Nuovo modello funzionale riguardo la funzione della corteccia motoria

Sviluppato un nuovo modello volto ad illustrare le modalità di attivazioni dei gruppi muscolari, da parte della corteccia motoria, al fine di produrre movimenti coordinati

L"attuazione movimenti, il passaggio dall"intenzione di compiere un movimento, all"esecuzione dell"insieme dinamico e coordinato di movimenti muscolari richiesti per eseguirlo, ha origine nella corteccia motoria primaria, ma rimane ancora un mistero se i neuroni in questa regione codifichino i dettagli dei singoli movimenti muscolari oppure codifichino per un insieme di informazioni riguardo i movimenti desiderati intesi come insieme.
Per dare risposta a questo interrogativo Robert Ajemian e colleghi, del Massachusetts Institute of Technology, hanno analizzato con l"ausilio di un modello matematico in grado di catturare le caratteristiche del controllo attuato della corteccia motoria, i movimenti di alcune scimmie.
I ricercatori però han incontrato difficoltà nel misurare e modellizzare il controllo neuronale dei complessi movimenti poiché la forza e la posizione dei muscoli cambia continuamente durante i movimenti, inoltre i propriocettori, i sensori fisiologici di posizione del corpo, posti nelle articolazioni e nei muscoli, continuano ad inviare ai ai neuroni della corteccia motoria segnali di feedback che variano costantemente.

Queste difficoltà sono state superate semplificando lo schema di azione muscolare, addestrando gli animali dell’esperimento a compiere gesti semplici e predefiniti su joystick collegati a un computer, come ad esempio mantenere la tensione muscolare senza però produrre movimento.
Quando le scimmie svolgevano questi gesti, detti isometrici, i ricercatori avevan l"opportunità di analizzare gli schemi di attivazione muscolare nelle diverse direzioni e relativamente a differenti posizioni.
Si è quindi potuto costruire un modello che, come affermano Bijan Pesaran e Anthony Movshon "rappresenta un significativo progresso, poiché si è avuto un notevole successo nel verificare in che modo hanno luogo le risposte dei singoli neuroni rispetto ai movimenti"
Secondo il modello elaborato i neuroni non invierebbero impulsi per singoli movimenti distinti, ma codificherebbero per l"intera cinematica del movimento tramite la produzione di una "mappa proiettiva", nella quale il segnale di ogni singolo neurone si inserisce in un più ampio schema di azione muscolare.
Secondo gli autori cio è interpretabile "come un superamento della semplice dicotomia muscoli/movimento, dal momento che gli schemi di attivazione dei neuroni della corteccia motoria indicano al sistema motorio periferico sia che cosa fare sia come farlo".

Redazione (11/07/2008)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: corteccia motoria, movimento, neuroni, cervello

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