Vázizom rendszer. Motor funkciók

Pszichofiziológia motoros tevékenység

Az emberi motoros aktivitás nagyon széles skálán mozog - a durva izomkoordinációtól kezdve saját készítésű vagy az egész test mozgatása a térben, az ujjak finom mozgása a mikroszkóp alatt végzett műveletek során. Minden típusú motoros tevékenység biztosítása két információáram mozgása alapján történik. Az egyik áramlás a periférián ered: az érzékeny elemekben (receptorokban), amelyek az izmokban, ízületi tokokban és ínszervekben találhatók. Keresztül hátsó szarvak gerincvelő, ezek a jelek felfelé haladnak a gerincvelőn és tovább az agy különböző részeibe.

A felsorolt ​​képződmények jelei együttesen alakulnak ki különleges fajtaérzékenység - propriocepció. Bár ez az információ nem tükröződik az ember tudatában, ennek köszönhetően az agynak minden pillanatban teljes elképzelése van a számos izom és ízület állapotáról. Ez az információ a test sémáját vagy képét alkotja. Ilyen integrált oktatás nélkül az ember nem tudna megtervezni és végrehajtani semmilyen mozgást. A testdiagram minden motoros program végrehajtásának kezdeti alapja. Tervezése, kivitelezése és kivitelezése a motoros rendszer tevékenységéhez kapcsolódik.

A motoros rendszerben a fő információáramlás a motoros kéregből irányul agyféltekék- a mozgások akaratlagos irányításának fő központja - a perifériára, azaz a mozgásszervi rendszer izmaira és egyéb szerveire, amelyek mozgást végeznek.

A motorrendszer felépítése

A motoros funkcióknak két fő típusa van: a pozíció (testtartás) megtartása és maga a mozgás. A valóságban meglehetősen nehéz szétválasztani őket. A póz egyidejű tartása nélkül végzett mozdulatok éppoly lehetetlenek, mint a póz tartása mozgás nélkül.

Idegszerkezetek, amelyek a testhelyzet szabályozásáért felelősek a térben és a mozgásban, a központi idegrendszer különböző részein találhatók - a gerincvelőtől az agykéregig. Elrendezésükben egyértelmű hierarchia van, ami a motoros funkciók fokozatos javulását tükrözi az evolúció folyamatában.

Az evolúció során a legtöbb állat olyan összetett mozgásrendszert fejlesztett ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy sikeresen táplálékot szerezzenek, megszökjenek a ragadozók elől, párosodási partnereket találjanak és új területeket fedezzenek fel.

A mozgás az ideg-, izom- és vázrendszer kialakulása, interakciója, összehangolt munkája eredményeként vált lehetővé. A mozgásban részt vevő izmok olyan eszközökként működnek, amelyek a kémiai energiát mechanikai energiává alakítják. Az izmok képesek összehúzni, és egyben mozgásba hozni a csontváz részét alkotó karrendszereket. A karok összehangolt munkájának köszönhetően az állat mozog. A mozgásszervi rendszer is fenntartja a testtartást, és a központi idegrendszer általános irányítása alatt áll.

A legtöbb legalacsonyabb szint a mozgásszervezésben a gerincvelő motoros rendszereihez kapcsolódik. A gerincvelőben a szenzoros neuronok és az izmokat közvetlenül irányító motoros neuronok között interneuronok találhatók, amelyek sok kapcsolatot képeznek más idegsejtekkel. Az interneuronok gerjesztése határozza meg, hogy egy adott mozgást könnyítenek vagy gátolnak. Neurális áramkörök ill reflexívek, mögöttes gerincreflexek, olyan anatómiai képződmények, amelyek a legegyszerűbb motoros funkciókat biztosítják. Tevékenységük azonban nagymértékben függ a magasabban fekvő központok szabályozó hatásaitól.

Magasabb motoros központok az agyban helyezkednek el, és biztosítják a mozgások felépítését és szabályozását. A testtartás megtartását és a céltudatos mozgásokkal való összehangolását célzó motoros aktusokat elsősorban az agytörzs struktúrái hajtják végre, ugyanakkor maguk a céltudatos mozgások magasabb szintű részvételt igényelnek. idegközpontok. A szubkortikális motivációs központok és a kéreg asszociatív zónáinak gerjesztésével kapcsolatos cselekvési késztetés cselekvési programot alkot. Ennek a programnak a kialakítása a bazális ganglionok és a kisagy részvételével történik, amelyek a thalamus magjain keresztül hatnak a motoros kéregre. Ezenkívül a kisagy elsődleges szerepet játszik a testtartás és a mozgások szabályozásában, a bazális ganglionok pedig összekötő kapcsot jelentenek az agykéreg asszociatív és motoros területei között (11.1. ábra).

11.1. ábra A motoros rendszer felépítésének általános terve.

