14.3: معالجة المحركات
- Page ID
- 203147
أهداف التعلم
- ضع قائمة بمكونات تيار المعالجة الأساسي للنظام الحركي
- وصف مسار الأوامر الحركية الهابطة من القشرة إلى العضلات الهيكلية
- قارن المسارات الهابطة المختلفة، حسب الهيكل والوظيفة
- شرح بدء الحركة من الوصلات العصبية
- وصف العديد من الأقواس الانعكاسية وأدوارها الوظيفية
السمة المميزة للجهاز العصبي الجسدي هي أنه يتحكم في العضلات الهيكلية. تقوم الحواس الجسدية بإعلام الجهاز العصبي بالبيئة الخارجية، ولكن الاستجابة لذلك تكون من خلال حركة العضلات الإرادية. يشير مصطلح «طوعي» إلى وجود قرار واعي للقيام بحركة. ومع ذلك، فإن بعض جوانب الجهاز الجسدي تستخدم العضلات الإرادية دون تحكم واعي. أحد الأمثلة على ذلك هو قدرة تنفسنا على التحول إلى التحكم اللاواعي بينما نركز على مهمة أخرى. ومع ذلك، فإن العضلات المسؤولة عن عملية التنفس الأساسية تُستخدم أيضًا في الكلام، وهو أمر تطوعي تمامًا.
الاستجابات القشرية
لنبدأ بالمنبهات الحسية التي تم تسجيلها من خلال خلايا المستقبل والمعلومات المنقولة إلى الجهاز العصبي المركزي على طول المسارات الصاعدة. في القشرة الدماغية، تتطور المعالجة الأولية للإدراك الحسي إلى المعالجة الترابطية ثم التكامل في مناطق متعددة الوسائط من القشرة. يمكن أن تؤدي مستويات المعالجة هذه إلى دمج التصورات الحسية في الذاكرة، ولكن الأهم من ذلك أنها تؤدي إلى الاستجابة. يؤدي إكمال المعالجة القشرية من خلال المناطق الحسية الأولية والترابطية والتكاملية إلى بدء تقدم مماثل في المعالجة الحركية، عادةً في مناطق قشرية مختلفة.
في حين أن المناطق القشرية الحسية تقع في الفص القذالي والصدغي والجداري، يتم التحكم في الوظائف الحركية إلى حد كبير عن طريق الفص الجبهي. تعتبر معظم المناطق الأمامية للفص الجبهي - مناطق الفص الجبهي - مهمة للوظائف التنفيذية، وهي تلك الوظائف المعرفية التي تؤدي إلى سلوكيات موجهة نحو الهدف. تشمل هذه العمليات المعرفية العليا الذاكرة العاملة، والتي أطلق عليها اسم «لوحة الخدش الذهني»، والتي يمكن أن تساعد في تنظيم وتمثيل المعلومات غير الموجودة في البيئة المباشرة. الفص الجبهي مسؤول عن جوانب الانتباه، مثل تثبيط الأفكار والأفعال المشتتة بحيث يمكن للشخص التركيز على الهدف والسلوك المباشر نحو تحقيق هذا الهدف.
تعتبر وظائف قشرة الفص الجبهي جزءًا لا يتجزأ من شخصية الفرد، لأنها مسؤولة إلى حد كبير عما ينوي الشخص القيام به وكيفية إنجاز تلك الخطط. إحدى الحالات الشهيرة لتلف قشرة الفص الجبهي هي حالة Phineas Gage، والتي يعود تاريخها إلى عام 1848. كان عاملاً في السكك الحديدية وكان لديه مسمار معدني يشوب قشرة الفص الجبهي (الشكل\(\PageIndex{1}\)). لقد نجا من الحادث، ولكن وفقًا للروايات المستعملة، تغيرت شخصيته بشكل جذري. وصفه الأصدقاء بأنه لم يعد يتصرف مثل نفسه. بينما كان رجلاً مجتهدًا ووديًا قبل الحادث، تحول إلى رجل سريع الانفعال ومزاجي وكسول بعد الحادث. ربما تم تضخيم العديد من روايات تغييره في الرواية، ومن المحتمل أن تُعزى بعض السلوكيات إلى الكحول المستخدم كدواء للألم. ومع ذلك، تشير الحسابات إلى أن بعض جوانب شخصيته تغيرت. هناك أيضًا أدلة جديدة على أنه على الرغم من تغير حياته بشكل كبير، إلا أنه تمكن من أن يصبح سائقًا فعالًا، مما يشير إلى أن الدماغ لديه القدرة على التعافي حتى من الصدمات الكبيرة مثل هذه.
القشريات الحركية الثانوية
عند توليد الاستجابات الحركية، ستحتاج الوظائف التنفيذية لقشرة الفص الجبهي إلى بدء الحركات الفعلية. تتمثل إحدى طرق تحديد منطقة الفص الجبهي في أي منطقة من الفص الجبهي لا تثير الحركة عند تحفيزها كهربائيًا. توجد هذه بشكل أساسي في الجزء الأمامي من الفص الجبهي. مناطق الفص الجبهي المتبقية هي مناطق القشرة التي تنتج الحركة. تمتد مناطق الفص الجبهي إلى القشريات الحركية الثانوية، والتي تشمل القشرة الأمامية الحركية ومنطقة المحرك التكميلية.
