Tema 11 - Integració Sensorial i Motora PDF

Bloc 4 – tema 11 EFSN Tema 11: integració sensorial i motora Les àrees sensorials es localitzen en els lòbuls parietal, temporal, occipital i a la insula i porten a terme el processament de la informació de les diferents modalitats sensorials. Aquestes es classifiquen en: o Àrees sensoria...

Bloc 4 – tema 11 EFSN Tema 11: integració sensorial i motora Les àrees sensorials es localitzen en els lòbuls parietal, temporal, occipital i a la insula i porten a terme el processament de la informació de les diferents modalitats sensorials. Aquestes es classifiquen en: o Àrees sensorials primàries: reben les aferenices dels nuclis de relleu sensorial del tàlem o específics i projecten a les àrees sensorials secundàries. o Àrees sensorials secundàries: són àrees sensorials d’ordre superior o àrees associatives unimodals sensorials. ÀREES SENSORIALS PRIMÀRIES Hi ha àrees sensorials primàries per a cada modalitat sensorial. Aquestes reben informació a través dels nuclis de relleu sensorial talàmics o del bulb olfactiu. o Visual: Occipital. o Auditiu: Temporal. o Gustatiu: Insula o Olfactiu: Lòbul temporal Còrtex somatosensorial primari: el còrtex somatosensorial primari és la zona del cervell que processa la informació sensorial del cos, com el tacte, la pressió i el dolor. Està organitzat de manera somatotòpica, representant diferents parts del cos. Còrtex auditiu primari: Processa la informació auditiva, com sons i freqüències, i està organitzat segons el to dels sons (tonotopia). Còrtex visual primari: Processa la informació visual que arriba dels ulls, com formes, colors i moviments, organitzat segons la disposició espacial de les imatges (retinotròpica). o Organització retinotròpica: La informació visual dels dos ulls s'organitza de manera que el camp visual contralateral (el costat oposat) envia informació al geniculat lateral de l'hemisferi oposat del cervell. Així, cada hemisferi cerebral rep informació dels dos ulls, però només del camp visual contralateral. A més, algunes regions de la retina estan sobre-representades al cervell, especialment la fòvea, que és la part de la retina on el cristal·lí enfoca la imatge amb més precisió, proporcionant una visió detallada. o La fòvea és la regió central de la retina on es concentren els receptors visuals, especialment els cons, que són responsables de la visió de detalls i colors. És el punt on les imatges es focalitzen amb més claredat, ja que té molts més receptors que la resta de la retina. La fòvea és l'únic lloc de la retina amb prou resolució per reconèixer una cara o llegir un text, ja que ofereix la màxima agudesa visual. Bloc 4 – tema 11 EFSN MAPES SENSORIALS: COLICLES La informació està organitzada com un mapa sensorial i serà diferent per a cada modalitat sensorial. Els mapes sensorials són representacions del nostre cos o entorn en diferents parts del cervell o altres estructures, que mantenen una correspondència espacial amb la informació sensorial que reben, com els mapes retinotòpics per la visió o tonotòpics per l'audició. El colicle superior té un mapa retinotòpic, és a dir, una representació espacial de la retina, però, a diferència del còrtex visual, la fòvea no està tan exageradament representada. Això és perquè necessita una visió completa de tot el camp visual per identificar objectes i les seves característiques dins el nostre entorn. D'altra banda, el colicle inferior està connectat amb el còrtex auditiu primari, enviant-hi informació auditiva. ORGANITZACIÓ FUNCIONAL CORTICAL: El còrtex s’organitza en mòduls que analitzen els diferents aspectes de la informació que li arriba. Cada mòdul es denomina columna cortical que estan formades per neurones piramidals i interneurones de les sis capes. o Capes I, II, III: són associatives, connecten amb altres àrees corticals o Capa IV: són els inputs (aferenices) des de el tàlem i altres àrees corticals o Capes V i VI: són els outputs (eferències), a la capa V ens trobem els ganglis basals, el tronc encefàlic i la medul·la espinal mentre que a la VI parlem del tàlem Els experiments de Hubel i Wiesel (Nobel 1981) van demostrar com el cervell processa la informació visual. Van descobrir que les cèl·lules del còrtex visual responien a estímuls específics, com línies de diferents orientacions. Això va evidenciar que el cervell processa les imatges a través d'una jerarquia de cèl·lules especialitzades que detecten característiques simples, com la forma i el moviment, per construir una percepció visual completa. COLUMNES D’ORIENTACIÓ EN EL CÒRTEX VISUAL PRIMARI En el còrtex visual primari, hi ha columnes d'orientació i columnes de dominància ocular. o Columnes d'orientació: Són grups de neurones que responen a un angle específic d'estímul visual, com línies en una direcció determinada. Aquestes columnes permeten al cervell detectar la orientació de les diferents formes en el camp visual. o Columnes de dominància ocular: Aquestes columnes responen predominantment a la informació visual d'un ull o de l'altre. Les neurones dins d'una columna de dominància ocular estan més actives segons l'ull que estigui enviant la