A legfontosabb motoros szerkezetek és főbb összefüggéseik a bal oldali oszlopban láthatók. Az egyszerűség kedvéért az összes érzékszervi útvonal egybe van csoportosítva (kör a bal oldalon). A középső oszlop felsorolja azokat a legfontosabb és szilárdan megalapozott funkciókat, amelyeket az egyes struktúrák külön-külön történő tanulmányozása során találtak. A jobb oldali oszlop jelzi, hogy ezek a funkciók hogyan kapcsolódnak a mozgás előfordulásához és végrehajtásához. Meg kell jegyezni, hogy a bazális ganglionok és a kisagy egy szinten helyezkednek el, és a motoros kéreg részt vesz a mozgásprogram átalakításában annak megvalósításába (J. Dudel és mtsai., 1985)

A motor vagy motoros kéreg közvetlenül előtte helyezkedik el központi sulcus. Ebben a zónában a test izmait topográfiailag ábrázolják, azaz minden izomnak megvan a saját szakasza a régióban. Ezenkívül a test bal felének izmai a jobb féltekében vannak képviselve, és fordítva.

Az agyból a gerincvelőbe vezető motorpályák két rendszerre oszlanak: piramis és extrapiramidális rendszerre. Az agykéreg motoros és szenzomotoros területeitől kezdve a piramispálya rostjainak nagy része közvetlenül a gerincvelő elülső szarvában lévő efferens neuronokhoz kerül. Az extrapiramidális traktus, amely a gerincvelő elülső szarvaihoz is eljut, komplexben feldolgozott efferens impulzusokat ad át nekik. szubkortikális struktúrák(bazális ganglionok, talamusz, kisagy).

A mozgások osztályozása

Az állatok és az emberek mozgásának sokfélesége a testek térbeli mozgásának fizikai törvényein alapul. A mozgások osztályozásánál figyelembe kell venni azokat a konkrét célfunkciókat, amelyeket a motoros rendszernek teljesítenie kell. A nagyon Általános nézet Négy ilyen funkció létezik: 1) egy bizonyos testtartás megtartása; 2) tájékozódás a külső jel forrásához a legjobb érzékelés érdekében; 3) a test mozgása a térben; 4) külső dolgok vagy más testek manipulálása. A mozgások agyi irányításának szintjeinek hierarchiája a mozgásszerkezettel szemben támasztott követelményektől is függ. Megállapítást nyert, hogy a kéreg alatti szint egy sor veleszületett vagy automatizált programhoz kapcsolódik.

Automatizált és önkéntes mozgások. A mozgás e kategóriáinak szétválasztásának problémája összetett. Sok esetben nagyon folyékony a határvonal az automatizált és az önként vezérelt cselekvés között. A fenntartható motoros készségek elsajátítása átmenetet jelent a többé-kevésbé tudatosan végrehajtott motoros cselekvések folyamatosan ellenőrzött láncolatáról egy automatizált folyamatos „kinetikus dallamra”, amelyet lényegesen alacsonyabb energiaköltséggel hajtanak végre. Ugyanakkor elég kis változás a „kinetikus dallam” legalább egyik láncszeme, így az megszűnik teljesen automatizálni, és új automatizálásához ismét az önkéntes szabályozás beavatkozása szükséges.

A motoros aktusok „automatikus” és „akaratú” felosztása során felmerülő nehézségek elkerülése érdekében az angol neuropatológus, H. Jackson a század elején az összes motoros aktus (azaz a mozgások és komplexumaik) hierarchikus osztályozását javasolta. ) „teljesen automatikus”-ról „teljesen önkényesre”. Ez a besorolás ma is hasznos. Például a légzés nagyrészt automatikus mozgáskészlet. mellkas, a vállöv és a rekeszizom izmait, amely még a legtöbb mély alvásés altatásos állapotban, amikor minden más mozgás teljesen elnyomott. Ha ugyanazokat az izmokat használják köhögésre vagy kis testmozgások elvégzésére, akkor az ilyen motoros cselekvés „kevésbé automatikus”. Ugyanakkor énekléskor vagy beszédkor ezek az izmok már „teljesen nem automatikus” mozgásban vesznek részt. Tól től ezt a példát Az is jól látható, hogy az „automatikusabb” mozgások főként a veleszületett központi viselkedési programokhoz kapcsolódnak, míg a „kevésbé automatikus” vagy „teljesen akaratlagos” mozgások az élettapasztalatok felhalmozódása révén jelennek meg.

Tájoló mozgások. Az ilyen jellegű mozgásrendszer egyrészt a test térbeli orientációjához, másrészt az érzékszervek olyan helyzetbe való beépítéséhez kapcsolódik, amely a legjobban érzékeli a külső ingert. Példa az elsőre az egyensúly fenntartásának funkciója, a második - a tekintetrögzítés mozgása. A tekintetrögzítést elsősorban az okulomotoros rendszer végzi. Egy álló vagy mozgó tárgy képét a retina legérzékenyebb területén rögzítik. A szem és a fej mozgásának koordinációját speciális reflexrendszer szabályozza.