توجد منطقتان مهمتان تساعدان في تخطيط وتنسيق الحركات بجوار القشرة الحركية الأولية. تكون القشرة الأمامية الحركية أكثر جانبية، في حين أن المنطقة الحركية التكميلية تكون أكثر وسطية وتفوقًا. تساعد منطقة الحركة الأمامية في التحكم في حركات العضلات الأساسية للحفاظ على الوضعية أثناء الحركة، في حين يُفترض أن المنطقة الحركية التكميلية مسؤولة عن تخطيط الحركة وتنسيقها. تدير المنطقة الحركية التكميلية أيضًا الحركات المتسلسلة التي تستند إلى الخبرة السابقة (أي الحركات المكتسبة). تكون الخلايا العصبية في هذه المناطق أكثر نشاطًا مما يؤدي إلى بدء الحركة. على سبيل المثال، قد تقوم هذه المناطق بإعداد الجسم للحركات اللازمة لقيادة السيارة تحسبًا لتغيير إشارة المرور.
بجوار هاتين المنطقتين يوجد مركزان متخصصان لتخطيط السيارات. حقول العين الأمامية مسؤولة عن تحريك العينين استجابة للمنبهات البصرية. هناك روابط مباشرة بين حقول العين الأمامية والكوليكولوس العلوي. كما توجد منطقة بروكا أمام القشرة الأمامية الحركية والقشرة الحركية الأولية. هذه المنطقة مسؤولة عن التحكم في حركات هياكل إنتاج الكلام. سميت المنطقة باسم جراح وعالم تشريح فرنسي درس المرضى الذين لم يتمكنوا من إنتاج الكلام. لم يكن لديهم إعاقة في فهم الكلام، فقط في إنتاج أصوات الكلام، مما يشير إلى منطقة بروكا التالفة أو المتخلفة.
القشرة الحركية الأولية
تقع القشرة الحركية الأولية في التلفيف المركزي للفص الجبهي. وصف جراح الأعصاب، والتر بنفيلد، الكثير من الفهم الأساسي للقشرة الحركية الأولية عن طريق تحفيز سطح الدماغ كهربائيًا. كان بنفيلد يستكشف سطح القشرة بينما كان المريض تحت التخدير الموضعي فقط حتى يتمكن من ملاحظة الاستجابات للتحفيز. أدى ذلك إلى الاعتقاد بأن التلفيف قبل المركزي يحفز حركة العضلات بشكل مباشر. نحن نعلم الآن أن القشرة الحركية الأولية تتلقى مدخلات من عدة مناطق تساعد في تخطيط الحركة، وأن مخرجاتها الأساسية تحفز الخلايا العصبية في النخاع الشوكي لتحفيز تقلص العضلات الهيكلية.
يتم ترتيب القشرة الحركية الأولية بطريقة مشابهة للقشرة الحسية الجسدية الأولية، من حيث أنها تحتوي على خريطة طبوغرافية للجسم، مما يؤدي إلى تكوين تماثل حركي (انظر [الرابط]). توجد الخلايا العصبية المسؤولة عن العضلات في القدمين وأسفل الساقين في الجدار الإنسي للتلفيف قبل المركزي، مع وجود الفخذين والجذع والكتف في قمة الشق الطولي. توجد اليد والوجه في الوجه الجانبي للتلفيف. كما أن المساحة النسبية المخصصة للمناطق المختلفة مبالغ فيها في العضلات التي تتمتع بقدر أكبر من النشاط. يتم إعطاء أكبر قدر من المساحة القشرية للعضلات التي تؤدي حركات دقيقة ورشيقة، مثل عضلات الأصابع والجزء السفلي من الوجه. تحتل «عضلات القوة» التي تؤدي حركات أكثر خشونة، مثل عضلات الأرداف والظهر، مساحة أقل بكثير على القشرة الحركية.
مسارات تنازلية
ينزل الناتج الحركي من القشرة إلى جذع الدماغ والحبل الشوكي للتحكم في العضلات من خلال الخلايا العصبية الحركية. الخلايا العصبية الموجودة في القشرة الحركية الأولية، والتي تسمى خلايا Betz، هي خلايا عصبية قشرية كبيرة تتشابك مع الخلايا العصبية الحركية السفلية في الحبل الشوكي أو جذع الدماغ. المسارين الهابطين اللذين تسلكهما محاور خلايا بيتز هما القناة القشرية والقناة القشرية. تمت تسمية كلا المسارين بسبب أصلهما في القشرة وأهدافهما - إما الحبل الشوكي أو جذع الدماغ (يشير مصطلح «البصلي» إلى جذع الدماغ باسم البصلة، أو التوسيع، في الجزء العلوي من الحبل الشوكي).
هذان المسارين الهابطين مسؤولان عن الحركات الواعية أو الطوعية لعضلات الهيكل العظمي. يتم إرسال أي أمر حركي من القشرة الحركية الأولية إلى محاور خلايا Betz لتنشيط الخلايا العصبية الحركية العلوية إما في النواة الحركية القحفية أو في القرن البطني للحبل الشوكي. تكون محاور القناة القشرية أحادية الجانب، مما يعني أنها تنتقل من القشرة إلى النواة الحركية على نفس الجانب من الجهاز العصبي. على العكس من ذلك، تكون محاور القناة القشرية الشوكية معاكسة إلى حد كبير، مما يعني أنها تعبر الخط الأوسط لجذع الدماغ أو الحبل الشوكي وتشبك على الجانب الآخر من الجسم. لذلك، تتحكم القشرة الحركية اليمنى للمخ في العضلات على الجانب الأيسر من الجسم، والعكس صحيح.
