Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дополнительная моторная зона
Задняя теменная доля.jpg
Некоторые двигательные области в коре головного мозга человека. Дополнительная моторная зона показана розовым цветом. Автор изображения: Паскари
Дополнительная моторная кора. Gif
3D-визуализация дополнительной моторной коры головного мозга среднего человека
Идентификаторы
NeuroNames3176
FMA224858
Анатомические термины нейроанатомии

Дополнительная двигательная зона ( SMA) является частью коры головного мозга приматов, которая способствует управлению движением. Он расположен на средней линии поверхности полушария прямо перед (перед) представлением ноги первичной моторной коры. У обезьян SMA содержит приблизительную карту тела. У людей карта тела не видна. Нейроны в SMA проецируются непосредственно на спинной мозг и могут играть роль в прямом управлении движением. Возможные функции, приписываемые SMA, включают постуральную стабилизацию тела, координацию обеих сторон тела, например, во время бимануального действия, контроль движений, которые генерируются внутренне, а не запускаются сенсорными событиями, и контроль последовательности движений. . Все эти предложенные функции остаются гипотезами. Точная роль или роли SMA пока не известны.

Об открытии SMA и ее связи с другими моторными областями коры см. В основной статье о моторной коре .

Субрегионы [ править ]

По крайней мере, шесть областей теперь распознаются в более крупном регионе, когда-то определяемом как SMA. Эти подразделения наиболее подробно изучены в мозге обезьян. Самая передняя часть в настоящее время обычно называется пре-SMA. [1] [2] [3] Он имеет редкие связи со спинным мозгом или первичной моторной корой или вообще не имеет их, а также имеет обширные связи с префронтальными областями. [1] [4] [5] [6] [7]

Поле дополнительных глаз (SEF) является относительно передней частью SMA , что, при стимуляции, вызывает движения головы и глаз и , возможно , движения конечностей и туловища. [8] [9] [10] [11]

Дам и Стрик [5] выдвинули гипотезу на основе цитоархитектуры и связей со спинным мозгом, что часть SMA в поясной борозде в медиальной части полушария может быть разделена на три отдельные области - поясные двигательные области. Функции двигательных зон поясной извилины систематически не изучены.

Собственно SMA у обезьян теперь ограничивается областью на макушке полушария и частично распространяется на медиальную стенку, непосредственно перед представлением первичной двигательной ноги. Собственно SMA проецируется непосредственно на спинной мозг и, следовательно, является одной из основных выходных областей корковой моторной системы. [5] [12] [13] [14] [15] [16]

Недавно Zhang et al. [17] исследовали функциональные подразделения медиальной SFC на основе связи всего мозга, охарактеризованной на основе большого набора данных фМРТ в состоянии покоя. Помимо воспроизведения границ между SMA и preSMA, текущие результаты подтверждают функциональную разницу между задним и передним пре-SMA. В отличие от задней пре-SMA, передняя пре-SMA связана с большей частью префронтальных, но не сомато-моторных областей. В целом, SMA прочно связана с таламусом и эпиталамусом , задняя пре-SMA - с скорлупой , паллидумом и STN, а передняя пре-SMA - с хвостатым ядром , причем хвостатое ядро демонстрирует значительную асимметрию полушария.

Функции [ править ]

Пенфилд и Велч [18] в 1951 году впервые описали СМА в головном мозге обезьяны и человеческом мозге как изображение тела на медиальной стенке полушария. Вулси и его коллеги [19] в 1952 г. подтвердили СМА в мозгу обезьяны, описав ее как грубую соматотопную карту с ногами в заднем месте и лицом в переднем. Было обнаружено, что изображения разных частей тела сильно пересекаются. Стимуляция многих участков вызывала двусторонние движения, а иногда и движения всех четырех конечностей. Эта перекрывающаяся соматотопическая карта в SMA была подтверждена многими другими. [2] [13] [20] [21] [22]

Для функции SMA были предложены четыре основные гипотезы: контроль устойчивости позы во время стойки или ходьбы [18], координация временных последовательностей действий, [23] [24] [25] [26] [27] [28] [ 29] [30] бимануальная координация, [31] [32] и инициация внутренне генерируемого движения, в отличие от движения, управляемого стимулом. [3] [29] [30] [33] Однако данные, как правило, не поддерживают исключительную роль SMA в любой из этих функций. Действительно, СМА явно активна во время непоследовательных, однообразных движений и движений по стимулам. [34]