informació, ajudant a integrar la visió de tots dos ulls per una percepció coherent. Així, l'escorça visual primària està organitzada de manera que processa tant la direcció dels estímuls com la informació específica de cada ull. ARES SENSORIALS SECUNDARIES O ASSOCIATIVES Les àrees sensorials secundàries o associatives són regions del cervell que es troben al voltant de les àrees sensorials primàries i s'encarreguen de processar la informació sensorial de manera més complexa. Mentre que les àrees primàries detecten estímuls bàsics (com la forma, el color o el so), les àrees associatives integren aquesta informació per reconèixer patrons, associar significats i generar respostes més elaborades. Per exemple: o El còrtex visual secundari interpreta imatges i ajuda a reconèixer objectes i cares. o El còrtex auditiu secundari permet processar sons més complexos, com la parla o la música. Bloc 4 – tema 11 EFSN LESIONS o Lesió a nivell dels receptors: Pèrdua completa de la capacitat sensorial. o Lesió a nivell del còrtex sensorial primari: Pèrdua parcial o completa de la sensació. o Lesió a nivell del còrtex associatiu: Dèficits complexes de la percepció. (Agnòsies). o Hemianopia: pèrdua de visió del camp visual contra lateral per una lesió que afecta a un hemisferi o Ceguera cortical: pèrdua completa de la visió per una lesió que afecta els dos hemisferis o Agnòsia: lesions en àrees concretes d’àrees associatives visuals SENSACIÓ I PERCEPCIÓ El comportament es genera a partir de processos tant involuntaris com voluntaris. o Reflexes: Són respostes automàtiques i involuntàries que impliquen poques neurones. Normalment, involucren almenys una neurona sensorial (que detecta l'estímul) i una neurona motora (que genera la resposta). Els reflexes requereixen un input (estímul) i un output (resposta motor). Són mecanismes ràpids i automàtics gestionats pel sistema nerviós central (SNC). o Pràxia: Implica actuacions voluntàries, que necessiten la intervenció del còrtex cerebral per planificar i executar els moviments. Aquestes respostes són més complexes i conscients. Al igual que els reflexes, també hi ha un input sensorial (informació de l'entorn) i un output motor (acció física). A més, sempre que es produeix una resposta voluntària, sovint va acompanyada d'una resposta involuntària mediada pel sistema nerviós autònom (SNA). Aquesta resposta involuntària és inconscient i es produeix automàticament per ajudar a regular funcions internes com la freqüència cardíaca o la respiració. INTEGRACIÓ SENSORIO -MOTORA La integració sensoriomotora és el procés pel qual el sistema nerviós combina la informació sensorial (els estímuls que percebem del nostre entorn) amb les respostes motores (les accions que realitzem) per generar un comportament coordinat. Aquest procés permet que el cervell interpreti les percepcions sensorials i les converteixi en accions adequades. Exemple: toquem un objecte calent, els receptors de la pell (informació sensorial) envien senyals al cervell, que processa la informació i envia una resposta motora a la mà per apartar-la de manera ràpida. Aquest procés involucra el sistema nerviós central (SNC) i el sistema nerviós perifèric (SNP) per coordinar l'acció. Bloc 4 – tema 11 EFSN CÒRTEX D’ASSOCIACIÓ HETEROMODAL Les escorces de associació heteromodal integren múltiples senyals de diferents sistemes sensorials i d’altres àrees d’associació. Aquestes serveixen de nexe entre les àrees sensorials i motores del còrtex cerebral Podem distingit tres grans àrees: o Àrea anterior: còrtex prefrontal o Àrea posterior: còrtex parieto-temporal-occipital) o Àrea límbica: còrtex del cíngul CÒRTEX D’ASSOCIACIÓ POSTERIOR ** Les seves funcions són: 1. S’encarrega de la localització espacial del cos i dels objectes externs 2. Està implicada en els processos d’atenció exògena 3. Rep informació de les vies auditives, visuals i somatosensorials 4. Projecta a àrees de la associació heteromodal i motores secundaries del lòbul frontal CÒRTEX D’ASSOCIACIÓ PREFRONTAL DORSOLATERAL ** Les seves funcions són: 1. Presa de decisions per el començament d’una resposta voluntària en funció de la informació rebuda i de la experiència prèvia 2. Memòria de treball 3. Rep aferenices del còrtex d’associació parietal posterior 4. Projecta a les àrees motores secundaries MOVIMENTS VOLUNTARIS: RESPOSTA MOTORA Les respostes es planifiquen en els còrtex motors associatius i desencadenen en el còrtex motor primari. Les motoneurones de la medul·la espinal o del tronc encefàlic constitueixen l’últim pas en el control del moviment voluntari SISTEMA MOTOR SOMÀTIC El sistema motor està organitzat de forma jeràrquica. A demés existeixen mecanismes de retroalimentació que controlen les respostes motores que els permet anar modificant i corregint l’acció. Les escorces motores associatives representen el nivell més alt en la jerarquia de la resposta motora. En cada nivell d'aquesta jerarquia, hi ha un control de la resposta mitjançant la informació propioceptiva, que és essencial per garantir que el moviment s'està executant segons el que s'havia planificat. Aquesta retroalimentació permet realitzar les modificacions necessàries