تنحدر القناة القشرية الشوكية من القشرة عبر المادة البيضاء العميقة للمخ. ثم يمر بين النواة الذيلية وبوتامين النواة القاعدية كحزمة تسمى الكبسولة الداخلية. ثم تمر القناة عبر الدماغ المتوسط مثل السيقان الدماغية، وبعد ذلك تحفر عبر الجسور. عند دخول النخاع، تشكل المسالك قناة المادة البيضاء الكبيرة المشار إليها باسم الأهرامات (الشكل\(\PageIndex{2}\)). إن العلامة المميزة لحدود النخاع الشوكي هي الإنتفاخ الهرمي، وهو المكان الذي تتقاطع فيه معظم الألياف في القناة القشرية الشوكية إلى الجانب الآخر من الدماغ. في هذه المرحلة، تنقسم القناة إلى جزأين يتحكمان في مجالات مختلفة من الجهاز العضلي.
التحكم في الزائدة الدودية
تتكون القناة القشرية الجانبية من الألياف التي تعبر خط الوسط عند الإنحدار الهرمي (انظر الشكل\(\PageIndex{2}\)). تتقاطع المحاور من الموضع الأمامي للأهرامات في النخاع إلى العمود الجانبي للحبل الشوكي. هذه المحاور مسؤولة عن التحكم في عضلات الزائدة الدودية.
هذا التأثير على عضلات الزائدة الدودية يعني أن القناة القشرية الجانبية مسؤولة عن تحريك عضلات الذراعين والساقين. يحتوي كل من القرن البطني في كل من الحبل الشوكي العنقي السفلي والحبل الشوكي القطني على قرون بطنية أوسع، مما يمثل العدد الأكبر من العضلات التي تتحكم فيها هذه الخلايا العصبية الحركية. تضخم عنق الرحم كبير بشكل خاص بسبب وجود سيطرة أكبر على العضلات الدقيقة للأطراف العلوية، وخاصة الأصابع. لا يعتبر تضخم أسفل الظهر مهمًا في المظهر نظرًا لوجود تحكم حركي أقل دقة في الأطراف السفلية.
التحكم المحوري
القناة القشرية الأمامية مسؤولة عن التحكم في عضلات جذع الجسم (انظر الشكل\(\PageIndex{2}\)). هذه المحاور لا تنضب في النخاع. وبدلاً من ذلك، تظل في وضع أمامي أثناء نزولها إلى جذع الدماغ ودخولها إلى الحبل الشوكي. تنتقل هذه المحاور العصبية بعد ذلك إلى مستوى الحبل الشوكي حيث تتشابك مع خلية عصبية حركية سفلية. عند الوصول إلى المستوى المناسب، تنقطع المحاور وتدخل القرن البطني على الجانب الآخر من الحبل الشوكي الذي دخلت منه. في القرن البطني، تتشابك هذه المحاور مع الخلايا العصبية الحركية السفلية المقابلة لها. توجد الخلايا العصبية الحركية السفلية في المناطق الإنسية من القرن البطني، لأنها تتحكم في العضلات المحورية للجذع.
نظرًا لأن حركات جذع الجسم تشمل جانبي الجسم، فإن القناة القشرية الأمامية ليست معاكسة تمامًا. سوف تتدفق بعض الفروع الجانبية للمسالك إلى القرن البطني الجانبي للتحكم في العضلات التآزرية على هذا الجانب من الجسم، أو لتثبيط العضلات المعادية من خلال الخلايا العصبية الداخلية داخل القرن البطني. من خلال تأثير جانبي الجسم، يمكن للمسالك القشرية الأمامية تنسيق عضلات الوضعية في حركات واسعة للجسم. غالبًا ما تُعتبر هذه المحاور التنسيقية في القناة القشرية الشوكية الأمامية ثنائية الجانب، لأنها أحادية الجانب ومتضادة على حد سواء.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن المسار الحركي الهابط للجهاز العصبي الجسدي. تم ذكر الاتصالات الذاتية، والتي تم تناولها في فصل آخر. من هذا الفيديو المختصر، يتم وصف بعض المسارات الحركية الهابطة للجهاز العصبي الجسدي فقط. أي قسم من المسار تم وصفه وما القسم الذي تم استبعاده؟
ضوابط خارج الهرم
تسمى الروابط الهابطة الأخرى بين الدماغ والحبل الشوكي بالنظام خارج الهرم. يأتي الاسم من حقيقة أن هذا النظام يقع خارج المسار القشري الشوكي، والذي يتضمن الأهرامات في النخاع. تساهم بعض المسارات الناشئة من جذع الدماغ في هذا النظام.
يمتد الجهاز التكتوسي الشوكي من الدماغ المتوسط إلى الحبل الشوكي وهو مهم للحركات الوضعية التي يقودها الكوليكولوس العلوي. يأتي اسم الجهاز من اسم بديل للكوليكولوس العلوي، وهو التكتوم. تربط القناة الشبكية الشوكية النظام الشبكي، وهي منطقة منتشرة من المادة الرمادية في جذع الدماغ، بالحبل الشوكي. يؤثر هذا الجهاز على عضلات الجذع والأطراف القريبة المتعلقة بالوضعية والحركة. تساهم القناة الشبكية الشوكية أيضًا في تقوية العضلات وتؤثر على الوظائف الذاتية. يربط الجهاز الدهليزي نواة جذع الدماغ في الجهاز الدهليزي بالحبل الشوكي. يسمح هذا بتعديل الوضعية والحركة والتوازن على أساس معلومات التوازن التي يوفرها النظام الدهليزي.
تتأثر مسارات النظام خارج الهرم بالهياكل تحت القشرية. على سبيل المثال، تعمل الوصلات بين القشريات الحركية الثانوية والنظام خارج الهرم على تعديل حركات العمود الفقري والقحف. تؤثر النوى القاعدية، التي تعتبر مهمة لتنظيم الحركة التي بدأها الجهاز العصبي المركزي، على النظام خارج الهرم بالإضافة إلى ردود الفعل المالامية على القشرة الحركية.
