2. Vorlesung: 16. Mrz. 2007 Infos zur Vorlesung: Nächster Prüfungstermin am 23. März um 9.30, Anmeldung ist keine erforderlich! Inhalte der heutigen Vorlesung: Das zentrale Ende Motorisches Projektionsfeld Funktion des motorischen Analysators Motorische Funktionskreise Motorische Funktionsweise im fMRI Muskeltonus Wie entsteht eine Bewegung Merkmale menschlicher Bewegung Bewegungsentwicklung Fötale Bewegungsformen Funktionssysteme, Entwicklungslinien Clips: Taktile Reflexe/Reaktionen (durch Berührungen) Kinästhethische Reflexe (durch Reflex auf die Gelenke) Schwerkraftreflex (durch Schwerkraft ausgelöst) Motorische Funktionskreise, Entwicklung * Clip: Visomotorik 1 Visomotorik Statomotorik Lokomotorik Bewegungsentwicklung Bewegungsstörung => nächste VO!!!!!!!!! Das zentrale Ende liegt in der Hirnrinde und es erfolgt eine Gliederung in 3 Zonen. Das zentrale Ende ist nicht homogen strukturiert und es hat nicht 1 Funktion, darum die Gliederung in 3 Zonen (Rindenfelder) a) Primäres oder motorisches Rindenfeld b) Sekundäres Rindenfeld c) Tertiäres Rindenfeld a) Primäres oder motorisches Rindenfeld: Projektionsfeld: zwischen der Peripherie und dem zentralen Ende besteht eine „Projektionsbeziehung“ => somatotope Organisation! 1 b) Sekundäres (motorisches) Rindenfeld: Prämotorische Region. c) Tertiäres (motorisches) Rindenfeld: Präfontale Region. Anmerkung: Das sekundäre und das tertiäre Rindenfeld (die beiden Felder liegen vor dem Primären Rindenfeld) sind keine Projektionsfelder, sondern so genannte Assoziationsfelder, da diese erstens nicht somatotop organisiert sind und eben keine „Punkt-zu-Punkt-Beziehung“ wie beim Projektionsfeld vorhanden ist. Zudem hat das Assoziationsfeld die Aufgabe Verbindungen herzustellen. Motorisches Projektionsfeld Wenn wir hierbei einen Schnitt – parallel zur Stirn – machen, dann können wir die räumlichen Beziehungen der Projektion betrachten. Anmerkung: Diese Projektion entspricht nicht den tatsächlichen räumlichen Verhältnissen. PENFIELD hat die Projektionsbeziehung beschrieben -> Penfield’scher Homunculus. Ergänzung zum Primären motorischen Rindenfeld nach der Folie aus der VO: befindlich in der vorderen Zentralwindung Projektionsfeld: somatotop organisiert (d.h. dass bestimmte Punkte des Kortex bestimmten Teilen des Körpers entsprechen.) -> Penfield’scher Homunculus. Beispiel: Wenn ich zum Beispiel trainiere mit den Zehen schreiben zu können, dann ist es schon möglich, dass ich das schaffe. Aber Frage hierzu: Ändern sich dann aber die Beziehungen räumlich (gesehen)? Antwort: Ja, das wissen wir heute, es gibt Untersuchungen dazu, wo dies belegt ist. Die Projektionsbeziehungen ändern sich (auch) größenmäßig! Funktion des motorischen Analysators (Brooks 1986) Unterteilung des Analysators in Regulationsniveaus: siehe Seite 47 und in meiner Darstellung hier: Die Regulationsniveaus: NIVEAU Höchstes Regulationsniveau FUNKTION Handlungsplanung STRUKTUR Mittleres Regulationsniveau Das primäre motorische sekundäres und tertiäres motorisches Rindenfeld Caudatusschleife = die Bahnverbindung zw. sekundärem und tertiären RF + nucleus caudatus. Die Caudatusschleife liegt zw. Hirnrinde + Caudatus. Limbisches System Primäres