Une introduction à la commande du mouvement

Le contrôle du comportement moteur, ou comment les pensées de notre cerveau sont traduites en actions de notre corps, est l’une des questions plus importantes qui peuvent être posées par les scientifiques du comportement. C’est d’un intérêt scientifique fondamental pour comprendre comment notre système nerveux peut percevoir et intégrer l’information sensorielle et provoquer une réponse grâce à notre système musculo-squelettique. Dans le même temps, une meilleure compréhension de la motricité nous aidera à construire de meilleurs outils pour aider les patients souffrant de troubles moteurs.

Dans cette vidéo, vous apprendrez le fondement neurobiologique du contrôle moteur, des questions fondamentales de ce domaine, certaines des techniques expérimentales importantes et quelques applications spécifiques de ces techniques à étudier le comportement moteur.

Pour commencer, nous allons jeter un oeil à ce que les scientifiques savent actuellement sur la neurobiologie de la motricité.

Différentes parties de notre système nerveux semblent fonctionner hiérarchiquement à contrôler le comportement moteur. Au sommet de la hiérarchie neuroanatomique est le cortex moteur, constitué de l’espace moteur, prémoteur et primaire. Section coronale par le cortex moteur révèle que les zone du moteur primaire projets « supérieur motoneurones » vers le bas de la moelle épinière pour contrôler les mouvements des différentes parties. Les neurones qui contrôlent les parties du corps spécifiques sont localisées dans les régions mêmes au sein de la zone du moteur, tel qu’une carte « moteur » du corps peut être à peu près identifiée et représentée sous la forme d’un « homoncule corticale ».

Antérieur à la zone du moteur principale est la zone prémoteur, qu’il est proposée d’être impliqués dans le contrôle des mouvements complexes de tâches spécifiques. En plus de commander directement le mouvement, le quartier prémoteur suggère aussi de jouer un rôle majeur dans la planification et l’apprentissage moteur.

Deux autres zones du cerveau peuvent rôle important intégrative en motricité : le cervelet et les ganglions de la base. Le cervelet utilise les informations des différents systèmes sensoriels pour affiner les aspects de la locomotion, tels que le rythme, la démarche, équilibre et posture. Il a également été suggéré de jouer un rôle dans le moteur de planification et de l’apprentissage. Les noyaux gris centraux, qui est riche en connexions avec le cortex et les autres parties du cerveau, est considéré comme impliqué dans choisir une proposition parmi tant d’autres à exécuter. Principales maladies moteurs, telles que la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington, ont été attribués à des lésions dans les noyaux gris centraux.

Plus loin vers le bas de la hiérarchie de l’automobile est le tronc cérébral et la moelle épinière. Supérieure des motoneurones du cortex moteur voyage vers le bas comme les tracts pyramidale, qui se connecte aux neurones moteurs inférieurs qui contrôlent directement la requête. En revanche, les tracts extrapyramidaux reçoit des entrées provenant d’autres régions du cerveau sont principalement responsables de moduler les aspects des mouvements tels que l’équilibre, la posture et la coordination.

En plus de recevoir des instructions par rapport aux niveaux plus élevés, les neurones moteurs qui sortent de la moelle épinière sont également chargées de l’exécution des réflexes spinaux involontaires, comme le réflexe rotulien, où les informations sensorielles dicte directement la réponse motrice.

Maintenant que nous avons passé en revue les corrélats neurones de contrôle moteur, nous allons jeter un oeil à quelques-unes des questions principales dans le domaine du comportement moteur.

Bien qu’il existe des idées rugueuses sur les rôles des diverses régions du cerveau en motricité, les scientifiques cherchent toujours à comprendre ce qui arrive à ces systèmes dans les troubles du mouvement. Les activités motrices spécifiques étudiées incluent équilibre et coordination, ainsi que de dextérité. Avec l’amélioration des outils expérimentaux, certains scientifiques tentent de déterminer la localisation des événements pathologiques derrière ces troubles.

Une autre question majeure dans le domaine : comment nos perceptions sensorielles sur nos mouvements ? Par exemple, les scientifiques s’efforcent de comprendre comment visual illusions, ou cibles avec des perspectives différentes, susceptibles d’affecter les mouvements volontaires et involontaires. Ils étudient également comment la posture est ajusté lorsque le sujet est présenté avec des repères visuels et dynamiques différentes.

Enfin, les scientifiques sont également intéressés à étudie comment la motricité est acquis. Cela pourrait entraîner d’essayer de comprendre la durée et le genre de rétroaction qui est nécessaire pour acquérir une qualification moteur et comment permanente est la compétence acquise.

Après avoir passé en revue certaines des principales questions du champ, nous allons étudier les outils expérimentaux utilisés pour répondre à ces questions.

Rongeurs, tels que les souris et les rats, sont couramment utilisés pour effectuer des tests qui évaluent le comportement moteur. Par exemple, fonction locomotrice de base pouvant être évaluée par des exercices de tapis roulant ou activités de plein champ, tout en ayant les rongeurs à exercer sur les réglages, tels que le fléau et le rotarod, permet à moteur équilibre et la coordination à tester.

Alternativement, apprentissage moteur peut être étudiée chez les rongeurs à l’aide de paradigmes impliquant recherchant une récompense alimentaire. Ches de manutention de denrées alimentaires sont également utiles pour évaluer la dextérité des membres antérieurs de l’animal. Ces tests comportementaux est cumulable avec les interventions telles que l’administration de médicaments ou la chirurgie, afin de lier une activité motrice plus précisément à une base neurologique.

Enfin, pour observer les changements neurologiques survenant au cours d’activités motrices, d’imagerie et électriques des techniques de mesure peuvent être appliquées. Techniques telles que des cellules vivantes d’imagerie, électroencéphalographie ou EEG et électromyogramme ou EMG peut servir à mesurer neuronale et activités musculaires lorsque le sujet effectue une tâche motrice.

Après avoir examiné quelques méthodes courantes utilisées dans les enquêtes sur la motricité, nous allons discuter de quelques applications de ces techniques.

Comme mentionné, les tests comportementaux combinable avec blessures induites chirurgicalement pour étudier le lien entre les lésions neuronales spécifiques et le comportement moteur. Dans cette étude, les chercheurs induite par une blessure à un côté de la moelle épinière cervicale chez le rat et ensuite testé les effets sur limb-utilisation l’animal dans la locomotion et des tâches de manipulation des aliments. Ces expériences aident les scientifiques à comprendre le rôle des circuits neuraux spécifiques dans l’activité motrice limb.

Afin d’étudier le rôle que joue l’information sensorielle dans contrôle moteur, les chercheurs peuvent effectuer des expériences où ils présentent les sujets avec des indices sensoriels spécifiques et observent leurs effets sur la motion. Dans cette étude, le participant a été placé dans un environnement où les visuels entourent et la surface d’appui ont été programmés pour se déplacer ou se balancent. Capacité du sujet à ajuster sa posture et de maintenir l’équilibre a été ensuite évaluée.

Enfin, certains scientifiques mettent au point des protocoles où plusieurs modes de collecte de données sont utilisées simultanément pour obtenir un tableau plus complet de commande du moteur. Dans cette étude, les scientifiques comprenant EEG, EMG et protocoles de capture de mouvement afin d’examiner l’activité neurale chez les participants effectuant des tâches motrices réelles.

Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE sur le contrôle du comportement moteur. Cette vidéo a examiné les connaissances neurobiologiques actuelles de contrôle moteur, les questions clés et les méthodes éminents du champ, ainsi que quelques applications des méthodes pour étudier le comportement moteur. Comme toujours, Merci pour regarder !