تعتبر الحركة الواعية لعضلاتنا أكثر تعقيدًا من مجرد إرسال أمر واحد من التلفيف المركزي إلى الخلايا العصبية الحركية المناسبة. أثناء حركة أي جزء من الجسم، تنقل عضلاتنا المعلومات إلى الدماغ، ويقوم الدماغ باستمرار بإرسال تعليمات «منقحة» إلى العضلات. يعد المخيخ مهمًا في المساهمة في النظام الحركي لأنه يقارن الأوامر الحركية الدماغية مع ردود الفعل الاستباقية. تحتوي الألياف القشرية التي تمتد إلى القرن البطني للحبل الشوكي على فروع تتشابك أيضًا في الأحواض، والتي تمتد إلى المخيخ. أيضًا، تحتوي الأحاسيس الاستباقية لنظام العمود الظهري على إسقاط جانبي للنخاع الذي ينتقل إلى المخيخ. تتم مقارنة هذين التيارين من المعلومات في القشرة المخية. تؤدي التعارضات بين الأوامر الحركية التي يرسلها المخ ومعلومات وضع الجسم التي تقدمها المستقبلات الملكية إلى تحفيز المخيخ للنواة الحمراء للدماغ المتوسط. ثم ترسل النواة الحمراء أوامر تصحيحية إلى الحبل الشوكي على طول القناة الروبروسبينتية. يأتي اسم هذا الجهاز من كلمة الأحمر التي تظهر في الكلمة الإنجليزية «روبي».
يمكن توضيح مثال جيد لكيفية تصحيح المخيخ للأوامر الحركية الدماغية من خلال المشي في الماء. سيؤدي الأمر الحركي الأصلي من الدماغ إلى المشي إلى مجموعة منسقة للغاية من الحركات المكتسبة. ومع ذلك، في الماء، لا يستطيع الجسم فعليًا القيام بحركة مشي نموذجية وفقًا للتعليمات. يمكن للمخيخ أن يغير الأمر الحركي، مما يحفز عضلات الساق لاتخاذ خطوات أكبر للتغلب على مقاومة الماء. يمكن للمخيخ إجراء التغييرات اللازمة من خلال القناة الروبروسبينتية. يعتمد تعديل الأمر الأساسي للمشي أيضًا على ردود الفعل الشوكية، لكن المخيخ مسؤول عن حساب الاستجابة المناسبة. عندما لا يعمل المخيخ بشكل صحيح، يتأثر التنسيق والتوازن بشدة. المثال الأكثر إثارة على ذلك هو خلال الاستهلاك المفرط للكحول. يمنع الكحول قدرة المخيخ على تفسير ردود الفعل الاستباقية، مما يزيد من صعوبة تنسيق حركات الجسم، مثل السير في خط مستقيم، أو توجيه حركة اليد للمس طرف الأنف.
قم بزيارة هذا الموقع للقراءة عن امرأة مسنة تبدأ في فقدان القدرة على التحكم في الحركات الدقيقة، مثل الكلام وحركة الأطراف. تم استبعاد العديد من الأسباب المعتادة. لم تكن السكتة الدماغية أو مرض باركنسون أو مرض السكري أو ضعف الغدة الدرقية. كان السبب التالي الأكثر وضوحًا هو الدواء، لذلك كان لا بد من استشارة الصيدلي. أدى التأثير الجانبي لعقار يهدف إلى مساعدتها على النوم إلى تغييرات في التحكم الحركي. ما مناطق الجهاز العصبي التي من المحتمل أن تكون محور الآثار الجانبية للهالوبيريدول؟
إخراج القرن البطني
يوفر الجهاز العصبي الجسدي الإخراج بشكل صارم لعضلات الهيكل العظمي. توجد الخلايا العصبية الحركية السفلية، المسؤولة عن تقلص هذه العضلات، في القرن البطني للحبل الشوكي. تحتوي هذه الخلايا العصبية الكبيرة متعددة الأقطاب على هالة من التشعبات المحيطة بجسم الخلية ومحور عصبي يمتد خارج القرن البطني. ينتقل هذا المحور عبر جذر العصب البطني للانضمام إلى العصب الشوكي الناشئ. المحور العصبي طويل نسبيًا لأنه يحتاج إلى الوصول إلى العضلات في محيط الجسم. قد تكون أقطار أجسام الخلايا في حدود مئات الميكرومترات لدعم المحور العصبي الطويل؛ بعض المحاور يبلغ طولها مترًا، مثل الخلايا العصبية الحركية القطنية التي تعصب العضلات في الأرقام الأولى من القدمين.
سوف تتفرع المحاور أيضًا لتعصب ألياف العضلات المتعددة. معًا، تشكل الخلايا العصبية الحركية وجميع ألياف العضلات التي تتحكم فيها وحدة حركية. تختلف وحدات المحرك في الحجم. قد يحتوي بعضها على ما يصل إلى 1000 ألياف عضلية، كما هو الحال في عضلات الفخذ، أو قد تحتوي على 10 ألياف فقط، كما هو الحال في العضلات خارج العين. يتوافق عدد ألياف العضلات التي تشكل جزءًا من الوحدة الحركية مع دقة التحكم في تلك العضلات. أيضًا، تحتوي العضلات التي تتمتع بالتحكم الحركي الدقيق على المزيد من الوحدات الحركية المتصلة بها، وهذا يتطلب مجالًا طوبوغرافيًا أكبر في القشرة الحركية الأولية.