motorisches 2 Unterstes Regulationsniveau Rindenfeld kooperiert mit dem Putamen, um Bewegungs- und Haltungsprogramme zu realisieren (Richtung, Kraft, Geschwindigkeit) Bewegungskontrolle (= Überprüfung, ob die geplante Bewegung auch so durchgeführt wurde, wie auf dem obersten Niveau organisiert.) Übersetzung in Muskelaktivität Servo-Regulation (Kontrolle der Bewegung) RF (kooperiert mit Putamen) Putamenschleife (das Putamen ist eine der Schaltebenen + ist Teil der subkortikalen Ganglienmasse.) Die Putamenschleife entspricht etwa der Feedbackschleife zwischen Hirnrinde + extrapyramidalen Ganglien. Cerebellum Hirnstamm Rückenmark (seitens des Nervensystems) -> letzte gemeinsame Strecke, Verbindung zum Muskel (afferent und efferent) Anmerkung zum „Limbischen System“: - es besteht aus verschiedenen Hirnanteilen. - ist die zentrale Stelle bei der Emotionsentwicklung. - Für diese Ebene spielen Emotionen eine große Rolle. Anmerkung: Muskeleigenreflexe und Fremdreflexe entstehen auf niedrigerem Niveau, im Rückenmark (unterstes Niveau) oder im Hirnstamm (mittleres Niveau)1 Motorische Funktionskreise siehe Putamenschleife und Caudatusschleife! bitte noch ergänzen! Motorische Funktionsweise im fMRI - Das fMRI ist ein bildgebendes Verfahren, mit dem es möglich ist, Hirntätigkeiten aufzuzeichnen bzw. darzustellen. Was passiert nun: - Hirn wird starkem Magnetfeld zugeführt. - Störfunktion durch Bipolarität - elektromagnetischer Impuls -> dieser wird aufgezeichnet - Mit dieser Methode des fMRI können stärker (in ihrer Tätigkeit) durchblutete Zonen….(?) Feststellung: bestimmte Zonen im Hirn sind einfach stärker durchblutet, d.h. diese stehen mit irgendeiner Bewegungsdurchführung-/Leistung in Zusammenhang. Die Überprüfung oder das Festellen dieser Zonen erfolgt eben mit dem fMRI. 1 aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Motorcortex 3 Repetitive squeezing of a ball with the right hand. activation of the bilateral sensomotoric cortex, parietal areas, the supplementar and motoric areas, and the cerebellum. in recruitment of the sensomotorical cortex, a developmental fMRI study. Muskeltonus (s. S 47) - keine Bewegung ohne Muskeltonus spielt auch in der Pathologie eine Rolle a) Wodurch Ruhespannungszustand? mechanische Eigenschaften der Muskelfasern Nervenimpulse (in Ruhe) (wenn der Muskulatur diese Impulse fehlen, dann kommt es zu einem Abbau, z.B. Raumfahrer, die wieder auf die Erde zurückkommen, müssen gestützt werden, da die Muskulatur geschwächt ist infolge der Schwerelosigkeit ): Verarbeitungsafferente Impulse (Schwerkraftwirkung) über die Formatio reticularis (-> medulla oblongata, Hirnstamm). Diese „Formatio reticularis“ ist seit Beginn der Raumfahrt überprüfbar. b) Störung: Störung der Bewegungskoordination Wie entsteht eine Bewegung Ziel der Willkürbewegung ist die Bewältigung einer Aufgabe der Umweltaneignung Wird realisiert durch ein variables Mosaik von Operationen, die abhängig sind von Ausgangs- und Rahmenbedingungen. Afferenzen aus verschiedenen Sinnessystemen Afferenzen im Thalamus integriert. Der hinteren Zentralwindung zugeteilt und dort erfolgt die Formulierung einer Bewegungsaufgabe. Motorischer Analysator formuliert