VL VL BewegungswissenschaftBewegungswissenschaft

5. Motor Control: Grundlagen

MC: GrundlagenMC: Grundlagen ThemenThemen

• Sensorik• Gehirn• Motor Control

Willkürbewegungen• Neuromuskuläres System

Innervation Reflexe

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Ein Bewegungs-ParadigmaEin Bewegungs-Paradigma

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Mot o

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ZNSZNS

MC: GrundlagenMC: Grundlagen AnatomieAnatomie

SensorikSensorik

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Sensorik: ÜberblickSensorik: Überblick

Sensorische Systeme Visuelles System Somatosensorik

• Mechanorezeption• Propriozeption• Thermorezeption

Vestibuläres System Akustisches System

 Sonstige:

Geschmackssinn, Geruchssinn, Durstempfindung, Hungerempfindung, Enterozeption

Visuelles SystemVisuelles System

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Visuelles SystemVisuelles System

Das AugeDas Auge

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Visuelles SystemVisuelles System

OkulomotorikOkulomotorik

MC: GrundlagenMC: Grundlagen OkulomotorikOkulomotorik

Sakkaden: Kleine, hochfrequente Bewegungen, um Ermüdung der Lichtrezeptoren zu vermeiden

Antizipation: Okulomotorik nimmt Objektbewegung vorweg: Efferent gesteuert Antizipation von Eigenbewegung

MC: GrundlagenMC: Grundlagen BewegungswahrnehmungBewegungswahrnehmung

A = afferente BewegungswahrnehmungA = afferente BewegungswahrnehmungB = efferent-kontrollierte BewegungswahrnehmungB = efferent-kontrollierte Bewegungswahrnehmung

SomatosensorikSomatosensorik

MC: GrundlagenMC: Grundlagen SomatosensorikSomatosensorik

Organe der Somatosensorik Kälte- und Wärmerezeptoren (Haut) Druckrezeptoren (Haut) Schmerzrezeptoren Dehnungsrezeptoren (Golgi-

Sehnenorgane) Spannungsrezeptoren

(Muskelspindeln)

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Haut mit OrganellenHaut mit Organellen

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Mechanorezeptoren der HautMechanorezeptoren der Haut

Ohr und GleichgewichtOhr und Gleichgewicht

MC: GrundlagenMC: Grundlagen GleichgewichtssinnGleichgewichtssinn

Bogengänge Sinneshärchen Dreidimensionale Lage- und

Bewegungserfassung

Vorhof Statolithen-Körper Beschleunigungserfassung

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Ohr, grobOhr, grob

MC: GrundlagenMC: Grundlagen VestibularapparatVestibularapparat

GehirnGehirn

Anatomie

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Gehirn, Aufbau grobGehirn, Aufbau grob

• 1,3 kg schwer• Ca. 1010 Nervenzellen• Typisch: 10.000 Synapsen je Zelle • Sitz von Bewußtsein und Persönlichkeit• Leib-Seele-Problem

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Gehirn, Aufbau DetailGehirn, Aufbau Detail

MC: GrundlagenMC: Grundlagen StammhirnStammhirn

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Nervenzellen und SynapsenNervenzellen und Synapsen

Motor ControlMotor Control

Überblick

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Überblick Motor ControlÜberblick Motor Control

Rezeptor Muskel

ReflexeHirnstamm

Rückenmark

Automatische Bew.Kleinhirn

Hirnstamm

Planung Ausführung

Handlungen

Assoziations-kortex

AssoziationskortexBasalganglien

Kleinhirn

Motorischer KortexKleinhirn

willkürlich

unwillkürlich

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Entstehung einer BewegungEntstehung einer BewegungO

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Limbisches System

Emotionen, Antrieb, Gedächtnis, Stimmung

Hippocampus (Kortex) und Stammhirnstrukturen

Assoziations- System

Assoziationskortex (Wahr- nehmung, Entscheidung)

Bewegungsentschluß,Auswahl Alternativen

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

MC: GrundlagenMC: Grundlagen PyramidenbahnPyramidenbahn

• 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

MC: GrundlagenMC: Grundlagen RückenmarkRückenmark

Motorische EinheitenMotorische Einheiten

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Motorische EinheitenMotorische Einheiten

• Mot. Einheit = Motoneuron + die von ihm innervierten Muskelfasern• Motoneuron integriert Erregungen• Feuert, wenn Schwelle überschritten• Alles-oder-nichts-Prinzip• Frequenzmoduliert

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Motorische EndplattenMotorische Endplatten

MC: GrundlagenMC: Grundlagen SkelettmuskelnSkelettmuskeln

Neuromuskuläre KopplungNeuromuskuläre Kopplung

MC: GrundlagenMC: Grundlagen MuskelspindelMuskelspindel

Kernsackfaser

Kernkettenfaser

Ia-Spindelneuronafferent, schnell

II-Spindelneuronafferent, langsam

-Spindelneuronenefferent, langsam

MC: GrundlagenMC: Grundlagen

Muskelfaser

MuskelspindelRückenmark

Neuromuskuläres RegelsystemNeuromuskuläres Regelsystem

a-Afferenz

-Efferenz

-Efferenz

b-Afferenz

Golgi-Sehnenorgan

BilanzBilanz

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Ein Bewegungs-ParadigmaEin Bewegungs-Paradigma

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ZNSZNS

MC: GrundlagenMC: Grundlagen Noch ein Bewegungs-ParadigmaNoch ein Bewegungs-Paradigma

UmweltUmwelt

BewegungBewegung

SensorikSensorik

MotorikMotorik

ZNSZNS

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