تتصل المحاور العصبية الحركية بألياف العضلات عند التقاطع العصبي العضلي. هذا هو الهيكل المشبكي المتخصص الذي تتشابك فيه أطراف المحور العصبي المتعددة مع ساركوليما الألياف العضلية. تفرز المصابيح الطرفية المشبكية للخلايا العصبية الحركية الأسيتيل كولين، الذي يرتبط بالمستقبلات الموجودة على الساركوليما. يؤدي ارتباط الأسيتيل كولين إلى فتح قنوات أيونية ذات بوابات، مما يزيد من حركة الكاتيونات عبر الورم الساركوليما. يؤدي هذا إلى إزالة الاستقطاب من الساركوليما، مما يؤدي إلى تقلص العضلات. في حين أن نقاط الاشتباك العصبي الأخرى تؤدي إلى إمكانات متدرجة يجب أن تصل إلى عتبة الهدف بعد التشابك، فإن النشاط عند الموصل العصبي العضلي يؤدي بشكل موثوق إلى تقلص الألياف العضلية مع كل نبضة عصبية يتم تلقيها من الخلايا العصبية الحركية. ومع ذلك، يمكن أن تتأثر قوة الانكماش وعدد الألياف التي تنقبض بتردد نبضات الخلايا العصبية الحركية.
ردود الفعل
بدأ هذا الفصل بتقديم ردود الفعل كمثال للعناصر الأساسية للجهاز العصبي الجسدي. لا تشمل ردود الفعل الجسدية البسيطة المراكز العليا التي تمت مناقشتها للجوانب الواعية أو الطوعية للحركة. يمكن أن تكون ردود الفعل في العمود الفقري أو الجمجمة، اعتمادًا على الأعصاب والمكونات المركزية المعنية. تضمن المثال الموصوف في بداية الفصل أحاسيس الحرارة والألم من موقد ساخن مما تسبب في انسحاب الذراع من خلال وصلة في الحبل الشوكي تؤدي إلى تقلص العضلة ذات الرأسين العضدية. تم تبسيط وصف رد الفعل الانسحابي هذا، من أجل المقدمة، للتأكيد على أجزاء الجهاز العصبي الجسدي. ولكن للنظر في ردود الفعل بشكل كامل، يجب إيلاء المزيد من الاهتمام لهذا المثال.
عندما تسحب يدك من الموقد، لا تريد إبطاء رد الفعل هذا. عندما تنقبض العضلة ذات الرأسين العضدية، تحتاج العضلة ثلاثية الرؤوس العضدية المعادية إلى الاسترخاء. نظرًا لأن الوصلة العصبية العضلية مثيرة للغاية، فسوف تنقبض العضلة ذات الرأسين عندما يكون العصب الحركي نشطًا. لا تسترخي العضلات الهيكلية بنشاط. بدلاً من ذلك، تحتاج الخلايا العصبية الحركية إلى «الهدوء» أو التثبيط. في رد الفعل الانسحابي للموقد الساخن، يحدث هذا من خلال الخلايا العصبية الداخلية في الحبل الشوكي. يقع جسم الخلية الباطنية في القرن الظهري للحبل الشوكي. تستقبل الخلايا العصبية الداخلية مشبكًا عصبيًا من محور العصبون الحسي الذي يكتشف أن اليد تحترق. واستجابة لهذا التحفيز من الخلايا العصبية الحسية، تقوم العصبون الداخلي بعد ذلك بتثبيط الخلايا العصبية الحركية التي تتحكم في العضلة ثلاثية الرؤوس العضدية. يتم ذلك عن طريق إطلاق ناقل عصبي أو إشارة أخرى تؤدي إلى زيادة استقطاب الخلايا العصبية الحركية المتصلة بالعضلة ثلاثية الرؤوس العضدية، مما يقلل من احتمالية بدء عملية محتملة. ومع تثبيط هذه العصبون الحركي، تسترخي العضلة ثلاثية الرؤوس العضدية. وبدون الانكماش العدائي، يكون الانسحاب من الموقد الساخن أسرع ويمنع حدوث المزيد من تلف الأنسجة.
يحدث مثال آخر على رد الفعل الانسحابي عندما تخطو على منبه مؤلم، مثل مسمار أو صخرة حادة. تعمل مستقبلات الألم التي يتم تنشيطها بواسطة التحفيز المؤلم على تنشيط الخلايا العصبية الحركية المسؤولة عن تقلص العضلة الظنبوبية الأمامية. هذا يسبب انحناء الظهر في القدم. تعمل العصبة الداخلية المثبطة، التي يتم تنشيطها بواسطة فرع جانبي من ألياف مستقبلات الألم، على تثبيط الخلايا العصبية الحركية لعضلات المعدة والعضلات الصلبة لإلغاء الانحناء الأخمصي. يتمثل الاختلاف المهم في رد الفعل هذا في أن الانحناء الأخمصي يكون على الأرجح قيد التقدم حيث تضغط القدم لأسفل على مسمار القدم. لا يعد تقلص الظنبوب الأمامي هو الجانب الأكثر أهمية في رد الفعل، حيث أن استمرار الانحناء الأخمصي سيؤدي إلى مزيد من الضرر من جراء الضغط على المسمار.