Для произвольного движения человека роль SMA была выяснена: ее активность генерирует ранний компонент потенциала Bereitschafts (BP) или потенциала готовности BP1 или BP на раннем этапе. [35] Роль SMA была дополнительно подтверждена Cunnington et al. 2003, [36], показывающие, что собственно SMA и пре-SMA активны до волевого движения или действия, а также поясная моторная зона (CMA) и передняя часть средней поясной коры (aMCC). Недавно путем интеграции одновременно полученных ЭЭГ и фМРТ было показано, что SMA и aMCC имеют сильные реципрокные связи, которые действуют для поддержания активности друг друга, и что это взаимодействие опосредуется во время подготовки к движению в соответствии с амплитудой потенциала Bereitschafts. [37]

СМА в мозгу обезьяны может усиливать движение, особенно сложное, такое как лазание или прыжок. [38] [39] [40] Это предположение было основано на исследованиях, в которых стимуляция во временной шкале, имеющей отношение к поведению, вызвала сложные движения всего тела, похожие на лазание или прыжки. Эта гипотеза согласуется с предыдущими гипотезами, включая участие SMA в стабилизации позы, во внутренне генерируемых движениях, в бимануальной координации и в планировании последовательности движений, потому что все эти функции в значительной степени задействованы в сложной локомоции. Гипотеза локомоции - это пример интерпретации моторной коры головного мозга с точки зрения основного поведенческого репертуара, из которого возникают абстрактные функции управления, - подход, подчеркнутыйГрациано и его коллеги. [38]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Он, SQ, Дум, Р.П. и Стрик, П.Л. (1995). «Топографическая организация кортикоспинальных проекций лобной доли: двигательные зоны на медиальной поверхности полушария» . J. Neurosci . 15 (5): 3284–3306. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.15-05-03284.1995 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ a b Луппино, Г., Мателли, М., Камарда, Р. М., Галлезе, В. и Риццолатти, Г. (1991). «Множественные репрезентации движений тела в мезиальной области 6 и прилегающей поясной коре головного мозга: исследование внутрикортикальной микростимуляции на макаках». J. Comp. Neurol . 311 (4): 463–482. DOI : 10.1002 / cne.903110403 . PMID 1757598 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ a b Мацудзака Ю., Айзава Х. и Танджи Дж. (1992). «Двигательная область растет в дополнительную двигательную область (предварительная двигательная область) у обезьяны: нейронная активность во время выученной двигательной задачи». J. Neurophysiol . 68 (3): 653–662. DOI : 10,1152 / jn.1992.68.3.653 . PMID 1432040 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. Перейти ↑ Bates, JF & Goldman-Rakic, PS (1993). «Префронтальные связи медиальных моторных областей у макаки-резуса». J. Comp. Neurol . 336 (2): 211–228. DOI : 10.1002 / cne.903360205 . PMID 7503997 . 
  5. ^ a b c Дум, Р. П. и Стрик, П. Л. (1991). «Происхождение кортикоспинальных проекций из премоторных областей лобной доли» . J. Neurosci . 11 (3): 667–689. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.11-03-00667.1991 .
  6. Перейти ↑ Lu, MT, Preston, JB, и Strick, PL (1994). «Взаимосвязи между префронтальной корой и премоторными областями лобной доли». J. Comp. Neurol . 341 (3): 375–392. DOI : 10.1002 / cne.903410308 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Luppino, Г., Мателл, М., Camarda, Р. и Ризолатти G (1993). «Кортикокортикальные соединения области F3 (SMA-собственно) и области F6 (пре-SMA) у макак». J. Comp. Neurol . 338 (1): 114–140. DOI : 10.1002 / cne.903380109 . PMID 7507940 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. Перейти ↑ Chen, LL & Walton, MM (2005). «Движение головы, вызванное электростимуляцией в дополнительном поле глаза макаки-резуса». J. Neurophysiol . 94 (6): 4502–4519. DOI : 10,1152 / jn.00510.2005 .
  9. Перейти ↑ Russo, GS & Bruce, CJ (2000). «Дополнительное поле глаза: представление саккад и взаимосвязь между полями нервных реакций и вызванными движениями глаз». J. Neurophysiol . 84 (5): 2605–2621. DOI : 10,1152 / jn.2000.84.5.2605 .
  10. ^ Schlag, J & Schlag-Ре, М (1987). «Доказательства дополнительного глазного поля». J. Neurophysiol . 57 : 179–200. DOI : 10,1152 / jn.1987.57.1.179 .
  11. ^ Tehovnik, EJ & Lee, K (1993). «Дорсомедиальная лобная кора головного мозга макаки-резуса: топографическое изображение саккад, вызванных электрической стимуляцией». Exp. Brain Res . 96 (3): 430–442. DOI : 10.1007 / bf00234111 .