Pózkontroll. A testhelyzetet az állati vagy emberi test ízületei által a gravitációs térben való tájékozódás eredményeként kialakuló szögértékek összessége határozza meg. A testtartás mechanizmusa két részből áll: rögzítés bizonyos rendelkezéseket test és végtagok, valamint a testrészek tájolása a külső koordinátákhoz képest (egyensúly megőrzése). A kezdeti testtartás bizonyos korlátozásokat támaszt a későbbi mozgásban. Az alsó tartásszabályozási mechanizmusok közé tartoznak a gerinc-, nyaki-beállító és néhány egyéb reflex, a magasabbak a „testdiagram” kialakításának mechanizmusai.

A „testdiagram” kifejezés a térbeli koordináták és kapcsolatok általános érzékenységének rendszerét jelöli egyes részek nyugalmi és mozgásban lévő testek. Az egyes agyféltekék testének átfogó „térképét” általában „homunculus”-ként ábrázolják. Az egész test érzékenysége, topográfiailag a kéreg felületén elosztva, képezi az alapot annak, hogy a test nagy részeinek integrált funkcionális blokkjait kombinálással alakítják ki. Ezek az integrációs folyamatok a felnőtt szervezetben fejeződnek be, és a testrészek egymáshoz viszonyított helyzetének kódolt leírását jelentik, amelyeket automatizált sztereotip mozgások végzésekor használnak.

Ezeknek a folyamatoknak az alapja a test anatómiailag rögzített „térképe”, ezért az ilyen folyamatok csak egy statikus testkép alapját képezik. Kialakításához össze kell kapcsolni ezt az információt a test gravitációs erőhöz viszonyított helyzetével és a test funkcionális blokkjainak egymáshoz viszonyított helyzetével a három térsík rendszerében. Vestibuláris rendszerérzékeli az egész test mozgását előre - hátra, jobbra - balra, fel - le, és a megfelelő információ bejut a kéreg parietális zónáiba, ahol egyesül a mozgásszervi rendszer és a bőr információival. Innen az impulzus belső szervek, amely egy speciális pszichofiziológiai képződmény - egy statikus testkép - létrehozásában is részt vesz a tudattalan szintjén.

Így a test statikus képe intracerebrális kapcsolatok rendszere, amely veleszületett mechanizmusokon alapul, és az ontogenezisben továbbfejlesztett és finomított. Az ember ezt vagy azt a tevékenységet végezve megváltoztatja a testrészek egymáshoz viszonyított helyzetét, és új motoros készségek elsajátításával új térbeli modelleket alakít ki a testről, amelyek egy dinamikus testkép alapját képezik. A statikustól eltérően a dinamikus testképnek csak egy adott időpillanathoz és egy adott helyzethez van jelentése, amikor megváltozik, helyébe új testkép lép. A dinamikus kép a bőr, az izmok, ízületek és az érzékeny elemeiből érkező áramimpulzusokon alapul vesztibuláris készülék. Lehetséges, hogy a dinamikus testkép kialakulásának sebessége és pontossága olyan tényező, amely meghatározza az ember azon képességét, hogy gyorsan elsajátítsa az új motoros készségeket.

Az agyban mindkét testkép állandó kölcsönhatásban van, a dinamikus képet összehasonlítják statikus analógjával. Ennek eredményeként kialakul egy szubjektív tartásérzet, amely nemcsak a test helyzetét tükrözi egy adott pillanatban, hanem annak a közeljövőben bekövetkező lehetséges változásait is. Ha nem sikerül megegyezni, akkor aktív testtartási alkalmazkodási mechanizmusok lépnek működésbe. Tehát a testtartás megváltoztatásához össze kell hasonlítani a memóriában kódolt statikus testképet annak sajátos változatával - a dinamikus testképpel.

Mozgásszabályozás. A mozgás kifejezés egy test mozgását jelenti a térben egyik pozícióból a másikba, amely bizonyos energiaráfordítást igényel. Az ebben az esetben kifejtett erőfeszítéseknek mindenekelőtt a gravitációs erőt, az ellenállást kell legyőzniük környezetés magának a testnek a tehetetlenségi ereje. A mozgást a terület természete és domborzata befolyásolja. A mozgás során a testnek folyamatosan egyensúlyban kell tartania.

A mozgás tipikus példája a séta vagy a futás, melyeket a végtagok sztereotip mozgásai különböztetnek meg, és minden mozgásformát a lépés két fázisa jellemez: a támasz fázis és a lendítés. Az emberi járást a járás jellemzi, vagyis a felület mentén való mozgás velejárója. A járást a végtagok ciklikus mozgásainak időbeli eloszlása, a támasztófázis időtartama és a támasztó végtagok mozgási sorrendje alapján értékelik.