نوع آخر من ردود الفعل هو رد الفعل المرن. في هذا الانعكاس، عندما تتمدد عضلة الهيكل العظمي، يتم تنشيط مستقبل المغزل العضلي. سوف يتسبب المحور العصبي من بنية المستقبل هذه في تقلص مباشر للعضلة. ستعمل مادة جانبية من ألياف المغزل العضلي أيضًا على تثبيط الخلايا العصبية الحركية للعضلات المضادة. يساعد رد الفعل على الحفاظ على العضلات بطول ثابت. والمثال الشائع على هذا الانعكاس هو رعشة الركبة التي يتم استخراجها بمطرقة مطاطية تضرب على الرباط الرضفي في الفحص البدني.
رد الفعل المتخصص لحماية سطح العين هو منعكس القرنية، أو منعكس غمضة العين. عندما يتم تحفيز القرنية عن طريق التحفيز اللمسي، أو حتى عن طريق الضوء الساطع في رد الفعل ذي الصلة، يبدأ الوميض. ينتقل المكون الحسي عبر العصب ثلاثي التوائم، الذي يحمل المعلومات الحسية الجسدية من الوجه، أو من خلال العصب البصري، إذا كان الحافز هو الضوء الساطع. وتنتقل الاستجابة الحركية عبر العصب الوجهي وتغذي العين المدارية على نفس الجانب. يتم اختبار هذا الانعكاس بشكل شائع أثناء الفحص البدني باستخدام نفخة هوائية أو لمسة لطيفة من أداة وضع ذات رأس قطني.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن القوس الانعكاسي لمنعكس القرنية. عندما تستشعر القرنية اليمنى محفزًا لمسيًا، ماذا يحدث للعين اليسرى؟ اشرح إجابتك.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن ردود أفعال الأطفال حديثي الولادة. لدى الأطفال حديثي الولادة مجموعة من ردود الفعل التي من المتوقع أن تكون ضرورية للبقاء على قيد الحياة قبل العصر الحديث. تختفي ردود الفعل هذه مع نمو الطفل، حيث قد يكون بعضها غير ضروري مع تقدم العمر. يُظهر الفيديو رد فعل يسمى منعكس بابينسكي، حيث تنثني القدم من الناحية الظهرية وتتلاشى أصابع القدم عند خدش نعل القدم بشكل خفيف. هذا أمر طبيعي بالنسبة للمواليد الجدد، ولكنه علامة على انخفاض الميالين في القناة الشوكية لدى البالغين. لماذا يكون رد الفعل هذا مشكلة لشخص بالغ؟
مراجعة الفصل
تبدأ المكونات الحركية للجهاز العصبي الجسدي بالفص الجبهي للدماغ، حيث تكون قشرة الفص الجبهي مسؤولة عن وظائف أعلى مثل الذاكرة العاملة. تغذي الوظائف التكاملية والمرتبطة لفص الفص الجبهي المناطق الحركية الثانوية، مما يساعد على تخطيط الحركات. ثم تغذي القشرة الأمامية الحركية والمنطقة الحركية التكميلية القشرة الحركية الأولية التي تبدأ الحركات. تنتشر خلايا بيتز الكبيرة من خلال الكورتيكوبولبار والمسالك القشرية للتشابك على الخلايا العصبية الحركية السفلية في جذع الدماغ والقرن البطني للحبل الشوكي، على التوالي. هذه الروابط مسؤولة عن توليد حركات العضلات الهيكلية.
يتضمن النظام خارج الهرم إسقاطات من جذع الدماغ والمراكز العليا التي تؤثر على الحركة، وذلك في الغالب للحفاظ على التوازن والوضعية، وكذلك للحفاظ على قوة العضلات. يحتوي كل من الكوليكولوس العلوي والنواة الحمراء في الدماغ المتوسط، والنواة الدهليزية في النخاع، والتكوين الشبكي في جميع أنحاء جذع الدماغ على مسالك تمتد إلى الحبل الشوكي في هذا النظام. ترتبط المدخلات الهابطة من القشريات الحركية الثانوية والنواة القاعدية والمخيخ بأصول هذه المسالك في جذع الدماغ.
كل هذه المسارات الحركية تمتد إلى الحبل الشوكي للتشابك مع الخلايا العصبية الحركية في القرن البطني للحبل الشوكي. هذه الخلايا العصبية الحركية السفلية هي الخلايا التي تتصل بالعضلات الهيكلية وتسبب الانقباضات. تنتشر هذه الخلايا العصبية عبر الأعصاب الشوكية للاتصال بالعضلات عند التقاطعات العصبية العضلية. تتصل إحدى الخلايا العصبية الحركية بألياف عضلية متعددة داخل العضلات المستهدفة. يختلف عدد الألياف التي يتم تغذيتها بواسطة خلية عصبية حركية واحدة على أساس الدقة اللازمة لتلك العضلات ومقدار القوة اللازمة لتلك الوحدة الحركية. تحتوي عضلات الفخذ، على سبيل المثال، على العديد من الألياف التي تتحكم فيها الخلايا العصبية الحركية الفردية من أجل الانقباضات القوية التي لا تحتاج إلى الدقة. تحتوي العضلات خارج العين على عدد صغير فقط من الألياف التي تتحكم فيها كل خلية عصبية حركية لأن تحريك العينين لا يتطلب الكثير من القوة، ولكنه يحتاج إلى الدقة الشديدة.
ردود الفعل هي أبسط الدوائر داخل الجهاز العصبي الجسدي. لا يتطلب رد الفعل الانسحابي من التحفيز المؤلم سوى الألياف الحسية التي تدخل الحبل الشوكي والعصب الحركي الذي ينتقل إلى العضلات. يمكن تنسيق العضلات المضادة والوضعية مع الانسحاب، مما يجعل الاتصالات أكثر تعقيدًا. الاتصال العصبي الفردي البسيط هو أساس ردود الفعل الجسدية. رد فعل القرنية هو تقلص العضلة الدائرية للعين لتغمض الجفن عندما يلمس شيء ما سطح العين. تحافظ ردود الفعل التمددية على طول ثابت للعضلات عن طريق التسبب في تقلص العضلات للتعويض عن التمدد الذي يمكن أن يشعر به مستقبل متخصص يسمى مغزل العضلات.
