Fisiologia do Sistema Nervoso Motricidade Somática II: Córtex, Cerebelo e N. da Base I. Profa Dra Eliane Comoli Depto Fisiologia FMRP-USP

Transcrição

1 Fisiologia do Sistema Nervoso Motricidade Somática II: Córtex, Cerebelo e N. da Base I Profa Dra Eliane Comoli Depto Fisiologia FMRP-USP

2 Organização Hierárquica do Movimento Córtex: propósito e comando do movimento. Núcleos da Base e Cerebelo: formação do plano motor e ajustes motores. Tronco Cerebral: reflexos; controle da postura e equilíbrio. Medula Espinhal: nível mais baixo da organização hierárquica; circuitos neurais que mediam reflexos e automatismos rítmicos (tronco e medula espinhal)

3 Organização dos Movimentos

4 Sistema Nervoso Motor

5 Córtex Motor Cerebral onde se localizam os neurônios motores superiores no lobo frontal: Córtex Motor Primário, Córtex Pré-Motor e Área Motora Suplementar Córtex Pré-motor Área Motora Suplementar Córtex Motor I Área Motora Suplementar Córtex Motor I Diferença: arquitetura do Córtex Motor Primário e baixa intensidade de corrente necessária para desencadear movimentos por estimulação elétrica no Córtex Motor Primário indicador de via direta grande com início no Córtex Motor Primário

6 Área motora e Pré-motora são responsáveis pelo planejamento e controle preciso de seqüências complexas de movimentos voluntários. Área motora e Pré-motora tem papel importante para a manutenção da postura durante o movimento voluntário iniciado pelo Córtex Motor Primário. Áreas Motoras

7 Área Motora Suplementar e Córtex Pré-Motor apresentam conexões recíprocas com o Córtex Motor Primário O Córtex Motor Primário recebe impulsos da área motora suplementar (SMA), sendo que a SMA recebe impulsos dos núcleos da base e córtex pré-frontal. Córtex Motor Primário recebe impulsos do cortex pré-motor, que processa informações sensoriais do Córtex Parietal. O circuito parietal - pré-motor guia ações orientadas por objetos (ex: grasp), usando impulsos sensoriais em curso.

8 Área Motora Suplementar e Córtex Pré-Motor utiliza informação de outras regiões corticais para selecionar movimentos apropriados ao contexto da ação Área Motora Suplementar: iniciam atividade alguns seg antes do movimento; importante em tarefas condicionadas (st internos, ex memória) e parecem codificar intenção do movimento. Córtex pré-motor: respondem em sincronia com o movimento; importante em tarefas condicionadas (st visual) e parecem codificar intenção do movimento.

9 Verde: Cortex frontal forma e delibera as intenções motoras. Vermelho: Área motora suplementar começa o planejamento para a ação. Azul: Imediatamente antes da ação acontecer o Córtex Motor Primário torna-se ativo. Córtex MotorPrimário gera sinais neurais para a medula espinhal e músculo contralaterais. Atividade cerebral precede a ação voluntária.

10 Áreas Pré-Motoras ( 30% do trato córtico-espinhal). Área Pré- Área Pré- Motora Motora influenciam o movimento através de conexões recíprocas com o Córtex Motor Primário e através de axônios que se projetam pelas vias córticobulbar e córtico-espinhal.

11 Córtex Motor Primário somatotopia motora Homúnculo Motor de Penfield mapa sistemático da musculatura corporal ou mapa do movimento? Musculatura usada em tarefas que requerem controle motor fino, ocupa uma área de representatividade maior no mapa. Homúnculo Motor de Penfield

12 Neurônios do Córtex Motor Primário neurônio motor piramidal ou célula de Betz tratos córtico-bulbar (núcleos motores de nervos cranianos do tronco, formação reticular e núcleo rubro) e córtico-espinhal. (Modified from Hendry SHC, Jones EG: Sizes and distributions of intrinsic neurons incorporating tritiated GABA in monkey sensory-motor cortex. J Neurosci 1: , 1981; and Jones EG: Laminar distribution of cortical efferent cells. In Peters A, Jones EG [eds]: Cerebral Cortex, vol 1. New York, Plenum Press, 1984, pp , with permission.)

13 Neurônios do Córtex Motor Primário célula piramidal gigante (soma atinge 100 µm de altura) encontrada quase exclusivamente no cortex motor primário, camada V. Projeta-se para o corno anterior da medula espinhal e está envolvida com controle do movimento.

14 Córtex Motor Primário modula a ação dos neurônios motores e interneurônios do tronco e da medula espinhal; movimentos complexos e precisos.