A gerincvelőben neuronok láncát fedezték fel, amely járásgenerátorként működik. Felelős a különböző motoros neuronok gerjesztésének és gátlásának váltakozó periódusaiért, és be tud működni automatikus üzemmód. Elemi egység egy ilyen központi generátor egy végtagú generátor. Lehetséges, hogy minden izomnak, amely egy ízületet irányít, saját generátora van. Amikor egy személy mozog, az ilyen generátorok egyetlen üzemmódban működnek, izgalmas hatást gyakorolva egymásra.

Mint ismeretes, a gerincvelő a magasabb motoros központok folyamatos ellenőrzése alatt áll. A mozgással kapcsolatban ez a vezérlés számos célt követ: 1) gyorsan elindítja a mozgást, állandó sebességet tart, vagy szükség esetén változtat, és a megfelelő időben le is állítja; 2) pontosan arányosítja a mozgást (sőt az egyes lépéseket) a környezeti feltételekhez; 3) Elég rugalmas pózt biztosít ahhoz, hogy illeszkedjen különböző feltételek mozgások, mint a kúszás, úszás, futás a hóban, teherhordás stb.

Nagyon fontos szerep Ebben a szabályozásban szerepet játszik a kisagy, amely a gerincgenerátor működésére vonatkozó információk és a valós mozgási paraméterek összehasonlítása alapján biztosítja a végtagok helyzetének korrekcióját és pontosságát. Feltételezzük, hogy a kisagy minden következő lépést az előzőre vonatkozó információk alapján programoz. Az agy másik fontos szintje, ahová a mozgás természetéről információt küldenek, az agyféltekék a thalamusmagokkal, a striopallidális rendszerrel és az agykéreg megfelelő zónáival.

Visszacsatolás. Nagyon fontos a mozgásszabályozás ezen szintjein van visszacsatolás, azaz információ az éppen végrehajtott mozgás eredményéről. Származik mozgásszervi rendszerek az illetékes agytrösztökhöz. Sok mozgást folyamatosan korrigálunk a megfelelő érintésérzékelők leolvasásának köszönhetően vázizmokés információ továbbítása az agy különböző részeihez egészen a kéregig. A veleszületett koordináción alapuló mozgások kevesebb visszajelzést igényelnek a mozgásszervi rendszertől. Ezzel együtt minden új mozgásforma, amely új koordinációs kapcsolatok kialakításán alapul, teljes mértékben a motoros apparátus visszacsatolásától függ.

Az akaratlagos mozgás funkcionális felépítése. A fentiekből következik, hogy minden mozgás biztosításában különböző komponensek vesznek részt, ezért az egyik fő kérdés az, hogyan biztosítható a végrehajtó apparátus által kapott parancs egyidejűsége. Egy-egy mozgalom stratégiájától és taktikájától függetlenül a programot támogató rendszer fő feladata a csapat összes komponensének összehangolása.

CNS bizonyos számú genetikailag rögzített programmal rendelkezik (például mozgásszervi program a gyalogláshoz, aktivitás alapján Gerinc – a gerinchez kapcsolódó.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">gerinc generátor). Az ilyen egyszerű programokat összetettebb rendszerekké kombinálják, mint például a függőleges testtartás fenntartása. Az ilyen egyesülés a tanulás eredményeként következik be, amelyet az agyféltekék elülső kéregének részvétele biztosít.
A legbonyolultabb és filogenetikailag legfiatalabb az a képesség, hogy egy mozdulatsort alakítsunk ki és előre jelezzük annak végrehajtását. A probléma megoldása a frontális asszociatív rendszerhez kapcsolódik, amely megjegyzi és a memóriában tárolja az ilyen mozgássorozatokat. Ennek a kódolásnak a legmagasabb tükörképe az emberben a mozgás alapfogalmainak verbalizálása vagy verbális kísérete.
A mozgásvezérlő rendszer általános működési mintája a visszacsatolás használata. Ez nem csak a megkezdett mozgás proprioceptív visszajelzését foglalja magában, hanem azt is Aktiválás - gerjesztés vagy fokozott aktivitás, átmenet nyugalmi állapotból aktív állapotba.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">aktiválás jutalmazási vagy büntetési rendszereket. Ezen kívül belső visszajelzés is szerepel, pl. információ a motoros rendszer alacsonyabb szintjeinek aktivitásáról, vagy magának a motoros parancsnak egy efferens másolata. Ez a fajta visszacsatolás szükséges az új mozgáskoordináció kialakulásához. Változó bonyolultságú és sebességű mozgások esetén a visszacsatolás lezárható különböző szinteken. Ezért mindkét típusú vezérlés - programozás és követés - együtt létezhet egy vezérlőrendszerben ugyanazon mozgáshoz.
Befejezésül tanácsos idézni a kiváló fiziológus, N.A. Bernstein szerint a mozgásokat „...nem egy térbeli, hanem egy szemantikai kép vezérli, és a cselekvési szintű áramkörök motoros összetevőit az objektum szemantikai lényege és a vele való teendők szerint diktálják és választják ki.

