HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS (Sherrington) CORTEX MOTOR Movimentos voluntários e ajustes antecipatórios NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO Iniciação, modulação, coordenação, refinamento e aprendizado motor TRONCO ENCEFÁLICO Reflexos multimodais & ajustes compensatórios MEDULA ESPINHAL Movimentos Reflexos & Rítmicos

COMANDO MOTOR SUPERIOR: CÓRTEX Planejamento e comando motor. Experimentos de estimulação elétrica de áreas cerebrais estabeleceram uma grande área com papel motor. Para que uma área seja considerada motora deve: 1- Projetar e receber projeções de outras regiões motoras 2- Provocar distúrbios motores quando lesada 3- Provocar movimentos quando estimulada 4- Possuir atividade neural e fluxo sanguíneo aumentados precedendo e/ou acompanhando a execução de movimentos. ÁREAS MOTORAS: Área Motora Primária (M1) Giro pré-central do lobo frontal Comando dos movimentos voluntários (maior densidade de neurônios que formam vias descendentes) Área Motora Suplementar (MS) - Área Pré-motora (PM) Área Motora Cingulada (MC) Acima do corpo caloso. Ordem de uma sequência de movimentos. Movimento com conotação emocional. Córtex pré-frontal- tb é importante qto a ordem de Execução de sequências de movimentos, tomada de decisão e definição de estratégia. Planejamento dos Movimentos voluntários Áreas Motores se interconectam e conectam-se com área somestésica (S1) e áreas associativas dos lobos parietal e frontal. Projetam para regiões motoras subcorticais e contribuem para o feixe cortico-espinhal.

ÁREAS CORTICAIS ENVOLVIDAS NO CONTROLE DE MOVIMENTOS: Áreas de Brodmann Lesões nas áreas do córtex parietal apresentam anormalidades e podem chegar a ignorar o lado do corpo oposto à lesão. Pensamento abstrato, tomada de decisão, antecipação das consequências da ação. +Cortex cingulado posterior (área 24)

Fluxo sanguíneo aumenta nas regiões de maior atividade cerebral. DEFINIÇÃO DE ÁREAS ENVOLVIDAS COM O PLANEJAMENTO MOTOR SE DEU ATRAVÉS DE ESTUDOS DE IMAGENS DE FLUXO SANGUÍNEO CEREBRAL EM RESPOSTA A DIVERSAS TAREFAS (Ex. Ressonância magnética nuclear, tomografia de emisão de pósitrons-PET) Fluxo sanguíneo aumenta nas regiões de maior atividade cerebral. Movimento Simples MS é fundamental para o planejamento do movimento que M1 vai ordenar. Movimento Complexo Pensar no Movimento Lesão em MS e PM leva a dificuldade em realizar movimentos sequenciais.

Área motora Suplementar e Pré-motora disparam antes. Lesão na Área Motora Suplementar leva a dificuldades na execução de movimentos complexos (apraxia) que envolvem os dois membros. Comentar experimentos do Nicolelis?

Somatotopia- organização topográfica ordenada. Área Motora Primária (M1): Ordenadora dos movimentos voluntários. Mapa não apresenta alta precisão, mas execução dos movimentos não depende estritamente da organização somatotópica: Divergência: estimulação de um ponto em M1 leva a ativação de vários músculos. Convergência: Mesmo músculo pode ser ativado por pontos próximos em M1. (convergência em um mesmo motoneurônio alfa) Ativação de M1 e S1 em resposta a movimento do polegar direito.

MAPAS MOTORES SÃO DINÂMICOS!

Planejamento e Ordenação Motores Registro de neurônios isolados EXPERIMENTO DE EVARTS Planejamento e Ordenação Motores Registro de neurônios isolados Treinamento Sinal luminoso Movimento Recompensa M1 É RESPONSÁVEL POR COMANDAR A FORÇA NECESSÁRIA PARA O MOVIMENTO. Flexão ou extensão Comparação entre padrão de disparo dos neurônios com parâmetros do movimento. Aumento da frequência antes do movimento M1 também é responsável pelo comando da força empregada. SMA dispara 1s antes!