  12. Перейти ↑ Galea, MP & Darian-Smith, I (1994). «Множественные популяции кортикоспинальных нейронов у макак определяются их уникальным корковым происхождением, спинномозговыми окончаниями и связями». Цереб. Cortex . 4 (2): 166–194. DOI : 10.1093 / cercor / 4.2.166 .
  13. ^ a b Макферсон, Дж., Марангоз, К., Майлз, Т.С. и Визендангер, М. (1982). «Микростимуляция дополнительной двигательной области (SMA) у бодрствующей обезьяны». Exp. Brain Res . 45 (3): 410–416. DOI : 10.1007 / bf01208601 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. Перейти ↑ Murray, EA & Coulter, JD (1981). «Организация кортикоспинальных нейронов у обезьяны». J. Comp. Neurol . 195 (2): 339–365. DOI : 10.1002 / cne.901950212 .
  15. ^ Nudo, RJ & Мастертон, RB (1990). «Нисходящие пути спинного мозга, III: участки происхождения кортикоспинального тракта». J. Comp. Neurol . 296 (4): 559–583. DOI : 10.1002 / cne.902960405 .
  16. ^ Toyoshima, К & Сакаи, H (1982). «Точная кортикальная степень происхождения кортикоспинального тракта (CST) и количественный вклад в CST в различных цитоархитектонических областях. Исследование пероксидазы хрена на обезьянах». J. Hirnforsch . 23 : 257–269.
  17. Перейти ↑ Zhang, S., Ide, JS, and Li, CS (2012). "Функциональная связь состояния покоя медиальной верхней лобной коры" . Цереб. Cortex . 22 (1): 99–111. DOI : 10.1093 / cercor / bhr088 . PMC 3236794 . PMID 21572088 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  18. ^ а б Penfield, W. & Welch, K (1951). «Дополнительная моторная область коры головного мозга: клиническое и экспериментальное исследование». AMA Arch. Neurol. Психиатрия . 66 (3): 289–317. DOI : 10,1001 / archneurpsyc.1951.02320090038004 . PMID 14867993 . 
  19. ↑ Woolsey, CN, Settlage, PH, Meyer, DR, Sencer, W., Hamuy, TP и Travis, AM (1952). «Паттерн локализации в прецентральных и« дополнительных »моторных областях и их связь с понятием премоторной зоны». Ассоциация исследований нервных и психических заболеваний . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Raven Press. 30 : 238–264.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  20. Перейти ↑ Gould, HJ III, Cusick, CG, Pons, TP и Kaas, JH (1996). «Связь соединений мозолистого тела с картами электростимуляции моторики, дополнительной моторики и лобных полей глаз у совообразных обезьян». J. Comp. Neurol . 247 (3): 297–325. DOI : 10.1002 / cne.902470303 . PMID 3722441 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Muakkassa, KF & Стрик, PL (1979). «Входы лобных долей в моторную кору приматов: данные о четырех соматотопически организованных« премоторных »областях». Brain Res . 177 : 176–182. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (79) 90928-4 . PMID 115545 . 
  22. ^ Mitz, AR & Wise, ИП (1987). «Соматотопическая организация дополнительной моторной области: интракортикальное картирование микростимуляции» . J. Neurosci . 7 (4): 1010–1021. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.07-04-01010.1987 .
  23. ^ Gaymard, В, Пьерро = дезейини, С и Риво, S (1990). «Нарушение последовательности саккад, управляемых памятью, после дополнительных поражений двигательной области». Анналы неврологии . 28 (5): 622–626. DOI : 10.1002 / ana.410280504 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Gerloff, К., Corwell Б., Чен Р., Холлет, М. и Cohen, LG (1997). «Стимуляция дополнительной моторной области человека мешает организации будущих элементов в сложных моторных последовательностях» . Мозг . 120 (9): 1587–1602. DOI : 10,1093 / мозг / 120.9.1587 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ Дженкинс, IH, Брукс, ди - джей, Никсон, PD, Frackowiak, RS и Passingham, RE (1994). «Обучение двигательной последовательности: исследование с помощью позитронно-эмиссионной томографии» . J. Neurosci . 14 (6): 3775–3790. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.14-06-03775.1994 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  26. ^ Ли, Д. & Quessy, S (2003). «Активность в дополнительной моторной области, связанной с обучением и выполнением во время последовательной зрительно-моторной задачи». J. Neurophysiol . 89 (2): 1039–1056. DOI : 10,1152 / jn.00638.2002 .