Bewegungsantwort Pyramidenbahn / EPS / Cerebellum -> RM, letzte gemeinsame Strecke) Anmerkung zum „Thalamus“: Der Thalamus2 (vom Griechischen ϑάλαμος [thálamos] „Schlafgemach, Kammer“) stellt den größten Teil des Zwischenhirns dar und setzt sich aus vielen Kerngebieten zusammen, die eine sehr starke Verbindung zur gesamten Großhirnrinde aufweisen. „Der Thalamus3 ist der Mittler von sensiblen und motorischen Signalen zum und vom Großhirn“. Alle Informationen der Sinnesorgane kommen bei ihm zusammen, und werden von dort weiter vermittelt. Der Thalamus gehört genauso wie der Hypothalamus (samt Hypophyse, Anhangsdrüse), Subthalamus und Epithalamus zum Zwischenhirn. 2 3 http://de.wikipedia.org/wiki/Thalamus http://de.wikipedia.org/wiki/Gehirn 4 Merkmale menschlicher Bewegung - - - sind sozialen Ursprunges (-> Interaktion mit der Umwelt) Mitwirkung von Sprache (ohne Sprache wäre eine „Verkürzung“. Sprache ist außerdem interpersonal und interiorisiert bereits als meine Entscheidung) => zentrale Bedeutung. ist geplante Willkürbewegung Steuergröße ist das geplante Motiv = Leitelement. dort spielen Emotionen eine Rolle. optische, vestibuläre (d.h. für korrekte Bewegungsausführung) und kinästhethische (-> Reafferenzen aus den Muskeln) Kontrolle. Bewegungsentwicklung (s. S 48/49) Frühe Entwicklung der Bewegung Pränatal (= Beginn): Fötale Bewegungen (Fötus kann schon alles, also die Basics, was ein Zweimonatskind kann) Perinatal: Phase der Geburt (Bewegung erfolgt hier auch durch das Kind) Postnatal: Übergangsbewegung -> reicht bis ins 4.Monat General movements (n. Prechtl) gilt für alle 3 Primäre Bewegungsformen Phasen Prechtl wollte einfach die Kontinuität zwischen der prä-/peri- und postnatalen Periode zeigen. (in Bezug auf die General movements.) Fötale Bewegungsformen (s. S 49 – Tabelle) Hier eine kleine Zusammenfassung der Tabelle (nach einer Ultraschallstudie v. Prechtl) Startles: sind (n. Berger) „Ruckartige Ganzkörperbewegungen“, spontane Bewegungen, die durch äußere Reize, z.B. Berührungen auslösbar sind, aber auch ganz automatisch kommen können. Ab der 8. Woche nach Beginn der letzten Menstruation (=> postmenstruell) Isolierte Arm- und Beinbewegungen: etwa ab der 9. Woche. Kopfrotation: etwas ab der 9.Woche. Stretches: (n. Berger) Ganzkörperstreckbewegungen, etwa genauso vorstellbar mit den Streckbewegungen, die wir nach dem Aufwachen durchführen. Etwa ab der 10.Woche. Atembewegungen: sind dazu dienlich, dass die Atemwege „gespült“ werden, durch Inhalieren des Fruchtwassers -> diese Vorgänge sind wichtig z.B. für die Entwicklung der Lungen. Weiters (n. Berger) stellen die Atembewegungen auch eine Art „Übung“ dar, z.B. wird das Zwerchfell bewegt, oder der Brustkorb. Etwa ab der 10. Woche. Hand-Gesicht-Kontakt: etwa ab der 10.Woche. 