VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Grundlagen

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1 VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Grundlagen

2 Neuromuskuläres System
Themen Sensorik Gehirn Motor Control Willkürbewegungen Neuromuskuläres System Innervation Reflexe

3 Ein Bewegungs-Paradigma
Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS

4 Anatomie

5 Sensorik

6 Sensorische Systeme Visuelles System Somatosensorik
Sensorik: Überblick Sensorische Systeme Visuelles System Somatosensorik Mechanorezeption Propriozeption Thermorezeption Vestibuläres System Akustisches System Sonstige: Geschmackssinn, Geruchssinn, Durstempfindung, Hungerempfindung, Enterozeption

7 Visuelles System

8 Visuelles System Das Auge

9 Visuelles System Okulomotorik

10 Antizipation: Okulomotorik nimmt Objektbewegung vorweg:
Sakkaden: Kleine, hochfrequente Bewegungen, um Ermüdung der Lichtrezeptoren zu vermeiden Antizipation: Okulomotorik nimmt Objektbewegung vorweg: Efferent gesteuert Antizipation von Eigenbewegung

11 Bewegungswahrnehmung
A = afferente Bewegungswahrnehmung B = efferent-kontrollierte Bewegungswahrnehmung

12 Somatosensorik

13 Organe der Somatosensorik
Kälte- und Wärmerezeptoren (Haut) Druckrezeptoren (Haut) Schmerzrezeptoren Dehnungsrezeptoren (Golgi-Sehnenorgane) Spannungsrezeptoren (Muskelspindeln)

14 Haut mit Organellen

15 Mechanorezeptoren der Haut

16 Ohr und Gleichgewicht

17 Bogengänge Vorhof Sinneshärchen
Gleichgewichtssinn Bogengänge Sinneshärchen Dreidimensionale Lage- und Bewegungserfassung Vorhof Statolithen-Körper Beschleunigungserfassung

18 Ohr, grob

19 Vestibularapparat

20 Gehirn Anatomie

21 Typisch: 10.000 Synapsen je Zelle
Gehirn, Aufbau grob 1,3 kg schwer Ca Nervenzellen Typisch: Synapsen je Zelle Sitz von Bewußtsein und Persönlichkeit Leib-Seele-Problem

22 Gehirn, Aufbau Detail

23 Stammhirn

24 Nervenzellen und Synapsen

25 Motor Control Überblick

26 Überblick Motor Control
Planung Ausführung Handlungen Assoziations- kortex Assoziationskortex Basalganglien Kleinhirn Motorischer Kortex Kleinhirn willkürlich unwillkürlich Automatische Bew. Kleinhirn Hirnstamm Rezeptor Muskel Reflexe Hirnstamm Rückenmark

27 Bewegungssteuerung

28 Entstehung einer Bewegung
Limbisches System Emotionen, Antrieb, Gedächtnis, Stimmung Hippocampus (Kortex) und Stammhirnstrukturen Assoziations- System Assoziationskortex (Wahr- nehmung, Entscheidung) Bewegungsentschluß, Auswahl Alternativen Obere Mittlere Untere Motorische Ebene Projektions- System Sensomotorischer Kortex, Kleinhirn, Basalganglien, subkortikale Kerne Rohbefehl, Efferenz-kopien, Programme Spinales System Absteigende Bahnen, Inter- und Motoneurone Zentrale Befehle und Verschaltungen Skelett- muskel Muskelfasern, Muskel-spindeln, Golgi-Organe Kontraktionen, Rückkopplungen

29 Pyramidenbahn Kortiko-spinale Neuronen 1 Million Stück 60% aus Motor-Kortex 40% aus Ass.-Kortex Einige aus limb. System Unterwegs: Verschaltungen, Efferenzkopien Leitungsgeschwindigkeit: m/s

30 Rückenmark

31 Motorische Einheiten

32 Motorische Einheiten Mot. Einheit = Motoneuron + die von ihm innervierten Muskelfasern Motoneuron integriert Erregungen Feuert, wenn Schwelle überschritten Alles-oder-nichts-Prinzip Frequenzmoduliert

33 Motorische Endplatten

34 Skelettmuskeln

35 Neuromuskuläre Kopplung

36 g-Spindelneuronen efferent, langsam
Muskelspindel Kernsackfaser g-Spindelneuronen efferent, langsam Kernkettenfaser II-Spindelneuron afferent, langsam Ia-Spindelneuron afferent, schnell

37 Neuromuskuläres Regelsystem
g-Efferenz a-Efferenz Muskelfaser Muskelspindel Rückenmark a Ia-Afferenz Ib-Afferenz Golgi- Sehnenorgan

38 Bilanz

39 Ein Bewegungs-Paradigma
Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS

40 Noch ein Bewegungs-Paradigma
Umwelt Bewegung Einzelner Verhaltensakt Sensorik Motorik ZNS