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Bewegungskontrolle durch das Gehirn

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Neurowissenschaften

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird untersucht, wie das Gehirn die Aktivität des Rückenmarks beeinflusst und so willkürliche Bewegungen steuert. Das zentrale motorische System ist hierarchisch organisiert, wobei das Vorderhirn die obere und das Rückenmark die untere Kontrollebene bildet. In diesem Kapitel werden wir diese Hierarchie der Bewegungskontrolle genauer betrachten und untersuchen, auf welche Weise jede Ebene zur Kontrolle der peripheren Motorik beiträgt. Wir beginnen mit den Bahnen, die Informationen zu den Motoneuronen im Rückenmark weiterleiten. Danach betrachten wir die höchsten Ebenen der Bewegungshierarchie, um anschließend die einzelnen Teile zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen. Zwischendurch wird beschrieben, wie pathologische Veränderungen in bestimmten Teilen des motorischen Systems zu Störungen führen.

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Notes

  1. 1.

    Die beim Baseball verwendeten Fachbegriffe stammen aus dem Ursprungsland USA und werden im deutschsprachigen Raum weitgehend unverändert übernommen.

  2. 2.

    Der Fastball ist die schnellste Art, einen Baseball zu werfen. Der Pitcher greift den Ball mit Zeige- und Mittelfinger und lässt ihn beim Wurf über diese Finger rollen. Der Ball fliegt gerade in die sogenannte Strike Zone (das unsichtbare Fenster, durch das der Pitcher den Ball werfen muss) und erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu \(160\,\mathrm{km/h}\). Beim Curveball versucht der Pitcher durch eine bestimmte Haltung von Hand und Fingern, den Ball so zu werfen, dass er in Rotation gerät, wodurch der Ball in einem Bogen fliegt und dem Batter das Schlagen des Balls erschwert. Der exotischste Wurf beim Baseball, der Knuckleball, wird ohne jede Rotation geworfen, wodurch die Flugbahn des Balls unberechenbar wird und er entsprechend schwierig zu schlagen ist. Der Name ist etwas irreführend, denn meist wird der Ball mit den Fingerspitzen und nicht mit den Fingerknöcheln (engl. knuckles) gehalten und dann herausgeschnippt.

  3. 3.

    Von einem Home Run spricht man, wenn es einem Batter gelingt, alle vier Basen (Eckpunkte des inneren Spielfeldes) abzulaufen und mit Erreichen der Home Plate (Endbase) einen Run zu erzielen, also einen Punkt zu machen.

  4. 4.

    Die zweite Station auf dem Baseballfeld, die ein Runner berühren muss, um einen Punkt zu erzielen.

  5. 5.

    Bereich, in dem sich jene Spieler aufhalten, die nicht direkt am Spiel beteiligt sind.

Literatur

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Authors and Affiliations

  1. Massachusetts Institute of Technology, Massachusetts, PA, USA

    Mark F. Bear

  2. Brown University, Providence, Rhode Island, PA, USA

    Barry W. Connors & Michael A. Paradiso

Authors
  1. Mark F. Bear
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  2. Barry W. Connors
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  3. Michael A. Paradiso
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Editors and Affiliations

  1. Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany

    Andreas K. Engel

Wiederholungsfragen

Wiederholungsfragen

  1. 1.

    Nennen Sie die Komponenten der lateralen und der ventromedialen absteigenden Rückenmarksbahnen. Welche Bewegungsart wird durch welche dieser beiden Bahnen kontrolliert?

  2. 2.

    Sie sind Neurologe und werden von einem Patienten mit folgendem Symptom aufgesucht: Er ist nicht in der Lage, die Zehen des linken Fußes unabhängig voneinander zu bewegen. Alle anderen Bewegungen (Laufen, unabhängiges Bewegen der Finger) sind offenbar intakt. Sie vermuten eine Läsion des Rückenmarks. Wo genau?

  3. 3.

    Mithilfe der Positronenemissionstomografie (PET) kann man den Blutstrom in der Großhirnrinde messen. In welchen Cortexregionen lässt sich eine Durchblutungssteigerung beobachten, wenn ein Proband dazu aufgefordert wird, sich vorzustellen, seinen rechten Finger zu bewegen?

  4. 4.

    Warum wird L-Dopa zur Behandlung der Parkinson-Krankheit eingesetzt? Wie wirkt es, und auf welche Weise trägt es zur Linderung der Symptome bei?

  5. 5.

    Einzelne Betz’sche Riesenpyramidenzellen feuern bei einem großen Spektrum an Bewegungsrichtungen. Wie arbeiten sie möglicherweise zusammen, um eine präzise Bewegung zu steuern?

  6. 6.

    Skizzieren Sie die motorische Funktionsschleife durch das Kleinhirn. Welche Bewegungsstörungen sind die Folge von Kleinhirnschädigungen?

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Bear, M.F., Connors, B.W., Paradiso, M.A. (2018). Bewegungskontrolle durch das Gehirn. In: Engel, A. (eds) Neurowissenschaften. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-57263-4_14

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-57263-4_14

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  • Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-57262-7

  • Online ISBN: 978-3-662-57263-4

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