أسئلة الرابط التفاعلي
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن المسار الحركي الهابط للجهاز العصبي الجسدي. تم ذكر الاتصالات الذاتية، والتي تم تناولها في فصل آخر. من هذا الفيديو المختصر، يتم وصف بعض المسارات الحركية الهابطة للجهاز العصبي الجسدي فقط. أي قسم من المسار تم وصفه وما القسم الذي تم استبعاده؟
الإجابة: يصف الفيديو فقط التقسيم الجانبي للمسالك القشرية. تم حذف التقسيم الأمامي.
قم بزيارة هذا الموقع للقراءة عن امرأة مسنة تبدأ في فقدان القدرة على التحكم في الحركات الدقيقة، مثل الكلام وحركة الأطراف. تم استبعاد العديد من الأسباب المعتادة. لم تكن السكتة الدماغية أو مرض باركنسون أو مرض السكري أو ضعف الغدة الدرقية. كان السبب التالي الأكثر وضوحًا هو الدواء، لذلك كان لا بد من استشارة الصيدلي. أدى التأثير الجانبي لعقار يهدف إلى مساعدتها على النوم إلى تغييرات في التحكم الحركي. ما مناطق الجهاز العصبي التي من المحتمل أن تكون محور الآثار الجانبية للهالوبيريدول؟
الإجابة: كانت اضطرابات الحركة مشابهة لتلك التي شوهدت في اضطرابات الحركة في الجهاز خارج الهرم، مما يعني أن النواة القاعدية هي المصدر الأكثر احتمالاً للآثار الجانبية للهالوبيريدول. في الواقع، يؤثر هالوبيريدول على نشاط الدوبامين، وهو جزء بارز من كيمياء النواة القاعدية.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن القوس الانعكاسي لمنعكس القرنية. عندما تستشعر القرنية اليمنى محفزًا لمسيًا، ماذا يحدث للعين اليسرى؟ اشرح إجابتك.
الجواب: تومض العين اليسرى أيضًا. تعمل المدخلات الحسية من إحدى العينين على تنشيط الاستجابة الحركية لكلتا العينين بحيث يومض كل منهما.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن ردود أفعال الأطفال حديثي الولادة. لدى الأطفال حديثي الولادة مجموعة من ردود الفعل التي من المتوقع أن تكون ضرورية للبقاء على قيد الحياة قبل العصر الحديث. تختفي ردود الفعل هذه مع نمو الطفل، حيث قد يكون بعضها غير ضروري مع تقدم العمر. يُظهر الفيديو رد فعل يسمى منعكس بابينسكي، حيث تنثني القدم من الناحية الظهرية وتتلاشى أصابع القدم عند خدش نعل القدم بشكل خفيف. هذا أمر طبيعي بالنسبة للمواليد الجدد، ولكنه علامة على انخفاض الميالين في القناة الشوكية لدى البالغين. لماذا يكون رد الفعل هذا مشكلة لشخص بالغ؟
الإجابة: أثناء المشي، قد يتعرض نعل القدم للخدش أو الخدش بسبب أشياء كثيرة. إذا استمر رد فعل القدم كما هو الحال في رد فعل بابينسكي، فقد يفقد الشخص البالغ توازنه أثناء المشي.
مراجعة الفصل
س: ما هي منطقة الفص الجبهي المسؤولة عن بدء الحركة من خلال الاتصال المباشر بالخلايا العصبية الحركية القحفية والنخاعية؟
أ. قشرة الفص الأمامي
ب. منطقة المحرك التكميلية
C. القشرة الأمامية الحركية
د. القشرة الحركية الأولية
الإجابة: د
س: ما السبيل خارج السبيل الهرمي الذي يدمج أحاسيس التوازن مع الأوامر الحركية للمساعدة في الوضعية والحركة؟
أ. القناة التكتوسبينية
B. الجهاز الدهليزي الشوكي
C. الجهاز الشبكي الشوكي
د. القناة القشرية الشوكية
الإجابة: ب
س: أي منطقة من المادة الرمادية في الحبل الشوكي تحتوي على الخلايا العصبية الحركية التي تعصب العضلات الهيكلية؟
أ. القرن البطني
B. القرن الظهري
C. القرن الجانبي
د. العمود الجانبي
الإجابة: أ
س: ما نوع رد الفعل الذي يمكن أن يحمي القدم عند استشعار منبه مؤلم؟
أ. رد فعل التمدد
ب. منعكس المثليين
ج. رد فعل الانسحاب
د. منعكس القرنية
الإجابة: ج
س: ما هو اسم التمثيل الطبوغرافي للمدخلات الحسية في القشرة الحسية الجسدية؟
أ. الهومنكولوس
ب. هومو سابينز
ج. التلفيف ما بعد المركزي
د. القشرة الأولية
الإجابة: أ
أسئلة التفكير النقدي
س: يعتبر استئصال الفص الجبهي إجراءً جذريًا - وخارجًا عن الممارسة إلى حد كبير - يستخدم لفصل هذا الجزء من القشرة الدماغية عن بقية الفص الجبهي والدماغ كعلاج نفسي. لماذا كان يُعتقد أن هذا ضروري لشخص لديه سلوك لا يمكن السيطرة عليه؟
ج: تشارك قشرة الفص الجبهي في وظائف صنع القرار التي تؤدي إلى استجابات حركية من خلال التوصيلات بالمناطق الحركية الخلفية. غالبًا ما ترتبط هذه الجوانب المبكرة من السلوك بشخصية الشخص، لذا فإن تعطيل هذه الروابط سيؤدي إلى تغييرات شديدة في السلوك.