COMANDO MOTOR SUPERIOR: CÓRTEX Planejamento e comando motor. Experimentos de estimulação elétrica de áreas cerebrais estabeleceram uma grande área com papel motor. Para que uma área seja considerada motora deve: 1- Projetar e receber projeções de outras regiões motoras 2- Provocar distúrbios motores quando lesada 3- Provocar movimentos quando estimulada 4- Possuir atividade neural e fluxo sanguíneo aumentados precedendo e/ou acompanhando a execução de movimentos. ÁREAS MOTORAS: Área Motora Primária (M1) Giro pré-central do lobo frontal Comando dos movimentos voluntários (maior densidade de neurônios que formam vias descendentes) Área Motora Suplementar (MS) - Área Pré-motora (PM) Área Motora Cingulada (MC) Acima do corpo caloso. Movimento com conotação emocional e ordem de uma sequência de movimentos. Córtex pré-frontal- tb é importante qto a ordem De Execução de sequencia de movimentos, tomada de decisão e definição de estratégia. . Planejamento dos Movimentos voluntários Áreas Motores se interconectam e conectam-se com área somestésica (S1) e áreas associativas dos lobos parietal e frontal. Projetam para regiões motoras subcorticais e contribuem para o feixe cortico-espinhal.

Musc. extensores

VIAS MOTORAS E IMPORTÂNCIA DAS ÁREAS SUBCORTICAIS NO PROGRAMA E EXECUÇÃO DOS MOVIMENTOS

VIAS MOTORAS E IMPORTÂNCIA DAS ÁREAS SUBCORTICAIS NO PROGRAMA E EXECUÇÃO DOS MOVIMENTOS CORTEX MOTOR Movimentos voluntários & ajustes antecipatórios NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO Iniciação, modulação, coordenação, refinamento e aprendizado motor TRONCO ENCEFÁLICO Reflexos multimodais & ajustes compensatórios MEDULA ESPINHAL Movimentos Reflexos & Rítmicos

CONTROLE DOS MOVIMENTOS: CEREBELO E NÚCLEOS DA BASE ESTRUTURAS CONTROLADORAS Complexidade, velocidade e precisão dos movimentos é regulada pelo cerebelo e pelos núcleos da base. Não participam diretamente do movimento mas da preparação e controle de sua harmonia. Não apresentam acesso direto aos motoneurônios. - Recebem informações do córtex e projetam seus axônios para lá através do tálamo.

DIFERENÇAS EM RELAÇÃO AO CEREBELO: Recebem apenas aferências corticais NÚCLEOS DA BASE Conjunto de núcleos com conexões entre si que cooperam para o controle motor. Seleção e iniciação de movimentos voluntários. DIFERENÇAS EM RELAÇÃO AO CEREBELO: Recebem apenas aferências corticais Emitem eferentes somente para o tálamo Eferentes são sempre inibitórios Área 6 Frontal e parietal Estriado Mais recentemente funções de planejamento e aprendizado motor tb vêm sendo atribuídas aos núcleos da base.

CONECTIVIDADE ENTRE OS NÚCLEOS DA BASE (Área 6) Eferência é inibitória: Distúrbios podem levar a excitabilidade ou inibição excessiva dos motoneurônios superiores! No repouso Globo pálido está espontaneamente ativo. Pré-frontal e parietal - CÓRTEX (SMA, PMA) Via direta - Prevenção de movimentos indesejáveis. Via indireta: freio para a via direta. SN reticulada se projeta princ. para colículo superior: movimentos oculares.

