VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Grundlagen
Neuromuskuläres System Themen Sensorik Gehirn Motor Control Willkürbewegungen Neuromuskuläres System Innervation Reflexe
Ein Bewegungs-Paradigma Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS
Anatomie
Sensorik
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
Visuelles System
Visuelles System Das Auge
Visuelles System Okulomotorik
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
Bewegungswahrnehmung A = afferente Bewegungswahrnehmung B = efferent-kontrollierte Bewegungswahrnehmung
Somatosensorik
Organe der Somatosensorik Kälte- und Wärmerezeptoren (Haut) Druckrezeptoren (Haut) Schmerzrezeptoren Dehnungsrezeptoren (Golgi-Sehnenorgane) Spannungsrezeptoren (Muskelspindeln)
Haut mit Organellen
Mechanorezeptoren der Haut
Ohr und Gleichgewicht
Bogengänge Vorhof Sinneshärchen Gleichgewichtssinn Bogengänge Sinneshärchen Dreidimensionale Lage- und Bewegungserfassung Vorhof Statolithen-Körper Beschleunigungserfassung
Ohr, grob
Vestibularapparat
Gehirn Anatomie
Typisch: 10.000 Synapsen je Zelle Gehirn, Aufbau grob 1,3 kg schwer Ca. 1010 Nervenzellen Typisch: 10.000 Synapsen je Zelle Sitz von Bewußtsein und Persönlichkeit Leib-Seele-Problem
Gehirn, Aufbau Detail
Stammhirn
Nervenzellen und Synapsen
Motor Control Überblick
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
Bewegungssteuerung
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
Pyramidenbahn Kortiko-spinale Neuronen 1 Million Stück 60% aus Motor-Kortex 40% aus Ass.-Kortex Einige aus limb. System Unterwegs: Verschaltungen, Efferenzkopien Leitungsgeschwindigkeit: 70-80 m/s
Rückenmark
Motorische Einheiten
Motorische Einheiten Mot. Einheit = Motoneuron + die von ihm innervierten Muskelfasern Motoneuron integriert Erregungen Feuert, wenn Schwelle überschritten Alles-oder-nichts-Prinzip Frequenzmoduliert
Motorische Endplatten
Skelettmuskeln
Neuromuskuläre Kopplung
g-Spindelneuronen efferent, langsam Muskelspindel Kernsackfaser g-Spindelneuronen efferent, langsam Kernkettenfaser II-Spindelneuron afferent, langsam Ia-Spindelneuron afferent, schnell
Neuromuskuläres Regelsystem g-Efferenz a-Efferenz Muskelfaser Muskelspindel Rückenmark a Ia-Afferenz Ib-Afferenz Golgi- Sehnenorgan
Bilanz
Ein Bewegungs-Paradigma Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS
Noch ein Bewegungs-Paradigma Umwelt Bewegung Einzelner Verhaltensakt Sensorik Motorik ZNS