10.4. A mozgásszervezés elektrofiziológiai összefüggései

Elektrofiziológiai módszerekkel vizsgálják a motoros aktivitás különböző aspektusait, és elsősorban azokat, amelyek közvetlen megfigyeléssel nem hozzáférhetők. A mozgásszervezés fiziológiai mechanizmusairól értékes információkat szolgáltatnak az agykéreg területeinek kölcsönhatásának felmérésére szolgáló módszerek, a lokális EEG és a mozgással kapcsolatos potenciálok elemzése, valamint a neuronális aktivitás rögzítése.
Az agyi biopotenciálok interzonális kapcsolatainak vizsgálata lehetővé teszi, hogy nyomon kövessük az egyes agykérgi zónák közötti interakció dinamikáját. különböző szakaszaiban mozgás végrehajtása, új motoros készségek oktatása során az interzonális interakció sajátosságainak azonosítása mikor különböző típusok mozgások.

Térbeli szinkronizálás (SS), azaz tól rögzített elektromos rezgések szinkron dinamikája különböző pontokat agykéreg, az agyi struktúrák olyan állapotát tükrözi, amelyben elősegíti a gerjesztés terjedését, és megteremtik az interzonális interakció feltételeit. A PS regisztrációs módszert a kiváló orosz fiziológus, M.N. Livanov.
Az egyes zónák EEG ritmikus összetevőinek és ezek tér-időbeli kapcsolatainak vizsgálata emberben az akaratlagos mozgások végzése során valós lehetőséget teremtett az elemzés megközelítésére. központi mechanizmusok rendszerszinten kialakuló funkcionális interakciók amikor motoros tevékenység. A ritmikus mozgások végzése során felvett EEG korrelációs elemzése kimutatta, hogy emberben nem csak a motoros kéreg központjai, hanem a frontális és inferior parietális zóna is részt vesz a kérgi mozgásszervezésben.
Az akaratlagos mozgások elsajátítása és azok képzése a kortikális biopotenciálok intercentrális korrelációinak újraeloszlását okozza. Az edzés kezdetén az ízületi tevékenységben részt vevő központok száma meredeken növekszik, és a motorzónák EEG ritmikus összetevőinek szinkron kapcsolatai az elülső és a hátsó részekkel A kéreg asszociációs zónái olyan zónák, amelyek információt kapnak a különböző modalitások stimulációját észlelő receptoroktól és az összes vetületi zónától.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">asszociatív régiók. Ahogy elsajátítja a mozgást általános szinten A PS jelentősen csökken, és éppen ellenkezőleg, a motorzónák és az alsó parietális zónák közötti kapcsolatok megerősödnek.
Fontos megjegyezni, hogy a tanulási folyamat során a biopotenciálok ritmikus összetétele átstrukturálódik. különböző zónák cortex: az EEG lassú ritmusokat kezd regisztrálni, amelyek gyakorisága egybeesik a mozgások ritmusával. Ezeket a ritmusokat az emberi EEG-ben „címkézettnek” nevezik. Ugyanezt a jelölt oszcillációt találtak gyermekeknél is óvodás korú amikor ritmikus mozdulatokat végeznek az ergográfon.
A ciklikus (időszakosan ismételt) és aciklikus motoros aktivitás során végzett humán EEG szisztematikus vizsgálata jelentős változásokat tárt fel az agykéreg elektromos aktivitásának dinamikájában. Az EEG-ben a biopotenciálok lokális és távoli szinkronizálása egyaránt megnövekszik, ami a periodikus komponensek teljesítményének növekedésében, az auto- és keresztkorrelogramok frekvenciaspektrumának változásában, a korreláció bizonyos összehangolásában fejeződik ki. frekvenciaspektrumok és függvények maximumai A koherencia az EEG-frekvencia-mutatók szinkronizálásának mértéke az agykéreg különböző részei között.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">koherencia ugyanazon a frekvencián.

