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Es wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Darstellungen aus didaktischen Gründen oft stark vereinfacht und bei weitem nicht vollständig sind.

(Besuchen Sie für Details und weiterführende Information die NeuroScience Internet Seite sowie das Vorlesungsmaterial der Western Universität in Kanada oder auch die hervorragenden Seiten von Herrn Prof. Stephan Frings der Universität Heidelberg.
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Es werden verschiedenen Strukturen des Zentral Nervensystems besprochen, von denen heute allgemein angenommen wird, daß sie in die Kontrolle z.B.

von Reflexen,
von zielmotorischen Aufgaben
bei der Erstellung Handlungsplans

eingebunden sind. Im vielleicht einfachsten Fall ist es die Rückenmarksebene, die für die Ausführung z.B. eines monosynaptischen Muskeldehnungsreflexes verantwortlich ist. An der Erstellung von Programmen für zielmotrische Aufgaben sind vermutlich die Basalganglien oder das laterale Kleinhirn beteiligt. Nach heutiger Vorstellung findet der psychophysische Übergang vom Handlungsplan über das Programm zur Ausführung einer Bewegung in subcorticalen Motivationsarealen statt.

Basierend auf der funktionellen Anatomie steht die Physiologie dieser neuronalen Strukturen im Vordergrund, die durch Erkenntnisse aus der Klinik untermauert wird. Der Lehrstoff ist in vier Abschnitte unterteilt, die getrennt abgerufen werden können:

1)    Motorischen Anteile des Hirnstammes
2)    Die Physiologie des Kleinhirns
3)    Die Basalganglien
4)    Motorische Cortexregionen

Übersicht der beteiligten Strukturen:
* BQ *

Von subcorticale Strukturen wird heute angenommen, daß sie für die Motivation zu einer Bewegung, und damit für den psychophysischen Übergang verantwortlich sind.

Der limbische- und der Frontalcortex sind offenbar in die Frage eingebunden, ob die Bewegung ausgeführt werden soll (Handlungsentwurf). Von dort aus werden dann verschiedene Assoziationscortices aktiviert.

Für die Programmerstellung sind in erster Linie die Basalganglien und das laterale Kleinhirn verantwortlich, die angepaßte Programme über motorische Kerne des Thalamus zum primär motorischen Cortex (SMI, area 4) weiterleiten.

Diese Struktur stellt die letzte supraspinale Kontrolle einer auszuführenden Bewegung dar. Von dort wird das motorische Kommando über den Cortico-spinal Tract (CST) primär über mehrere Synapsen auf Interneurone des Rückenmarks projiziert. Nur 3% aller Fasern des CST kontaktieren monosynaptisch spinale Motoneurone (nur beim Menschen und hauptsächlich auf Motoneurone der distalen, vorderen Extremität).

Zur autonomen Regulation der Haltung z.B. während einer zielmotorischen Aufgabe sind andere descendierende Systeme aus subcorticalen Strukturen wie dem Hirnstamm sowie Bahnen aus dem medialen und intermediären Kleinhirn erforderlich.

Ziel dieser descendierenden Systeme stellen Verschaltungen auf Rückenmarksebene dar, wovon einige innerhalb von Reflexbögen einzeln testbar sind (z.B. der Achillessehnen Reflex als Beispiel eines monsynaptischen Muskeldehnungsreflexes).

Spezialisierte Sensoren registrieren extero- (z.B. Temperatur, Druck, Vibration) und proprioceptive (z.B. Muskellänge, Muskelspannung, Gelenkstellung) Information, die über Re-Afferenzen auf all diese verschiedenen Ebenen und Strukturen rückgekoppelt wird.

Während das motorische Kommando nur etwa 50 ms benötigt, um von der primär motorischen Hirnrinde Muskeln in der Peripherie zu aktivieren, läßt sich mindestens 800 ms vor einer Willkürbewegung, z.B. einer gewollten, nicht reflektorisch ausgelösten Bewegung des Zeigefingers, eine korrespondierende, bilaterale Aktivierung über den beiden Hemisphären nachweisen ("Bereitschaftspotential").

Die Leistung der gesamten Sensomotorik kann als die Summe der Leistungen der Einzelsysteme aufgefaßt werden, die phylogenetisch unterschiedlich alt sind und unterschiedliche Teilaufgaben übernehmen. Dabei interagieren und überlagern sich diese Einzelsysteme, um eine effektive Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse zu ermöglichen. Gedacht ist dabei z.B. an so unterschiedliche Anforderungen, wie das Tragen eines schweren Koffers (grobe Kraft erforderlich), oder, im Gegensatz dazu, das Pflücken von Beeren (hohe zielmotorische Geschicklichkeit bei geringer, aber genau dosierter Kraft).

Beide Aufgaben werden durch die Hand bewältigt, erfordern aber völlig unterschiedliche Kontrollen: Für die grobe Kraft ist der Zusammenschluß vieler Muskelgruppen erforderlich, während für die Präzisionsbewegung einzelne Muskelgruppen oder Muskeln aus einem Verband herausgelöst werden müssen. Letzteres fällt vor allem dem Klavier-Novizen besonders schwer, wenn er den Ringfinger einer Hand selektiv und periodisch anheben soll, während sich alle anderen Finger nicht bewegen dürfen.

In der nebenstehenden Tabelle sind Beispiele verschiedener motorischer Programme zusammengestellt.

Sie werden in Bezug auf ihre Bewegungsform (Reaktion auf Umweltreize vs. Willkürbewegung und Antizipation) und auf ihr Verhalten (starr vs. plastisch) unterschieden.

* BQ*