Parkinson (James Parkinson, 1817) Tremor rítmico no repouso ? Aumento do tônus muscular e rigidez Dificuldade na iniciação de movimentos e pobreza de movimentos espontâneos Lentidão na execução do movimento 1 2 3 4

ALTERAÇÕES ANATÔMICAS

ALTERAÇÕES NA CONECTIVIDADE D1- excit. D2- inib. - + - - - + - - - + - (balismo)

Geoge Huntington(1872) Herdabilidade?? Chorea, rigidez. Demência associada. Morte em 15-20 anos. Balismo 1 2 1

CEREBELO ANATOMICAMENTE: Lobo anterior Lobo posterior Função Primária: identificar a diferença, ou o “erro motor” entre o movimento pretendido e o movimento real e reduzir esse erro através das projeções indiretas aos neurônios motores superiores. Ação no movimento em curso e através de aprendizado motor. ANATOMICAMENTE: Lobo anterior Lobo posterior Lobo flóculo nodular Verme Hemisfério Intermédio Hemisfério Lateral HISTOLOGICAMENTE: Córtex Núcleos profundos: Núcleo fastigial -aferências do verme Núcleos interpostos (globoso e emboliforme)- aferências das regiões intermediárias -Núcleo denteado- aferências das regiões laterais Menos perceptíveis anatomicamente (outra classificação que inclui ainda: verme e lobo flóculo-nodular)) # núcleos vestibulares recebem aferências do lobulo flóculo-nodular

CEREBELO FUNCIONALMENTE (em função das aferências que recebe): Vestíbulo-cerebelo: constituído pelo lobo flóculo-nodular que projeta para e recebe aferentes dos núcleos vestibulares. Manutenção do equilíbrio e movimentos oculares . Espino-cerebelo: constituído pelo verme e zona intermédia que recebem inervação da medula (pelos feixes espino cerebelares, nucleo de Clarke) . Extensas aferências sensoriais, visual, auditiva!, proprioceptiva e tb vestibular. Núcleos fastigial e interpostos inervam, respectivamente, os núcleos do sistema descendente medial (vestibulares, formação reticular e colículo superior) e lateral (núcleo rubro). Controle da execução motora por recepção proprioceptiva da medula. Suavidade e harmonia de movimentos –alvo principal neste caso é a musculatura proximal e de membros inferiores (lesão causa erros de execução motora). Cérebro-cerebelo: constituído pelos hemisférios laterais que recebem aferentes de núcleos na base da ponte com informações corticais (áreas motoras, cognitivas, somestésicas, visuais e associativas). Núcleos denteados emitem fibras eferentes ao tálamo de onde saem axônios para o córtex. Coordenação de movimentos complexos , aprendizado e memória de movimentos (lesão leva pex a distúrbios de planejamento motor e mov automáticos aprendidos; incapacidade de coordenar diversas partes do corpo). (contra-lateral) Através de nucleos pontinos Através do tálamo

ORGANIZAÇÃO TOPOGRÁFICA E CONECTIVIDADE DAS PORÇÕES CEREBELARES (mapas descontínuos) Área especialmente lesada por abuso cronico de álcool- mov afetados são especificamente dos membros inferiores.

Núcleo denteado

Aprendizado Motor Modelos Internos: comparação entre o estado desejado e o estimado; erro é utilizado para para modificar o modelo existente. Adolescência! Papel do cerebelo Importância da motivação

HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS E A VIA MOTORA FINAL COMUM (Sherrington) CORTEX MOTOR Movimentos voluntários & ajustes antecipatórios NÚCLEOS DA BASE E CEREBELO Iniciação, modulação, coordenação, refinamento e aprendizado motor TRONCO ENCEFÁLICO Reflexos multimodais & ajustes compensatórios MEDULA ESPINHAL Movimentos Reflexos & Rítmicos

Plasticidade!

RESUMINDO … “Pronto, prepara, vai!” Para execução de um movimento: - córtex parietal e pré-frontal auxiliam na avaliação do movimento a ser feito - área 6 planeja movimento -participação dos núcleos da base na iniciação do movimento. - ativação de M1(Área 4) Vias descendentes laterais - vias mediais modulam postura - coordenação espaço-temporal do movimento pelo cerebelo (seqüência apropriada de contrações musculares) - regulação da atividade de motoneurônios e interneurônios medulares “Pronto, prepara, vai!”