PS és reakcióidő. A reakcióidő az egyik legegyszerűbb motorjelző. Ezért különösen érdekes, hogy még egy egyszerű motoros reakciónak is különböző fiziológiai korrelációi lehetnek az időtartamának növekedésétől vagy csökkenésétől függően. Így az agy EEG spektrális komponenseinek intercentrális korrelációs viszonyainak képét egy egyszerű motoros reakció idejével összehasonlítva kiderült, hogy az asszociatív zónák EEG tér-időbeli kapcsolatainak átstrukturálása összefüggésben áll a adott ingerre adott reakcióidő. Gyors reakciókkal egészséges ember Leggyakrabban a biopotenciálok magas korrelációi mindkét alsó parietális területen jelentkeztek (valamivel inkább a bal agyféltekével). Ha a reakcióidő megnőtt, az a frontális kéreg biopotenciáljának szinkronizálásával járt együtt, és a bal félteke inferior parietális régióját kizárták a kölcsönhatásból. Ezenkívül összefüggést fedeztek fel a fáziseltolódások nagysága között Az alfa-ritmus az elektroencefalogram fő ritmusa relatív nyugalmi állapotban, 8-14 Hz frekvenciával és 30-70 μV átlagos amplitúdóval.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">alfa ritmus, az agy frontális, precentrális és occipitális területén rögzítve és egy egyszerű motoros reakció sebessége.
Fontos megjegyezni, hogy a biopotenciálok fokozott szinkronizálása már munka előtti állapotban jelentkezik a motoros cselekvés előtti koncentrációs folyamat során, valamint a mozgások mentális végrehajtása során.

PS és a mozgás sajátosságai. A PS biopotenciálok nem specifikus fokozása mellett annak kifejezett szelektív növekedése volt megfigyelhető az adott motoros aktus megszervezésében közvetlenül érintett kérgi zónák között. Például az elektromos aktivitásban a legnagyobb hasonlóságot állapítják meg: a kezek mozgatásakor - között frontális régióés a felső végtagok izmainak motoros ábrázolása; a lábak mozgatásakor - a frontális régió és az alsó végtagok izmainak motoros ábrázolása között. A finom térbeli tájékozódást és vizuális irányítást igénylő precíziós akciók során (lövés, vívás, kosárlabda) fokozódik a vizuális és a motoros területek közötti interakció.
Feltárásra került az agy különböző részeinek PS biopotenciáljának komplex dinamikája sportolóknál a különböző gyakorlatok során, és az EEG ritmikus összetevőinek kölcsönhatásának növekedése a motoros aktivitás módjától, a sportolók képzettségétől, Az ember taktikai problémák megoldására való képessége, a helyzet összetettségén mutatkozott meg. Így a magasan kvalifikált sportolók körében az intercentrális interakciók sokkal intenzívebbek és jobban lokalizálódnak. Az is kiderült, hogy az összetettebb motoros feladatok többet igényelnek magas szint az EEG-ritmusok térbeli szinkronizálása, és a taktikai problémák megoldásának ideje korrelál az intercentrális interakciók növekedési ütemével. Ebben az esetben a motoros válasz a biopotenciálok maximális szinkronizálása után következik be az agykéregben.
Összességében az emberi agy PS biopotenciáljának tanulmányozása lehetővé tette annak megállapítását, hogy egyszerű és összetett motoros aktusok végrehajtása során az agy különböző központjai kölcsönhatásba lépnek egymással, és egymással összekapcsolt zónák komplex rendszereit alkotják, amelyek tevékenységi gócai nem csak a vetítésben vannak, hanem asszociatív területeken is, különösen frontális és alsó parietális. Ezek az intercentrális kölcsönhatások dinamikusak, és időben és térben változnak, ahogy a motoros aktus végrehajtódik.

10.5. A mozgásokhoz kapcsolódó agyi potenciálok komplexuma

A motoros aktus pszichofiziológiájának tanulmányozásának egyik fontos iránya a mozgásokhoz kapcsolódó agyi potenciálok rezgéseinek komplexumának (PMSD) vizsgálata. Ennek a jelenségnek a jelentősége a megértés szempontjából fiziológiai mechanizmusok A mozgásszervezés nagyon nagy, mert a PMSD tanulmányozása lehetővé teszi az agykéregben lezajló folyamatok rejtett sorrendjének azonosítását a mozgás előkészítése és végrehajtása során, az információfeldolgozási folyamatok kronometriája pedig a mozgás időtartamának mérésére szolgáló módszerek összessége. az információfeldolgozás folyamatának egyes szakaszai, különösen a fiziológiai mutatók mérése alapján látens időszakok kiváltott és eseményhez kapcsolódó potenciálok összetevői.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> idő ezek a folyamatok, i.e. határidőket szabni ezek előfordulására.

