Übersicht: Entstehung einer willkürlichen Bewegung
Für die Planung und Ausführung von Bewegungen ist ein fein abgestimmtes Zusammenspiel verschiedener Instanzen des zentralen Nervensystems (ZNS) erforderlich.
- Der präfrontale Kortex entwickelt bewusste Handlungsimpulse. Das limbische System, die Amygdala und der Nucleus accumbens sind wesentlich an den emotionalen und motivationalen Aspekten von Bewegungen beteiligt
- Im assoziativen Kortex wird ein Bewegungsentwurf zusammen mit Informationen aus dem sensorischen Kortex erstellt
- Die Basalganglien und das Kleinhirn stellen passende Bewegungsprogramme bereit → Feinschliff der Bewegung
- Über den Thalamus gelangen die feinabgestimmten Bewegungsinformationen in den motorischen Kortex
- Vom motorischen Kortex gelangen die Bewegungsimpulse zum Rückenmark und folgend zur entsprechenden motorischen Endplatte der Willkürmuskulatur
- Über die motorische Endplatte wird eine Kontraktion der Muskulatur ausgelöst und es entsteht eine Bewegung
Motorischer Kortex
Der motorische Kortex, der in einen primären und einen sekundären motorischen Kortex unterteilt werden kann, umfasst die Brodmann-Areale 4 und 6. Die Brodmann- Areale teilen die Großhirnrinde anhand der Zyto- und Myeloarchitektonik in Felder ein.
- Primär motorischer Kortex (Brodmann-Areal 4): dient der Umsetzung des Bewegungsprogramms in Impulse für die Motoneurone
im Rückenmark - Sekundär motorischer Kortex (Brodmann-Areal 6): lässt sich in den prämotorischen Kortex und den supplementär motorischen Kortex unterteilen
- Prämotorischer Kortex: zuständig für den Entwurf von motorischen Funktionen wie z.B. Koordination, Körperhaltung oder Orientierung
zum Bewegungsziel (insbesondere wichtig für willkürliche Bewegungen, die durch sensorische Reize ausgelöst werden) - Supplementär motorischer Kortex: Initiation komplexer Bewegungsprogramme, Erlernen von Handlungsfolgen, Koordination der Hände bei beidhändigen Aufgaben
- Prämotorischer Kortex: zuständig für den Entwurf von motorischen Funktionen wie z.B. Koordination, Körperhaltung oder Orientierung
Die Areale des motorischen Kortex sind somatotop gegliedert, was bedeutet, dass die Körperareale auf spezifische Regionen des motorischen Kortex projiziert werden. Diese Abbildung der Körperareale auf dem motorischen Kortex folgt einer somatotopen Organisation, die als motorischer Homunculus bezeichnet wird. Der Homunculus veranschaulicht eine verzerrte Repräsentation des Körpers auf der Hirnrinde, wobei Körperteile, die eine feinere motorische Steuerung benötigen (wie Finger und Gesicht), disproportional größere Areale einnehmen als solche mit einer weniger feinen Steuerung (wie der Rumpf). Ähnlich zum motorischen Homunculus stellt der sensorische Homunculus die sensorischen Areale dar. Körpergebiete mit einer hohen Rezeptordichte, wie z.B. das Gesicht, werden auf größeren kortikalen Arealen repräsentiert.
Der motorische Kortex spielt eine zentrale Rolle in der Initiierung und Kontrolle willkürlicher Bewegungen. Er empfängt einkommende Signale (Afferenzen) hauptsächlich vom Thalamus, der als Umschaltstelle dient und Informationen aus den Basalganglien, dem Kleinhirn und den sensorischen Kortexarealen weiterleitet. Diese Afferenzen versorgen den motorischen Kortex mit Informationen über den aktuellen Zustand des Körpers und dessen Interaktion mit der Umwelt, was für die Planung und Anpassung von Bewegungen unerlässlich ist.
Afferenzen und Efferenzen des motorischen Kortex:
Die primären ausgehenden Signale (Efferenzen) des motorischen Kortex verlaufen über die Pyramidenbahn
Zusätzlich besteht eine komplexe Verschaltung in Form von Signalschleifen mit den Basalganglien und dem Kleinhirn, wobei der Thalamus eine Schlüsselrolle spielt. Diese Strukturen erhalten Informationen über geplante und aktuelle Bewegungen, verarbeiten sie und senden korrigierendes Feedback an den motorischen Kortex, was eine präzise Steuerung und Koordination von Bewegungen ermöglicht. Diese rückkoppelnden Schleifen sind entscheidend für die Anpassung und Feinabstimmung motorischer Aktionen, indem sie eine kontinuierliche Bewertung und Modifikation von Bewegungsplänen erlauben.