  27. ^ Mushiake, Х., Inase, М. и Tanjii, J (1990). «Селективное кодирование моторной последовательности в дополнительной моторной области коры головного мозга обезьяны». Exp. Brain Res . 82 : 208–210. DOI : 10.1007 / bf00230853 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  28. Перейти ↑ Shima, K. & Tanji, J (1998). «Как дополнительные, так и дополнительные двигательные области имеют решающее значение для временной организации множественных движений». J. Neurophysiol . 80 (6): 3247–3260. DOI : 10,1152 / jn.1998.80.6.3247 . PMID 9862919 . 
  29. ^ a b Роланд, П. Е., Ларсен, Б., Лассен, Н. А. и Скинхой, Е. (1980). «Дополнительная моторная зона и другие области коры в организации произвольных движений у человека». J. Neurophysiol . 43 (1): 118–136. DOI : 10,1152 / jn.1980.43.1.118 . PMID 7351547 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  30. ^ a b Роланд, ЧП, Скинхой, Э., Лассен, Н.А. и Ларсен, Б. (1980). «Различные области коры человека в организации произвольных движений во внеличностном пространстве». J. Neurophysiol . 43 : 137–150. DOI : 10,1152 / jn.1980.43.1.137 . PMID 7351548 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  31. Перейти ↑ Brinkman, C (1981). «Повреждения в дополнительной моторной области мешают обезьяне выполнять задачу бимануальной координации». Neurosci. Lett . 27 (3): 267–270. DOI : 10.1016 / 0304-3940 (81) 90441-9 . PMID 7329632 . 
  32. ^ Serrien, ди - джей, Strens, LH, Oliveiero, А. и Браун, P (2002). «Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция дополнительной моторной области (SMA) ухудшает бимануальный контроль движений у людей». Neurosci. Lett . 328 (2): 89–92. DOI : 10.1016 / s0304-3940 (02) 00499-8 . PMID 12133562 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  33. ^ Halsband, У., Мацузак, У. и Tanji, J. (1994). «Нейрональная активность в дополнительной, пре-дополнительной и премоторной коре приматов во время последовательных движений с внешними и внутренними инструкциями». Neurosci. Res . 20 (2): 149–155. DOI : 10.1016 / 0168-0102 (94) 90032-9 . PMID 7808697 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  34. Перейти ↑ Picard, N. & Strick, PL (сентябрь 2003 г.). «Активация дополнительной моторной области (SMA) при выполнении движений под визуальным контролем» . Цереб. Cortex . 13 (9): 977–986. DOI : 10.1093 / cercor / 13.9.977 . PMID 12902397 . 
  35. ^ Deecke L, Kornhuber (1978). «Дополнительная» моторная кора в произвольных движениях пальцев человека ». Brain Res . 159 (2): 473–476. doi : 10.1016 / 0006-8993 (78) 90561-9 . PMID 728816 . 
  36. ^ Каннингтон R, Windischberger С, Deecke л, Мозер Е (2003). «Подготовка и готовность к добровольному движению: высокопрофильное событие, связанное с фМРТ-исследованием реакции Bereitschafts-BOLD». NeuroImage . 20 (1): 404–412. DOI : 10.1016 / s1053-8119 (03) 00291-х . PMID 14527600 . 
  37. ^ Нгуен В.Т., Breakspear М, Каннингтон R (2014). «Взаимные взаимодействия SMA и поясной коры поддерживают преддвигательную активность для произвольных действий» . J Neurosci . 34 (49): 16397–16407. DOI : 10.1523 / jneurosci.2571-14.2014 . PMC 6608485 . PMID 25471577 .  
  38. ^ а б Грациано, MSA (2008). Интеллектуальная машина движения . Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета.
  39. ^ Грациано, MSA и Эфлало, TN (2007). «Отображение поведенческого репертуара на кору» . Нейрон . 56 (2): 239–251. DOI : 10.1016 / j.neuron.2007.09.013 . PMID 17964243 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  40. ^ Грациано, MSA , Эфлало, TN и Cooke, DF (2005). «Движения рук, вызванные электростимуляцией в моторной коре головного мозга обезьян». J. Neurophysiol . 94 (6): 4209–4223. DOI : 10,1152 / jn.01303.2004 . PMID 16120657 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Принципы неврологии (2000), 4-е изд., Kandel et al.
  • Дебаэр, Ф., Вендерот, Н., Сунаерт, С., Ван-Хек, П., Суиннен, С.П. (июль 2003 г.). «Внутренняя и внешняя генерация движений: дифференциальные нервные пути, участвующие в бимануальной координации, выполняемые при наличии или отсутствии усиленной визуальной обратной связи». NeuroImage . 19 (3): 764–76. DOI : 10.1016 / s1053-8119 (03) 00148-4 . PMID  12880805 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Воробьев; и другие. (1998). «Частичное разделение мезиальной области человека 6: цитоархитектонические свидетельства для трех отдельных областей». Eur J Neurosci . 10 (6): 2199–203. DOI : 10,1046 / j.1460-9568.1998.00236.x . PMID  9753106 .

Внешние ссылки [ править ]

  • ancil-426 в NeuroNames