A PMSD összetevőinek összetétele. Ezt a mozgás előkészítési, kivitelezési és értékelési folyamatait tükröző komplexumot először a 60-as években regisztrálták. Kiderült, hogy a mozgást lassú negatív oszcilláció előzi meg - a készenléti potenciál (RP). 1,5-0,5 másodperccel a mozgás megkezdése előtt kezd fejlődni. Ez a komponens túlnyomórészt mindkét félteke központi és fronto-centrális elvezetésében van rögzítve. 500-300 ms-mal a mozgás megkezdése előtt a PG aszimmetrikussá válik - maximális amplitúdója a precentrális régióban figyelhető meg, Ellenoldali - a test ellenkező oldalára vonatkozik.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> ellenoldali mozgalom. A felnőtt alanyok körülbelül felénél ennek a lassú negatív oszcillációnak a hátterében, röviddel a mozgás megkezdése előtt egy kis amplitúdójú pozitív komponenst rögzítenek. Ezt „premotoros pozitivitásnak” (PMP) hívják. A következő, gyorsan növekvő amplitúdójú negatív oszcilláció, az úgynevezett motoros potenciál (MP) a mozgás megkezdése előtt 150 ms-mal kezd kialakulni, és eléri maximális amplitúdóját az agyban a mozgó végtag motoros reprezentációjának területén. kéreg. Ez a potenciálkomplexum körülbelül 200 ms-mal a mozgás kezdete után pozitív komponenssel végződik.

A komponensek funkcionális jelentősége.Általánosan elfogadott, hogy a készenléti potenciál (RP) a motoros kéregben keletkezik, és a mozgás tervezésének és előkészítésének folyamataihoz kapcsolódik. Az agyi potenciál lassú negatív oszcillációinak osztályába tartozik, amelyek előfordulását a kéreg megfelelő területeinek neuronális elemeinek aktiválása magyarázza.
A PMP funkcionális jelentőségére vonatkozó hipotézisek eltérőek.
Ezt az oszcillációt egyrészt a kéregből az izmok felé irányuló központi parancs tükrözésének, másrészt a kéreg ellazulásának eredményeként tekintik a mozgásszervezés egy bizonyos szakaszának befejezése után, valamint a kapcsolódó mozgások elnyomási folyamatainak tükröződésének. a másik végtagon, és az izom-afferensek visszajelzéseként. Jelenleg egyes szerzők úgy vélik, hogy a PMP-k csak a motoros potenciál megjelenését tükrözik.
Az MP majmokban történő rögzítésekor két alkomponenst azonosítottak az MP-ben. Az első részösszetevő a mozgás beindításával összefüggő motoros kéreg aktiválódásával (piramis neuronok szinaptikus aktivitása), a második pedig a 2.3. és 4. Brodmann-mező aktiválásával korrelál, az agykéreg különálló, egymástól eltérő területei. sejtszerkezet(citoarchitektúra) és funkciók. Például a 17, 18, 19 mezők az agykéreg vizuális területei, amelyek különböző struktúrával és funkcióval rendelkeznek. vizuális észlelés.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Brodman nyomán. Az MP regisztrálása epilepsziás személyben három komponens azonosítását tette lehetővé benne. Az első komponenst iniciációs potenciálnak nevezték. Nagy amplitúdójú, és a precentrális ellenoldali kéreg mozgásának kezdete után következik be. A második, amely a myogram megjelenése után következik be, jobban az ellenoldali szomatoszenzoros mezőben lokalizálódik, és mind a mozgás megindításával, mind a szenzoros érzéssel társulhat. Visszacsatolás. A harmadik komponens az izomafferensekből a kéregbe érkező impulzusokat tükrözi.
Az MP-t követő pozitív potenciált a perifériás receptorokból származó fordított afferentáció, a motoros centrumokból felszálló aktivitás, a motoros program és a végrehajtás neuronális képe közötti összehasonlító művelet, vagy a mozgás utáni agykérgi relaxációs folyamatok tükröződésének tekintjük.

A várakozás hulláma. A PMSD mellett egy másik elektrofiziológiai jelenséget is leírtak, amely lényegében közel áll a készenléti potenciálhoz. Az agykéreg elülső részeiben rögzített negatív potenciál ingadozásról beszélünk a figyelmeztető jelzések fellépése és a kiváltó (reakciót igénylő) jelzések között. Ennek a fluktuációnak számos neve van: várakozási hullám, E-hullám, feltételes negatív eltérés (CND). Az E-hullám a figyelmeztető jelzés után 500 ms-mal jelentkezik, időtartama az első és a második inger közötti intervallum növekedésével növekszik. Az E-hullám amplitúdója egyenes arányban növekszik a kiváltó ingerre adott motoros reakció sebességével. A fokozott figyelem és a megnövekedett akarati erőfeszítés hatására növekszik, ami jelzi ennek az elektrofiziológiai jelenségnek a kapcsolatát a motoros aktivitás és általában a viselkedés akaratlagos szabályozásának mechanizmusaival.