5 Daumenlutschen: z.B. ab der ca. 11.Woche. Gähnen: ist ein Selbstreizungsmechanismus des Zentralnervensystems (bei Absinken der Vigilanz). Das Gähnen (= phylogenetisch und ontogenetisch alt) hat nichts mit Sauerstoffaufnahme zu tun. Etwa ab der 12.Woche. Saugen: etwa ab der 12.Woche. Zu den Bewegungsformen wurden von Prof. Berger noch Videoclips gezeigt Clip 1: zeigt intrauterine Aufzeichnungen eines Föten - General movements - Handbewegungen - Gähnen Clip 2: zeigt General movements - 2. Woche - 5. Woche Postnatale Entwicklung: s. S 49 Funktionssysteme, Entwicklungslinien – bis 3. Lebensjahr (n. Berger) (s. S 50) - hier erfolgt eine Differenzierung der Bewegungsformen Tabelle: Funktionssystem und Entwicklungslinie Tabelle: FUNKTIONSSYSTEM Taktile Reflexe Schwerkraftreflexe Kinästhethische Reflexe (wird über Dehnung von Muskeln ausgelöst) Subroutines -> z.B. Veränderung des Greiftypus Visumotorische Funktionen Stato- und lokomotorische Funktionen ENTWICKLUNGSLINIE vorwiegend Differenzierung des biologischen Erbes vorwiegend Ausbildung bedingter Reflexe und Aneignung des gesellschaftlichen Erbes Diese beiden Punkte oder Funktionen betreffend: Entwicklung steht in Zusammenhang mit der Umweltaneignung. Clips zu: Taktile Reflexe/Reaktionen (durch Berührungen) Kinästhethische Reflexe (durch Reflex auf die Gelenke) Schwerkraftreflex (durch Schwerkraft ausgelöst) 6 1) Taktile Reflexe/Reaktionen (durch Berührungen) Taktilreflexe (durch Berührung) Kinästhethische Reflexe (durch Druck auf die Gelenke) Schwerkraftreflex (durch Schwerkraft ausgelöst) Motorische Funktionskreise, Entwicklung Children adolescents adults adults-children ein und dieselbe Bewegung, die aus= geführt wird, aktiviert unterschiedliche Zonen des Gehirns. Resultat: Erwachsene (im Vergleich zu Kindern): deutlich höhere Aktivierung des bilateralen sensomotorischen Kortex, parietal, supplementar-motorischer Areale und cerebellum. * Clip: Visomotorik 1 Visomotorik 2 Statomotorik Lokomotorik Clip Visomotorik 1 (= essentieller Teil) Entdeckung der Hand: etwa um die 6.Woche herum, bis ins 3.Monat hinein. Kinder können schon nach der Geburt, einen Tag danach z.B., optisch einem Objekt folgen (-> mit den Augen, 30 Grad, Folgebewegungen) Clip: Visomotorik 2 Entwicklung des Greifens: Greifreflex -> durch Druck (taktil / kinästhethisch) wird Bewegung ausgelöst. Der optische Weg ist Auslöser dabei. 1.) 2.) 3.) 4.) Greifvorbereitung: bereits beim Fötus im Mutterleib Entdeckung der Hand: S 49 Zielbewegung zum Objekt: ebd. Elemente werden zusammengebracht: räumlich-zeitliche Muster -> S 49 Clip: Statomotorik (=> Entwicklung zur vertikalen Position) Entwicklung zur vertikalen Position Clip: Lokomotorik (= Fortbewegung) Entwicklung: der Bewegung im Raum, und das ist auf unterschiedliche Art und Weise möglich. Ziel / Motiv: das heißt, ich will etwas erreichen, darum bewege ich mich dort oder dort hin. 7 Variabilität (hoch) Kinder erwerben Kompetenz, dann sieht man diese erworbene Kompetenz wieder nicht und dann taucht sie wieder auf, das ist normal. Bewegungsentwicklung Bewegungsstörung => nächste VO!!!!!!!!! Bewegungsentwicklung / Zusammenfassung Bewegungskompetenzen werden in der Entwicklung aus einzelnen Bausteinen zusammengesetzt. Es werden verschiedene Wege ausprobiert. Auch nach dem Erwerb einer Kompetenz…siehe letzten oberen Punkt. Also das heißt, eine bereits erworbene Kompetenz kann plötzlich wieder verschwinden, z.B. das Kind konnte schon erste Schritte machen, beginnt dann wieder zu krabbeln. Nach einiger Zeit geht das Kind wieder. Das ist damit gemeint. … Bewegungsstörungen: siehe nächste VO-Einheit 8