Sistema Motor: Cortezas Motoras Clase dictada por : Dr.Rómulo Fuentes

Sistema Motor: Cortezas Motoras

Clase dictada por : Dr.Rómulo Fuentes[pic 1]

Introducción

No quiero que queden con la idea de que nos movemos con la neurona de la corteza primaria solamente, se integran todas las funciones o componentes del sistema nervioso para moverse. El cerebro aparece evolutivamente para moverse. Por ejemplo las plantas; estas tienen  un gran éxito evolutivo, pero son seres vivos que no tienen cerebro y no se mueven. Hay organismos que en su juventud se mueven y tienen sistema nervioso,  pero cuando llegan a su estado adulto colonizan una roca, pierden su sistema nervioso y dejan de moverse.

Todos nuestros sistemas sensoriales están al servicio de crear una representación o idea del mundo. Estos sistemas interactúan con el Sistema Motor, que representa finalmente nuestra forma de salir al mundo. Por ejemplo en los síndromes de enclaustramiento no hay control motor por parte del paciente, no puede hablar ni realizar acciones

¿Cómo se organiza esto? : Repertorios Motores (2)

 Estos repertorios son las cosas que hacemos todos los días  y estos están compuestos por unidades de acción que se llaman Programas Motores. Los programas van desde los más simples, como los reflejos protectores, hasta  deglutir o respirar, la locomoción, la postura, masticar, las expresiones, los movimientos oculares, alcanzar un objeto, etc. Cada una de estas respuestas es un programa motor. Los programas son  estereotipados (la acción se realiza de la misma manera siempre) y cíclicos (repetición del mismo programa como la locomoción, el respirar y  el masticar).

A través de estructuras supraespinales se modulan estos programas, sin embargo el origen y el control básico de estos se produce en redes neuronales llamadas redes CPG o generadoras de patrones centrales Estas redes vienen formadas con nosotros, y son estas las que generan los Programas Motores. La ubicación de estas redes CPG es variable: en el caso de la locomoción se encuentra a nivel espinal, mientras que otros programas pueden estar en el Tronco Encefálico o en otras estructuras supraespinales como comer y beber.

 ¿Cómo funciona esto?  Básicamente se debe seleccionar en un momento adecuado que programa motor queremos iniciar. Los ganglios o núcleos de la base normalmente mantienen tónicamente todos los programas motores inhibidos y dependiendo de algún estímulo sensorial o de la voluntad, se liberan estos programas y se realiza la acción.

Hay un conjunto de acciones en los primates que no caben dentro del repertorio motor. Estos tienen que ver con el control del brazo, la mano, los dedos y el lenguaje. Para estas acciones no están identificadas redes con patrones estereotipados, pero están controladas en gran medida  por la corteza.  

En esta clase se analizará principalmente el control de la mano.

Movimientos voluntarios: Corteza Motora Primaria (M1)

Antecedentes Históricos: Siglo XIX

(4) John Hughlings Jackson propone que partes específicas de la corteza cerebral anterior al surco central tenía un papel causal en el movimiento, basado en que pacientes con convulsiones epilépticas que presentaban movimientos espasmódicos repetidos e involuntarios semejantes a fragmentos de acciones voluntarias. Fritsch & Eduard Hitzig, David Ferrier, muestran que la estimulación eléctrica de la superficie de áreas limitadas de la corteza de animales anestesiados evoca movimientos de partes del hemicuerpo contralateral.  

 (5)Si se estimula toda la corteza es posible elaborar un mapa topográfico de la salida motora de las diferentes partes del cuerpo. El mapa del Macaco tiene las siguientes características: hacia media se ubica el miembro inferior y hacia lateral el torso, los hombros, brazos y finalmente la boca y la laringe. Las áreas del pie, mano y boca en la corteza son mayores que las del torso. Esto indica que no existe una relación directa entre el tamaño de la parte del cuerpo y su  área de representación cortical, más bien esto tiene relación con el grado de control del movimiento.

Los mapas topográficos de los humanos poseen una organización similar a la mayoría de los primates. Sus principales diferencias son:

• Áreas que controlan la mano y la boca son aún mayores.
• El área que representa el pie es menor..
• Homúnculo motor muestra el tamaño relativo de la representación de capa parte del cuerpo en la corteza motora primaria

Es importante recalcar que estos mapas no deben de interpretarse como si cada parte del cuerpo fuese controlada por una única parte del mapa, sino que existe una sobreposición de las áreas de representación y plasticidad en la corteza, como en el caso de una amputación o el entrenamiento.