15 Córtex Motor Primário comanda movimentos complexos e precisos dos olhos, face, cabeça e língua.

16 Expressão Facial

17 Expressão Facial ao sorrir

18 Projeções descendentes - Movimento Facial Como se explica as Deficiências Motoras?

19 Lesões Neurológicas responsáveis por Deficiências Motoras

20 Córtex Motor Primário comanda movimentos complexos e precisos do tronco, membros, mãos e pés.

21 Córtex Motor Primário inicia o movimento através da projeção córtico-espinhal

22 Córtex Motor Primário influência de um único neurônio motor superior cortical sobre a atividade muscular (excitação de vários músculos e inibição simultânea de outros)

23 Via Córtico-Espinhal (adapted from Tripodi et al, 2011). Organização médio-lateral dos interneurônios pré-motores na medula espinhal no desenvolvimento neurogênico. Projeção descendente do interneurônio cervical até segmento lombar; subdivisão feita por identidade neuroquímica (excitatória e inibitória) e origem no desenvolvimento. (adapted from Ruder et al, 2016).

24 Via Córtico-Espinhal Lesão nos Tratos Laterais Incapacidade de realizar movimento fracionado; movimento voluntário muito lentificado. Lesão na Via córtico-espinhal Efeito Agudo - deficiência severa do movimento Tardio fraqueza nos flexores distais e incapacidade de mover os dedos Lesão subsequente da Via Rubro-Espinhal reverte a recuperação Trato Rubroespinhal ativadora dos músculos flexores e inibidora dos músculos extensores.

25 Projeção cortical para as vias ventromediais do tronco encefálico

26 Vias Descendentes do Tronco Cerebral: utilizam informações sensoriais sobre equilíbrio e posição corporal e ambiente visual para manter reflexamente, o equilíbrio e postura corporais. Núcleo Rubro: movimento dos braços Colículo Superior: cabeça e olhos; N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo Via descendente medial: controle postural Trato Vestíbulo-Espinhal (L e M) Trato Retículo-Espinhal Trato Tecto-Espinhal Via descendente lateral: controle movimento dos membros superiores Trato Rubro-Espinhal

27 Qual a função e importância dessas 2 vias em relação à orientação da cabeça e dos olhos? Via Vestíbulo-Espinhal Via Tecto-Espinhal

28 Trato Tecto-espinhal responsável pelo controle do posicionamento da cabeça e movimento dos olhos em relação ao objeto em movimento no espaço. Trato Vestíbulo-espinhal responsável estabilidade da cabeça e dos olhos quando o corpo se movimenta. Via Vestíbulo-Espinhal Via Tecto-Espinhal

29 Vias retículo-espinhais Trato Retículo-espinhal Bulbar libera os músculos antigravitacionais do controle reflexo Trato Retículo-espinhal Pontino aumenta os reflexos anti-gravitacionais

30 Via Córtico-Retículo-Espinhal manutenção da postura e alguns movimentos reflexos A formação reticular é um dos destinos mais importantes das projeções corticais para o tronco no ajuste da postura para manter a estabilidade durante o movimento voluntário Via Córtico-Retículo-Espinhal Cortico-Espinhal Ventral

31 Qual a diferença do papel das vias vestíbulo-espinhais e das vias retículo-espinhais na manutenção da postura?

32 Manutenção antecipatória da postural corporal para garantir a estabilidade corporal a contração do gastroquinênio precede a contração do bíceps Mecanismo Antecipatório ou de Proação via córtico-reticularespinhal

33 Movimento Voluntário

34 Iniciação de um movimento balístico voluntário Quais as estruturas e vias estão relacionadas com esse movimento?

35 Iniciação de um movimento balístico voluntário

36 Iniciação de um movimento balístico voluntário Requer instruções que descem do Córtex Motor Primário pelas vias laterais que ativam diretamente neurônios motores espinhais e os libera do controle reflexo, comunicando-se com as vias ventromediais. Vía Córtico-Espinhal Antes é necessário uma sequência detalhada de movimentos (Área Motora Suplementar) Posição detalhada do seu corpo em relação ao rebatedor (somatossensorial, propriocepção e visual - auto-imagem e relação espacial) Córtex SomatoSensorial e Córtex Parietal Posterior; e Córtex Pré-Motor. Córtex Pré-frontal e Córtex Parietal Posterior representam o nível mais alto da hierarquia do controle motor (decisões são tomadas acerca de quais ações realizer e as possíveis conseqüências). Córtex Pré-frontal e Parietal enviam axônios que convergem para o Córtex Motor Primário

37 O Movimento requer a participação dos Núcleos da Base e Cerebelo

38 Interações do Sistema Auditivo e Motor durante o desempenho musical

39 Interações do Sistema Auditivo e Motor durante o desempenho musical Atividade neural entre regiões pré-motoras, auditivas, cortex motor I é disseminada na expressão musical e organização da ação musical (Zatorre, 2001; Patel, 2007; Koelsch, 2011). Área Motora Suplementar está envolvida na sensibilidade de métrica musical (Zatorre, 2001) Cortex pré-motor ativado em músicos experientes durante a execução da ação musical. (Bangert et al., 2006; Baumann et al., 2007).