si cal ajustar l'acció. Les escorces motores es localitzen en el lòbul frontal, adjacents a la fissura central i es classifiquen en l’àrea motora primària i les àrees premotores o escorces motores secundàries. Bloc 4 – tema 11 EFSN ESCORCES MOTORES SECUNDÀRIES ** S'encarrega de la planificació i programació motora, seleccionant els moviments adequats segons el context. Està format pel còrtex premotor i les àrees motores suplementàries, que projecten cap al còrtex motor primari. Algunes de les seves neurones tenen connexions descendents amb el tronc cerebral i la medul·la espinal. Un cop han planificat el moviment, aquestes neurones transmeten la informació a l’escorça motora primària per executar-lo. Neurones mirall: L'estudi que va portar al descobriment de les neurones mirall es va dur a terme als anys 90 per un grup d'investigadors dirigits per Giacomo Rizzolatti a la Universitat de Parma, Itàlia. Aquestes neurones es van descobrir mentre es feien experiments amb micos per estudiar com funciona el cervell en relació amb els moviments. L'equip estava enregistrant l'activitat de neurones específiques del còrtex premotor del cervell dels micos. Aquestes neurones s'activen quan el mico realitza un moviment, com ara agafar un objecte. La sorpresa va arribar quan es van adonar que algunes d'aquestes neurones també s'activaven quan el mico no feia cap moviment, sinó que simplement observava un experimentador fent el mateix moviment, com ara agafar un tros de menjar. Aquestes neurones, anomenades "neurones mirall", s'activen tant quan el mico realitza l'acció com quan la veu fer a algú altre. Això va portar els científics a creure que les neurones mirall tenen un paper important en la comprensió de les accions dels altres i en l'aprenentatge per imitació. El descobriment va ser revolucionari perquè suggeria que el cervell no només controla el moviment, sinó que també és capaç de reconèixer i entendre les accions d'altres persones de manera directa, gairebé com si el mateix cervell estigués "simulant" l'acció observada. Posteriorment, es va trobar que els humans també tenen neurones mirall, i s'ha especulat que podrien estar relacionades amb l'empatia, l'aprenentatge social i el llenguatge. Les neurones mirall s’activen quan: o S’executa una acció o S’observa a un altre mono o un humà executar la mateixa acció o S’escolta encara que no es vegui. ESCORCA MOTORA PRIMÀRIA ** És la responsable de la execució del moviment i conte la representació motora del cos. Les parts del cos que estaran més representades en aquesta escorça són les manes i la boca per la parla i el moviment. La escorça motora primària projecta directa o indirectament a través de les neurones del tronc encefàlic a motoneurones que controlen els músculs. Els nervis espinals motors són els Miotomes Bloc 4 – tema 11 EFSN VIES DESCENDENTS VIES DESCENDENTS MOTORES Les vies motores descendents són rutes nervioses que porten informació motora des del cervell fins a la medul·la espinal, permetent el control dels moviments del cos. Aquestes vies es divideixen en dos sistemes principals: el tracte piramidal (o sistema lateral) i el sistema ventromedial. Tracte piramidal (corticoespinal): Aquest és el camí més important per al control dels moviments voluntaris, especialment els que requereixen precisió. Les fibres corticoespinals s'originen al còrtex cerebral i descendeixen per la medul·la, passant per les piràmides del bulb raquidi, i finalment arriben a la part dorsolateral de la medul·la espinal. Aquest sistema controla principalment: o Connexions específiques contralaterals: Les fibres es creuen al costat oposat (contralateral) del cos, de manera que el costat esquerre del cervell controla el costat dret del cos, i viceversa. o Control dels músculs distals de les extremitats: Això inclou els músculs de les mans, dits i peus, que són responsables de moviments precisos i fins. o Moviments independents de les extremitats: Aquest tracte permet que moviments complexos com agafar objectes amb els dits o manipular eines es facin de manera coordinada i precisa. El control independent és especialment rellevant per a moviments de les mans i dits, tot i que també afecta els peus. Sistema ventromedial: Aquesta via és diferent del tracte piramidal i s'encarrega del control de la postura i la locomoció (moviment del cos). A diferència del sistema lateral, les fibres del sistema ventromedial: o No acaben en un únic segment de la medul·la espinal: Les connexions s'estenen per diversos segments espinals. o Arriben bilateralment: Les fibres projecten tant a la part esquerra com a la dreta de la medul·la, controlant ambdós costats del cos simultàniament. o Control de la musculatura proximal: En lloc de controlar músculs distals com els de les mans i els dits, el sistema ventromedial s'encarrega de controlar els músculs del tronc i les extremitats pròximes (espatlles, malucs), que són essencials per a la postura i el moviment global. o Funcions de locomoció i postura: Aquest sistema coordina moviments bàsics i automàtics com caminar i mantenir l'equilibri, assegurant una postura correcta durant el moviment. Bloc 4 – tema 11 EFSN