Соматосенсорная зворотний зв`язок. Стимуляція спінальних мотонейронів

коли сигнали від моторної кори викликають скорочення м`язів, соматосенсорні сигнали від активованих регіонів повертаються до нейронам моторної кори, який ініціює дію. Більшість цих соматосенсорних сигналів виникають в: (1) м`язових веретенах- (2) сухожильних органах м`язових сухожілій- (3) тактильних рецепторах шкіри над м`язом. Ці соматичні сигнали через позитивний зворотний зв`язок часто викликають посилення м`язових скорочень в такий спосіб.

У разі м`язових веретен, якщо інтрафузальних м`язові волокна веретен скорочуються сильніше, ніж великі волокна скелетних м`язів, центральні частини веретен розтягуються і, отже, порушуються. Потім сигнали від цих веретен швидко повертаються до пірамідним клітинам моторної кори, повідомляючи їм, що великі м`язові волокна скорочуються недостатньо сильно. Пірамідні клітини сильніше збуджують м`язи, допомагаючи їм «наздогнати» скорочення м`язових веретен.

В разі тактильних рецепторів, якщо при м`язовому скороченні шкіра притискають до об`єкту, наприклад при обхвативании пальцями стискає в кулаці предмета, сигнали від шкірних рецепторів можуть, якщо це необхідно, викликати подальше збудження м`язів і, отже, посилення стискає дії кисті.

На малюнку показано поперечний переріз спинного мозку, яке демонструє: (1) безліч моторних і сенсомоторних регулюючих трактів, що входять в цей сегмент спинного мозку-(2) типовий передній мотонейрон в середині сірої речовини переднього роги. Кортикоспінального і руброспінальний тракти лежать в задній частині бічних стовпів білої речовини. Ці волокна закінчуються в основному на вставних нейронах проміжної області сірої речовини спинного мозку.

В області шийного потовщення спинного мозку, де представлені нейрони, що іннервують м`язи кисті і пальці, велике число кортікоспінальних і руброспінальний волокон закінчуються безпосередньо на передніх мотонейронах, таким чином забезпечуючи прямий шлях від головного мозку для активації м`язових скорочень. Це узгоджується з тим фактом, що первинна моторна кора має дуже високу ступінь представництва для тонкої регуляції рухів кистей, пальців, і особливо - великих пальців рук.

рухові акти, порушувані центрами спинного мозку. Спинний мозок може забезпечити деякі специфічні рефлекторні рухові акти у відповідь на стимуляцію сенсорних нервів. Багато з цих рухів також важливі при порушенні передніх мотонейронів спинного мозку сигналами з головного мозку. Наприклад, рефлекс на розтяг здійснюється постійно. Він допомагає згладжувати будь осциляції м`язових скорочень, ініційованих головним мозком.

Ймовірно, цей рефлекс забезпечує також, принаймні частково, рушійну силу, необхідну для виклику м`язових скорочень, якщо інтрафузальних волокна м`язових веретен скорочуються сильніше, ніж великі волокна скелетних м`язів. При цьому порушується рефлекторна «самоусіленіе» стимуляції м`язів на додаток до їх центральної стимуляції кортікоспінальних волокнами.

Крім того, коли сигнали з головного мозку збуджують м`яз, зазвичай немає необхідності надсилати одночасно гальмівні сигнали, що розслаблюють м`язи-антагоніст. Це досягається за допомогою контуру реципрокной іннервації, який завжди присутній в спинному мозку для координації діяльності антагоністичних пар м`язів.

нарешті, командними сигналами з головного мозку можуть активуватися будь-які інші рефлекторні механізми спинного мозку, наприклад рефлекси отдергивания, що крокує на місці і ходьби, чесання і підтримки пози. Таким чином, прості сигнали головного мозку можуть ініціювати багато нормальних рухових актів, особливо для таких функцій, як ходьба і прийняття тілом різних поз.