40 Lesão nas Vias Motoras Descendentes Síndrome do Neurônio Motor Superior

41 Síndrome do Neurônio Motor Superior: lesões no neurônio motor do córtex ou na via motora descendente Efeito Inicial Estado de Choque Espinhal é uma perda temporária de atividade reflexa dos neurônios motores inferiores por terem sido deprivados das aferência corticais repentinamente Flacidez imediata da musculatura afetada Hipotonia Atividade Reflexa abolida

42 Efeito Tardio - após saída do estado de choque espinhal: recuperação de várias funções dos circuitos medulares 1. Sinal de Babinsk: abertura anormal dos dedos em leque e extensão do dedão. 2. Espasticidade: aumento do tônus muscular (hipertonia) e aumento do reflexo miotático hiperativo (hiperreflexia miotática) 3. Hiporreflexia dos reflexos superficiais (reflex córneo, reflexo abdominal). 4. Perda da habilidade de realizar movimentos finos. Rigidez de descerebração Reflexos extensores exagerados: extensão rígida dos membros e hiperreflexia miotática.

43 Achados Clássicos sugerem: Hipertonia e hiper-reflexia são respostas clássicas de lesões do neurônio superior. Diversas teorias sugerem mecanismos dependentes de impulsos cortico-espinhais descendentes (do córtex motor primário) para explicar esses quadros, mas não esclarece a conectividade envolvida na hiporeflexia aguda (choque espinhal) e hiper-reflexia tardia. Hiper-reflexia tardia Os achados clássicos tardios de lesões do neurônio motor superior atribuem a muitos mecanismos localizados na medula espinhal principalmente ao nível dos interneurônios.

44 Achados Recentes sugerem: Hipotonia e Arreflexia com déficit motor são respostas observadas nos estados de Choque Espinhal e na Síndrome da Área Motora Suplementar. Esse artigo sugere, na hiporeflexia aguda, um papel dominante da influência inibitória supraespinhal originária na Área Motora Suplementar e que descende através do trato córtico-espinhal, relacionada à perda da excitação dos motoneurônios alfa através do decréscimo na inibição de interneurônios inibitórios. Hiporeflexia aguda

45 Esclerose Múltipla não é uma doença exclusivamente motora É uma doença neurológica, crônica e autoimune ou seja, as células de defesa do organismo atacam o próprio sistema nervoso central, provocando lesões cerebrais e medulares. Os pacientes são geralmente jovens, em especial mulheres de 20 a 40 anos.

46 Esclerose Múltipla é uma doença desmielinizante causada por uma reação inflamatória que destrói a bainha de mielina. Os axónios deixam de transmitir o potencial de ação de um neurónio ao neurónio seguinte ficando assim a condução do estímulo nervoso interrompida. Fadiga é um dos sintomas mais comuns e um dos mais incapacitantes. Manifesta-se por um cansaço intenso e momentaneamente incapacitante. Muito comum quando o paciente se expõe ao calor ou quando faz um esforço físico intenso.

47 Sintomas da Esclerose Múltipla Espasticidade e Parestesia: rigidez de um membro ao movimento (ppal/e inferiores). sensação de queimação ou formigamento em uma parte do corpo; sensações de dor. Problemas de equilíbrio e coordenação: Tremores; Instabilidade ao caminhar (ataxia); Vertigens e náuseas; Falta de coordenação; Debilidade (pode afetar pernas e o andar); Fraqueza geral. Transtornos cognitivos: no processamento da memória e na execução das tarefas. Transtornos emocionais Pode haver sintomas depressivos, ansiosos, transtorno de humor, irritabilidade, flutuação entre depressão e mania (transtorno bipolar).

48 Sintomas da Esclerose Múltipla Alterações fonoaudiológicas: ligadas a fala e deglutição: fala lentificada, palavras arrastadas, voz trêmula, disartrias, e disfagias (dificuldade para engolir: líquidos, pastosos, sólidos). Transtornos visuais: Visão embaçada; Visão dupla (diplopia); Sexualidade: Disfunção erétil, nos homens. Diminuição de lubrificação vaginal nas mulheres. Comprometimento da sensibilidade do períneo, interferindo no desempenho do ato sexual.

49 Movimentos Voluntários ou Elaborados

50 Iniciação do Movimento Córtex Motor

51 Execução de movimentos voluntários: a) intenção (córtex pré-frontal e área suplementar motora) b) motivação (regiões frontais do córtex ) c) programação (núcleos da base) d) comando motor (córtex motor e áreas pré-motoras) e) ajustes posturais (cerebelo e sistema vestibular)

52 Alças Corticais com os Núcleos da Base e com o Cerebelo Alças Córticais com os Núcleos da Base Programa Motor Parâmetros Motores Seleção de ações Hábitos Motivação Alças Córticais com o Cerebelo Propriocepção Padrão temporal do movimento Erro de sinalização motora