaring, coughing, sneezing...)
Echolalia (patients repeat noises and phrases that they
hear)
Copropraxia– involuntary performing of obscene and
inappropriate gestures
Autosomal dominant inheritance pattern
Complete penetrance in men
56. Akinetic-rigid syndrome
Bradylalia
Oligokinesia and bradykinesia
Stooped posture
Acheirokinesis (Absence of synkinetic
movements)
Propulsion and retropulsion
58. Differential diagnosis of
spasticity and rigidity
Spasticity — hypertonia in flexor and pronator
muscles of upper extremities and extensor
muscles of lower extremities
Rigidity — hypertonia in flexor muscles of upper
and lower extremities
59. In single passive movement
Damage to pyramidal system
clasp knife response -
Damage to extrapyramidal
system -
cogwheel response
60. Repeated passive movements
Damage to pyramidal system reduces
spastic hypertonia
Damage to extrapyramidal
system increases hypertonia