س: إذا كان رد الفعل عبارة عن دائرة محدودة داخل الجهاز الجسدي، فلماذا تشملها الفحوصات الجسدية والعصبية لاختبار صحة الفرد؟
ج: على الرغم من أن ردود الفعل عبارة عن دوائر بسيطة داخل الجهاز العصبي، إلا أنها تمثل الدوائر الأكثر انخراطًا في الجهاز العصبي الجسدي ويمكن استخدامها لتقييم حالة الوظيفة العصبية للشخص بسرعة.
مسرد المصطلحات
- القناة القشرية الأمامية
- تقسيم المسار القشري الشوكي الذي ينتقل عبر العمود البطني (الأمامي) للحبل الشوكي ويتحكم في العضلات المحورية من خلال الخلايا العصبية الحركية الإنسية في القرن البطني (الأمامي)
- خلايا بيتا
- الخلايا الناتجة من القشرة الحركية الأولية التي تتسبب في تحرك العضلات عبر نقاط الاشتباك العصبي على الخلايا العصبية الحركية القحفية والعمود الفقري
- منطقة بروكا
- منطقة الفص الجبهي المرتبطة بالأوامر الحركية اللازمة لإنتاج الكلام
- السيقان الدماغية
- أجزاء من المسار الحركي الهابط التي تشكل المادة البيضاء للدماغ الأوسط البطني
- توسيع عنق الرحم
- منطقة القرن البطني (الأمامي) للحبل الشوكي التي تحتوي على عدد أكبر من الخلايا العصبية الحركية لزيادة عدد عضلات الطرف العلوي والتحكم الدقيق فيها
- منعكس القرنية
- استجابة وقائية لتحفيز القرنية، مما يتسبب في تقلص العضلة الدائرية للعين، مما يؤدي إلى رمش العين
- قناة كورتيكوبولبار
- الاتصال بين القشرة وجذع الدماغ المسؤول عن توليد الحركة
- القناة القشرية الشوكية
- اتصال بين القشرة والحبل الشوكي المسؤول عن توليد الحركة
- وظائف تنفيذية
- العمليات المعرفية لقشرة الفص الجبهي التي تؤدي إلى توجيه السلوك الموجه نحو الهدف، وهو مقدمة لتنفيذ الأوامر الحركية
- نظام خارج الهرم
- مسارات بين الدماغ والحبل الشوكي منفصلة عن القناة القشرية ومسؤولة عن تعديل الحركات المتولدة من خلال هذا المسار الأساسي
- حقول العين الأمامية
- منطقة قشرة الفص الجبهي المسؤولة عن تحريك العينين للعناية بالمنبهات البصرية
- كبسولة داخلية
- جزء من المسار الحركي الهابط الذي يمر بين النواة الذيلية والبوتامين
- القناة القشرية الجانبية
- تقسيم المسار القشري الشوكي الذي ينتقل عبر العمود الجانبي للحبل الشوكي ويتحكم في عضلات الزائدة الدودية من خلال الخلايا العصبية الحركية الجانبية في القرن البطني (الأمامي)
- تكبير أسفل الظهر
- منطقة القرن البطني (الأمامي) للحبل الشوكي التي تحتوي على عدد أكبر من الخلايا العصبية الحركية لعدد أكبر من عضلات الطرف السفلي
- قشرة بريموتور
- المنطقة القشرية الأمامية للقشرة الحركية الأولية المسؤولة عن تخطيط الحركات
- تنحية هرمية
- الموقع الذي تعبر فيه ألياف القناة القشرية خط الوسط وتنفصل إلى التقسيمات الأمامية والجانبية للمسار
- الأهرامات
- جزء من المسار الحركي الهابط الذي ينتقل في الموضع الأمامي للنخاع
- نواة حمراء
- نواة الدماغ الوسطى التي ترسل أوامر تصحيحية إلى الحبل الشوكي على طول القناة الروبروسبيكية، بناءً على التفاوت بين الأمر الأصلي وردود الفعل الحسية من الحركة
- القناة الشبكية الشوكية
- روابط خارج الهرم بين جذع الدماغ والحبل الشوكي تعمل على تعديل الحركة والمساهمة في وضع الجسم وتنظيم قوة العضلات
- الجهاز الروبي الشوكي
- مسار التحكم الحركي الهابط، الذي ينشأ في النواة الحمراء، والذي يتوسط السيطرة على الأطراف على أساس المعالجة المخيخية
- رد الفعل المرن
- الاستجابة لتنشيط مستقبل تمدد المغزل العضلي الذي يسبب تقلص العضلات للحفاظ على طول ثابت
- منطقة المحرك التكميلية
- المنطقة القشرية الأمامية للقشرة الحركية الأولية المسؤولة عن تخطيط الحركات
- القناة التكتونية الشوكية
- اتصالات خارج الهرم بين الكوليكولوس العلوي والحبل الشوكي
- الجهاز الدهليزي الشوكي
- الروابط خارج الهرم بين النواة الدهليزية في جذع الدماغ والحبل الشوكي التي تعدل الحركة وتساهم في التوازن على أساس الشعور بالتوازن
- ذاكرة العمل
- وظيفة قشرة الفص الجبهي للحفاظ على تمثيل المعلومات غير الموجودة في البيئة المباشرة