(6) Los mapas de representación se han ido refinando. Actualmente la representación del  brazo se describe como un núcleo distal (amarillo) que corresponde a los dedos, la mano y la muñeca y una zona proximal (azul) con forma de herradura donde se representa el codo, el bíceps,  tríceps y la musculatura del hombro. Además posee una zona de co-facilitación o mixta (verde) que representa los movimientos de las dos áreas previamente descritas.

La zona de representación del miembro superior es una de las más grandes de la Corteza Motora Primaria, junto a la zona de representación de la Boca.

(7) Se observa el mismo mapa de la corteza con los colores descritos anteriormente, en donde se grafica la intensidad de respuesta a mínima energía. La altura es el inverso de la cantidad de energía que se necesita para estimular el músculo, Se observa que dos zonas del mapa controlan la muñeca, el deltoides posee cinco zonas, etc. Por tanto, la micro estimulación de distintas zonas del mapa motor del brazo causa la activación del mismo músculo o articulación.

(8) En la actualidad se han definido otras áreas que participan en el  control motor, las que fueron definidas por sus características citoarquitectónicas principalmente, Una de estas sería la Corteza Premotora (Brodmann 6), que tiene una porción medial o Área motora suplementaria y una porción lateral o Premotora lateral. El macaco ha sido el modelo más estudiado, donde se ve las distintas nomenclaturas que se usan para referirse a cada una de estas áreas. Estas áreas han sido estudiadas y se ha determinado que parte del cuerpo controlan y cuál es su papel en el movimiento.

(9) La Corteza Motora primaria (M1), Corteza Motora Suplementaria (SMA) y las áreas motoras de la corteza cingulada proyectan hacia la motoneurona inferior. M1 proyecta de forma predominante a la médula espinal, siendo menor la de la corteza motora suplementaria y menor aún la de la corteza cingulada. Todas hacen sinapsis en las láminas intermedias de la médula (VI-VII-VIII), las que corresponden a modulación de las redes neuronales (Modulación Descendente). M1 sinapta además en el Asta Ventral, siendo la única corteza que sinapta directamente con las α-motoneuronas.

(10)Estas motoneuronas superiores que proyectan a neuronas motoras espinales pueden ser localizadas con precisión en la corteza motora, esto en el caso de los músculos de la mano como el Aductor del Pulgar, el Abductor Largo del Pulgar y el Extensor Común de los Dedos. Es importante destacar que esta precisión se ha logrado exclusivamente con músculos del miembro superior. Estas neuronas están localizadas hacia caudal de M1, poseen una distribución amplia en todo el mapa cortical del brazo, se superponen con neuronas que proyectan a otros músculos de la mano y controlan un único músculo

(11) Aquí hay un ejemplo de cómo estas neuronas Corticomotoras llegan al asta Ventral y puede inervar hasta 4  grupos musculares representados en distintos colores. También hay situaciones más complejas donde las neuronas corticales llegan directamente a una motonerurona , como en el extensor , pero al mismo tiempo va a inhibir al flexor, a través de una sinapsis inhibitoria. Este es un ejemplo de una modulación más global , lo que se logra a nivel espinal

(12) En este ejemplo , si se registra una neurona de la M1 durante una tarea  donde se realiza una secuencia de flexión y extensión de la muñeca. El trazo indica la posición de la muñeca y las barras  indican la actividad de la neurona. Esta neurona dispara preferentemente  en un ciclo específico del movimiento. Cada neurona posee un patrón específico para movimientos específicos. Es importante notar que el cambio en la descarga ocurre 50-150 ms antes del movimiento, se puede sugerir que esta neurona tiene que ver con el control de la activación de este movimiento.

(13)Este es un experimento clásico de los 80 , en este un Macaco Rhesus es entrenado para mover en un plano  una palanca en 8 direcciones. En el monitor aparece un cursor y un blanco, si el macaco lleva el cursor a este recibe un premio. Si se registra una neurona de M1, se observa que para movimientos con direcciones específicas esta neurona va a aumentar su tasa de descarga.  La neurona tiene una preferencia hacia una dirección del mismo sentido , pero no presenta actividad frente a las del movimiento opuesto.

...