10.6. Neurális aktivitás

Funkcionális kortikális oszlopok. Az emberi kéreg motoros zónájában úgynevezett óriási piramisok találhatók A Beca sejtek az agykéreg piramis sejtjei.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Betz cellák, amelyek külön oszlopokba vannak rendezve. A hasonló funkciókat ellátó piramissejtek egymás mellett helyezkednek el, különben nehéz lenne megmagyarázni a kéreg pontos szomatotópiás szerveződését. Az ilyen motoroszlopok képesek gerjeszteni vagy gátolni egy funkcionálisan homogén csoportot A motoros neuron (motoros neuron) olyan idegsejt, amelynek axonja beidegzi az izomrostokat.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">motoneuronok.
Az egyes piramissejtek aktivitásának regisztrálása beültetett mikroelektródákkal különféle mozgásokat végző állatokban lehetővé tette az alapvető megállapításokat. fontos tény. A kérgi neuronok, amelyek bármely izom aktivitását szabályozzák, nem koncentrálódnak egyetlen oszlopban. A motoroszlop nagyrészt neuronok funkcionális egyesülése, amelyek szabályozzák az adott ízületre ható több izom aktivitását. Így a motoros kéreg piramis neuronjainak oszlopaiban nem annyira az izmok, mint a mozgások jelennek meg.

Motoros programok neurális kódjai. Az információ kódolása egy neuronban a kisülések gyakorisága alapján történik. A neuronok impulzusaktivitásának elemzése a különféle motoros programok kifejlesztése során állatokban azt mutatta, hogy a neuronok részt vesznek azok felépítésében különböző osztályok motorrendszer, miközben meghatározott funkciókat lát el. Egyes elképzelések szerint a motoros programok aktiválása az úgynevezett parancs neuronok aktiválódása miatt következik be. A parancs neuronok viszont magasabb kérgi központok irányítása alatt állnak. A gátlás a gerjesztéssel ellentétes idegi folyamat; az adott testrendszerre jellemző tevékenység gyengülésében vagy megszűnésében nyilvánul meg.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Fékezés parancs neuron az általa irányított program leállításához, a gerjesztéshez, éppen ellenkezőleg, az idegkör aktiválásához és a motoros program aktualizálásához vezet.
A parancsnoki neuronok részvételét az agy holisztikus tevékenységében az aktuális motiváció és egy speciális motoros program határozza meg, amely ennek a motivációnak a kielégítésére irányul. Ahhoz, hogy egy motoros program adaptív jellegű legyen, figyelembe kell vennie a külső környezet minden jel-jelentős összetevőjét, amelyhez képest célirányos mozgás történik, pl. a multiszenzoros elven kell építeni A konvergencia egy neuroncsoport axonjainak egyesülése, amely ugyanazon a posztszinaptikus neuronon lévő szinapszisok kialakulásának eredménye.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">konvergencia.

Fogalmak szójegyzéke

1. mozgás
2. motoros neuron
3. artikuláció
4. aktiválás
5. koherenciát
6. Brodmann mezők
7. információfeldolgozási folyamatok kronometriája

Önellenőrző kérdések

1. Mi a különbség a statikus és a dinamikus testkép között?
2. Milyen agyi struktúrák játszanak döntő szerepet az akaratlagos mozgás megszervezésében?
3. Miben különbözik a piramis és az extrapiramidális rendszer funkciója?
4. Mit adnak a mozgáshoz kapcsolódó agyi potenciálok a mozgásszervezés agyi mechanizmusainak megértéséhez?

Bibliográfia

1. Batuev A.S. A motorelemző funkciói. L.: Nauka, 1970.
2. Batuev A.S. Magasabb idegi aktivitás. M.: Felsőiskola, 1991.
3. Bernstein N.A. Esszék a mozgások élettanáról és a tevékenység fiziológiájáról. M.: Nauka, 1966.
4. Bloom F., Leiserson A., Hofstadter L. Agy, elme és viselkedés. M.: Mir, 1988.
5. Dudel J., Ruegg I., Schmidt R., Janig W. Humán fiziológia. T. 1 / Szerk. R. Schmidt és G. Tevs. M.: Mir, 1985.
6. Az emberi és állati élettan általános kurzusa / Szerk. A.A. Nozdracheva. M.: Felsőiskola, 1991.
7. Sologub E.B. Az emberi agy elektromos aktivitása a motoros tevékenység során. L.: Nauka, 1973.
8. Khrizman T.P. A gyermek mozgása és az agy elektromos aktivitása. M.: Pedagógia, 1973.
9. Evarts E. Az agy mozgását szabályozó mechanizmusai // Brain. M.: Mir, 1982.

A szakdolgozatok és esszék témái

1. N.A. tanításai Bernstein a mozgás szerkezetéről.
2. A mozgások pszichofiziológiai tipológiái.
3. Az emberi kéz mozgásai és neurofiziológiai mechanizmusaik.
4. Az akaratlagos mozgások és neurofiziológiai mechanizmusaik.
5. A mozgással kapcsolatos agypotenciálok kutatásának történelmi szakaszai.
6. Az idegi tevékenység szerepe a mozgások felépítésében.